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当一批成熟的纳米包装项目已得到应用

发布时间:2021-09-11 22:31:07 阅读: 来源:硫化物厂家
当一批成熟的纳米包装项目已得到应用

一批成熟的纳米包装项目已得到应用

纳米技术是21 世纪最活跃的三大前沿研究领域。将成为今后二三十年科学发展的主导技术而受到全世界的关注。美国科学技术委员会2000 年3 月向美国政府提出报告,把启动纳米技术的计划看作是下一次工业革命的核心。世界各先进国家也都从未来发展战略的高度,重新布局纳米材料研究,加强纳米技术的开发和应用。日本关西地区的成功企业,几乎都与研究或使用纳米技术有关,所以,对日本企业来说,纳米技术的应用与否是使企业间产生差别的非常有效的手段。日本的科学家甚至这样说:“今后与纳米技术毫无关联的企业,必定会走向崩溃。”我国纳米材料的研究已经具有了很好的基础,一直受到国家的高度重视和支持。我国科学家指出:“纳米科学是我国与发达国家差距最小的学科,也是我国最有可能与发达国家保持同步发展的学科。”

为了研讨当今国际纳米材料及技术研发、应用的现状和发展趋势,探讨我国“十一五”期间纳米材料的发展战略,促进纳米材料研发和纳米技术在包装领域的研究和应用,推进我国纳米包装产业的跨越式发展,11 月22 日-24 日,由中国包装联合会主办,将在北京召开“第二届纳米技术在包装领域应用研讨会”。这对制定我国国家纳米包装发展目标、迎接新世纪的挑战,无疑具有十分重要的意义。会议主题为《纳米技术在包装领域的应用与产业化》。

在我国,近年来涌现出了一批纳米包装应用企业和纳米包装新材料、新产品。在包装印刷领域有:纳米油墨、纳米纸、聚合物基纳米复合材料(PNMC)、纳米发光材料、纳米抗菌包装、纳米塑料包装、纳米粘合剂、纳米防伪印刷、纳米军品防护包装、纳米绿色包装、纳米光刻印刷技术等,都已经获得突破,有些已经初步产业化。为此,下一步必须加快引进,消化、吸收与创新相结合,以重点示范企业为突破口,推动纳米产业发展,重点建设若干推广示范企业,引进若干纳米新技术和新产品,寻找若干纳米技术依托研究单位。要不失时机地导入纳米技术,率先打开纳米级包装印刷领域的大门。

为了使我国包装技术在纳米技术产业化占有一席之地,从前瞻性、战略性、基础性来考虑,当前应继续做好基础研究与应用研究的衔接和成果的转化,研究纳米合成,纳米添加对传统包装材料该性和技术改造,扩大纳米材料2012年在包装印刷的应用范围。

由于“产、学、研”联手攻关,比较成熟的纳米技术在包装印刷企业推广应用,已经初步实现了“高性能、高效率、低成本、产业化。”

1.纳米级透明氧化铁系列颜料已开发成功,被国家科技部评为重点新产品。该材料典型的针状微粒的尺寸,长轴为45 纳米,短轴为6 纳米-7 纳米,具有很好的分散性、结晶性和耐候性,透明着色力强,是高质量的纳米材料,它的开发成功,对我国传统颜料的升级换代产生重大影响,可应用于纳米油墨、纳米水性涂料等。

D 系列纳米高性能无机抗菌剂,是以MOD 活性基因及无机纳米银化物为主要活性抗菌成分,以各种无机材料为载体而制成的无机抗菌剂粉体,解决了无机抗菌剂在应用中变色的世界性难题。这种特效无毒的光谱抗菌剂,可耐高温,适应广泛,抗菌性能以0.5%-2%的添加量的包装产品,其抗菌率可达99.9%,可应用于牛奶、饮料抗菌包装、塑料制品、功能性涂料及专用纸张等。

3.纳米级轻质碳酸钙是一种重要的无机填料,具有高比表面、高活性能、补强增韧等特殊性能,添加后能够有效地提高产品性能。目前,利用超重力技术生产纳米碳酸钙的工业化装置,处于世界领先地位。主要应用于高档油墨、高档塑料、造纸、专用纸张和橡胶制品。

