納米技術在包裝中的應用

納米技術在包裝中的應用第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二應用背景包裝產業(yè)的重點是包裝材料與包裝技術。在包裝領域更多的是應用納米技術，開發(fā)納米包裝與納米包裝材料。就目前的情況而言，納米技術在包裝中的研究及應用基本上還剛剛起步，然而，納米技術必將成為世界包裝領域的“制高點”。過去我們包裝工業(yè)的一些先進設備、先進材料、先進技術，大多是依靠進口。第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米材料對包裝的意義納米材料廣泛應用于紙張方面，可實現紙張的某些特殊性能。如實現和聚合物基體及無機填料在納米尺度上的復合，使復合材料具有優(yōu)異的力學性能和耐熱性、阻隔性、耐候性等。納米材料可達到分子水平相容，且尺度小于光波長，透明性好；可得超導、光致變色、電致變色材料，這在防偽用紙和包裝用紙的制造上有重要意義。第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二介紹內容瓦楞紙箱原輔材料應用的納米技術納米技術對瓦楞紙箱印刷的影響納米技術提升瓦楞紙箱的功能納米包裝技術對無花果的保鮮功能第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二紙箱原輔材料應用的納米技術（一）納米紙張與紙板（二）納米油墨與UV納米光油的應用（三）納米粘合劑的應用（四）其他方面的應用

第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二瓦楞紙箱原輔材料應用的納米技術（一）納米紙張與紙板

納米紙張最大的特點是在紙成型之時就已經具備了相應的納米功能，它是在瓦楞紙箱包裝技術中效果最好、成本最低的一種技術，其應用前景非常廣闊。第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二1.利用超疏水納米結構，涂層技術，提高了紙張疏水性和表面強度，工藝簡單。這種納米紙除紙張原有的書寫、復印等功能外，還具有普通紙所不具備的超級疏水和防潮性和提高印刷表面強度、降低伸縮率的特殊性能，倒上水會象在荷葉上一樣自由滾動。且其增加的成本僅為普通紙成本的10%左右。第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二2.二元協(xié)同納米界面材料是力求將二元協(xié)同推廣到納米界面。基本原理是在特定的表面上建造納米尺寸幾何形狀互補的界面結構，使油或水無法與材料的表面直接接觸，從而使材料的表面呈現超常的雙疏性。在包裝材料領域，紙張制品、紙箱、薄膜等也都獲得奇異的超疏水、超疏油效果。第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二3.聚酰胺水溶性高分子，它和日本住友sumj-rca636、美國的Nopchel1616是同類產品。該產品可廣泛應用于各種涂布紙的涂料配方中，能有效地改善成紙的濕粘附強度、濕耐磨強度及油墨接受性；并可改善防起泡性能及提供優(yōu)良的光澤和遮蓋性能；印刷表面強度明顯提高。第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（二）納米油墨與UV納米光油的應用由于SiO2、TiO2在納米尺度時表現出很強的抗紫外光和催化性能，按一定方式加入，可使油墨耐曬性提高2~3個等級，耐熱性和附著牢度均有明顯提高。納米微粒還可以替代化學顏料來制作印刷油墨。這套生產系統(tǒng)采用了顆粒均勻的納米微粒印刷油墨。制得的油墨色彩鮮艷，色相純正，無毒無味。第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米UV上光油：紙包裝制品，表面光澤處理的技術正逐步向紫外線固化UV上光方向發(fā)展，納米級UV上光油使彩色瓦楞紙箱具耐磨擦、耐指劃、防潮、高光澤度等性能。第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（三）納米粘合劑的應用1.納米粘和劑由于在樹脂中加入了50~70nm的橡膠微粒，不僅提高了封合強度、剪切強度和耐熱老化等物理化學指標，而且極大地拓展了它的應用領域，號稱21世紀“萬用粘合劑”。第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（四）其他方面的應用1.納米微粒對紫外線有吸收能力。塑料包裝制品在紫外線照射下很容易老化變脆，如果在塑料包裝材料表面涂上一層含有納米微粒的透明涂層，這種涂層在300~400nm范圍有很強的紫外線吸收性能，這樣就可以防止塑料包裝的老化，從而大大增加塑料包裝的用途（如外包裝、大型設備的裹包及瓦楞紙箱打包薄膜等）和壽命。第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二2.日本利用油墨開發(fā)可生物降解塑料。這種聚乳酸塑料片材能以可控速率生物降解。其可降解塑料薄膜可以應用在彩色紙箱、紙盒表紙印刷的復膜，提高外觀效果，又適于環(huán)保。第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米技術對瓦楞紙箱印刷的影響（一）將金屬納米粒子摻雜到化纖制品或紙張中，可以大大降低靜電作用。將金屬納米微粒涂覆在包裝與印刷材料的表面，以消除在高速全自動包裝機或印刷機上輸送包裝與印刷材料時所產生的靜電，從而大大提高包裝與印刷速度；另外，靜電消除，包裝與印刷材料表面不再吸引灰塵，材料表面不再因灰塵增加摩擦而導致擦傷，提高印刷效果。第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（二）納米技術的應用催生了新材料印版。當進行某種特殊的表面加工處理后，在介質上能形成交錯混合的兩種性質不同的二維表面，而每個相面的表面積，以及兩相構造的“界面”是納米尺寸。當一塊材料親水性和親油性兩相同以納米尺寸存在時，就會具有超親水性和超親油性界面?？梢韵胂螅窈蟮募埾溆∷⒌姆直媛蕦?。麥德美公司最近推出的感光樹脂版，經過短紫外的去粘曝光，版材表面比一般固體版光滑。非常適用于瓦楞紙箱印刷。經過納米技術處理的版材，其耐磨力、伸張力、耐印力、韌性及版材儲存壽命都有大幅度提高。第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米技術提升瓦楞紙箱的功能（一）瓦楞紙箱保鮮技術。（二）紙箱包裝中的納米技術第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米技術提升瓦楞紙箱的功能（一）瓦楞紙箱保鮮技術?，F有保鮮技術和工藝十分復雜，且保鮮包裝效果不佳，在包裝操作和貯運過程中相對成本較高。采用納米技術后，這些問題將迎刃而解。

