Yüksek bariyer özellikli paketleme endüstrisinde kullanılacak ormoser bopp film geliştirilmesi

Çift yönlü gerdirilmiş polipropilen (BOPP) film, şeffaf, dayanıklı, kolay işlenebilir ve gerilebilir bir filmdir. Yüksek gerilme mukavemeti, optik geçirgenlik, kimyasal ve boyutsal kararlılık gibi özellikleri nedeniyle gıda ambalajlarında en yaygın kullanılan polimerik malzemelerdendir. Tüm polimerik ambalajlarda olduğu gibi BOPP'de de en büyük problem nem ve oksijen geçirgenliği yani bariyer özelliklerinin iyi olmamasıdır. Gıda maddesinin raf ömrünün uzatılması paketlemede kullanılan filmlerin oksijen ve nem geçirgenlik özellikleri ile doğudan ilgilidir. Bu nedenle BOPP filmlerin bariyer özelliklerinin iyileştirilmesi için film yüzeyi alüminyum metali ya da farklı polimerik filmler ile kaplanmaktadır. Pastörizasyon ve sterilizasyon, gıda sanayide, besin maddelerini hastalık yapıcı mikroorganizmalardan arındırmak amacıyla uygulanan bir ısıl işlem yöntemidir. Pastörizasyon ve sterilizasyon işlemi ile gıdaların kullanım süresi uzatılır. Paketlemeden önce pastörize/sterilize edilmiş gıda maddelerinin paketlenmesi ekstra bir işlem gerektirir ve bu esnada kontamine olma riski son derece yüksektir. Paket içerisinde pastörizasyon/sterilizasyon işleminde kullanılacak polimerik filmlerin diğer paketlemelerde kullanılan filmlere göre, görsel bütünlük, gaz geçirgenliği, fiziksel dayanıklılığın yanında gıda paketi bileşenlerinin gıda içerisine göç etmemesi ve sıcak işleme dayanıklılık yanında soğutucularda saklanan pastörize/sterilize gıda maddeleri için soğuğa da dayanıklılık gibi bazı ek özelliklere sahip olması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, gıda paketlerinin sterilizasyon ve pastörizasyon işlemlerinde kullanılabilecek, bariyer özelliği geliştirilmiş BOPP filmlerin geliştirilmesidir. Çalışmanın birinci aşamasında standart ticari olarak kullanılan bopp film üzerine farklı oranlarda teos su etanol karışımları uygulanarak soljel kaplı bir film yüzeyi elde edilmiştir. Bu çalışma esnasında 20 mikron ve 30 mikron film kalınlıkları kullanılmış olup çalışma süresince kullanılacak olan optimum film kalınlığı belirlenmiştir. Ayrıca çalışmadaki optimum karışma kalınlığının belirlenebilmesi için TEOS/su/etanol oranları 5/1/6, 4/1/6, 3/1/6, 2/1/6 ve 1/1/6 olarak çalışılmıştır. Kaplama işlemi esnasında ticari olarak kullanılan bir film aplikator kullanılarak yukarıda belirtilen oranlarda soljel karışımı film yüzeyine uygulanmıştır. Karışım içerisine katalizör olarak 2 damla NH3 uygulanmıştır. Elde edilen kaplamalar öncelikle oda sıcaklığında 5 dakika kadar bekletildikten sonra 120 °C de 30 saniye kadar kürlenmiştir. Kuruyan film yapıları farklı enstrümantal teknikler kullanılarak karakterize edilmiştir. Elde edilen ormoser kaplı BOPP filmlerin oksijen, nem ve gaz geçirgenlik özellikleri yanında parlaklık, pusluluk ve optik geçirgenlik özellikleride belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: BOPP film, Polipropilen, Sol-Jel Kimyası, Sol-Jel kaplama