Strutture composite
I materiali sottili rivestiti o metallizzati rappresentano già un primo esempio di strutture composite, anche se questo termine è riferito, in genere, ai materiali multistrato ottenuti attraverso le tecniche di laminazione (o accoppiamento) e di coestrusione che hanno un’importanza sempre maggiore nel comparto del food packaging.
Strutture composite,
Permeabilità delle strutture composite:
I materiali multistrato sono prodotti, fondamentalmente, con il fine di
combinare le diverse proprietà dei singoli materiali, ottimizzandole in
termini di costi, prestazioni, idoneità alimentare e macchinabilità.
L’obiettivo che più spesso viene perseguito è certamente quello di
incrementare, con il minimo costo possibile, le proprietà di
impermeabilità ai gas ed al vapor d’acqua (barriera); pertanto una
problematica di rilevante importanza è la previsione della permeabilità
di una struttura composita, conoscendo i valori di permeabilità dei
singoli strati costituenti. Da un punto di vista teorico, una struttura
composita può essere concepita non solo in serie, come risulta dalle
tecniche di laminazione e coestrusione ma anche in parallelo. Esempi di
strutture composite in parallelo sono rappresentati da imballaggi
realizzati con finestre di materiali diversi oppure da contenitori il
cui fondo (bottom) sia di materiale differente da quello utilizzato per
la chiusura (lid).
Strutture composite,
Permeabilità di strutture composite in parallelo:
La permeabilità complessiva sarà calcolata, in questo caso, sommando i
contributi di ciascuna superficie permeabile; considerando un
imballaggio
costituito da due materiali, rispettivamente di superficie A1 e A2, di
permeabilità P1 e P2, la permeabilità complessiva (della superficie
risultante)
sarà:
oppure considerando le costanti di permeabilità KP1 e KP2 e gli spessori L1 e L2:
Strutture composite,
Permeabilità di strutture composite in serie:
La permeabilità di un multistrato in serie risulta molto simile a
quella dello strato che maggiormente svolge l’azione di barriera e può
essere calcolata, analogamente a quanto si fa per un circuito
elettrico, sommando le singole resistenze, definite come reciproco
delle permeabilità; considerando un imballaggio costituito da tre
materiali, rispettivamente di permeabilità P1, P2 e P3 la permeabilità
complessiva risulterà:
oppure:
