PERMEABILITAS (PERMEASI)

Presentasi berjudul: "PERMEABILITAS (PERMEASI)"— Transcript presentasi:

1 PERMEABILITAS (PERMEASI)

2 Salah satu sifat terpenting bahan kemasan
PERLINDUNGAN Pengaruh luar Pengaruh dalam

3 diinginkan Permeabilitas tidak diinginkan Penggunaan bahan kemasan Secara umum rendah

4 Permeabilitas dipengaruhi :
Stuktur kimia Morfologi Jenis, sifat dan ukuran permeant Kondisi lingkungan (suhu, RH)

5 Premeasi : proses perpindahan suatu permeant “melalui” suatu bahan.
permeant  gas (termasuk uap air) Graham (1866)  permeasi dapat berlangsung / terjadi tanpa adanya sesuatu yang “terbuka”

6 Secara umum permeasi terdiri dari 3 tahapan proses:
Kelarutan (S) Difusi (D) Desorpsi

7 d c1 p c c2 p1 x

8 S  Sifat kedua bahan interaksi spesifik antara 2 bahan  kepolaran
karakteristik kepolaran sama  kelarutan lebih tinggi Gas yang mudah terkondensasi

9 Gerak Brown D   Morfologi Desorpsi  diabaikan

10 Hukum Fick I (dasar difusi)
∂N 1 ∂t A J = = -D = ∂c ∂x dimana J = kecepatan aliran/satuan area N = jumlah bahan/gas (Mol) T = waktu A = luas permukaan melintang D = koefisien difusi C = kosentrasi permeant (Mol N per volume, V=N/v) X = arah koordinat pada permukaan

11 Hukum Fick II (kondisi yang tidak seimbang)
∂2c ∂2c ∂2c ∂x2 ∂y2 ∂z2 = D ∂c ∂t Asumsi selanjutnya : - Difusi hanya terjadi pada arah “x”

12 Hukum Henry C = S . p C : Kosentrasi permeant
p : Tekanan parsial permeant S : Koefisien kelarutan

13 Hubungan antara kecepatan aliran (J) dengan kosentrasi (c) :
dc c1 – c2 dx d J = - D = D Dengan asumsi bahwa koefisien difusi konstan dan hukum Henry berlaku, maka p p2 d J = P sehingga didapatkan : P = D S

14 Metode Time – Lag  Perhitungan D berdasarkan jumlah permeant sebagai fungsi dari waktu permeasi D 2 6d TL =

15 Q (mL at STP) B Steady state A Unsteady state L Time t FIG. Typical permeation and time lag curve, where Q is amount of permeant which has permeated as a function of time, t, and L is the time lag

16

17

18

19

20

21

22

23

24 Table 1.2. Effect of polymer crystallinity on oxygen permeability24
PO2(cm3/(mil day 100 in2 atm)) LDPE HDPE Nylon 66, quenched Nylon 66, annealed 50 80 20 40 480 110 8.0 1.5 The unit of film thickness in mil (1 mil = 25µm)

25 Table 1.4. Effect of relative humidity on O2 transfer
Polymer Permeability 0% RH (cm3/(mil day 100 in2 atm) 100% RH Polyvinyl alcohol Uncoated cellulose Nylon 6 Polyvinylacetate Acrylonitrile-styrene copolymer Polyester HDPE 0.01 0.13 1.0 55.0 7.0 110.0 The unit of film thickness in mil (1 mil = 25µm)

26 Bahan pengemasan Ketahan terhadap Air Gas Bau Polietilene, PE PVC Kopolimer PVdC 9 Poliester PET Selulosa Selulosa asetat Kertas Kraft “Sulfite paper” Glassine Kertas dengan lapisan PE Kertas dengan lapisan PVdC Al foil 7 2 8 4 1 10 3 5 6