4.聚酰胺6 纳米塑料即NPA6 具有拉伸强度高、耐磨性优异,抗冲击韧性好,耐化学药品和耐油性突出,是工程塑料中应用最广的品种。性能全面超过PA6,可用于制造耐热、耐油机械部件和管材。NPA6 薄膜的氧气透过率与PA6 相比降低了一半,水蒸气的透过率也降低了三分之一以上。NPA6 是比PA6 更加优良和高硬度计转换的技术问题档的包装膜材料,可用于食品包装。目前产量最大的纳米塑料是纳米尼龙,占绝对主导地位;其次是纳米聚烯烃。另外,还有纳米聚酯、纳米紫外固化丙烯酸酯树脂、纳米聚酰亚胺、纳米聚甲醛等。主要应用在包装、汽车和机械工业。利用纳米塑料的阻隔性可用于食品保鲜包装,延长食品保质期。

5. PET 和PBT 纳米塑料。我国发明的PET 聚合扦层复合技术,将有机蒙脱土与PET 单体一起加入到聚合釜中,成功地制备了PET 纳米材料(NPET),具有阻燃性能,阻隔性较纯,优异的加工性能和制品性能,可替代价格昂贵的聚对苯二甲醇酯(PBT)树脂。符合食品包装要求,可直接用来吹制啤酒、化装品的包装瓶,填补了我国的空白。

6.气相发白炭黑是目前世界上能大规模工业化生产的唯一纳米材料,具有粒径小(小于100nm)、比表面积大(一般大于100m2/g)、化学纯度高、分散性能好等特征,又以其突出的稳定性、补强性、粘稠性和触变性而在造纸、塑料、高级涂料、粘合和密封剂、特种油墨、化妆品、食品保鲜功能、复印纸张等诸多工业领域得到广泛的应用。

7.纳米超细粉包装机已经研制成功──针对纳米超细粉体材料在包装过程中容易团聚、架桥、堆积密度低等特点,涵盖了二项实用新型专利的包装机,解决了纳米材料无法精确顺利地自动定量包装难度。由于具有独特的袋底加料功能,袋包成本低且不易破损,已投入使用。

8.我国已研制出纳米微品磁阻抗材料,由它制成的纳米磁敏开关和传感器,已经在机械行业中推广应用,使产品的自动控制系统提高到一个新水平。现代胶印机上应用着很多传感器,如控制飞达纸堆的自动升降、气泵供气时间检测、合压时间检测、空张检测、墨量控制等。国内已经有几家胶印机制造企业应用纳米磁敏开关和传感器,与过去所用的干簧管式传感器、霍尔传感器相比,它有很多优点。

9.在粘接剂和密封胶中,纳米SiO2 具有增稠、触变性控制,可增加粘接强度,保证自由流动,具有防止结块、保持透明度、防下垂、补强、抗剪切等作用。在纳米SiO2 表面包裹一层有机材料,使之具有憎水性,将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构,抑制胶体流动,加快固化速度,提高粘接效果。由于纳米SiO2 颗粒尺寸小,从而增加了产品的密封性和防渗性。纳米粘合剂由于在树脂中加入了50nm-70nm 的橡胶微粒,不仅提高了封合强度、剪切强度和其它耐热老化等物理化学指标,而且极大地拓展了它的应用领域,号称21 世纪“万用粘合剂”,也是封合技术的一大硕果。性能优异的众多复合材料为纳米包装打下了基础。

10.纳米技术的应用催生了新的包装材料印版。当进行某种特殊的表面加工处理后,在介质上能形成交错混合的两种性质不同的二维表面。而每个相面的表面积,以及两相构造的界面是纳米尺寸。当一块材料亲水性和亲油性两相同以纳米尺寸存在时,就会具有超亲水性和超亲油性界面。最近,麦德美公司推出的感光树脂版,经过短紫外光的去粘曝光,版材表面比一般固体版光滑,非常适用于瓦楞纸箱印刷。经过纳米技术处理的版材,其耐磨力、伸张力、韧性及版材储存寿命都有大幅度提高。激光雕版机、橡胶版相对于树脂而言,成本低廉,效率也成倍提高。可以预计,当不断完善的纳米高新技术在瓦楞纸箱印刷中得到广泛应用后,今后瓦楞纸箱的印刷,其分辨率将会更高,效果更好。

千万不能马虎 纳米材料具有与传统包装材料明显不同的特征,是早期纳米技术在包装工业中最先突破和最有前景的领域。研究人员发全部为高品质的脱盐产品现,在某种条件下,具有不同甚至是相反的理化性质的纳米相区,可以实现互相间的协同作用。也就是说,利用特殊的纳米技术对传统的材料进行处理,形成相互交错混杂的具有相反特性的二维纳米相区。使原来无法兼容的特性,通过它们的相互协同作用表现出来。在传统相图中根本不共融的两种元素或化合物,在纳米状态则可形成共溶体,为此,大大丰富了纳米包装材料的应用研究范围。

信息来源:中国包装报

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