阻氣塗料

阻氣塗料

包裝時,用阻氣塗料製作的包裝材料能隔絕商品與空氣O2CO2水蒸氣等)的接觸,保持一定的密閉環境,達到保護商品,延長保質期的目的。

氧氣透過率是指在恆定溫度和單位壓力差下,在穩定透過時,單位時間內透過塑膠薄膜等材料單位面積的氧氣的體積,它是衡量阻氣塗料阻隔性能好壞的關鍵技術指標,氧氣透過率越低,說明其阻氧性能越好。一般來說,阻氣塗料對氧氣有較高阻隔性,對其他氣體如二氧化碳、水蒸氣等也都有較好的阻隔性。

基本介紹

  • 中文名:阻氣塗料
  • 外文名:Gas barrier coating
  • 屬於:包裝
  • 隔絕空氣O2CO2水蒸氣等)
  • 指標:氧氣透過率
  • 例子:以EVOH為基料的膜用阻氣塗料
阻氣塗料,果蔬多糖類阻氣塗料,殼聚糖類,纖維素類,澱粉類,果蔬蛋白質阻氣塗料,大豆蛋白膜,小麥蛋白膜,玉米蛋白膜,果蔬用果蠟,日本研發的阻氣塗料,

阻氣塗料

包裝時,用阻氣塗料製作的包裝材料能隔絕商品與空氣(O2、CO2、水蒸氣)的接觸,保持一定的密閉環境,達到保護商品,延長保質期的目的。
氧氣透過率是指在恆定溫度和單位壓力差下,在穩定透過時,單位時間內透過塑膠薄膜等材料單位面積的氧氣的體積,它是衡量阻氣塗料阻隔性能好壞的關鍵技術指標,氧氣透過率越低,說明其阻氧性能越好。一般來說,阻氣塗料對氧氣有較高阻隔性,對其他氣體如二氧化碳、水蒸氣等也都有較好的阻隔性。

果蔬多糖類阻氣塗料

殼聚糖類

殼聚糖膜具有防止果蔬失水,保持原色原味,抑制呼吸強度,降低它在貯藏過程中營養成分的損失,阻止微生物的侵染,減少腐爛率。張聲輝等採用殼聚糖的衍生物並輔以其他助劑製成的阻氣塗料,在10-25攝氏度下蘋果和梨可以保鮮6個月,好果率99%;青椒和番茄等可保鮮2個月,商品率95%以上。Ahmed等人用殼聚糖塗膜處理草莓,置於3攝氏度的環境中,第21天腐敗率僅為11%,對照組則高達52%。

纖維素類

改性纖維素有良好的成膜性能,但對於氣體的滲透阻隔性不佳。在國外的研究中,通常要加入脂肪酸、甘油、蛋白質以改善其性能。國內的莊榮玉用羧丙基甲基纖維素溶於乙醇,以聚乙烯乙二醇為增塑劑,對綠熟番茄塗膜後置於20攝氏度貯存結果:對照果13天已變紅、皺縮,而經過處理的剛剛變為粉紅、無皺縮,且硬度顯著高於對照。不同濃度乙醇處理的無顯著差異.

澱粉類

澱粉膜是套用最廣泛的農業原材料,價格便宜易得,可再生,性質易於掌握,有著廣闊的套用前景。仇厚援等研究的木薯澱粉複合膜以海南盛產的木薯澱粉為主要成膜物質,輔以補強劑、增塑劑等。膜的熱穩定性較差,冷穩定性較好。其水蒸氣、CO2透過速率較小,對水蒸氣、CO2有很好的阻隔作用。採用甲基纖維素補強劑可以很好地提高膜的抗拉強度和伸長率。木薯澱粉複合膜是一種機械性能較強、能適合不同食品體系的可食性保鮮膜。另外海藻酸鈉膜可減少果實中活性氧的生成,降低膜脂過氧化程度,保持細胞膜的完整性,並使果實保持較低的酶活性,實驗結果表明了海藻酸鈉膜對紅富士蘋果有明顯的保鮮效果。

