PP vs PS vienreizējās lietošanas porciju krūzes: kura ir karstumizturīgāka?

2.1. PP materiāla pamatīpašības

PP (polipropilēns) ir termoplastisks polimērs, ko iegūst no propilēna monomēru ķēdes polimerizācijas. Tās molekulārā struktūra nosaka tā lielisko karstumizturību. PP molekulārajai ķēdei ir ļoti regulāra stereostruktūra, parasti izotaktiska vai sindiotaktiska, un šī likumsakarība nodrošina materiālam labu kristāliskumu. PP molekulārā ķēde satur metila sānu grupas, kurām, lai arī ir mazs tilpums, ir galvenā loma polimēra termiskās stabilitātes uzlabošanā.

No fizikālo īpašību viedokļa PP ir daļēji{0}}kristālisks polimērs, kura kristāliskums parasti ir no 50% līdz 65%. Šī augstā kristāliskums ne tikai palielina materiāla blīvumu un stingrību, bet arī ievērojami uzlabo tā karstumizturību. PP blīvums ir aptuveni 0,90-0,91 g/cm³, kas ir viens no zemākajiem blīvumiem starp visām plastmasām. Šī zemā blīvuma īpašība padara PP izstrādājumus vieglus, vienlaikus saglabājot labu mehānisko izturību.

Termisko īpašību ziņā PP ir lieliska karstumizturība. Tā kušanas temperatūra parasti ir no 160 līdz 175 grādiem, nedaudz mainās atkarībā no pakāpes un kristāliskuma. Vēl svarīgāk ir tas, ka PP ir augsta siltuma deformācijas temperatūra (HDT), parasti no 100 līdz 120 grādiem, un dažas modificētās kategorijas var sasniegt pat 145 grādus. PP stiklošanās temperatūra (Tg) ir salīdzinoši zema, aptuveni no -10 grādiem līdz -20 grādiem, kas nozīmē, ka PP saglabā labu stingrību un stingrību istabas temperatūrā.

PP arī lieliski darbojas ķīmiskās stabilitātes ziņā, uzrādot labu izturību pret lielāko daļu ķīmisko vielu, īpaši izcilu izturību pret koroziju pret skābēm, bāzēm un sāļiem. Šī ķīmiskā inerce padara PP drošu pārtikas iepakošanai. Turklāt PP molekulārā struktūra nesatur funkcionālās grupas, kas ir jutīgas pret termisko noārdīšanos, piemēram, fenola grupas, kas vēl vairāk uzlabo tās termisko stabilitāti.

2.2. PS materiāla pamatīpašības

PS (polistirols) ir termoplastisks polimērs, kas veidojas, polimerizējot stirola monomērus, un tā molekulārā struktūra būtiski atšķiras no PP molekulārās struktūras. PS molekulārajai ķēdei ir struktūra no galvas -līdz-, ar piesātināto oglekļa ķēdi kā galveno ķēdi un konjugētu benzola gredzena struktūru kā sānu grupu. Šis strukturālais raksturlielums piešķir PS molekulārajai ķēdei ievērojamu stingrību, jo benzola gredzena plakanā stingrā struktūra un tā lielais steriskais šķērslis ierobežo molekulārās ķēdes iekšējo rotāciju.

PS ir tipisks amorfs polimērs, galvenokārt tāpēc, ka sānu fenilgrupu klātbūtne padara molekulāro struktūru neregulāru, apgrūtinot sakārtotas kristāliskas struktūras veidošanos. PS blīvums ir aptuveni 1,04-1,06 g/cm³, nedaudz augstāks nekā PP, kas ir saistīts ar benzola gredzenu klātbūtni tā molekulārajā struktūrā. PS ir lieliska caurspīdīgums un spīdums, ar lig

Termisko īpašību ziņā PS darbojas salīdzinoši slikti. PS stiklošanās temperatūra (Tg) ir salīdzinoši augsta, parasti starp 80-105 grādiem, galvenokārt tāpēc, ka molekulārās ķēdes stingrība ir palielināta, ko izraisa benzola gredzenu klātbūtne. Tomēr polistirolam (PS) ir salīdzinoši zema siltuma deformācijas temperatūra (HDT). Vispārējā-nolūka PS (GPPS) HDT parasti ir no 70 līdz 90 grādiem, savukārt augstas ietekmes PS (HIPS) HDT ir nedaudz zemāka — 60–80 grādi. PS ir plašs kušanas temperatūras diapazons, parasti no 150 līdz 180 grādiem, savukārt tā termiskās sadalīšanās temperatūra var sasniegt virs 300 grādiem.

PS ir vidēja ķīmiskā stabilitāte un slikta izturība pret organiskajiem šķīdinātājiem, viegli uzbriest vai šķīst. Tajā pašā laikā PS ir pakļauta oksidatīvai noārdīšanai augstās temperatūrās, un novecošanās process tiek paātrināts ultravioletā starojuma ietekmē. PS mehāniskajām īpašībām ir raksturīga augsta stingrība, bet zema stingrība, kas ierobežo tā izmantošanu gadījumos, kad nepieciešama triecienizturība.

2.3. Molekulārās struktūras ietekmes uz karstumizturību mehānisms

Karstumizturības atšķirība starp PP un PS pamatā izriet no to dažādajām molekulārajām struktūrām. Tā kā PP ir daļēji{1}kristālisks polimērs, PP molekulāro ķēžu regulārais izvietojums un tā augstā kristāliskums ir galvenie iemesli izcilajai karstumizturībai. Kristālisko reģionu klātbūtne ierobežo molekulāro ķēžu kustību, un ir nepieciešama lielāka enerģija, lai izjauktu šo sakārtoto struktūru; tāpēc PP ir augstāka kušanas temperatūra un siltuma deformācijas temperatūra.

Lai gan metila sānu grupas PP molekulārajā ķēdē palielina steriskos šķēršļus, šīs metilgrupas mijiedarbojas ar van der Vālsa spēkiem, stiprinot starpmolekulāros spēkus un uzlabojot materiāla termisko stabilitāti. Tajā pašā laikā PP piesātinātā oglekļa ķēdes struktūra nodrošina tai labu ķīmisko inerci, padarot to mazāk pakļautu oksidācijas vai noārdīšanās reakcijām augstās temperatūrās.

Turpretim PS ne{0}}kristāliskā struktūra ir galvenais iemesls tās sliktajai karstumizturībai. Lai gan benzola gredzenu klātbūtne palielina molekulārās ķēdes stingrību un stiklošanās temperatūru, šī stingrā struktūra arī padara molekulāro ķēdi pakļautu stresa koncentrācijai augstās temperatūrās, izraisot materiāla trauslumu. Lai gan PS fenila sānu grupas palielina molekulārās ķēdes stingrību, tās arī samazina tās elastību, padarot to pakļautu lūzumam, pakļaujot termiskajam stresam.

Turklāt benzola gredzena struktūra PS molekulārajā ķēdē ir pakļauta oksidācijas reakcijām augstās temperatūrās, īpaši skābekli {0}bagātajā vidē, kas paātrina noārdīšanās procesu. Pētījumi liecina, ka PS var sadalīties stirola monomēros un citos zemas -molekulāras-savienojumos 200 grādu temperatūrā, un šie sadalīšanās produkti var ietekmēt cilvēku veselību.

