UV激光刻蚀BOPP薄膜包装特性研究

目的研究UV激光刻蚀双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜后分子结构的变化,分析UV激光刻蚀对薄膜结构及透氧、透湿和力学性能等包装性能的影响,以便更好应用于食品包装领域。方法通过激光扫描显微镜分析、红外光谱分析和拉曼光谱分析,研究不同刻蚀深度薄膜表面形貌及内部分子结构变化。结果红外光谱无变化,说明无新的非极性键产生,拉曼光谱出现荧光,在1613 cm-1处的特征峰说明C=C双键出现;激光刻蚀处理可以提高薄膜透氧和透湿性能,且随刻蚀深度增加而增加,薄膜正向氧气透过性大于反向,反向水蒸气透过性大于正向;薄膜机械性能下降,刻蚀线方向与拉伸方向垂直时,其力学性能下降要大于刻蚀线方向与拉伸方向平行。结论在使用UV激光刻蚀薄膜进行包装设计时须考虑薄膜方向以及刻蚀线方向。     

几种食品包装用塑料膜阻透性能比较

目的研究不同厚度、不同材质的食品包装用塑料膜透氧量、透湿量的变化情况,为食品包装在阻隔性方面的选材提供依据和指导。方法采用压差法和杯式法分别测试塑料膜的透氧量和透湿量。结果单层塑料膜随厚度的增加,透氧量和透湿量均减小,阻隔性能变好。相同厚度的PE,PET,BOPP,PA这4种单层塑料膜中,PA的透氧量最小,PE的透氧量最大,BOPP的透湿量最小,PA的透湿量最大。复合膜厚度增加,其透氧量、透湿量均减小,但减小幅度逐渐变小。塑塑复合膜外层材料厚度不变时,透氧量、透湿量随总厚度变化不太明显,EVOH塑料复合膜的透氧量值和透湿量值较小,通常在5以下,铝箔塑料复合膜的透氧量值和透湿量值均小于1。结论单层塑料膜PA的氧气阻隔性最好,PE的氧气阻隔性最差,BOPP的水蒸气阻隔性最好,PA的水蒸气阻隔性最差。复合膜中,塑塑复合膜的阻隔性主要取决于外层材料,铝塑复合膜的阻隔性最好,含高阻隔材料EVOH的塑料复合膜的阻隔性比普通塑塑复合膜好,其阻隔性可与铝塑复合膜媲美。     

硅藻土填充PE保鲜膜的研制与性能研究

以LDPE/EVA(质量比为4∶1)共混薄膜为基材,选择具有透气调湿性能的硅藻土为无机填充剂,针对薄膜透气性和透湿性的改善,制备了不同处理方式的硅藻土填充保鲜膜。结果表明:偶联处理使填料与偶联剂很好的结合在一起;煅烧处理可以使填料表面的微孔孔径增大。随着不同处理方式的硅藻土添加量的增加,薄膜的力学性能和热封性能有所降低,但薄膜的透氧和透湿性能却有所提高。     

微波处理对塑料薄膜包装材料阻隔性能影响的研究

研究了常用的塑料薄膜包装材料经微波处理不同时间后其透氧率、透湿率的变化规律.研究结果表明,塑料单膜随微波处理时间增加,透氧率明显增大,而复合薄膜透氧率变化较小;透湿率变化正好相反,微波处理相同时间后,复合薄膜透湿率增长明显大于塑料单膜.     

聚乙烯醇基分子筛涂布聚乙烯膜的制备与表征

目的通过调节包装内的湿度,以达到果蔬生长的适宜湿度环境,从而延缓新鲜果蔬的霉变及腐烂速率,延长其保质期,并降低产品损失率。方法将高吸水性树脂PVA与纳米分子筛均匀混合,配制成具有保湿功能的涂布溶胶,采用涂布法将该溶胶与包装基体材料PE相复合,得到一种具有防霉保鲜功能的新型食品包装薄膜。利用电子万能试验机、透氧测试仪、透湿测试仪等仪器测定该复合薄膜的力学性能、阻隔性和透湿性。结果 PVA纳米分子筛/PE复合薄膜在纳米粉体质量分数为1.0%左右时对薄膜物理性能的影响较低,且具有较高的保湿性能,其透气性系数相比未做涂布处理的基材PE大幅降低,透湿量下降20%。结论该复合薄膜在新鲜果蔬的运输、贮存等方面具有潜在的应用价值。     

