A műanyagok egyik jelentős felhasználási területe a csomagolóipar. A csomagolások elsődleges feladata, hogy határréteget biztosítsanak az áru, valamint a környezet között, ezáltal kölcsönösen védve azokat egymás fizikai- és kémiai hatásaitól. A folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően a csomagolások területére is kezdtek berobbanni az intelligens polimerek, amelyek a külső ingerek hatására (hőmérséklet, pH, páratartalom, fény) többféle módon válaszolhatnak. A változás megjelenhet az alakban, áttetszőségben, vízáteresztő képességben vagy szerkezeti átalakulásban is. Nézzünk egy-két érdekes alkalmazást!
Freshcode
Az Itene spanyol kutatóintézet munkatársai a nyers hús csomagolásokra fejlesztettek ki egy új, nyomtatható érzékelőt. Az érzékelő célja a csomagoláson belül megtalálható nyers hús biztonságos fogyaszthatóságának csomagoláson való ellenőrizhetősége volt. A nyomtatott frissességjelző címke működése viszonylag egyszerű: a címkében található vegyi anyagok (réz-karbonát) reakcióba lép a nyers hús bomlása során keletkező anyagokkal, mely végeredményben a címke színváltozásához vezet. Fontos megjegyezni, hogy a címkében található réz-karbonát hatóanyag egészen addig biztonságosnak tekinthető, amíg annak termékbe történő migrációja nem haladja meg az 5 mg/kg-os szintet, ám a tesztek folyamán a kutatók nem érték el ezt az egészségügyi határértéket.
A termék számos felhasználási szinten nyújt biztonságot. Előnnyel járhat a feldolgozóktól közvetlenül vásárló tovább értékesítők számára, de megfelelő biztonságot nyújt a végső fogyasztók számára is, ráadásul előre jelezhetővé válnak a csomagolási hibákból (hegesztési probléma, oxigén beszivárgás) eredő korábban meginduló romlási folyamatok is.
A Freshcode címkéket már ipari méretekben is górcső alá vették, egészen eddig sikeresen. Ipari kísérletek során a fóliák felületére flexográfiai nyomtatás segítségével vitték fel a címkéket.
A flexográfia magas nyomású nyomtatási forma, mely a nyomtató flexibilis gumihengerről kapta a nevét. Jelenleg a műanyag fóliák nyomtatásán kívül előszeretettel alkalmazzák napilapok nyomtatása során is.
A Freshcode jelzőcímke a jelenleg alkalmazott címkékhez képest akár 20-50-szer olcsóbb, előállítási költsége 1 eurocent körül van, így remélhetően hamarosan elindul hódító útjára.
Forró ital kupakok termokromikus pigmentekkel
Az ausztráliai központú SmartLid System, a terméke kifejlesztése során elsősorban a forró italok fogyasztásából származó balesetek elkerülését célozta meg. Habár ezen balesetek számát viszonylag kevésre tippelnénk, ezzel szemben csak az USA-ban évente több mint 150 000 forró ital által okozott sérülés igényel orvosi ellátást. A SmartLid kupakokat az eldobható kávés poharakra fejlesztették ki, alapanyagukat tekintve élelmiszeripari minőségű polisztirolból készülnek. A kupakok termokromikus pigmenteket tartalmaznak, melyek hő hatására megváltoztatják színüket, ezzel figyelmeztetve a fogyasztót az esetleges veszélyre.
A forró italok felszolgálási hőmérséklete átlagosan 60 és 100 °C között mozog, míg az égési sérülési veszély körülbelül 50 °C fölött jelentős. Ennek következtében a SmartLid kupakokat úgy fejlesztették ki, hogy színük a sötétpiros/barna színről élénk pirosra változik, amint a hőmérséklete 48 °C fölé kerül. A színváltozás természetesen reverzibilis folyamat. A cég folyamatosan terjeszkedik világszerte, mostanra már Európában is elérhetővé váltak kupakjaik. A piac természetesen jelentős, hisz csak Amerikában naponta körülbelül 400 millió, ezzel szemben világszinten körülbelül 2,25 milliárd kávéskupakot használnak fel.
Természetesen az intelligens polimerek alkalmazási lehetőségeit folyamatosan kutatják, melynek eredményeként újabb és újabb „okos” műanyag kerülhet be a mindennapi használatba. Nem meglepő tehát, hogy az intelligens polimerek alkalmazására számos iparágban folyamatosan növekvő igény mutatkozik (csomagolóipar, gépjárműipar, textilipar), mely megfigyelhető a biogyógyászat és biotechnológia területén is.
Források:
http://freshcodelabel.com/
Lehoczki L.: Intelligens alkalmazásokhoz intelligens anyagok. Polimerek 4, 49-50 (2018)
https: //www.youtube.com/watch?time_continue=57&v=qpdu3kvTiJg
http://smartlid.com/
https://www.ptonline.com/blog/post/smart-lid-changes-color-if-drink-is-too-hot
https: //www.youtube.com/watch?v=ig8zAjq YFj8