3.1. Ilgtermiņa{1}}Pakalpojuma temperatūras diapazons

Ilgtermiņa -darba temperatūras ziņā PP un PS uzrāda būtiskas atšķirības. Saskaņā ar vairāku pētījumu datiem, PP materiāla ilgtermiņa ekspluatācijas temperatūras diapazons -parasti ir -20 grādi līdz 120 grādi, un dažas augstas veiktspējas-PP kategorijas var tikt izmantotas pat ilgu laiku virs 120 grādiem. Šis temperatūras diapazons ļauj PP apmierināt lielāko daļu pārtikas iepakošanas lietojumu, tostarp karstā pildījuma, augstas temperatūras uzglabāšanas un mikroviļņu sildīšanas.

PP ilgtermiņa karstumizturība galvenokārt ir saistīta ar tā augsto kristāliskumu un stabilo molekulāro struktūru. Temperatūras diapazonā 100-120 grādi PP var saglabāt labas fizikālās īpašības un ķīmisko stabilitāti bez ievērojamas deformācijas vai degradācijas. Īpaši saskarē ar pārtiku PP tiek uzskatīts par vienu no drošākajiem plastmasas materiāliem, un to var izmantot ilgu laiku augstas temperatūras apstākļos, neizdalot kaitīgas vielas.

Turpretim PS materiāla ilgtermiņa ekspluatācijas temperatūras diapazons- ir ievērojami zemāks, parasti no -40 grādi līdz 90 grādiem, taču reālos lietojumos ieteicams nepārsniegt 60-80 grādi. PS var sākt mīkstināt un deformēties virs 70 grādiem, un ilgstoša -lietošana augstas temperatūras vidē ievērojami pasliktinās materiāla veiktspēju. Šis temperatūras ierobežojums galvenokārt ir saistīts ar PS nekristālisko struktūru un salīdzinoši vājiem starpmolekulāriem spēkiem.

Ir vērts atzīmēt, ka PS veiktspēja dažādās temperatūrās ievērojami atšķiras. Pētījumi ir parādījuši, ka pēc 24 stundu uzglabāšanas 70 grādu temperatūrā PS lokšņu mehāniskās īpašības ir ievērojami samazinātas un turpmākās lietošanas laikā var rasties plaisas. 30 grādu temperatūrā PS loksnēm ir vislabākā vispārējā veiktspēja, ieskaitot maksimālo spriegumu un pagarinājumu pārrāvuma brīdī.

3.2. īstermiņa karstumizturības-ierobežojums

Arī attiecībā uz īstermiņa -karstuma pretestības ierobežojumu PP darbojas labāk nekā PS. PP materiāla īstermiņa karstumizturības robeža parasti ir no 130-150 grādiem, un dažas īpaši modificētas kategorijas var sasniegt pat 170 grādus. Šī īstermiņa -karstumizturība ļauj PP izturēt augstas temperatūras apstrādi, piemēram, karstu pildīšanu un sterilizāciju ar tvaiku.

PP īstermiņa karstumizturības robežu- galvenokārt ierobežo tā kušanas temperatūra. Kad temperatūra tuvojas vai pārsniedz PP kušanas temperatūru (160-175 grādi), materiāls sāks mīkstināt, deformēties vai pat kust, zaudējot savu sākotnējo struktūru un mehāniskās īpašības. Tomēr temperatūras diapazonā zem kušanas punkta PP siltumizturība parasti būtiski nesamazinās, un tā var uzturēt labu veiktspēju.

PS materiāla īstermiņa karstumizturības robeža ir salīdzinoši zema, parasti no 90 līdz 110 grādiem. Kad temperatūra pārsniedz 90 grādus, PS var ievērojami deformēties, un tas ievērojami mīkstinās pie 100 grādiem. Šī temperatūras jutība ierobežo PS izmantošanu lietojumos, kuriem nepieciešama izturība pret augstām temperatūrām.

PS īstermiņa karstumizturības robežu- galvenokārt ierobežo tā stiklošanās temperatūra un siltuma deformācijas temperatūra. Kad temperatūra tuvojas Tg, palielinās PS molekulāro ķēžu kustīgums, un materiāls sāk zaudēt stingrību; kad temperatūra sasniegs siltuma deformācijas temperatūru, materiāls slodzes ietekmē būtiski deformēsies.