气体流量对反应磁控溅射氧化铝/PET薄膜阻隔性能的影响

采用直流电源磁控溅射的方法在20μmPET表面沉积氧化铝薄膜,用红外光谱对薄膜成份进行了分析,用MOCON薄膜阻隔性能测试设备对薄膜的透氧率、透湿率进行了测试。结果表明:薄膜上Al-O的峰值强度变化与O2和Ar气流量有关,当O2和Ar气流量分别为9和105mL/min时:Al-O波峰强度最大;制备高阻隔氧化铝薄膜的透明度最佳;所得氧化铝薄膜透氧率比原膜降低15倍,透湿率降低5倍。     

添加剂对BOPP薄膜光学性能的影响

目的研究常见类型添加剂对BOPP(双向拉伸聚丙烯)薄膜表面光泽度和雾度的影响。方法通过测试BOPP薄膜的表面光泽度、雾度,对比分析不同类型添加剂对BOPP薄膜光学性能的影响。结果氢化石油树脂与芯层PP有良好的相容性,有利于改善BOPP薄膜的表面光泽度和透明性,质量分数为5%～20%的氢化石油树脂可以使BOPP薄膜的光泽度由88%提高到95%,雾度由1.7%降至0.8%,增透效果明显。抗静电剂(烷基二乙醇胺、单甘酯)和爽滑剂(硅酮类、芥酸酰胺)与PP有部分相容性,在迁移过程中不同程度地影响了BOPP薄膜的光学性能。在烷基二乙醇胺与单甘酯复配的抗静电体系中,烷基二乙醇胺的添加有利于BOPP薄膜光学性能的提高,单甘酯含量的提高明显恶化了薄膜的光学性能,芥酸酰胺的添加造成BOPP薄膜光泽度下降,雾度增加,苯基改性硅酮比普通硅酮更有利于提高BOPP薄膜表面的光泽度与透明性。抗粘连剂二氧化硅与表层PP不相容,形成了界面,在二氧化硅含量大于0.15%(质量分数)时,雾度迅速提高,光泽度下降。结论薄膜生产配方中添加剂的选择与优化是开发高表面光泽度低雾度BOPP薄膜的关键。     

BOPP烟膜的透湿量研究

本文研究了不同类型BOPP烟膜的透湿量,研究结果表明:透湿量与薄膜厚度、储存时间、拉伸倍率以及增刚剂的用量呈一定的反向关系.     

PP基材表面磁控共溅射制备新型阻隔薄膜的研究

目的为了解决传统陶瓷阻隔薄膜的裂纹问题。方法采用射频磁控共溅射的方法在基底PP表面制备Ti Nx/CFy薄膜,并通过改变输入PTFE与Ti靶的射频功率比大小控制Ti Nx相与CFy相的体积分数,利用RBS与FTIR表征复合薄膜化学元素组成与结构,并根据各原子数分数结果计算出复合薄膜中Ti Nx的体积分数,建立该值与薄膜的透氧率、透湿率之间的关系。结果 Ti Nx相与CFy相的体积分数及薄膜的细部结构直接影响薄膜的透氧率与透湿率,同时也影响薄膜的柔韧性能。结论 Ti Nx相的体积分数为0.28时,复合薄膜的柔韧性能及阻隔性能最好。     

影响纤维素包装膜阻隔性能的溶浆工艺参数模型研究

以聚合度为1067的阔叶浆粕为原料,采角LiCl／DMAc为溶剂,利用流延刮膜法制备具有一定透氧透湿性能的纤维素包装膜;通过均匀设计建立制膜的溶解工艺参数与纤维素膜透氧透湿系数的数学模型,并对其进行显著性验证,研究溶浆工艺对纤维素包装膜阻隔性能的影响;实验结果表明：随着活化时间的延长和溶解温度的升高,纤维素包装膜的透氧透湿系数、透氧透湿能力先降低后增大;静置时间的延长将引起纤维素膜的透氧透湿系数降低;回归方程计算得到溶解条件对纤维素膜透氧透湿性能影响呈二次关联。     

