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包装也环保:看包装中的新材料之变

2012年7月24日 发表评论 阅读评论

  包装的使用寿命短,使用量却大,并且难以集中,对城市环境和人体造成严重的危害。环境问题日趋重要的今天,走可持续发展道路已成为全球关注焦点和迫切任务,并成为各行各业发展及人类活动的准则。包装材料的发展必须以节省资源、节约能源、用后易回收利用或易被降解为技术创新的出发点。包装新材料、新工艺、新技术、新产品不断涌现,并向着高性能、多功能等方向发展。

  随着国家对“白色污染”的重视,用环保型材料代替泡沫塑料作为缓冲包装材料,成为缓冲包装的一个发展趋势,缓冲材料的结构也从单一型转向复杂型。3D折叠型纸蜂窝芯最主要的特征是,它们与当前蜂窝结构防损抗震相比较能吸收大量的能量。另外,3D折叠芯能够提高单位材料的吸能率,使其成本降低。由于3D折叠型纸蜂窝可以旋转、缠绕、弯曲,使其可以很方便地用于加工任意外形的包装制品,其制作的包装比较小、轻且有较好的保护产品的作用。

  世界上每年消耗的包装材料用去大量的资源,为此,提高包装材料性能的同时,努力寻求降低材料消耗和减少加工成本,始终是包装制造行业追求的目标。由纳米材料复合而成的纳米包装材料不仅大大提高了原材料的性能并赋予新的功能,而且拓展了原材料的应用范围,也节省了稀缺资源。橡胶和塑料是包装和食品机械应用较多的原材料。但通常的橡胶是靠加入炭黑来提高其强度、耐磨性和抗老化性的,制品为黑色,不适宜用在食品机械上。纳米材料的问世使这一问题迎刃而解。新的纳米改性橡胶各项指标均有大幅度提高,尤其抗老化性能提高3倍,使用寿命长达30年以上,且色彩艳丽,保色效果优异。普通塑料产量大、应用广、价格低,但性能逊于工程塑料。而工程塑料虽性能优越,但高额的成本,限制了其在包装和食品机械上的大范围应用。用纳米材料对普通塑料聚丙烯进行改性,可达到工程塑料尼龙的性能指标,且工艺性能好、成本低,适于大量采用。

  零食制造商试验的各种包装材料,大多数都是为了防止氧化,而能够阻隔氧气入侵的材料已经被发明出来。今年3月28日,美国《大众科学》网站的报道称,一种新型食品包装材料能够保持苏打水充满气泡、保持薯片酥脆并使军用食品更加可口。这种材料由很薄的一层纳米级粘土制成,它同制砖用的粘土一样,但混有化学聚合物。在电子显微镜下看,这种薄层看起来就像是泥浆砌成的砖墙,它的密闭性堪比玻璃。

  纳米复合包装材料随纳米技术的迅速发展而产业化,由于其耐磨性、硬度、强度、阻透性、可塑性均有明显增强和提高,除用于食品包装和机械外,还可用于特种包装如防静电、防电磁、防殉爆及隐形、危险品包装等,它促使传统包装材料产生巨大的变革。

  可食性包装膜是以天然可食性物质(如多糖、蛋白质等)为原料,通过不同分子间相互作用而形成的具有多孔网络结构的薄膜。如壳聚糖可食性包装膜、玉米蛋白质包装膜、改性纤维素可食性包装膜及复合型可食包装膜等,可食性薄膜可应用于各种即食性食品的内包装,在食品行业应具有巨大的市场。

  水溶性塑料包装薄膜作为一种新颖的绿色包装材料,在欧美、日本等国被广泛用于各种产品的包装,例如农药、化肥、颜料、染料、清洁剂、水处理剂、矿物添加剂、洗涤剂、混凝土添加剂、摄影用化学试剂及园艺护理的化学试剂等。它的主要原料是低醇解度的聚乙烯醇,利用聚乙烯醇成膜性、水溶性及降解性,添加各种助剂,如表面活性剂、增塑剂、防粘剂等。与其它塑料薄膜不同,水溶性塑料薄膜具有良好的防静电性,且对水分及氨气具有较强的透过性,但对氧气、氮气、氢气及二氧化碳气体等具有良好的阻隔性。这些特点,使其可以完好保持被包装产品的成分及原有气味。

  活性包装技术包括包装与包装内部的气体及食品之间的相互作用。活性包装能够有效地保持食品的营养和风味。由于材料科学、生物科学和气体包装的进步,近年来活性包装技术发展很快。如除氧活性包装、灭菌活性包装等。其中,灭菌活性包装是活性灭菌物质与包装材料相结合的体系,是将山梨醇、山梨酸盐、苯甲酸钠、银沸石等物质加入到制造包装容器的材料中,然后制造成型加工成容器,使其缓慢释放出灭菌活性成份。活性包装主要应用在食品包装上,相对于过去的用物理方法阻隔气体、水蒸气和光等来说,它在延长食品货架寿命方面起着积极、主动的作用,能提供更好的保护。因此,活性包装作为一种智能型技术正得到广泛的开发应用。

  巴西维索萨联邦大学开发的一种食品包装材料可以延长食品的保质期并使消费者减少防腐剂的摄入量。目前,防腐剂都是一次性加入食品的,其弊端在于消费者在保质期初期食用含摄入较高的防腐剂,而在保质末期防腐剂则几乎失去了效力。该大学的研究人员开发的一种含有抗微生物的塑料薄膜,可以在一定期限内逐渐向食品内释放防腐剂,这样不仅有效地保证了食品质量,还可解决保质初期消费者摄入较高防腐剂的问题。

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