تاثير پديده زمانمندي فيزيكي بر روي خواص مكانيكي، نفوذپذيري و خواص حرارتي بسته بندي هاي پلاستيكي

Effect of physical aging on thegas permeability, mechanical and thermal properties of plastic packaging

زمانمندي فيزيكي يك پديده رايج در مواد جامد آمورف است كه در طول زمان، در طي قرار گرفتن اين مواد در زير دماي انتقال شيشهاي اتّفاق ميافتد و از اين حقيقت ناشي ميشود كه اين مواد در دماي پايينتر از اين دما در حالت خارج از تعادل ترموديناميكي هستند. بنابراين، مواد تحت فرآيندهاي آرامي قرار ميگيرند تا به حالت تعادل برسند. اين حركت تدريجي به سمت حالت تعادل به عنوان زمانمندي فيزيكي شناخته ميشود. قرار گرفتن در زمانهاي طولاني در زير دماي انتقال شيشهاي باعث تغييرات فيزيكي در ساختار مولكولي پليمرها ميشود. بنابراين مطالعه پديده زمانمندي فيزيكي به هنگام كاربرد طولاني مدّت مواد جامد آمورف و يا نيمهكريستالي ضروري است، زيرا زمانمندي فيزيكي، منجر به تغيير در خواص مكانيكي و فيزيكي مثل افزايش چگالي، افزايش مدول الاستيك، تنش تسليم، شكنندگي و كاهش ميرايي، كاهش سرعت خزش و آسودگي از تنش و همچنين كاهش نفوذپذيري ميشود. در اين مقاله، ابتدا مفهوم پديده زمانمندي فيزيكي شرح داده شده و سپس تاثير آن بر روي خواص مكانيكي، نفوذپذيري و خواص حرارتي بستهبنديهاي پلاستيكي بررسي ميشود.

Physical aging is a common phenomenon in all amorphous solids in the glassy state. Glasses are not in thermodynamic equilibrium at temperature below their glass transition. Sothey undergo slow processes which attempt to establish equilibrium. This gradual approach to equilibrium is known as ‘physical agingʹ. The study of physical aging is necessary when the amorphous materials are used as a long time. Because physical aging results in changes in mechanical and physical properties, such as increasing density, stiffness, yield stress and brittleness, decreased damping, reduced creep and stress-relaxation rates, etc. Also it causes to reduce gas permeability. In this paper, first of all, the concept of physical aging phenomenon is explained and then its effect on the gas permeability, mechanical and thermal properties of plastic packaging is investigated