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简析尼龙(PA)纳米复合材料在包装上的应用

发布时间:2023-11-21 14:14:38 点击数:0
     在包装工业中,材料的透明性至关重要,它可增强包装物品的可视性,激发顾客的购买欲望。一般填料在使用时,会将薄膜透明度大大降低,而NCH中具有较少的填料,且粒子尺寸为纳米级,对于其包装的透明性影响不大。此外,尼龙纳米复合材料还具有可回收性等优点,使废包装料大大降低,从而更好地解决各种环境问题。
     尼龙6纳米复合材料
     相比于添加无机填料重量为20%~30%的尼龙6配混料,美国RTP公司采取熔融配混法对于尼龙6纳米复合材料的制备,具有2%~8%的有机黏土,且性能更为优良,具有较低的氧透过率和较高的透明性。
     当提高纳米黏土的含量时,尼龙6纳米复合材料的阻隔性低于未改性的尼龙6。该阻隔作用为被动阻隔性,当前正在对被动-主动组合阻隔系统进行研发,在被动阻隔中,片状纳米黏土具有挡板作用,而在主动阻隔中,则需运用由美国公司提供的尼龙6专用吸氧剂,相比于纯尼龙6,带有吸氧剂的尼龙6纳米复合材料,具有相对较低的氧透过率,数值几乎为0,且该尼龙纳米复合材料用于包装时,可大大延长食物的保质期。
     此外,与EVOH(乙烯/乙烯醇聚合物)阻隔性材料相比,尼龙的熔融温度较高,接近于PET的加工成型温度,因此,可在容器的阻隔性芯层及PET瓶材料中使用,带有吸氧剂的尼龙6纳米复合材料位于相邻的PET之间,重量较轻,且与其具有较好的黏接性。此外,该尼龙纳米复合材料易于分层回收,是一种相对较好的阻隔包装系统,还可被用于包装运动饮料或者果汁等。
     相比于原尼龙6,德国研发的尼龙6纳米复合材料即DurethanKU2-2601,具有相对较低的氧透过率,可用于医用及防腐保护膜等,其薄膜刚性、光泽及透明性相对较高,同时也进一步改良了薄膜抗粘连性。
     MXD6尼龙纳米复合材料
     MXD6尼龙即聚已二酰间苯二甲胺,作为一种阻隔性树脂,其阻隔性能较好,可对食品进行保香,阻隔性能不受湿度影响,对于烃类气体及O2和CO2具有持久不变的阻隔性能,不同于EVOH,在高湿度条件下,MXD6尼龙的阻隔性下降趋势较小。
     MXD6尼龙纳米复合材料是由美国的化工公司研发的,其商品名为Imperm,采取的制备原料为改性有机蒙脱土和MXD6尼龙,并借助熔融配混法方式制备。MXD6尼龙纳米复合材料含有3%~5%的蒙脱土含量,相比于原有的基础树脂MXD6尼龙,透明性相似,对于水汽及O2和CO2的阻隔性大大降低,类似于未增强材料的光学性能。
     在MXD6尼龙纳米复合材料及PET之间,不用粘连层,对于PET瓶也可进行再次回收使用,可在473ml的啤酒瓶使用,结构为三层,即PET/Imperm/PET,厚度为总瓶厚的1/10。啤酒具有7个月28.5个星期的保质期。MXD6尼龙纳米复合材料具有较高的阻隔性,可用于包装一次性碳酸软饮料及啤酒等。相关报道得出,在使用MXD6尼龙纳米复合材料包装,并对其采取γ-射线消毒后,可具有3a的保质期,因此多在军队的粮食储存系统中运用。
     综上,复合材料在当今时代发展迅速,而纳米复合材料作为一种前沿产品,发展更为惊人,聚合物纳米复合材料也于20世纪90年代登上历史舞台,并取得了突破性进展。
     作为在实际应用中最频繁的产品,尼龙纳米复合材料获得了人们的青睐,主要以尼龙6和MXD6尼龙纳米复合材料最为突出,为尼龙的使用创新了领域。在制备尼龙纳米复合材料时,插层复合法是一种相对较好且有效的方法,可综合提升材料的整体性能。
     此外,相比于传统的填充复合材料,尼龙纳米复合材料具有多种良好性能,可用于组成多种容器及薄膜,还具有较好的回收性,为人们关心的环境问题作出了巨大贡献。相信伴随着科学技术的进一步发展,在不久的将来,尼龙纳米复合材料将被越来越多的应用于包装领域。
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