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簡析尼龍(PA)納米復合材料在包裝上的應用

發布時間:2023-11-21 14:14:38 點擊數:0
     在包裝工業中,材料的透明性至關重要,它可增強包裝物品的可視性,激發顧客的購買欲望。一般填料在使用時,會將薄膜透明度大大降低,而NCH中具有較少的填料,且粒子尺寸為納米級,對于其包裝的透明性影響不大。此外,尼龍納米復合材料還具有可回收性等優點,使廢包裝料大大降低,從而更好地解決各種環境問題。
     尼龍6納米復合材料
     相比于添加無機填料重量為20%~30%的尼龍6配混料,美國RTP公司采取熔融配混法對于尼龍6納米復合材料的制備,具有2%~8%的有機黏土,且性能更為優良,具有較低的氧透過率和較高的透明性。
     當提高納米黏土的含量時,尼龍6納米復合材料的阻隔性低于未改性的尼龍6。該阻隔作用為被動阻隔性,當前正在對被動-主動組合阻隔系統進行研發,在被動阻隔中,片狀納米黏土具有擋板作用,而在主動阻隔中,則需運用由美國公司提供的尼龍6專用吸氧劑,相比于純尼龍6,帶有吸氧劑的尼龍6納米復合材料,具有相對較低的氧透過率,數值幾乎為0,且該尼龍納米復合材料用于包裝時,可大大延長食物的保質期。
     此外,與EVOH(乙烯/乙烯醇聚合物)阻隔性材料相比,尼龍的熔融溫度較高,接近于PET的加工成型溫度,因此,可在容器的阻隔性芯層及PET瓶材料中使用,帶有吸氧劑的尼龍6納米復合材料位于相鄰的PET之間,重量較輕,且與其具有較好的黏接性。此外,該尼龍納米復合材料易于分層回收,是一種相對較好的阻隔包裝系統,還可被用于包裝運動飲料或者果汁等。
     相比于原尼龍6,德國研發的尼龍6納米復合材料即DurethanKU2-2601,具有相對較低的氧透過率,可用于醫用及防腐保護膜等,其薄膜剛性、光澤及透明性相對較高,同時也進一步改良了薄膜抗粘連性。
     MXD6尼龍納米復合材料
     MXD6尼龍即聚已二酰間苯二甲胺,作為一種阻隔性樹脂,其阻隔性能較好,可對食品進行保香,阻隔性能不受濕度影響,對于烴類氣體及O2和CO2具有持久不變的阻隔性能,不同于EVOH,在高濕度條件下,MXD6尼龍的阻隔性下降趨勢較小。
     MXD6尼龍納米復合材料是由美國的化工公司研發的,其商品名為Imperm,采取的制備原料為改性有機蒙脫土和MXD6尼龍,并借助熔融配混法方式制備。MXD6尼龍納米復合材料含有3%~5%的蒙脫土含量,相比于原有的基礎樹脂MXD6尼龍,透明性相似,對于水汽及O2和CO2的阻隔性大大降低,類似于未增強材料的光學性能。
     在MXD6尼龍納米復合材料及PET之間,不用粘連層,對于PET瓶也可進行再次回收使用,可在473ml的啤酒瓶使用,結構為三層,即PET/Imperm/PET,厚度為總瓶厚的1/10。啤酒具有7個月28.5個星期的保質期。MXD6尼龍納米復合材料具有較高的阻隔性,可用于包裝一次性碳酸軟飲料及啤酒等。相關報道得出,在使用MXD6尼龍納米復合材料包裝,并對其采取γ-射線消毒后,可具有3a的保質期,因此多在軍隊的糧食儲存系統中運用。
     綜上,復合材料在當今時代發展迅速,而納米復合材料作為一種前沿產品,發展更為驚人,聚合物納米復合材料也于20世紀90年代登上歷史舞臺,并取得了突破性進展。
     作為在實際應用中最頻繁的產品,尼龍納米復合材料獲得了人們的青睞,主要以尼龍6和MXD6尼龍納米復合材料最為突出,為尼龍的使用創新了領域。在制備尼龍納米復合材料時,插層復合法是一種相對較好且有效的方法,可綜合提升材料的整體性能。
     此外,相比于傳統的填充復合材料,尼龍納米復合材料具有多種良好性能,可用于組成多種容器及薄膜,還具有較好的回收性,為人們關心的環境問題作出了巨大貢獻。相信伴隨著科學技術的進一步發展,在不久的將來,尼龍納米復合材料將被越來越多的應用于包裝領域。
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