3.3. Karstuma deformācijas temperatūras (HDT) salīdzinājums

Siltuma deformācijas temperatūra (HDT) ir svarīgs rādītājs, lai izmērītu plastmasas materiālu spēju izturēt deformāciju noteiktās slodzēs, un tas ir arī galvenais parametrs materiālu karstumizturības novērtēšanai. Saskaņā ar starptautiskajiem standartiem ASTM D648 un ISO 75 HDT testi parasti tiek veikti divos slodzes apstākļos: 1,82 MPa un 0,45 MPa.

Standarta testa apstākļos PP un PS uzrāda būtiskas HDT atšķirības. PP materiāla HDT parasti ir 100-120 grādi pie 0,45 MPa slodzes un 50–60 grādi pie 1,82 MPa slodzes. Dažas augstas veiktspējas PP kategorijas, piemēram, Hanwha Total's HJ730 un HJ730L, var sasniegt 125 grādu HDT. Pēc modifikācijas, pievienojot 30% talka pulvera un citas pildvielas, PP HDT var vēl vairāk palielināt līdz aptuveni 145 grādiem.

PS materiāla HDT ir salīdzinoši zems. Vispārējā-nolūka PS (GPPS) HDT ir 70-90 grādi pie 0,45 MPa slodzes un 60–80 grādi pie 1,82 MPa slodzes. Augstas trieciena polistirola (HIPS) gumijas komponentu pievienošanas dēļ HDT ir nedaudz zemāks, svārstās no 60 līdz 80 grādiem ar 0,45 MPa slodzi.

HDT atšķirība tieši atspoguļo abu materiālu spēju saglabāt stingrību augstās temperatūrās. Pateicoties tās daļēji-kristāliskai struktūrai un spēcīgajiem starpmolekulāriem spēkiem, PP var saglabāt labu stingrību augstākā temperatūrā, savukārt PS tās ne-kristāliskās struktūras un salīdzinoši vājo starpmolekulāro spēku dēļ zemākā temperatūrā uzrāda ievērojamas deformācijas.

3.4. Vicat mīkstināšanas punkta (VST) salīdzinājums

Vicat mīkstināšanas punkts (VST) ir vēl viens svarīgs karstumizturības rādītājs, kas atspoguļo temperatūru, kurā materiāls sāk mīkstt noteiktos apstākļos. VST testēšanai parasti tiek izmantota 10 N (A50 metode) vai 50 N (B120 metode) slodze ar sildīšanas ātrumu attiecīgi 50 grādi/h vai 120 grādi/h.

PP materiālu mīkstināšanas punkts Vicat parasti ir no 120-150 grādiem, un konkrētā vērtība ir atkarīga no pārbaudes apstākļiem un materiāla kvalitātes. Piemēram, PP paraugam Vicat mīkstināšanas temperatūra bija 124,3 grādi pie 50 N slodzes un sildīšanas ātrums 50 grādi stundā. Dažas augstas veiktspējas PP kategorijas var sasniegt Vicat mīkstināšanas punktu par 150 grādiem vai pat augstāku.

Vicat mīkstināšanas punkta diapazons PS materiāliem parasti ir 85-105 grādi, un konkrēto vērtību ietekmē arī testa apstākļi un materiāla veids. Universālajam PS parasti ir Vicat mīkstināšanas punkts no 90 līdz 100 grādiem, savukārt dažas īpašās kategorijas var nedaudz atšķirties.

Pastāv noteikta korelācija starp VST un HDT; parasti VST ir augstāks par HDT, jo virsmas mīkstināšana parasti notiek pirms vispārējās deformācijas. Tam pašam materiālam VST un HDT attiecība parasti ir no 1,1 līdz 1,3. Atšķirība starp PP un PS VST izteiksmē atspoguļo arī to būtiskās atšķirības molekulārajā struktūrā un termiskajās īpašībās.

