纳米技术在包装中的应用

• （二）纸箱包装中的纳米技术
• 1.纳米材料用于纸箱的防伪包装。一般金属微粒呈黑色， 具有吸收红外线等特点，而且表面积大，表面活性高，对 周围环境敏感（温、热、光、湿度等）。把具有这些特性 的纳米微粒加入包装材料中，或制成涂料或上光剂涂布于 材料表面，用于产品包装箱，人们在选择商品时便可通过 热度、光线或温度加以鉴别，从而达到防伪目的。也就是 说利用纳米技术可实现色彩防伪、理化效应防伪等目的， 从而提高防伪技术水平。
• （二）纳米技术的应用催生了新材料印版。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。 可以想象，今后的纸箱印刷的分辨率将会更高。 • 麦德美公司最近推出的感光树脂版，经过短紫外的去粘曝 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、耐印 力、韧性及版材储存寿命都有大幅度提高。
氧化物。
纳米包装袋性能
性能：
明显降低果实腐烂率和失重率，抑制果实硬度的降低， 抑制无花果外观品质颜色变化，抑制可溶性蛋白、可滴定酸、 可溶性固形物含量的变化，提高过氧化氢酶活性，降低丙二 醛含量的生成，明显延长无花果贮藏期。
实验对比检测
制袋：
将冷却后的纳米薄膜制成不同规格的纳米包装袋。 比如：40cm x 80cm
介绍内容
• • • • 瓦楞纸箱原辅材料应用的纳米技术 纳米技术对瓦楞纸箱印刷的影响 纳米技术提升瓦楞纸箱的功能 纳米包装技术对无花果的保鲜功能
纸箱原辅材料应用的纳米技术
• （一）纳米纸张与纸板 • （二）纳米油墨与UV纳米光油的应用
• （三）纳米粘合剂的应用
• （四）其他方面的应用
瓦楞纸箱原辅材料应用的纳米技术
纳米技术在包装中的应用
Lin Jiaxi Hu Ying Liao Yu
应用背景
• 包装产业的重点是包装材料与包装技术。在包装领域更 多的是应用纳米技术，开发纳米包装与纳米包装材料。就
目前的情况而言，纳米技术在包装中的研究及应用基本上
还刚刚起步，然而，纳米技术必将成为世界包装领域的 “制高点”。过去我们包装工业的一些先进设备、先进材
• （二）纳米油墨与UV纳米光油的应用
• 由于SiO2、TiO2在纳米尺度时表现出很强的抗紫外光和催 化性能，按一定方式加入，可使油墨耐晒性提高2~3个等 级，耐热性和附着牢度均有明显提高。 • 纳米微粒还可以替代化学颜料来制作印刷油墨。这套生产 系统采用了颗粒均匀的纳米微粒印刷油墨。制得的油墨色 彩鲜艳，色相纯正，无毒无味。
果皮极易损坏和被微
生物侵染
无花果保鲜纳米包装袋
组成成分：
纳米包装袋由聚乙烯塑料粒子与纳米母粒（质量比23:2） 混匀后吹膜制得厚度为80μ m的纳米薄膜。
聚乙烯塑料粒子
纳米母粒
无花果保鲜纳米包装袋
纳米母粒的组成成分：
纳米母粒组成成分及百分比
纳米粉体 25%
其中纳米银 抗菌材料 40%、纳米 二氧化钛 20%、纳米 氧化锌10% 和高岭土 20%
• 2.日本利用油墨开发可生物降解塑料。这种聚乳酸塑料片 材能以可控速率生物降解。其可降解塑料薄膜可以应用在 彩色纸箱、纸盒表纸印刷的复膜，提高外观效果，又适于 环保。
纳米技术对瓦楞纸箱印刷的影响
• （一）将金属纳米粒子掺杂到化纤制品或纸张中，可以大 大降低静电作用。将金属纳米微粒涂覆在包装与印刷材料 的表面，以消除在高速全自动包装机或印刷机上输送包装 与印刷材料时所产生的静电，从而大大提高包装与印刷速 度；另外，静电消除，包装与印刷材料表面不再吸引灰尘， 材料表面不再因灰尘增加摩擦而导致擦伤，提高印刷效果。
保鲜瓦楞纸箱
• 抗菌保鲜瓦楞纸板与纸箱。抗菌保鲜瓦楞纸板是在纸板里 衬纸的表面敷有一层纳米抗菌防腐剂，这种防腐对食品卫 生没有影响。 • 二氧化硅混合衬纸瓦楞纸板与纸箱。保鲜性能良好，纸板 的加工制作与普通的瓦楞纸板完全一样，无需在衬纸与瓦 楞之间夹加任何材料。它的保鲜作用是由于纸板的里衬中 含有能够吸收乙烯气体的纳米粉剂。
• 2.传感器是纳米技术应用的一个重要领域。将微型传感器 装在包装箱内，可通过全球定位系统，对贵重物品的运输 过程实施跟踪监督；在食品工业领域，这种微型传感器可 用来监测食物是否变质，比如把它安装在酒瓶盖上就可判 断酒的状况等。
纳米包装技术的保鲜功能
一种用于无花果保鲜的纳米包装袋
无花果的特性
· 果皮薄、果实顶端有开口 · 保鲜期极短，易软化、 褐变、腐烂ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ · 含糖高、含水量高 · 果皮保护功能不完善、
• 2.日本一家造纸公司生产了一种水果保鲜包装箱。它是在 瓦纸箱的瓦楞纸衬纸上，加一层聚乙烯膜，然后再涂上一 层含有微量水果消毒剂的防水蜡涂层，以防止水果水分蒸 发并抑制呼吸达到保鲜目的。这种包装箱可使水果在一个 月内保持新鲜。
