におい物質の包装材への透過

プラスチックに対する気体の透過過程は、気体がプラスチックに接して溶解する過程と、気体の溶解で生じた濃度勾配によって気体がプラスチック中を拡散していく拡散過程から成っています。

このように、プラスチックを透過する気体の量を決める因子は、気体のフィルムへの溶解しやすさと、フィルム中での拡散しやすさであり、気体の透過係数(P)は、溶解度係数(S) と拡散係数(D)の積P=D×Sで表されます。

酸素や窒棄などの不活性気体のプラスチックに対する透過現象における溶解過程は、ヘンリーの法則に従います。

すなわち、溶解度係数(S)は、収着平衡に達したときの気体分子の濃度(C)および気体の平衡圧(P)との間には、S=C/P の関係があります。また、拡散係数(D) は、濃度(C) のみの関数であるフィック型でもあります。

しかしながら、有機低分子や水蒸気の場合、ヘンリー型やフィック型とならない場合があります。これは、プラスチックと透過する分子との間に相互作用があるためと考えられています。

相互作用で最も大きく影響を及ぼすのは、水素結合など極性基間の相互作用です。

酸素や窒素などの気体分子より大きいにおい物質もプラスチック中を透過します。におい物質のバリア性を高めるには、所謂バリア材を適用する必要がでてきます。

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