3.5. Fizikālo īpašību izmaiņas augstā temperatūrā

Augstas -temperatūras apstākļos gan PP, gan PS mainās to fizikālās īpašības, taču šo izmaiņu pakāpe un forma būtiski atšķiras. PP uzrāda salīdzinoši nelielas veiktspējas izmaiņas augstās temperatūrās, kas galvenokārt izpaužas kā pakāpeniska moduļa un stiprības samazināšanās bez pēkšņas veiktspējas pasliktināšanās.

Pētījumi liecina, ka PP mehānisko īpašību izmaiņas augstā temperatūrā ir cieši saistītas ar tā kristāliskumu. Paaugstinoties temperatūrai, PP kristāliskie apgabali pakāpeniski mīkstina, izraisot moduļa un stiprības samazināšanos, taču šīs izmaiņas notiek pakāpeniski. Zem 100 grādiem PP veiktspējas izmaiņas parasti nav nozīmīgas; kad temperatūra pārsniedz 120 grādus, veiktspējas pasliktināšanās paātrinās, bet materiāls joprojām var saglabāt noteiktas izmantojamās īpašības.

PS veiktspējas izmaiņas augstā temperatūrā ir dramatiskākas. Kad temperatūra tuvojas stiklošanās temperatūrai, PS modulis strauji pazeminās, un materiāls pāriet no stingra stāvokļa uz elastīgu stāvokli. Šīs izmaiņas ir pēkšņas un bieži notiek nelielā temperatūras diapazonā, kā rezultātā ievērojami mainās veiktspēja.

Augsta temperatūra ietekmē arī abu materiālu termiskās izplešanās īpašības. PP termiskās izplešanās koeficients parasti ir diapazonā no 5-10 × 10⁻⁵/grādi, savukārt PS termiskās izplešanās koeficients ir nedaudz augstāks, aptuveni 6-8 × 10⁻⁵/grādi. Šī atšķirība ir jāņem vērā, izstrādājotvienreizējās porciju krūzes, it īpaši, ja tie ir jāizmanto kopā ar citiem materiāliem.

Turklāt augstas temperatūras ietekmē arī materiālu siltumvadītspēju. Pētījumi liecina, ka dažām plastmasām, piemēram, polistirolam, ir uzlabota siltumvadītspēja augstās temperatūrās, taču tā joprojām nav pietiekama, lai apmierinātu augstas veiktspējas siltuma pārvaldības lietojumprogrammas. Turpretim PP siltumvadītspēja augstās temperatūrās mainās mazāk, saglabājot samērā stabilas siltumizolācijas īpašības.

4.1. Faktiskās lietošanas temperatūras problēmas

Vienreizējās lietošanas porciju krūzes reālajā lietošanā saskaras ar dažādām temperatūras problēmām, kas izvirza īpašas prasības materiālu karstumizturībai. Pirmais ir karstās pildīšanas process; dažādu veidu mērcēm ir atšķirīgas pildīšanas temperatūras prasības. Saskaņā ar nozares datiem tīras tomātu pastas iepildīšanas temperatūra parasti ir no 85 līdz 92 grādiem, augļu ievārījumam ir 80–88 grādi, čili mērcei ir 85–90 grādi, pupiņu pastai ir 85–90 grādi, savukārt sojas mērcei ir salīdzinoši zemāka pildīšanas temperatūra 75–80 grādi.Šīs karstās iepildīšanas temperatūras tieši nosaka karstumizturības prasības vienreizējās lietošanas porcijas krūzes materiālam. Pateicoties augstajai karstumizturībai, PP materiāls var viegli izturēt šīs temperatūras bez deformācijas vai veiktspējas pasliktināšanās. Pētījumi liecina, ka PP vienreizējās lietošanas porciju krūzes var izturēt temperatūru virs 100 grādiem, apmierinot karstā pildījuma vajadzības. Tomēr PS materiāls var kļūt mīkstāks un deformēts, ja tiek pakļauts uzpildes temperatūrai virs 80 grādiem.

Otrkārt, ir mikroviļņu sildīšanas scenārijs. Līdz ar izņemšanas un ātrās ēdināšanas popularitāti arvien vairāk vienreizējās lietošanas porciju krūzīšu ir jābūt lietojamām mikroviļņu krāsnī. PP materiāls ir vienīgais plastmasas materiāls, ko var droši lietot mikroviļņu krāsnī, ar temperatūras pretestības diapazonu no -20 grādiem līdz 120 grādiem, pilnībā apmierinot mikroviļņu sildīšanas vajadzības. PS materiāls sliktās karstumizturības dēļ nav piemērots sildīšanai mikroviļņu krāsnī, jo tas var izraisīt tvertnes deformāciju vai pat kaitīgu vielu izdalīšanos.

Treškārt, pastāv augstas{0}}temperatūras uzglabāšanas apstākļi. Dažos lietojumu gadījumos vienreizējās lietošanas porciju krūzes var būt jāuzglabā augstas -temperatūras vidē, piemēram, transportlīdzekļa iekšpusē vasaras transportēšanas laikā, kur temperatūra var sasniegt 50–60 grādus vai pat augstāk. PP materiāls saglabā stabilu veiktspēju šajās temperatūrās, savukārt PS materiāls var sākt piedzīvot veiktspējas izmaiņas virs 60 grādiem.

4.2 Karstās pildīšanas pielietojamības analīze

Karstā pildīšana ir būtisks mērces ražošanas posms, kas prasa stingras prasības attiecībā uz iepakojuma materiāla karstumizturību, termisko stabilitāti un izmēru stabilitāti. Karstās pildīšanas laikā mērci parasti iepilda 75-95 grādu temperatūrā, pēc tam aizvāko un atdzesē. Šis process prasa, lai iepakojuma materiāls izturētu temperatūras triecienu, saglabātu formas stabilitāti un nereaģētu ķīmiski ar saturu.

PP materiāls lieliski darbojas karstās{0}}pildīšanas lietojumprogrammās. Tā augstā karstumizturība ļauj PP tvertnēm bez deformācijas izturēt uzpildes temperatūru virs 90 grādiem. Tajā pašā laikā PP ir salīdzinoši zems termiskās izplešanās koeficients, saglabājot labu izmēru stabilitāti temperatūras izmaiņu laikā. Pētījumi liecina, ka PP saglabā izcilu blīvējuma veiktspēju karstās pildīšanas laikā un neizplūst termiskās izplešanās un saraušanās dēļ.

PS materiālam ir būtiski ierobežojumi karstās{0}}aizpildīšanas lietojumprogrammās. Sliktās karstumizturības dēļ PS tvertnes var deformēties, ja tās tiek pakļautas uzpildes temperatūrai virs 80 grādiem, tādējādi ietekmējot izstrādājuma izskatu un blīvējuma veiktspēju. Īpaši pie uzpildes temperatūras virs 85 grādiem, PS konteineri var nopietni deformēties vai pat plīst. Tāpēc PS materiāls parasti nav ieteicams mērces produktiem, kuriem nepieciešams karsts pildījums.

Papildus tiešajām karstumizturības prasībām karstās pildīšanas procesā ir nepieciešami arī materiāli ar labu ķīmisko stabilitāti. Mērces parasti satur skābes, sāļus, eļļas un citas sastāvdaļas, kas augstā temperatūrā var mijiedarboties ar iepakojuma materiālu. Pateicoties lieliskajai ķīmiskajai stabilitātei, PP materiāls var izturēt šo komponentu eroziju. Tomēr PS materiāls var uzbriest vai noārdīties, ja tiek pakļauts noteiktu ķīmisko vielu iedarbībai, tādējādi ietekmējot produkta kvalitāti.

