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应用纳米技术提升纸箱的保鲜功能

2021年08月18日 柳州机械设备网

应用纳米技术提升纸箱的保鲜功能

水果蔬菜等新鲜食品需要外包装箱具有较强的保鲜功能,纳米技术是当今最热门的技术,这二者是如何结合在一起的呢?

在瓦楞纸箱制造过程中应用纳米技术,可以大大提升纸箱的功能优势,提升纸箱的保鲜功能就是其中之一。

制作保鲜瓦楞纸箱的关键是对传统瓦楞纸板进行纳米改性和对传统瓦楞纸箱结构进行适应保鲜需求的设计和创新。保鲜瓦楞纸箱是一种新技术产品,它是现代科学和技术与包装工程交叉结合的产物,体现了现代包装技术的发展方向,本文就将为您分析应用纳米技术是如何提升纸箱保鲜功能的。

1.纳米晶体与较大的分子(如聚合物分子)混合能使材料性能发生巨大变化。纳米微粒能起成核位置作用,使聚合物分子在它周围取向,在尼龙6中引入纳米粘土片能改善材料的力学和流变学性能。所以,在聚合过程中加入纳米晶粒,可以在固化的尼龙中形成一种能够阻挡气体分子移动的屏障,与普通尼龙6相比,纳米复合材料抗O2和CO2透过的能力提高6倍。

美国新泽西州Honeywelllntemational公司推出了一系列尼龙纳米复合产品,该产品增强了氧化屏蔽能力和除气能力,并能使拉伸模具、变曲模具的抗弯强度增加30%~50%,耐热性能提高1倍。Honeywell生产的一种名为AegisNC的产品,适用于涂覆在包装果类、冰冻食品用的硬纸箱上,可阻止O2和CO2渗透。

2.现有在包装上应用的保鲜技术和保鲜工艺十分复杂,保鲜效果不佳,而且在包装制作和贮运过程中成本相对较高,采用纳米技术后,这些问题将迎刃而解。

果蔬等新鲜食品的包装如果要达到保鲜的效果,就要解决乙烯导致果蔬变质腐烂的问题。在包装中,果蔬释放的乙烯达到一定浓度后,果蔬会加快腐烂速度。为解决这一问题,在保鲜包装中应设法加入乙烯吸收剂,以减少包装中的乙烯含量,提高保鲜效果,但目前使用的乙烯吸收剂效果并不理想,应用纳米技术可以解决这一问题。纳米级Ag粉对乙烯的氧化具有催化作用,在保鲜包装材料中加入纳米Ag粉,便可加速氧化果蔬食品释放出的乙烯,从而达到良好的保鲜效果。

3.保鲜瓦楞纸板和保鲜瓦楞纸箱

(1)保鲜瓦楞纸板

保持水果、蔬菜新鲜的方法是减少水分的流失、抑制生物呼吸和细菌生长,同时除去促使它们老化、熟化的乙烯气体,保鲜瓦楞纸板正是从这些方面入手加工出来的。

①复合型保鲜瓦楞纸板:将镀铝保鲜膜层复合在瓦楞纸板的内表面,这种复合膜具有吸收乙烯气体的功能,既可防止水分蒸发,又有反射辐射线的功能,可以防止箱内温度上升,起到保鲜作用。

②混合型保鲜瓦楞纸板:在瓦楞纸箱内面纸制造过程中,可以加入纳米级多孔型乙烯气体吸收粉剂,以防止催熟;也可在原纸上涂布能发出6μm~14μm波长红外线的特种陶瓷粉末。这种粉末在常温下能发射红外线,不仅能使果品中有关分子活化,提高抵抗微生物侵蚀的能力,还可使酶活化,提高果品甜度。应用这种方法制造的纸箱特别适用于包装桃、葡萄、杨梅等产品,保鲜效果极好。

(2)保鲜瓦楞纸箱

①抗菌保鲜瓦楞纸板与纸箱:要想保鲜生鲜、果蔬类产品,对于包装容器的温度、湿度和空气等环境条件的控制就非常重要。例如,保持适度低温才能使内容物的呼吸作用受抑制,保持适当的温度可减少水分蒸发,使内容物自然散发出的乙烯气体得到消除,这样就能抑制老化现象。果蔬保鲜遇到的另一个问题就是病原性微生物的污染导致果蔬凋萎、腐败,所以采取何种措施来抑制微生物繁殖以达到抗菌保鲜的目的成为纸箱制造者不得不面对的问题。解决办法是在抗菌保鲜瓦楞纸板的衬纸表面上敷一层纳米抗菌防腐剂,这种防腐方式对食品卫生没有任何影响。

②二氧化硅混合衬纸瓦楞纸板与纸箱:这种瓦楞纸板的保鲜性能良好,纸板的加工制作方法与普通的瓦楞纸板完全一样,无需在衬纸与瓦楞之间夹任何材料。它能起到保鲜作用是因为纸板的里衬中含有能够吸收乙烯气体的纳米粉剂。纳米粉剂是用白硅石为原料制成的以二氧化硅为主要成分的多孔型粉剂。由于白硅石对于乙烯气体的吸附能力比活性碳、稀土锆以及沸石都要好,所以采用添加了纳米白硅石粉剂的纸张作为瓦楞纸板的里衬纸具有更好的保鲜效果。

纳米技术是制造高性能包装的最新技术,它在瓦楞纸箱上的应用几乎涉及纸箱和纸板的各个方面。在瓦楞纸箱制造领域,纳米技术与纳米材料有着强劲的发展动力和广阔的市场前景。

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