Packs de gel Flexibles

Les packs de gel flexible sont des packs de gel aqueux réutilisables qui restent flexibles lorsqu'ils sont congelés.  Ces emballages sont utilisés dans une variété d'applications allant de l'emballage alimentaire aux premiers secours.  Bien que les applications puissent être très différentes, tous les packs de gel flexible contiennent trois ingrédients principaux : de l'eau, un dépresseur de point de congélation et un épaississant.

Dépresseurs du point de congélation
 

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    Les dépresseurs du point de congélation solubles dans l'eau, tels que les glycols, les sels ou les alcools, sont utilisés dans les formulations de gel pack pour permettre aux gels de se refroidir bien en dessous de la température de congélation de l'eau tout en restant flexibles.  Le type et la quantité d'abaisseur du point de congélation ajouté au gel dépendent du point eutectique prévu et de la température d'utilisation finale de l'emballage en gel flexible.

Épaississants

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    Il faut ajouter un épaississant capable d'augmenter la viscosité du milieu aqueux dans le pack de gel flexible.  Il existe de nombreux types d'épaississants qui peuvent être utilisés pour fabriquer des gels à base d'eau.  Le type et la quantité d'épaississant utilisé déterminent la viscosité et la rhéologie du gel pack.

Épaississants utilisés dans les packs de gel

Il existe deux principaux types d'épaississants utilisés pour fabriquer des gels destinés aux packs de gel flexibles : les polymères superabsorbants et les éthers de cellulose.  Chacune de ces deux familles d'épaississants présente des avantages et des inconvénients lorsqu'elle est utilisée dans des applications de gel pack flexible.

Polymères superabsorbants
 

Les polymères superabsorbants (SAP) ont une grande affinité pour l'eau et sont utilisés pour absorber de grandes quantités d'eau afin de former un gel.  La plupart des polymères superabsorbants sont composés de polyacrylate de sodium et sont disponibles dans le commerce sous forme de granulés.  La quantité d'eau absorbée par un SAP dépend de la concentration ionique de la solution aqueuse et de la densité de réticulation du polymère polyacrylate. Les SAP sont utilisés dans les packs de gel lorsqu'un gel de consistance plus "liquide" est nécessaire.
 

Avantages

  • Peu coûteux
  • Très efficace (absorbe jusqu'à 300 fois son poids en eau)
  • Forme rapidement des gels


Inconvénients

  • Les gels fuient si l'emballage est percé.
  • Sensible au pH et à la concentration ionique
  • Non biodégradable


Éthers de cellulose
 

Comme leur nom l'indique, les éthers de cellulose sont des épaississants à base de cellulose.  Ces polymères sont constitués d'un squelette de cellulose avec des groupes hydroxy qui ont été remplacés par un autre groupe fonctionnel. Des solutions très visqueuses peuvent être produites en ajoutant des éthers de cellulose à l'eau dans une proportion de 0,5 à 5 % en poids.  Les éthers de cellulose sont utilisés dans les packs de gel lorsqu'un gel à la consistance plus "ferme" est nécessaire.
 

Avantages

  • Le gel ne fuit pas si le récipient est percé.
  • La cellulose est naturelle et se biodégrade.
  • Stable sur une large gamme de pH
  • Moins sensible à la concentration de sel



Inconvénients
  • Plus cher que SAP
  • Peut être difficile à hydrater


 

Éthers de cellulose TEXTURECEL™
 

Les éthers de cellulose TEXTURECEL™ sont des polymères de carboxyméthylcellulose sodique qui sont des épaississants très efficaces.  Les grades TEXTURECEL™ à haut poids moléculaire sont des épaississants idéaux pour les applications de gel pack flexible.  Les gels formés avec TEXTURECEL™ ont une texture ferme et ne fuient pas si un récipient est perforé ou cassé.  De plus, les polymères TEXTURECEL™ ont des approbations de contact alimentaire, ce qui les rend parfaits pour les applications de gel pack en contact étroit avec les produits alimentaires.


Grades TEXTURECEL™ pour les applications de Gel Pack
 

La sélection du grade approprié de TEXTURECEL™ dépend des propriétés physiques souhaitées pour le gel pack.  À titre indicatif, plus le poids moléculaire du polymère TEXTURECEL™ augmente, plus la viscosité de la solution correspondante augmente.  Dans certains cas, la sélection du grade de poids moléculaire le plus élevé disponible permet de réduire la quantité d'épaississant nécessaire pour obtenir la consistance de gel souhaitée.  Les grades granulaires de TEXTURECEL™ sont généralement recommandés par rapport aux grades en poudre car ils sont plus faciles à hydrater et forment des gels plus rapidement.
 

Notes recommandées

 

Formulation de gels avec TEXTURECEL™.

La quantité de TEXTURECEL™ nécessaire pour formuler un gel pour les packs de gel flexible varie en fonction de la consistance souhaitée du gel, cependant, les taux d'utilisation typiques vont de 0,5 à 3%.  Lorsque l'on utilise TEXTURECEL™ comme épaississant, il est recommandé de le disperser d'abord entièrement dans l'abaisseur de point de congélation soluble dans l'eau avant de l'hydrater avec de l'eau.  Cela permettra la formation d'un gel lisse et sans grumeaux.  Une fois le gel formé, d'autres additifs peuvent être ajoutés.  La formulation ci-dessous est typique pour un pack de gel chaud ou froid. 
    Composant Quantité (wt.%)
    Propylène glycol 0.5 - 3
    TEXTURECEL™ 10 - 20
    EAU 80 - 90
    Sulfate d'aluminium Quantum Satis
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