• 3.美国一家公司发明了一种在包装箱里减少氧含量、增加 氮含量，以使果蔬保鲜的新方法。该方法在运输中使用具 有气调性能的新型包装箱，这种包装有一层特制的薄膜， 能够吸收氧分子，而让氮气通过。这样在空气通过薄膜进 入包装箱后，箱内的氮气含量可高达98%以上，从而使果 蔬的呼吸作用减慢，达到较长时间保鲜目的。
纳米技术提升瓦楞纸箱的功能
• （一）瓦楞纸箱保鲜技术。 • （二）纸箱包装中的纳米技术
纳米技术提升瓦楞纸箱的功能
• （一）瓦楞纸箱保鲜技术。 现有保鲜技术和工艺十分复杂，且保鲜包装效果不佳， 在包装操作和贮运过程中相对成本较高。采用纳米技术后， 这些问题将迎刃而解。 1.Aegis NC适用于涂覆包装果类冰冻食品用的硬纸箱。
纳米技术在包装中的应用 谢谢！
Lin Jiaxi Hu Ying Liao Yu
（一）纳米纸张与纸板
纳米纸张最大的特点是在纸成型之时就已经具备了相应
的纳米功能，它是在瓦楞纸箱包装技术中效果最好、成本最
低的一种技术，其应用前景非常广阔。
• 1.利用超疏水纳米结构，涂层技术，提高了纸张疏水性和 表面强度，工艺简单。这种纳米纸除纸张原有的书写、复 印等功能外，还具有普通纸所不具备的超级疏水和防潮性 和提高印刷表面强度、降低伸缩率的特殊性能，倒上水会 象在荷叶上一样自由滚动。且其增加的成本仅为普通纸成 本的10%左右。
• 纳米UV上光油：纸包装制品，表面光泽处理的技术正逐 步向紫外线固化UV上光方向发展，纳米级UV上光油使彩 色瓦楞纸箱具耐磨擦、耐指划、防潮、高光泽度等性能。
• （三）纳米粘合剂的应用
1.纳米粘和剂由于在树脂中加入了50~70nm的橡胶微粒，不 仅提高了封合强度、剪切强度和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” 。
料、先进技术，大多是依靠进口。
纳米材料对包装的意义
• 纳米材料广泛应用于纸张方面，可实现纸张的某些特殊性 能。如实现和聚合物基体及无机填料在纳米尺度上的复合， 使复合材料具有优异的力学性能和耐热性、阻隔性、耐候
性等。
• 纳米材料可达到分子水平相容，且尺度小于光波长，透明 性好；可得超导、光致变色、电致变色材料，这在防伪用 纸和包装用纸的制造上有重要意义。
抑制微物和杀菌、紫外线遮蔽。
纳米母粒中各成分作用
载体聚乙烯塑料（LDPE70%和 LLDPE30%）：纳米
包装袋的主体成分。
偶联剂KH-570：提高复合材料机械性能、透光性能，
特别是能大幅度提高复合材料的湿态性能。
分散剂聚乙烯蜡：增加产品机械性能、光泽和加工性能。 抗氧化剂168：分解聚合材料热加工过程中产生的氢过
实验：
将无花果果实称重后装入垫有两层吸水纸的塑料筐后
置于纳米包装袋，封口，置于2±1℃，RH90-95%的冷库 贮藏，每五天测定无花果果实品质指标。一普通PE包装材 料为对照组。
实验对比检测
定期观察测定果实腐烂率、失重率、硬度、可滴定酸等指标。
腐烂率对比结果
失重率对比结果
硬度对比结果
可滴定酸含量对比结果
• 2.二元协同纳米界面材料是力求将二元协同推广到纳米界 面。基本原理是在特定的表面上建造纳米尺寸几何形状互 补的界面结构，使油或水无法与材料的表面直接接触，从 而使材料的表面呈现超常的双疏性。在包装材料领域，纸 张制品、纸箱、薄膜等也都获得奇异的超疏水、超疏油效 果。
• 3.聚酰胺水溶性高分子，它和日本住友sumj-rca636、美 国的Nopchel1616是同类产品。该产品可广泛应用于各 种涂布纸的涂料配方中，能有效地改善成纸的湿粘附强度、 湿耐磨强度及油墨接受性；并可改善防起泡性能及提供优 良的光泽和遮盖性能；印刷表面强度明显提高。
载体聚乙 烯塑料 65%
其中 LDPE70% 和 LLDPE30%
偶联剂 KH-570 5%
其中偶联剂 KH-570 100%
分散剂聚 抗氧化剂 乙烯蜡 168 4%
其中分散 剂聚乙烯 蜡100%
1%
其中抗氧 化剂168 100%
纳米母粒中各成分作用
纳米粉体(纳米银抗菌材料40% 、纳米二氧化 钛20% 、 纳米氧化锌10% 、高岭土20%）：
保鲜瓦楞纸板
• 保持水果、蔬菜新鲜的方法是减少失水、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进行加工。
• 复合型——将镀铝保鲜膜层合在瓦楞纸板的内表面，这种 复合膜具有吸收乙烯气体功能，镀铝膜（1μ）既可防止水 分蒸发，又有反射辐射线，防止箱内温度上升，起到保鲜 作用；
• （四）其他方面的应用 • 1.纳米微粒对紫外线有吸收能力。塑料包装制品在紫外线 照射下很容易老化变脆，如果在塑料包装材料表面涂上一 层含有纳米微粒的透明涂层，这种涂层在300~400nm范 围有很强的紫外线吸收性能，这样就可以防止塑料包装的 老化，从而大大增加塑料包装的用途（如外包装、大型设 备的裹包及瓦楞纸箱打包薄膜等）和寿命。