纳米复合包装材料应用优势与前景.docVIP

纳米复合包装材料的应用优势与前景 　　摘 要：随着材料科学的不断进步，人们在材料研究上已近进入纳米级水平，纳米复合包装材料的应用，赋予包装材料更多的特殊功能或特性。文章就纳米复合材料的特点以及在食品包装上的应用，对其保鲜、抗菌、阻隔等性能进行研究，同时对该材料的安全性能进行一定的评价 关键词：纳米复合包装材料；应用优势；安全性；研究；应用进展 前言 纳米包装材料通常是指利用纳米技术对材料进行纳米级的合成、改性、添加，使材料具备某一功能或特性的一种包装材料。经过合成、改性、添加后的材料分别称为复合、改性、纯纳米包装材料。文章所提的复合包装材料是采用纳米颗粒和其他材料进行复合制作出来的新型材料。目前国内外主要的研究是聚合物的纳米复合材料，也就是将纳米材料通过超微粒子或10nm级的分子水平融入到高柔性的聚合物内形成的材料。目前常用聚合物有PP、PE、PVC、PET、PA、LCP等，常用纳米颗粒有金属氧化物、金属以及无机聚合物等。目前多种复合材料在食品包装上得到了广泛应用，得到了很好的应用效果 1 纳米复合包装材料的特点 随着科学技术的不断发展，包装材料的制造技术与实际应用也取得了巨大的突破，目前通过在传统制造工艺中添加纳米颗粒，可以得到纳米复合包装材料，不仅使传统的包装材料在质量及功能上有了显著的提升，同时也促进了制造工艺的发展。纳米技术作为一种先进的技术手段，通过与传统的包装材料制造技术相结合，通过将纳米技术的优越性能在材料包装制造中予以体现，尤其是纳米颗粒的属性特征，不仅结构稳定，同时可塑性较强，使得新型包装材料韧性较强，增加了新型包装材料的可靠性，扩大了包装材料的使用范围，促进了制造业的发展。另外，纳米技术具有较强的清洁功能，不仅生产工艺不会对环境产生危害，同时纳米技术还可以实现重复利用的功能。因此，将纳米技术与传统包装制造技术相结合，使得新型包装材料具有可降解的功能，不仅减少了对环境的破坏，同时也增加了资源的利用率，符合我国生态发展的要求。另外，纳米复合包装材料密度较强，能够有效的阻挡细菌的侵入，避免细菌的滋生，同时还具有保鲜的特点[1] 2 纳米复合包装材料的应用优势 2.1 食品保鲜包装上的应用 第一，纳米银材料，果蔬食品在成熟后会释放乙烯，在对其包装时，会造成乙烯浓度增加，这会加速果蔬食品的腐烂，导致产品品质降低，造成经济损失，而当前时期所利用乙烯吸收剂对食品进行保鲜，不能取得较好的效果。在运用纳米银包装材料能够提升果蔬的保鲜效果，在包装材料中添加纳米级的银粉，可以催化乙烯进行氧化，来对乙烯含量进行降低，从而达到保鲜目的。经过实验研究表明，PE/Ag2O材料制成的包转材料对水果的保鲜效果很好，而且其纳米银存在稳定，可以安全的用于果蔬保鲜[2]。第二，纳米分子筛材料，由于其具有较高的比表面积以及多孔结构，拥有选择透过性，使其成为很好的气调包装材料，可用于食品保鲜。应用纳米分子筛材料对水果保鲜进行实验，可以很好的抑制果树的呼吸作用，从而达到对果树的保鲜，延长了果蔬的保鲜时间。第三，纳米TIO2材料，纳米二氧化钛具有杀菌、自清洁、阻隔性好、吸收紫外线等特性，纳米二氧化钛可将果蔬中的乙烯氧化为水和二氧化碳，从而延长保鲜时间[3]。目前国内外大量公司的包装材料均添加有Ag或ZnO的纳米颗粒，使包装材料拥有杀菌能力，从而提高食品的保鲜时间 2.2 食品阻隔包装上的应用 包装阻隔性是指对于二氧化碳、氧气等气体的阻隔性以及对水蒸气的阻隔性。纳米聚合物/蒙脱土复合材料拥有极强的阻隔性，这是因为蒙脱土剥离后与薄膜方向平行，使黏土片层对液体或气体的阻碍能力得到了提升，使气体或液体通过膜的路径被大大的演唱，使其渗透率被很好的降低。经过大量的实验研究表明，含有纳米材料的复合包装材料与不含纳米材料的包转材料进行对比，复合包装材料的气体阻隔性得到了明显的提高，对水蒸汽的透过率降低约为50%。目前国际上对于如何改进聚对PET内的纳米材料组分，使其更加适合于啤酒或其他食品包装对气体阻隔的需求，是当前时期聚对PET包装材料的一个研究方向。有的技术对于耐受紫外线的能力有着很大的提高，有的技术可以实现涂层水分离，材料回收便利，成为了良好的绿色包装[4]。美国和韩国均有公司将MMT-多层聚合物包装薄膜运用到对啤酒以及碳酸饮料的包装中，以此来对啤酒或饮料中的CO2阻碍扩散和防止O2的进入，从而保证食品的风味以及延长保质期 2.3 食品抗菌包装上的应用 纳米复合材料是一类有着极强抑菌能力的新型包装材料，由于其自身具有抗菌性能，可以保证包括真菌、细菌、酵母菌、藻类甚至病毒等的繁殖与生长水平处于相对较低的状态。利用纳米复合材料制作的各类制品，拥有自洁卫生功能，可以很好地放置微生物的传播。当前时期使用较广的抑