4.3. Mikroviļņu sildīšanas pielietojamības analīze

Sildīšana mikroviļņu krāsnī ir svarīga metode mūsdienu pārtikas pārstrādē un patēriņā, kas izvirza īpašas prasības iepakojuma materiāliem attiecībā uz karstumizturību un mikroviļņu caurspīdīgumu. PP materiāls lieliski darbojas mikroviļņu krāsnī, un pašlaik tas ir vienīgais plaši atzītais mikroviļņu{1}}drošais plastmasas materiāls.

PP materiāla pielietojamība mikroviļņu krāsnī galvenokārt ir balstīta uz šādām īpašībām: Pirmkārt, PP ir laba mikroviļņu caurspīdīgums, kas ļauj mikroviļņiem netraucēti iekļūt un sildīt saturu; otrkārt, PP pats nerada siltumu mikroviļņu sildīšanas laikā, izvairoties no tvertnes pārkaršanas riska; treškārt, PP karstumizturība ļauj tam izturēt augstās temperatūras, kas var sasniegt mikroviļņu sildīšanas laikā, parasti virs 120 grādiem.

Lietojot PP vienreizējās lietošanas porciju krūzes mikroviļņu krāsnī, ir jāņem vērā daži lietošanas punkti. Sildīšanas laikā ieteicams atvērt vāku vai atstāt ventilācijas atveri, lai novērstu pārmērīga iekšējā spiediena izraisītu tvertnes plīsumu. Tajā pašā laikā ir jāizvairās no ilgstošas ​​augstas temperatūras{2}}karsēšanas; Parasti sildīšanas laiks nedrīkst pārsniegt 3 minūtes, un temperatūra nedrīkst pārsniegt 120 grādus.

Turpretim PS materiāls nav piemērots sildīšanai mikroviļņu krāsnī. Karstuma pretestības ierobežojumu dēļ PS konteineri ir pakļauti deformācijai, karsējot mikroviļņu krāsnī, īpaši, ja temperatūra pārsniedz 70 grādus, kur var notikt ievērojama mīkstināšana. Vēl svarīgāk ir tas, ka PS augstā temperatūrā var izdalīt kaitīgas vielas, tostarp stirola monomērus, kas var ietekmēt cilvēku veselību.

Pētījumi ir parādījuši, ka PS konteineri ne tikai tiek pakļauti fiziskai deformācijai karsēšanas laikā mikroviļņu krāsnī, bet arī var tikt pakļauti ķīmiskām izmaiņām, izraisot materiāla degradāciju un kaitīgu komponentu izdalīšanos. Tāpēc, lai nodrošinātu pārtikas nekaitīgumu, PS vienreizējās lietošanas porciju krūzes nedrīkst izmantot sildīšanai mikroviļņu krāsnī.

4.4. Augstas{1}}temperatūras uzglabāšanas apstākļi

Mērces produkti ražošanas, transportēšanas un uzglabāšanas laikā var saskarties ar dažādām augstām{0}}temperatūrām, kas ilgstoši-pārbauda iepakojuma materiālu karstumizturību. Vasaras vidē ar augstu temperatūru-transportlīdzekļos temperatūra var sasniegt 50-60 grādus, bet noliktavu uzglabāšanas temperatūra var sasniegt 40-50 grādus. Šīs temperatūras ir nopietni pārbaudījumi iepakojuma materiālu darbības stabilitātei.

PP materiāls stabili darbojas augstā{0}}temperatūras uzglabāšanas apstākļos. Tā augstā karstumizturība un labā termiskā stabilitāte ļauj PP konteinerus ilgstoši uzglabāt 50-60 grādu vidē bez būtiskām veiktspējas izmaiņām. Pētījumi liecina, ka PP saglabā labas mehāniskās īpašības, ķīmisko stabilitāti un izskata kvalitāti augstā temperatūrā.

