新型包装材料中纳米技术应用研究3煎炸锅

新型包装材料中纳米技术应用研究(3)

传统包装材料的纳米改性技术

(一)塑料包装材料改性

1．纳米粒子添加中不仅起到补强作用，而且具有许多新的特性。如用添加了0．1％—0．5％的纳米二氧化钛制成的透明塑料包装食品，既可以防止紫外线对食品的破坏作用，还可以将食品保持新鲜，，将金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中，可以大大降低静电作用，纳米微粒还可用作导电涂料、印刷油墨、制作固体润滑剂等。

2．将纳米塑料新材料填充到聚乙烯中，对增加制品(如塑料钢材、门窗、包装桶、袋等产品)的韧性及抗冲击强度有极大提高。将纳米塑料填充至尼龙中，可使拉伸强度提高40％，拉伸模量提高68％，弯曲强度提高60％，弯曲模量和冲击强度提高126％，氧气透过率降低 50％，水蒸气透过率降低了30％以下，而产品成本却降低了1门。添加纳米材料增强改性后的聚四氟乙烯，与纯四氟乙烯相比，不仅力学性能得到改善，其耐磨性能提高厂100多倍。一些纳米塑料还具有很好的阻燃和白熄灭性能。纳米塑料新材料除上述性能外，还具有熔体强度高，结晶速度快，熔体粘度低等特性，因此，无论注塑、挤出和吹塑均具有优良的加工性能。

3．在聚氟乙烯中加入纳米塑料新材料制得的棚膜，对紫外线可以全反射，避免因吸收紫外线光而使PVC膜降解，抗老化性能可提高50％。而在纳米塑料新材料中添加降解剂后与聚乙烯配合生产出的可降解地膜，却能很好地吸收阳光中波长在290—380纳米间的紫外线，使塑料大分子迅速老化并全面瓦解，变为低分子物质后很快变成粉末，最终完全降解，使其成为可彻底消除“白色污染”的环保产品。

4．纳米塑料新材料科技含量高，成本低(仅为普通塑料的50％)，可广泛添加到塑料制品、工业包装、塑料建材、快餐具等。更神奇的是，若在该材料中加入降解剂或除草剂后，用其与普通聚乙烯(PE)配合既可生产出成本低于传统农膜的可降解除草地膜，此项纳米技术已通过并正式投产。

5．高隔阻性是食品包装材料的一项重要性能指标。为了提高材料的阻隔性，通常要采用多种材料进行多层复合，工艺复杂，成本也比较高。如采用纳米技术，利用纳米级的无机材料，对尼龙-6PET、PP、PE等进行改性，将显著提高其阻隔性、力学性能和透明性，而获得更好的食品包装材料。纳米型PA、PP、PE、PS、PET、PEN、PBT、LCP等复合材料(添加不同的纳米材料)已经用于无菌包装、抗菌包装、除臭包装、高阻包装中，还有的可用于特种包装诸如防静电包装、危险品包装等方面。在包装领域应用的程度与多寡将取决于纳米复合材料的生产规章,材料成本,包装用途和包装物品等种种因素.

(二)橡胶,玻璃的纳米改性

1 对塑料,橡胶,化纤等高分子材料传统性能的改性,在轮胎橡胶中加入中空纳米材料厂4%后,其耐磨性和抗撕裂强度均提高3-5倍,大大提高了轮胎的使用寿命而且可制成各种颜色.在乙烯,聚酯(涤纶),丙烯(丙纶)中加入纳米材料厂后可提高强度,增加增色性能(可用酸性,阴离子,活性染料),同时可提高电导率,从面使产品抗静电.使用中空纳为材料厂与其它纳米材料厂相比, 由于实心材料具有更大的结合面,更强的极性和非极性,可在高聚物的单位或单位之一中先加入中空纳米材料厂1-4%再聚合,使高聚物的线开(或网状)分子穿过纳米材料厂的晶隙(孔),纳米材料厂与高聚物之间,增加了极性键力,加之该纳米材料构型与刚玉一样因此对塑料,橡胶,化纤等高分子材料进行改性,提高程度大大高于实心纳米材料.

2 纳米氧化铝弥散到透明玻璃中既不影响透明又提高了高温冲击韧性,导体纳米微粒（砷化镓，锗，硅）防如玻璃中或有机高聚物中，提高了三价非线性系数；纳米氧化铝微粒放入有机玻璃(PMMA)中，表现出良好的宽频带红外吸收性能，特别是纳米Si02具有透明性和对紫外线的吸引特性，在有机玻璃生产时加入表面经修饰的纳米Si02，可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的。

3．有无机材料陶瓷和玻璃制成的包

装容器即陶瓷包装是比较典型的传统包装。近些年来，西欧，美国，日本等国家研制纳米技术，将纳米微粒加入陶瓷或玻璃中，得到了富有韧性的陶瓷或玻璃材料，也为陶瓷包装与玻璃包装产业带来了新的希望。

(三)木材的纳米改性

1．——种神奇的陶瓷木材已经问世，它是用高纯度石灰和高纯度硅酸加上其它原料合成。具有天然木材的特性，它的重量和普通木材几乎相等，可随意加工，具有不燃、不烂的特性，电易着色，可以取代木材制作铅笔及包装制品。

2．木材改性。木材表面用纳米材料处理，可以大幅度改善其性能包括硬度，强度，抗裂性等，使低档木构达到高档木材的性能，在木材胶粘剂和木材涂料方面同样可实现高性能。

3．制浆造纸过程中应用纳米技术可生产高档功能性纸产品称“纳米纸”，采用纳米技术还可生产纳米活性炭，纳米 胶粘剂等，在林产化工、林产工业：(家具、 胶合板材)具有良好的应用前景。

结语

纳米材料具有与传统包装材料明显不同的特征，是早期纳米技术在包装工业中最先突破和最有前景的领域。在传统相图中根本性共溶的两种元素或化合物，在纳米状态则可形成共溶体，制造成新材料或复合材料。为此，纳米体系大大丰富了包装材料的改造和新型包装材料的应用研究范围。

(作者/陈希荣)

中国包装报

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