果蔬蛋白質阻氣塗料

大豆蛋白膜

王若蘭以大豆分離蛋白為主要材料製成的膜有較強的疏水性和阻水性,在食品的保鮮過程中有一定的保水、防水作用。水溶性達到了70%以上,這將利於膜在人體內的分解消化和吸收,如需將膜除去時也非常容易。透光度說明了保鮮膜的透光透明程度,透明程度高,能保持被保鮮食品原有的色澤和外觀,有利於食品的銷售。大豆蛋白膜不但透光度大,而且表面平整光滑,有色澤,可賦予食品良好的外觀。抗氧化性效果明顯,保鮮效果良好。

小麥蛋白膜

用小麥蛋白質研製的可食用膜具有柔韌、牢固、阻氧性好的優點Contard等用95%的酒精和甘油處理麥筋蛋白,得到了柔韌、強度高又透明的膜。在此基礎上改進,最佳化了設計工藝,使用交聯劑,得到的膜氧氣滲透性較低,膜的強度和伸展性比原來提高4-5倍。

玉米蛋白膜

玉米醇溶蛋白溶於含水乙醇,所成的膜具有良好的阻氧性和阻濕性。田崇明用玉米米醇溶蛋白保鮮香蕉,篩選出效果較好的膜。

果蔬用果蠟

果蠟是最先使用的果蔬阻氣塗料,1930年在美國問世。我國在20世紀80年代未引進。用石蠟等疏水性物質配製塗料,塗在水果表面形成一層蠟狀薄膜,起隔離、殺菌和防止水分蒸發的作用。我國商業化生產的主要有紫膠塗料、CFD型果蠟。

日本研發的阻氣塗料

2003年,日本開發了以乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)為基料的膜用阻氣塗料材料,並計畫全力推向食品包裝材料用阻氣塗料市場。目前,市場上已開始有樣品向薄膜生產廠出售。這種材料系由無機填料均勻地分散於改性的EVOH樹脂構成。除了與聚偏氯乙烯(PVDC)塗料膜有同樣的阻氧性能外,這種塗料膜還具有優異的可印刷性能。近幾年來,關於取代PVDC基塗膜的新阻氣材料開發已成為研發的熱門課題。目前,鋁和矽沉析透明膜以及PVA塗膜等替代材料的需求都在增長。然而,這些材料在高濕度下功能被損壞時,會出現裂紋和降解等;另外,成本高也是一個問題。但是現在還有許多用戶繼續採用PVDC膜。
日本開發成功了一種柔軟、可耐1000℃高溫的無機阻氣性薄膜。通過將厚約1nm的粘土結晶精密地層壓,實現了超過目前有機高分子材料的耐熱性能和阻氣性能。該薄膜可用於高溫下使用的氣體密封材料和固體電解質燃料電池隔膜。
科研人員將為提高工程塑膠阻氣性而少量添加的粘土結晶作為主材料,通過最佳化粘土材料、添加劑和製作工藝等,成功製成了無孔、厚度均勻的阻氣薄膜。採用粘土結晶精密層壓的技術,可製成柔軟的半透明狀阻氣薄膜。因為粘土結晶非常薄,所以具有柔軟性,另外還不吸收光。通過精密成形,能夠做成可抑制光漫反射的半透明狀。薄膜厚度與複印紙差不多。通過將薄膜重疊層壓還可以製成更厚的薄膜。可加工的薄膜大小無限制。
採用同樣的方法將粘土結晶覆蓋到金屬表面上,就可以製成保護膜。這種阻氣薄膜在室溫下,對氦氣、氫氣、氧氣和氮氣等無機氣體的透過率均在測試極限值以下,遠遠超過了此前的工程塑膠材料(尼龍6對氧氣的透過率為18),與鋁鉑(氧氣的透過率為0)性能相當。此外,在超過鋁鉑熔點660℃以上的高溫下,性能也不會下降。利用該阻氣薄膜的耐熱性能,可將其用作汽車引擎外部的包裝材料、化學器材的管道密封材料、火箭及噴氣式飛機引擎外部的燃料密封材料和固體電解質燃料電池隔膜等。

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