1.AegisNC適用于涂覆包裝果類冰凍食品用的硬紙箱。第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二2.日本一家造紙公司生產了一種水果保鮮包裝箱。它是在瓦紙箱的瓦楞紙襯紙上，加一層聚乙烯膜，然后再涂上一層含有微量水果消毒劑的防水蠟涂層，以防止水果水分蒸發(fā)并抑制呼吸達到保鮮目的。這種包裝箱可使水果在一個月內保持新鮮。第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二3.美國一家公司發(fā)明了一種在包裝箱里減少氧含量、增加氮含量，以使果蔬保鮮的新方法。該方法在運輸中使用具有氣調性能的新型包裝箱，這種包裝有一層特制的薄膜，能夠吸收氧分子，而讓氮氣通過。這樣在空氣通過薄膜進入包裝箱后，箱內的氮氣含量可高達98%以上，從而使果蔬的呼吸作用減慢，達到較長時間保鮮目的。第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二保鮮瓦楞紙板保持水果、蔬菜新鮮的方法是減少失水、抑制生物呼吸和細菌生長，同時除去促使它們老化、熟化的乙烯氣體，保鮮瓦楞紙板正是從這些方面入手進行加工。復合型——將鍍鋁保鮮膜層合在瓦楞紙板的內表面，這種復合膜具有吸收乙烯氣體功能，鍍鋁膜（1μ）既可防止水分蒸發(fā)，又有反射輻射線，防止箱內溫度上升，起到保鮮作用；第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二保鮮瓦楞紙箱抗菌保鮮瓦楞紙板與紙箱?？咕ｕr瓦楞紙板是在紙板里襯紙的表面敷有一層納米抗菌防腐劑，這種防腐對食品衛(wèi)生沒有影響。二氧化硅混合襯紙瓦楞紙板與紙箱。保鮮性能良好，紙板的加工制作與普通的瓦楞紙板完全一樣，無需在襯紙與瓦楞之間夾加任何材料。它的保鮮作用是由于紙板的里襯中含有能夠吸收乙烯氣體的納米粉劑。第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（二）紙箱包裝中的納米技術1.納米材料用于紙箱的防偽包裝。一般金屬微粒呈黑色，具有吸收紅外線等特點，而且表面積大，表面活性高，對周圍環(huán)境敏感（溫、熱、光、濕度等）。把具有這些特性的納米微粒加入包裝材料中，或制成涂料或上光劑涂布于材料表面，用于產品包裝箱，人們在選擇商品時便可通過熱度、光線或溫度加以鑒別，從而達到防偽目的。也就是說利用納米技術可實現色彩防偽、理化效應防偽等目的，從而提高防偽技術水平。第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二2.傳感器是納米技術應用的一個重要領域。將微型傳感器裝在包裝箱內，可通過全球定位系統(tǒng)，對貴重物品的運輸過程實施跟蹤監(jiān)督；在食品工業(yè)領域，這種微型傳感器可用來監(jiān)測食物是否變質，比如把它安裝在酒瓶蓋上就可判斷酒的狀況等。第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二

一種用于無花果保鮮的納米包裝袋納米包裝技術的保鮮功能第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二無花果的特性·

果皮薄、果實頂端有開口·

保鮮期極短，易軟化、

褐變、腐爛等·含糖高、含水量高·果皮保護功能不完善、果皮極易損壞和被微

生物侵染第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二無花果保鮮納米包裝袋組成成分：

納米包裝袋由聚乙烯塑料粒子與納米母粒（質量比23:2）混勻后吹膜制得厚度為80μm的納米薄膜。聚乙烯塑料粒子納米母粒第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二無花果保鮮納米包裝袋納米母粒組成成分及百分比納米粉體載體聚乙烯塑料偶聯劑KH-570分散劑聚乙烯蠟抗氧化劑16825%65%5%4%1%其中納米銀抗菌材料40%、納米二氧化鈦20%、納米氧化鋅10%和高嶺土20%其中LDPE70%和LLDPE30%其中偶聯劑KH-570100%其中分散劑聚乙烯蠟100%其中抗氧化劑168100%納米母粒的組成成分：第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米母粒中各成分作用納米粉體(納米銀抗菌材料40%、納米二氧化鈦20%、納米氧化鋅10%、高嶺土20%）：抑制微物和殺菌、紫外線遮蔽。第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米母粒中各成分作用載體聚乙烯塑料（LDPE70%和LLDPE30%）：納米包裝袋的主體成分。偶聯劑KH-570：提高復合材料機械性能、透光性能，特別是能大幅度提高復合材料的濕態(tài)性能。分散劑聚乙烯蠟：增加產品機械性能、光澤和加工性能?？寡趸瘎?68：分解聚合材料熱加工過程中產生的氫過氧化物。第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二納米包裝袋性能

性能：

明顯降低果實腐爛率和失重率，抑制果實硬度的降低，抑制無花果外觀品質顏色變化，抑制可溶性蛋白、可滴定酸、可溶性固形物含量的變化，提高過氧化氫酶活性，降低丙二醛含量的生成，明顯延長無花果貯藏期。第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二實驗對比檢測制袋：

將冷卻后的納米薄膜制成不同規(guī)格的納米包裝袋。

比如：40cmx80cm實驗：

將無花果果實稱重后裝入墊有兩層吸水紙的塑料筐后