Статьи / Химическая промышленность / Полимерные нанокомпозиты и новые упаковочные материалы

Полимерные нанокомпозиты и новые упаковочные материалы

Полимерные нанокомпозиты и новые упаковочные материалы

Полимерные нанокомпозитыОдной из активно развивающихся технологий и, можно сказать, самой модной является нанотехнология. Ученые и практики исследуют свойства многофазных композитных полимеров с полимерными, органическими и неорганическими компонентами. Такой интерес объясняется тем, что по сравнению с обычными композитами эти материалы более перспективны с коммерческой точки зрения. Полимерные нанокомпозиты обладают улучшенными механическими, физическими, оптическими, термическими характеристиками, имеют хорошие барьерные свойства и высокую химическую стойкость.

Среди нескольких направлений можно выделить прикладное использование нанокомпозитов из слоистых силикатов с размером частиц 1-100 нм и различных видов полимеров. Они являются важной составляющей полимерных пленок и покрытий, о чем конкретнее мы расскажем ниже.

Качества композита зависят от природы его компонентов и структуры, получаемой в результате их совмещения. Полимерный нанокомпозит может получаться смешением полимера с наночастицами по одной из следующих технологий:

  • совместная полимеризация;
  • диспергирование в растворах;
  • смешение в расплаве.

Выбор той или иной технологии зависит от природы и химических свойств обоих компонентов. Поскольку более глубокий экскурс в химические тонкости взаимодействия материалов будет любопытен в основном для химиков, то перейдем к самому интересному –

Применение полимерных нанокомпозитов

 Видов полимерных нанокомпозитов может быть масса, поэтому и спектр их практического применения также очень широк. На сегодняшний день среди наиболее перспективных направлений можно выделить применение в пищевой промышленности. Говоря точнее, в индустрии упаковки для продуктов питания. Среди функций, которые выполняет упаковка, одной из важнейших является сохранение всех качеств продукта и увеличение сроков его годности с помощью непроницаемого для воздуха, света, ароматических веществ, пара и т.д. материала. Другой фактор - снижение расхода упаковки для уменьшения ее себестоимости и, соответственно, себестоимости целого упакованного изделия. Если при традиционном подходе для выполнения первого условия нужна более толстая и прочная упаковка, то для достижения второго – наоборот, необходимо уменьшать толщину упаковочного материала. Противоречие? Чтобы его разрешить, необходимы новые материалы с улучшенными барьерными свойствами, которые при небольшой толщине соответствуют всем предъявляемым к упаковке требованиям. И как раз здесь на помощь приходят полимерные нанокомпозиты.

Ищете где купить фронтальный погрузчик? Завод Техстроймаш, производство специальной техники.

Применения нанокомпозитов в барьерных упаковках считается одним из самых коммерчески перспективных направлений. Их потенциал связан со способностью увеличивать сроки хранения продуктов (главным образом благодаря снижению проницаемости для внешних газов) и возможности замены традиционных дорогих барьерных материалов с высокой плотностью на легкие и более дешевые нанокомпозиты на основе полиолефинов.

Нанокомпозиты могут использоваться как в составе смесей с полимерами (полиэтилен, полипропилен и пр.), так и в виде покрытий на пленки. Их улучшенные барьерные свойства объясняются тем, что при формировании структуры композита в пленке образуются сложные лабиринты за счет присутствия наночастиц. Эти лабиринты затрудняют прохождение через пленку жидких и газообразных частиц, тем самым уменьшая ее проницаемость.

Приведем основные примеры использования полимерных нанокомпозитов в промышленности – пока что довольно эпизодические, но находящие все более широкое распространение.

Применение созданного компанией Honeywell нанокомопозита Aegis в составе трехслойной барьерной пленке обеспечивает срок хранения продуктов до 26 недель. Такая упаковка обладает улучшенными барьерными свойствами, отличной прозрачностью, прочностью на прокол, и при этом она дешевле за счет уменьшения количества слоев. Все это позволяет обойтись без очень эффективного в плане барьерных свойств, но проблемного в переработке и дорогого EVOH (сополимер этилена с виниловым спиртом).

