高阻隔膜材料由于其優(yōu)異的阻隔性能,已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、工業(yè)等產(chǎn)品包裝領(lǐng)域。為了提高阻隔材料的阻隔性能,目前采用的主要技術(shù)手段如下:
1、多層復(fù)合
多層粘合是指通過復(fù)合工藝將兩層或多層具有不同阻隔性能的薄膜粘合在一起。滲透路徑延長(zhǎng),從而提高了阻隔性能。該方法工藝簡(jiǎn)單,但存在一些影響阻隔性能的問題,如氣泡、裂紋和褶皺等。并且對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)復(fù)雜,成本較高。

2、表面涂覆
表面涂覆即利用學(xué)生物理世界氣象沉積、化學(xué)氣相沉積、原子層沉積、分子層沉積、層層自組裝或磁控濺射沉積等技術(shù)在基材表面沉積金屬、金屬氧化物或氮化物等材料,從而在這種薄膜結(jié)構(gòu)表面可以形成一個(gè)致密且阻隔性能更加優(yōu)異的金屬層,這些研究方法對(duì)設(shè)備和工藝設(shè)計(jì)要求高,且涂層發(fā)展過程管理中有一些可能導(dǎo)致產(chǎn)生針孔、裂紋等缺陷。
3、表面改性
采用對(duì)膜聚合物表面可以進(jìn)行研究改性的方法,主要內(nèi)容包括:表面化學(xué)分析處理、表面接枝改性以及等離子體表面信息處理,使其表面上分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)等,從而使制品的阻隔性能得到有效提高。這類教學(xué)方法科學(xué)技術(shù)發(fā)展條件要求學(xué)生容易滿足,設(shè)備較簡(jiǎn)單,一次性投資成本低,但達(dá)不到企業(yè)長(zhǎng)期社會(huì)穩(wěn)定的效果,一旦表面受到環(huán)境破壞,阻隔性能會(huì)受到嚴(yán)重問題影響。
4、納米復(fù)合材料
納米復(fù)合材料是通過插層復(fù)合材料、原位聚合或溶膠-凝膠法制備的納米復(fù)合材料,使用具有大長(zhǎng)長(zhǎng)比的不可滲透片狀納米顆粒(如石墨烯、納米粘土)。 片狀納米顆粒降低了滲透分子的溶解度,還可以延長(zhǎng)滲透分子的滲透路徑,降低滲透分子的擴(kuò)散速率,提高阻隔性能。 然而,納米顆粒難以均勻分散且高度錯(cuò)位,且在制備過程中傾向于遷移,這影響材料光學(xué)和機(jī)械性能。
5、雙向拉伸
通過雙向拉伸,聚合物薄膜可以在垂直和水平兩個(gè)方向上取向,從而改善了分子鏈的排列順序,使堆積更加致密,從而使小分子更難通過,從而提高了阻隔性能,這種方法使本征高阻隔聚合物薄膜的制備過程復(fù)雜化,而且阻隔性能不能得到顯著改善。
當(dāng)前,在食品、藥品、化學(xué)品產(chǎn)品的強(qiáng)勁市場(chǎng)信息需求不斷推動(dòng)下,包裝膜材料進(jìn)行持續(xù)快速發(fā)展,產(chǎn)品對(duì)膜材料的要求具有更高,要求我們開發(fā)高阻隔性、保鮮性、耐熱性、抗菌性等多功能性薄膜材料,其中高阻隔膜材料技術(shù)發(fā)展中國(guó)迅速。同時(shí)可以隨著社會(huì)資源管理越來(lái)越緊缺和人們對(duì)于環(huán)保問題意識(shí)增強(qiáng),開發(fā)工作環(huán)境友好高阻隔膜材料也成為一個(gè)熱點(diǎn)。


