Food packaging plays a crucial role in protecting and storing food to keep the products fresh and reduce waste. There is a need to increase the number of paper packages in the food industry to meet the growing demand. Therefore, barrier coatings are an essential aspect of the paper industry since they have good resistance to grease and moisture, which protects the food. The development and improvement of these barrier coatings have the potential to contribute to the advancement of environmentally friendly food packaging. This work aims to examine the impact of rheological behavior and properties on the runnability and barrier performance of barrier coating formulations containing two different kaolin clays, Speswhite (K1) and Capim NP (K2), with the addition of nanoclay in varying amounts. Different formulations were tested as multilayer barrier coatings on lab- and pilot-scale in order to determine the effect of various nanoclay concentrations on runnability, water retention, and rheology properties. Various measurement techniques have been used to obtain a wide range of information on the rheological properties, including the viscosity, under varied shear rate ranges. Also studied are runnability, grease and moisture barrier performance, water retention, and high shear testing for rheology to determine flow behavior. The results show that the viscosity was higher on the lab scale than on the pilot scale due to the poor nanoclay dispersion at the pilot scale. As expected for this type of barrier coating, the KIT-test revealed that the grease barrier was highly effective. Measurements of water retention were good for the low amounts of nanoclay content. Lastly, the shear testing gave very similar results between all the different barrier coating formulas. It was determined that a low nanoclay content gave a good barrier coating performance. However, a higher nanoclay content resulted in decreased water resistance compared to a coating with a low nanoclay content. / Livsmedelsförpackningar spelar en avgörande roll för att skydda och lagra mat för att hålla produkterna fräscha och minska avfallet. Det finns ett behov av att öka antalet pappersförpackningar inom livsmedelsindustrin för att möta den växande efterfrågan. Därför är barriärbestrykningar en väsentlig del av pappersindustrin eftersom de har god motståndskraft mot fett och fukt, vilket skyddar maten. Utvecklingen och förbättringen av dessa barriärbestrykningar har potential att bidra till utvecklingen av miljövänliga livsmedelsförpackningar. Detta arbete syftar till att undersöka inverkan av reologiskt beteende och egenskaper på körbarheten och barriärprestandan hos barriärbestryknings-formuleringar som innehåller två olika kaolinleror, Speswhite (K1) och Capim NP (K2), med tillsats av nanolera i varierande mängder. Olika formuleringar testades som flerskiktsbarriärbestrykningar i laboratorie- och pilotskala för att bestämma effekten av olika nanolerakoncentrationer på körbarhet, vattenretention och reologiska egenskaper. Olika mättekniker har använts för att erhålla bred information om de reologiska egenskaperna, inklusive viskositeten under varierande skjuvhastighets-intervall. Körbarhet, fett- och fuktbarriärprestanda, vattenretention och högskjuvningstestning för reologi har studeras för att bestämma flödesbeteende. Resultaten visar att viskositeten var högre på laboratorieskalan än på pilotskalan på grund av den dåliga nanolerdispergeringen på pilotskalan. Som förväntat för denna typ av barriärbestrykning visade KIT-testet att fettbarriären var mycket effektiv. Mätningar av vattenretention var bra för de låga värdena på nanolerainnehåll. Slutligen gav skjuvprovningen mycket likartade resultat mellan alla olika barriärbestryknings-formuleringar. Det fastställdes att ett lågt nanolerainnehåll gav en bra barriärbestryknings-prestanda. En högre halt av nanolera resulterade dock i minskad vattenbeständighet jämfört med en beläggning med låg nanolerhalt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-96050 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Augustsson, Josefine |
| Publisher | Karlstads universitet, Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0019 seconds