Wat is een willekeurig copolymeer?
Een willekeurig copolymeer is een mengsel van twee verschillende moleculaire ketens die in kunststoffen worden gebruikt om verschillende eigenschappen te creëren dan met een enkel moleculair type. Polymeren zijn ketens van moleculen die monomeren worden genoemd en die chemisch zijn gekoppeld in vaste structuren die worden gebruikt voor het verpakken van producten. Combinaties van twee monomeren zijn een willekeurig copolymeer als er geen consistente of regelmatige structuur van de twee monomeren is, die zal optreden onder specifieke productieomstandigheden.
Polypropyleen is een veel voorkomend polymeer dat wordt gebruikt in verschillende kunststoftoepassingen. Als een puur polymeer kan het vaak troebel of melkachtig van kleur zijn, wat misschien niet ideaal is voor voedselcontainers of andere toepassingen. Het kan ook een smeltpunt hebben dat hoger is dan gewenst voor het extruderen, wat producten maakt door polymeer te smelten en het onder druk in schimmels te persen.
Het maken van een willekeurig copolymeer van polypropyleen met polyethyleen verandert de moleculaire structuur van het resulterende plastic. De juiste bedrijfsomstandigheden zorgen voor heldere polymeren, wat ideaal is voor het verpakken van levensmiddelen. Formuleringen kunnen worden bereid met lagere smelttemperaturen dan voor puur polypropyleen, wat kan helpen bij de productie.
Twee monomeren moeten in een niet-regelmatig of willekeurig patroon worden gemengd om een willekeurig copolymeer te creëren. Reguliere copolymeerstructuren zijn meestal harder, met wat een kristallijne structuur wordt genoemd. Dit regelmatige moleculaire patroon kan een slechte duurzaamheid bieden in koude omstandigheden, of maakt een container die niet flexibel is.
Plastic voedselverpakkingen werden populair vanaf het midden van de 20e eeuw, toen de vraag van consumenten naar diepvries, kant-en-klare maaltijden snel groeide. Vroege verpakking was vaak aluminium trays, maar de uitvinding van magnetrons maakte aluminium een probleem, omdat ze niet compatibel zijn omdat metalen elektrische vlambogen kunnen veroorzaken en brand in microgolven kunnen veroorzaken. Kunststoffen werden gebruikelijker voor alle soorten voedselverpakkingen en vervingen geleidelijk aluminium als het geprefereerde verpakkingsmateriaal.
De verpakking van diepvriesproducten was een probleem voor vroege polymeren omdat de regelmatige kristalstructuur van de moleculen ze broos maakte als ze koud waren. De toenemende vraag naar diepvriesvoedselbakken en opslagcontainers leidde tot willekeurige copolymeren, die flexibel blijven en beter bestand zijn tegen breuk bij lagere temperaturen. De mogelijkheid om een pakket te maken dat transparant was, stelde fabrikanten in staat om complete lijnen diepvriesproducten te ontwikkelen die in de magnetron kunnen worden bewaard en geserveerd. Deze verpakkingen konden van de vriezer naar de magnetron worden gebracht, waren helder zodat voedsel tijdens het verwarmen in de verpakking kon worden gezien en waren bestand tegen hoge voedseltemperaturen.
Naarmate metaal- en kunststofrecycling gebruikelijker werd in de late 20e eeuw, werd de behoefte aan kunststoffen die hergebruikt konden worden belangrijker. Veel willekeurige copolymeerproducten werden gesmolten en geëxtrudeerd tot de oorspronkelijke verpakkingsvormen en konden met relatief gemak opnieuw worden gesmolten en gerecycled. Dit werd belangrijk omdat de prijzen van op aardolie gebaseerde grondstoffen stegen, waardoor fabrikanten meer kunststoffen konden recyclen en de kosten konden drukken.