普渡大學(xué)利用納米纖維素制備食品包裝用高阻隔涂層

陳京環(huán)

最近，由美國普渡大學(xué)（Purdue University）材料工程學(xué)院Jeffrey Youngblood教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)出了一種新的制造工藝：使用納米纖維素晶須（CNC）作為食品包裝的高阻隔涂層。根據(jù)CredenceResearch的數(shù)據(jù)，食品包裝市場具有數(shù)十億美元的規(guī)模并正在日益增長，預(yù)計(jì)到2024年整體增長將達(dá)6%。用于保護(hù)食品和飲料等產(chǎn)品的高阻隔涂料每年增長45%。 CNC是一種可再生的原材料，來源于木材和農(nóng)作物等豐富的資源，具有無毒、可生物降解、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)高、透明性好等特點(diǎn)，是高檔食品包裝的理想材料組分。

根據(jù)Youngblood教授介紹，食品包裝業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是創(chuàng)造一種低成本、可回收和可持續(xù)的阻隔材料，而他們所采用的CNC涂層是透明、無毒和可持續(xù)的。因?yàn)椴捎昧怂跃酆衔锵到y(tǒng)的從輥到輥的制造工藝，該技術(shù)也可以進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn)。CNC具有高結(jié)晶度，很容易分散在水中，因此制造商可以通過控制結(jié)構(gòu)來消除空隙，并最終獲得阻隔材料所需的性能。

普渡大學(xué)的獨(dú)特工藝?yán)昧颂烊患{米技術(shù)的優(yōu)異性能，得到了更高密度的填料涂層，可減少擴(kuò)散途徑，顯著改善氧氣、二氧化碳和水蒸氣的滲透性。所得包裝材料的性能本質(zhì)上與普通包裝產(chǎn)品如乙烯-乙烯醇聚合物等類似，但更具可持續(xù)性。該技術(shù)還為食品包裝制造商提供優(yōu)良的光學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能，以確保食品在被送到商店供消費(fèi)者食用時盡可能的保持新鮮。普渡大學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化辦公室現(xiàn)已為該技術(shù)申請了專利。