PS materiāls darbojas salīdzinoši slikti augstā{0}}temperatūras uzglabāšanas apstākļos. Vidēs virs 40 grādiem PS konteineru veiktspēja var mainīties, tostarp mainīt izmērus, kļūt dzeltenā virsmā un pasliktināt mehāniskās īpašības. Īpaši vidēs, kas pārsniedz 50 grādus, PS konteineru veiktspējas pasliktināšanās paātrinās, kas var ietekmēt izstrādājuma lietojamību un izskata kvalitāti.

Uzglabāšana augstā{0}}temperatūra var ietekmēt arī materiāla ķīmisko stabilitāti. Augstas -temperatūras vidē plastmasas materiālos esošās piedevas, piemēram, stabilizatori, antioksidanti un plastifikatori, var nedarboties vai migrēt, izraisot materiāla veiktspējas samazināšanos. Pateicoties lieliskajai ķīmiskajai stabilitātei un mazākam piedevu lietojumam, PP šajā ziņā ir salīdzinoši mazāk problēmu. Tomēr tā molekulārās struktūras īpašību dēļ PS ir vairāk izplatītse oksidatīvā noārdīšanās augstā temperatūrā, un ir nepieciešams pievienot vairāk stabilizatoru, kas var migrēt vai sabojāties augstā temperatūrā.

4.5. Ķīmiskās stabilitātes salīdzinājums

Kā pārtikas produkts, mērces parasti satur dažādas ķīmiskas sastāvdaļas, tostarp organiskās skābes, sāļus, garšvielas un eļļas. Šīs sastāvdaļas var mijiedarboties ar iepakojuma materiāliem dažādās temperatūrās. Tāpēc iepakojuma materiālu ķīmiskā stabilitāte ir svarīgs faktors produktu kvalitātes un drošības nodrošināšanā. PP (polipropilēna) materiālam ir lieliska ķīmiskā stabilitāte, īpaši laba izturība pret skābēm, bāzēm un sāļiem. Pētījumi liecina, ka PP var izturēt vairuma mērces sastāvdaļu, tostarp etiķskābes, citronskābes, sāls un sojas mērces, eroziju. Šī ķīmiskā inerce galvenokārt izriet no PP piesātinātās oglekļa ķēdes struktūras un nepolārajām īpašībām, kas samazina tā mijiedarbības iespējamību ar polārām vielām.

Praktiskā pielietojumā PP traukos var ilgstoši uzglabāt mērces, kas satur dažādas garšvielas, bez veiktspējas izmaiņām vai komponentu migrācijas. PP materiāls demonstrē izcilu izturību, īpaši pret mērcēm, kas satur skābus komponentus, piemēram, kečupu un čili mērci. Tas padara PP par vēlamo materiālu skābo mērču iepakošanai.

PS (polistirola) materiāls ir salīdzinoši vājāks ķīmiskās stabilitātes ziņā, jo īpaši tā vājā izturība pret organiskajiem šķīdinātājiem un noteiktām ķīmiskām vielām. PS viegli uzbriest ar eļļainām vielām, un, saskaroties ar eļļu saturošām mērcēm, tā veiktspēja var mainīties. Tajā pašā laikā PS var rasties sprieguma plaisāšana, ja tiek pakļauta noteiktām ķīmiskām vielām, kas ietekmē tvertnes integritāti.

Īpaši jāatzīmē, ka PS var piedzīvot komponentu migrāciju, saskaroties ar noteiktām mērces sastāvdaļām. Pētījumi liecina, ka, ja PS traukos ir mērces, kas satur garšvielas vai organiskos šķīdinātājus, garšvielu sastāvdaļas var migrēt traukā, ietekmējot produkta garšu. Vienlaikus daži PS komponenti var arī migrēt pārtikā, ietekmējot pārtikas nekaitīgumu.