纳米粒子及纳米技术在包装印刷业的应用中年糕机

纳米粒子及纳米技术在包装印刷业的应用(中)

纳米技术在包装工业中的应用

由于纳米粒子具有许多特殊性能，因此纳米技术在包装工业中正从各个方面发挥着巨大的作用：

1．包装材料方面

(1)在包装材料中加入纳米二氧化钛等微粒，能产生消除异味、杀菌消毒的作用，提高包装品质和延长货架寿命。纳米层状银系无机抗菌材料可用于抗菌除味塑料成品、抗菌纸杯等许多产品。将30～40nm的二氧化钛分散到树脂中制成对光有强烈吸收能力的紫外线吸收薄膜，可用于食品杀菌袋和保鲜袋。

(2)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出现荧光，在各种标牌表面施以纳米材料涂层，成为发光、反光标牌；改变纳米涂层的组成和特性，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。

(3)纳米二氧化钛、纳米碳酸钙等纳米材料能使塑料改性。通过对塑料进行填充改性，可以提高塑料的力学性能，还可以开发各种功能塑料，如导电塑料、磁性塑料、抗降解塑料、抗紫外耐老化塑料等。在塑料中均匀分散无机纳米材料所制成的纳米塑料具有优异的物理力学性能、强度高、耐热性好、密度较低，良好的透明度和较高的光泽度。

(4)用纳米氧化硅系列微粒作为橡胶的补强剂和抗老化剂；用纳米氧化铝大幅度提高橡胶的耐磨性和介电特性，使其使用寿命明显延长，性能大为提高。

(5)以廉价的硅基化合物为原料，使异常细小的悬胶体粒子(溶胶)连接在一起(凝胶)，从而由液体变为固体，并生成出溶胶-凝胶玻璃，此玻璃的质量仅为普通玻璃的一半；80nm的氧化钇可作为红外屏蔽涂层，反射热的效率很高，在诸如玻璃等产品表面上涂纳米材料涂层，可以达到减少光的透射和热传递效果，产生隔热作用。

(6)由于陶瓷材料通常呈脆性，由纳米粒子压制成的纳米陶瓷材料却有良好的韧性；将陶瓷加工成纳米粉末，只需不高的温度即可将其熔化并烧结面耐高温的元件；纳米氧化铝添加到陶瓷中，起增强和增韧作用，从而提高陶瓷材料的可靠性；另外，还有高热导率的陶瓷如金刚石及氮化铝等。

(7)纳米晶粒的金属要比传统的粗晶粒金属硬3～5倍。纳米铁材料由纳米铁晶体压制面成，较之普通铁强度提高12倍，硬度提高2～3个数量级。利用纳米铁材料可制成高强度、高韧性的特殊钢材。金属—陶瓷等复合材料则可在更大的范围内改变材料的力学性质。

(8)两种性质不同的材料做到纳米尺度时，在特定的条件下有协同作用。在玻璃、瓷砖等表面采用超双亲性界面材料后，实现自清洁及防雾效果；在纸张制品、纸箱薄膜等经超双疏性界面物性材料技术处理后也都获得超疏水及超疏油效果；在金属加工领域，各种金属表面经超双疏性界面物性材料技术处理后，能提高金属的防腐效果。

(9)中空纳米材料属无机化合物纳米材料，中空棱状，可在高聚物的单体或单体之一中先加入本纳米材料1%～4%，再聚(缩)合，使高聚物的线形分子穿过纳米材料的晶隙，增加纳米材料与高聚物之间的极性键力，并且此纳米材料构型与刚玉一样，对塑料、橡胶、化纤等高分子材料进行改性后，其强度、韧性、耐磨性等的提高大大高于实心纳米材料。

(10)另外，由于纳米材料具有较小的颗粒尺寸，且纳米微粒表面形态随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，催化作用增强。纳米二氧化钛在光照条件下能将有害物质转化为二氧化碳、水和有机酸，能净化空气，改善空气质量。

2．包装机械方面

(1)由纳米微晶磁阻抗材料制成的纳米磁敏开关和传感器，由于具有灵敏度高、线性度好及稳定性好等特性，在包装机械中应用将使自动控制系统提高到一个新水平。另外，纳米材料涂层的光学特性，也可用于传感器等光学应用器件。

(2)由于纳米陶瓷具有良好的耐磨性、较高的强度及较强的韧性，可用于制造刀具、包装机械的密封环及轴承等，以提高其耐磨性、耐蚀性，也可用于制作包装输送机械和沸腾干燥床关键部件的表面涂层。

(待续)

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