阻隔氧塑料包装薄膜处理工艺及进展.pdfVIP

Vol . 15 功 　能 　高 　分 　子 　学 　报 No . 2 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 2002 年 6 月 Journal of Functional Polymers Jun . 2002 综 述 阻隔氧塑料包装薄膜处理工艺及进展 舒 　坦 , 　刘新星 , 　童 　真 (华南理工大学材料科学研究所 ,广东 广州 　510640) 摘 　要 : 　食品包装需要氧气阻隔性能优异的包装材料以延长产品的货架寿命 。综述了目前常用的阻隔氧薄 膜研制与生产技术的进展 。 关键词 : 　包装薄膜 ;阻隔氧 ;等离子法 ; 电子束处理 ( ) 中图分类号 : 　TQ320 　　　文献标识码 : 　A 　　　文章编号 : 　1008 - 9357 2002 02 - 0231 - 05 1 　概述 很多食品的保藏都要求包装材料有优良的氧气阻隔性。大气中的氧气对食品中的营养成份有一定 的破坏作用 ,它能使油脂发生氧化 ,产生异臭的过氧化物 ,危害人类健康 ;氧气还会使维生素和氨基酸失 去营养价值 ,色素退色 ,并能造成大量微生物繁殖 ,使食品腐败变质 〔1〕。 塑料作为销售包装的主要材料 , 已逐步替代了玻璃 、金属 、纸类等包装材料 。但是各种塑料都具有 不同程度的气体透过性 ,严重影响了塑料材料的包装质量 。所以,怎样提高现有塑料薄膜的氧气阻隔性 以及研制新型的高阻隔氧薄膜受到了越加广泛的重视 。 2 　塑料薄膜透气原理 2 . 1 　基本原理 ( ) 气体对正常 无缺陷 塑料薄膜的透过是单分子扩散过程 。气体先吸附溶解于固体薄膜中 ,然后在 薄膜中向低浓度处扩散 ,最后在薄膜另一面蒸发 。用“Eyring ”的概念来解释气体在薄膜中的扩散过程 , 可以认为薄膜是分子链与孔穴的混杂物质 ,分子链段与孔穴之间有几种不同的似晶格排列 ,当温度到达 转变点以上时 , 由于热运动的结果 ,使孔穴不断地消失和重新形成 ,气体分子在浓度梯度的驱动下由一 个孔移动到另一个孔 ,造成分子扩散行为 。因此 ,这种扩散所需要的活化能与抵制聚合物链的聚集力而 形成孔穴所需要的能量有关 。 2 . 2 　影响薄膜气体阻隔性的因素 薄膜厚度 : 　恒定状态条件下 ,根据菲克定律 ,气体透过率与薄膜厚度成反比,加厚薄膜可以减小气 体透过率 。 结晶度 : 　聚合物结晶度越高 ,晶粒排列越规则 ,分子振动强度小 ,形成的孔穴小 , 晶粒限制了分子 链节在扩散中的运动 ,气体很难在其中进行扩散 。例如经过定向处理的聚苯乙烯 ,其透气性比未经定向 处理的为小 。但是随着结晶度的升高 , Tg 上升 ,会使加工变得困难 , 同时材料变硬变脆 ,且不透明 ,不适 于做包装材料 。 分子极性 : 　结晶度一定时 ,极性大分子比非极性大分子或弱极性大分子的内聚能密度高 ,分子结 ( ) ( ) 合紧密 ,气体在其内部的扩散困难 。常用树脂中 ,聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET 、聚乙烯醇 PVA 为强极 收稿 日期 : 2001 - 12 - 24 ( ) 作者简介 : 舒 坦 1979 - ,女 ,重庆市人 ,硕士 ,主要研究方向: 功能高分子材料 通讯联系人 ,Email : mcztong @scut . edu . cn ·232 · 舒 　坦 , 　刘新星 , 　童 　真