做座纳米技术使包装世界焕然一新四

纳米技术使包装世界焕然一新（四）

纳米涂料

纳米涂料具有变化的光学性能，它的光学透射谱可从紫外波段一直延伸到远红外波段。纳米多层复合涂料经处理后在可见光范围内可出现荧光，在各种标牌表面施以纳米材料涂层，成为反光标牌。改变纳米涂层的组成和特性，可产生光致变色、温致变色、电致变色等效应，是特殊的防伪、识别手段。

在传统涂料中添加功能纳米材料，可以大大提高涂料的性能。如把纳米碳酸钙加入为此油墨中代替氢氧化钡、硫酸钡、铝钡白等传统油墨填料（体质颜料），可以制成稳定性好、光泽度高、乾燥性能好、适应性强的纳米改性油墨。在传统涂料（特别是外墙涂料）中添加少量纳米SiO2后，产品的抗紫外老化性能由原先的250小时提高到600小时以上；耐洗刷性由1000次提高到10000次以上，乾燥时间大幅降低；其悬浮稳定性差、触变性差、光洁度不高等问题也得到很好的改善。

纳米包装材料的两大应用技术

纳米涂覆技术

高阻隔性是塑料包装的基本功能要素之一。PET是饮料包装的首选材料，它具有透明性好、化学性质稳定、阻隔性相对较好、质轻价廉和可回收利用等多种优点，因而应用广泛。但作为啤酒瓶，PET的气体阻隔性仍不够高。因此，提高聚酯瓶的气体阻隔性是实现啤酒包装塑料化首要解决的技术问题。在众多工艺技术中，表面涂覆技术是研究最早、应用最广、投入最多的新工艺技术，如今已成为提高聚酯瓶气体阻隔性的主要手段。在表面涂覆技术中，纳米表面涂层法是行之有效的方法之一。

在各种表面技术涂覆方法中，最具有市场潜力的是等离子体纳米涂覆技术，它也是现代开发启动计算机进入操作系统的热点。等离子体纳米表面处理研究起于20世纪末期，它是一种真空乾式处理工艺，具有操作简便、清洁、高效、安全无污染等优点，能满足环保要求。等离子表面处理的涂层厚度为纳米级，在使材料界面物理性能得到显着改善的同时，确保材料基体不会受到不良影响。

法国Sidel公司开发的无定形纳米碳涂覆技术(ACTIS)是使等离子乙炔在PET瓶内壁凝聚淀积，形成一层高度氢化的非晶态碳均匀的纳米固体膜，厚度为20~150nm。采用ACTIS工艺处理的PET瓶，较普通PET瓶的隔氧性能效果提高30倍，对1.弹性系数即弹性杨氏模量定义：同相位的法向应力份量与法向应变之比CO2的阻透性提高7倍多，防乙醛的渗入性提高了6倍。钻石型纳米碳涂复工艺（DLC）采用高频真空放电，使离子碳和氢在PET瓶内表面形成厚度为20~40nm、类似钻石碳结构的精细涂层。该PET瓶对氧气阻透性比普通PET瓶提高20多倍，对CO2的阻透性提高7倍，对水汽的阻透性提高8倍，耐紫外线能力也有较大提高。

氧化硅纳米处理PET瓶技术是在高真空等离子状态下，采用SiO2作真空物理蒸气淀积处理，处理层在PET瓶的外部。该法的处理工艺费用比使用PET瓶或多层瓶更为经济实惠。

美国杜邦聚酯(DU PONT)公司开发了一种新的两段式外涂覆技术，使PET瓶对O2及CO2的阻透性可提高化工与材料携手并进成为趋势30倍，且底涂层可用水分离，材料回收十分方便，是优良的绿色包装。

纳米添加技术

随着包装的迅速发展，包装对特种功能需求的增加，如防爆、防电磁、迷彩、高阻隔、防紫外线包装等要求的出现，促进了纳米包装技术的发展。由纳米技术复合而成的纳米包装材料是一种高新材料。如在高分子聚合物中加入10%的纳米TLMC（热致液晶聚合物），就会使材料的拉伸强度提高到450Mpa，从而大大拓展其用途，也节省了稀缺资源。

2004年5月，英国Foraday公司宣布，为了与环境相配合，它们将在聚合物分子的超薄层中运用纳米技术。在未来，这种产品将为包装材料提供新的功能。这项研究与物理学和化学息息相关。化学家已经找到了能够使聚合物层只有一个分子厚的方法，而物理学家则以单个分子的水平研究各层的性质。这些成果将能够使单个分子根据环境来做出反应，根据温度和湿度的变化来保护产品。

纳米保鲜包装材料可提高新鲜果蔬等食品的保鲜效果和延长货架寿命。在保鲜包装材料中加入纳米银粉，便可加速氧化果蔬食品释放出的乙烯，减少包装中乙烯含量，从而达到良好的保鲜效果。纳米技术在防紫外线材料中应用，如在防紫外线包装材料中加入纳米防紫外线粉体，使制成的防紫外线包装袋达到更好的防紫外线效果。

金属纳米微粒具有消除静电的特殊功能，只要在生产包装材料时，加入少量的金属纳米微粒，就可以消除静电，使包装表面不再吸附灰尘，减少因摩擦导致的擦伤，同时在印刷时，因表面无静电吸附，有助提高印刷速度、改善印刷效果。