Полимерные нанокомпозиты могут использоваться для упаковывания продуктов

Другой вариант возможности замены 12 мкм слоя EVOH в многослойной структуре – применение покрытия из нанокомпозита Nanolok толщиной всего 1-2 мкм, разработанного компанией Nanocor - лидером в разработке нанокомпозитов. При этом материал полностью сохраняет характеристики газопроницаемости, но имеет более высокую водостойкость. Добавление 6% этого нанокомпозита к рандом сополимеру ПП снижает проницаемость углекислого газа на 47%, проницаемость кислорода на 24% и паропроницаемость на 14%. Еще один инновационный композит от Nanocor – материал, добавка которого повышает до 6 месяцев срок хранения разных напитков в пластиковых бутылках. И это далеко не предел.

Благодаря добавке в полиэтилентерефталат (ПЭТФ) нанокомпозита Kanomat's MamoTalk можно увеличить срок хранения соков на 1 год - такая упаковка обладает улучшенными барьерными свойствами и высокой стойкостью к воздействию влаги.

Еще одна впечатляющая разработка - трехслойная прозрачная упаковка без фольги (РР / EVOH / PP) с 3% нанокомпозита на основе EVOH Southern Clay's Cloisite в среднем слое. Она может использоваться для напитков и разогреваемых готовых блюд со сроком годности и сохранением свежести до 3-5 лет!

 

Какой вывод следует из всего вышесказанного? Использования полимерных нанокомпозитов, если можно так выразиться, убивает сразу двух зайцев: обеспечивает отличные барьерные свойства упаковочного материала и позволяет снизить его расход. Поэтому в ближайшем времени можно ожидать появления множества коммерческих решений по увеличению сроков хранения продуктов в упаковках, в которых используются нанокомпозиты.


© ООО «Индбоард»

Опубликовано: 2010-06-04

При перепечатке или копировании этой статьи или отдельных ее фрагментов ссылка на первоисточник обязательна.

Общая оценка: (651 чел.)

Моя оценка этой статьи

Насколько полезна и содержательна информация в этой статье?

Ещё статьи

  • Модульные азотные станции
    2016-03-29
    Области применения азотных станций Модульная азотная станция представляет собой высокотехнологичный блок, предназначенный для продуцирования азота в газообразном...
  • Купить лучшие духи
    2015-10-02
    Каждый человек имеет свой аромат. Сладки, горький, свежий, цитрусовый и так далее. На сегодняшний день можно найти большое количество интересных ароматов, один из которых...
  • Основы пищевой лаборатории
    2014-07-26
    Лабораторные исследования здоровья позволяют сохранить его, предотвратить серьезные заболевания, выявить диагнозы болезней. Пищевая лаборатория, в свою очередь,...
  • Как пользоваться углекислотным огнетушителем.
    2016-01-21
    Огнетушителем называется тип устройства, известное почти любому человеку современного времени. Правила техники безопасности требуют, чтобы он был в любом помещении...
  • Растворитель Р-4: состав и область применения
    2016-02-22
    При поведении покрасочных работ довольно часто бывают ситуации, в которых необходимо прибегнуть к разведению лакокрасочных средств. В таких ситуациях активно применяют...
  • Борьба с коррозией на нефтеперерабатывающих заводах
    2012-02-28
    По оценкам, глобальные затраты, связанные с коррозией на нефтеперерабатывающих предприятиях, составляют порядка 15 миллиардов долларов США в год. Получить более точные...
  • Вертикальные резервуары
    2015-03-20
    Вертикальные резервуары используются для того, чтобы хранить в них разнообразные жидкости - нефтепродукты, химические агрессивные жидкости, пищевые продукты и другие...
  • Как выбрать незамерзайку для автомобиля?
    2015-10-02
    Сегодня на рынке представлен огромный выбор незамерзаек. Как же выбрать для своего автомобиля лучшую? В первую очередь, не стоит чрезмерно экономить. Слишком дешевые...
  • Технологии 3М для нефтехимической отрасли
    2018-10-11
    По оценкам экспертов российский рынок полиолефинов в ближайшее время будет активно развиваться. Россия сможет не только самостоятельно обеспечивать свой рынок полимерами,...
  • Химические компоненты от производителя
    2016-02-19
    Продукция химической промышленности – это база для функционирования практически всех современных производств. Особенно актуально это для пищевой сферы, фармацевтической,...

Реклама на indboard.ru



Поделиться с друзьями

 

 

Комментарии и отзывы пользователей отсутствуют. Вы можете первым оставить свой комментарий, если Вам есть, что сказать.

 

Ваш комментарий