盒式气调包装下温度对薄膜透气性能的影响

以高阻隔膜、双层膜、聚丙烯(PP)膜及双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜为材料,采用小袋法,分析了盒式气调包装下,各薄膜在4,10,25,30℃温度下的薄膜透气系数和透气系数比的变化规律。结果表明:随着温度的升高,4种薄膜的透气系数都呈上升趋势;同时,高阻隔膜和双层膜的透气系数比显著降低,而BOPP膜和PP膜的透气系数比则逐渐升高。同一温度条件下,PP膜的透气性能最好,BOPP膜次之,双层膜和高阻隔膜的透气性能较低。试验中,透气系数的自然对数与绝对温度的倒数满足阿累尼乌斯方程,以此可求得不同薄膜材料在其他温度下的透气系数。     

铝箔复合软包装材料阻隔性问题研究

对影响铝箔复合软包装材料阻隔性能的因素进行了探讨,指出了关于铝箔复合膜阻隔性的一些误区,对铝箔针孔与铝箔复合材料阻隔性能的关系进行了理论推导,得出了理论公式,并利用公式讨论了BOPP、PE等材料的厚度对铝箔复合材料阻隔性能的影响.文章还对铝箔复合软包装氧气透过率和水蒸汽透过率的检测进行了比较分析,指出了目前测试中存在的一些问题.文章最后还从包装、运输、销售的全过程出发,探讨了包装件全过程的整体阻隔性能.     

微纤化纤维素/聚乳酸薄膜的制备及性能分析

目的将微纤化纤维素(MFC)和聚乳酸(PLA)共混成膜,以提高薄膜的透湿、透氧、阻光等性能,满足果蔬等食品的包装要求。方法采用酶解法与机械处理的方法制备MFC,使用硅烷偶联剂KH560对MFC进行疏水改性处理,再将改性处理的微纤化纤维素(MFC-S)与PLA共混制成薄膜。结果当MFC-S的质量分数为0.75%时,MFC-S/PLA共混包装膜的拉伸强度比纯PLA膜增加了13.3%,当MFC-S的质量分数为2%时,MFC-S/PLA共混包装膜的透氧系数为纯PLA膜的1.43倍,透湿系数为纯PLA膜的1.26倍,透光率降低了60%,阻光效果较好。结论 MFC-S的质量分数为0.75%时,包装膜的拉伸强度较好;MFC-S的质量分数为2%时,透氧、透湿、阻光性较好。     

Synthesis,Characterization and O2 Permeability of Shape Memory Polyurethane Films for Fresh Produce Packaging

The aim of this work was to investigate the effect of film formulations in an effort to obtain a fresh produce packaging film with increased temperature sensitivity for gas permeability. Series of shape‐memory polyurethane (SMPU) were synthesized using poly(ethylene glycol) (PEG), 1,6‐hexamethylene diisocyanate, 1,4‐butanediol and castor oil (CO) and casted into films. The changes in thermal, viscoelastic, shape‐memory properties and oxygen permeability of the films were studied. The polyurethane films with 1500 g mol^?1 PEG showed a phase transition temperature (switching temperature) between 20 and 27°C. The SMPU consisting of 50/50 CO/PEG had a log E′ value of 8.32 Pa and showed good elasticity as low density polyethylene. SMPU prepared from 1500 g mol^?1 PEG with 50/50 CO/PEG and 40/60 butanediol/(PEG + CO) ratios showed excellent shape‐memory properties with shape recovery ratio >85% and shape fixity ratio >90%. This film had higher oxygen permeability and showed up to 67% increase in Q₁₀ value for oxygen permeability compared with commercial packaging films like low density polyethylene. This film can be used to develop smart packaging with increased thermally responsive gas permeability to similar levels observed in respiration rates of fresh produce. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

