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          目前對于阻隔性的改善,主要針對于塑料包裝材料。常用的改善方法有︰

          多層復合

          即將不同材料的膜進行復合,得到的復合膜的阻隔性與復合的層數、每層材料本身的阻隔性以及復合層的厚度有關。目前常用的有三層、五層和七層復合膜。同時,為得到高阻隔的復合膜,中間層通常采用具有優良阻隔性的材料,例如鋁箔、EVOH、PVDC、PVA、PA等。采用的復合工藝有干式復合、多層共擠出和多層共擠流延等。

          表面改性或鍍層

          表面改性主要是通過化學反應對材料的表面進行基團修飾,從而改變其極性。例如通過等離子體聚合等方法,增強聚烯烴表面的極性,從而提高其氣體阻隔性。也可通過物理或化學的方法,將無機金屬或氧化物等蒸鍍在PET等塑料薄膜表面,形成幾十到上百納米的阻隔層。采用該方法可將普通薄膜的阻氧和阻濕性能提高幾十至上百倍,甚至可得到透明、高強度的復合薄膜,因而具有巨大的應用潛力。

          添加填料

          在聚合物中添加無機填料不僅可提高材料的機械強度,且可有效改善材料的阻隔性。尤其是20世紀以來,納米技術的飛速發展使得各種新型的納米填料層出不窮,為高阻隔材料的制備開闢了一條新的道路。研究最為廣泛且目前已經商業化的是納米黏土與聚合物的復合材料。納米黏土是一種層狀結構且無透過性的 酸鹽。由于它具有很高的縱橫比,添加少量的納米黏土在聚合物中,就可使氣體分子的擴散路徑變得曲折,從而降低材料的氣體透過率,提高阻隔性。研究表明,無論是非極性的PE、PP,還是極性的PA、PET都可通過添加納米蒙脫土或高嶺土來有效降低其對O2或CO2的透過率。添加了蒙脫土的PET相較于普通PET,其阻隔性可提高3~4倍,可代替傳統的玻璃瓶用作啤酒包裝。其他納米填料如納米銀、納米二氧化鈦等納米金屬和金屬氧化物以及納米碳材料石墨烯等,在包裝領域都有著巨大的應用潛力。尤其是目前由于環境污染和和能源短缺的問題,迫切需要開發既可生物降解又能滿足強度和阻隔性等要求的聚合物。但很多可降解高分子面臨著強度較差,對水蒸氣敏感等問題,將它們與納米粒子進行復合得到的復合材料將有望在這些性能方面得到改善。例如蒙脫土可通過溶液插層、原位插層或熔融插層等方法與聚乳酸(Polylactic acid,PLA)復合,使PLA在力學性能、熱穩定性以及氣體阻隔性等方面均得到提高。而將納米銀與蒙脫土共同加入澱粉中,由于納米銀和蒙脫土的協同作用,可使水分子在澱粉膜中的擴散系數降低約50%,同時使其氧氣透過系數降低85%。具有抗菌、抗氧化等功能的納米粒子還可用于制備活性包裝,以更加有效地抑制被包裝食品表面微生物的繁殖和營養成分的氧化,從而延長保質期。但在用作食品包裝時,納米材料的遷移和安全性也是需要考慮的關鍵問題之一,亟待建立有效的檢測和評價方法。

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