不同保鲜袋包装对采后油桃果实贮藏品质的影响

目的研究常温环境下不同保鲜袋包装处理对油桃果实贮藏品质的影响。方法以黄心油桃为实验材料,比较相同厚度的聚丙烯(PP)、双向拉伸聚丙烯(BOPP)和聚乙烯(PE)薄膜包装袋对油桃果实贮藏品质的影响,筛选出合适的薄膜包装材料。结果采用3种保鲜袋包装对油桃果实的贮藏品质存在不同程度的影响,各处理组的油桃果实都发生了不同程度的腐烂褐变;未包装的油桃果实很快失去了食用价值,在贮藏12 d时褐变指数为4.5,腐烂率为65.33%;采用BOPP保鲜袋包装的油桃果实在贮藏12d时褐变指数仅为2.3,腐烂率仅为32.29%,果实出汁率保持在58%以上;BOPP保鲜袋包装处理的油桃果实在出汁率、TSS、TA、Vc、MDA等营养指标和衰老指标上均不同程度优于PP和PE保鲜袋包装的油桃果实。结论采用BOPP薄膜材料包装的油桃果实在常温贮藏下有较好的保鲜效果,有效地延长了油桃果实的货架期。     

果蔬微孔包装膜开孔模型的建立与验证

目的 建立一种能够有效控制果蔬气调包装袋内气体浓度的微孔膜开孔模型，以便有效延长果蔬保质期。方法 通过分析气体在薄膜微孔中的透气机理，并结合原膜透气机理和果蔬自身呼吸速率，建立薄膜开孔模型。以樱桃为包装对象，通过对比包装容器内实测气体浓度与预测气体浓度，判别开孔模型的准确性。结果 开孔模型3-1设计的包装方案，其内部实测氧气浓度与预测氧气浓度最吻合；模型1-1与模型1-2计算的开孔方案其孔径达到毫米级，开孔数量达到100，不适合用于薄膜开孔。模型3-2、模型2-1和模型2-2设计的包装方案，其内部实测气体浓度与预测气体浓度不一致。结论 微孔直径大小会直接影响气体分子在微孔中的扩散形式和开孔模型的准确性。当微孔直径在100μm时，利用Fick定律和Kundsen定律的扩散系数D_k构建的数学模型能够准确地控制包装袋内的O₂浓度与CO₂浓度，依据该模型制作的微孔气调包装袋能够有效延长樱桃的保质期。     

Porous Ultrahigh Gas‐Permeable Polypropylene Film and Application in Controlling In‐pack Atmosphere for Asparagus

Porous polypropylene (PP) films with greater gas permeability and lower permeability ratios (β) than existing commercial films were developed for fresh produce packaging. PP containing high content of beta‐form crystal was biaxially stretched under controlled conditions. Resulting porous films with uniquely high oxygen transmission rate (OTR) of 2 659 000 cm³?m^?2?d^?1, water vapor transmission rate of 67 g?m^?2?d^?1, and β value of 0.76 was used as a “breathable window” attached to the less permeable commercial BOPP (biaxially oriented PP) lidding film. Various sizes/areas of the breathable windows were designed and tested on packaging asparagus of 400 g, at 5°C. Results demonstrated that in‐pack O₂ and CO₂ concentrations could be practically controlled and modified by changing areas of the breathable windows. Altered porous high OTR area directly affected total gas permeation of the package. Optimum gas composition of Ο₂ and CΟ₂ within the recommended controlled atmosphere for asparagus, stored at 5°C, was effectively created and maintained in the package containing 25 cm² breathable window (15% of total film lid's area). The shelf life of asparagus under optimum modified atmosphere was extended to 29 days, as compared with <3 days in the normal, low OTR tray sealed with BOPP lidding film. Clearly, these developed porous ultrahigh permeable PP films can be useful materials in designing high OTR package with desirable in‐pack O₂ and CO₂ concentrations. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

包装复合薄膜渗透性的模拟分析

分析了食品包装薄膜透气性的测试方法和气体渗透性,并从单层包装材料的渗透性理论导出层合包装材料的渗透系数表达式,并设计了一个计算层合包装材料渗透系数的应用程序,并用单层材料的渗透性数据计算层合包装材料的渗透系数.