????? （湖南省科技廳支助項目：項目編號2008GK3008）
????一、前言?
????湖南的檳榔業已經有三百多年的歷史，在近十年得到了大規模的發展，現在甚至成為了湘潭市的支柱產業。湖南2009年檳榔產值超過了20億，從業人員超過40萬，這也給檳榔包裝帶來了巨大的商機。?
????檳榔的包裝最早采用紙袋包裝，后升級為聚乙烯塑料包裝袋。目前檳榔包裝使用較多的是干法鋁塑復合軟包裝袋或鍍鋁塑料復合包裝袋。從包裝的效果來看，隨著包裝材料的改進，包裝的質量越來越高，但當前廣泛應用的鋁塑復合包裝成本較高，而且復合過程中使用了化學黏接劑，復合包裝膜中難免存在化學品，給檳榔的安全性帶來了一定影響。并且復合包裝有殘留溶劑氣味，嚴重影響檳榔的口味，對消費者的身體也有不利影響。現有鋁塑復合包裝雖然阻隔性好，但并沒有解決抗菌問題，檳榔存放時間長后出現了生霉現象。?
????為了解決當前檳榔復合軟包裝存在的問題，我們采用共擠流涎的工藝，結合納米抗菌技術，研制得到納米抗菌高阻隔包裝膜，應用于湖南檳榔業取得了很好的效果。?
????二、實驗部分?
????1、納米抗菌高阻隔包裝膜的結構?
????由于檳榔是一種經過特殊處理的熟果，有著特殊的香味，要求包裝材料具有高阻隔性，為了防止檳榔在存貯過程中發霉，延長保質期，共擠復合包裝膜的內層采用抗菌聚乙烯層，同時聚乙烯具有較好熱封性能，為后面的制袋操作提供方便，中間層采用阻隔效果很好的EVOH，該材料是乙烯-乙烯醇的共聚物，是一種阻隔性能非常好的樹脂，其作用是為共擠復合膜提供足夠的阻隔性能，外層采用普通的聚乙烯，以保持較低的成本。黏合層采用性能穩定的進口樹脂，以保證共擠復合的質量。具體結構為：PE/AD/EVOH/AD/抗菌PE，膜厚為120μm。?
????2、主要原料?
????納米抗菌聚乙烯，先用分散劑等助劑處理納米抗菌劑，再與聚乙烯混合，用雙螺桿擠出機造料得到抗菌母料，將母料與聚乙烯樹脂共混，得到用于共擠復合的納米抗菌聚乙烯，自制；?
????乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH），美國杜邦公司；?
????黏接層樹脂（AD），美國杜邦公司Bynel系列；?
????聚乙烯（PE），LD155，上海金山石化有限公司。?
????3、主要設備?
????奧地利蘭精公司共擠平膜流延機組，型號：92F057?
????螺桿直徑（mm）：A機：φ55?
????B機：φ40?
????C機：φ55?
????D機：φ55?
????長徑比：A機：30/1?
????B機：30/1?
????C機：30/1?
????D機：30/1?
????螺桿轉速（rpm）：A機：170/270?
????B機：170/270?
????C機：170/270?
????D機：170/270?
????模頭寬度（mm）：1350?
????模口間隙（mm）：0.7-1.2?
????生產能力(kg/h)：200?
????螺桿壓力（bar）：A機：57?
????B機：69?
????C機：68?
????D機：44?
????牽引速度（m/min）：15~40?
????流延輥表面溫度（℃）15~30?
????氣刀壓力（Pa）：300~600?
????表面張力（μN/cm）：380~420?
????產量（kg/h）：120~200?
????4、工藝條件?
????試制工藝條件與樹脂特征溫度、分子量大小及流動性、設備特點等因素有關，它是成功試制納米抗菌高阻隔包裝膜的保證，如螺桿轉速、加工溫度、冷卻定型溫度、氣刀溫度、分配器刻度、系統張力等[5]。經反復試驗后確定工藝條件如下，加工溫度（℃），A機料筒210-250，B機料筒200-240，C機料筒230-260，D機料筒200-240，法蘭240-260，機頭230-255；螺桿轉速（rpm）：A機為80-150，B機為60-140，C機為25-50，D機為70-130。?
????三、產品的性能測試?
????1、測試標準?
????拉伸強度按GB/T1040-92測定，拉伸速度5?mm/min，溫度為25℃；?
????撕裂強度按QB?/T1130-91標準進行測試；?
????薄膜的抗菌性能按GB/T21510-2008標準進行；?
????熱合強度按QB/T2358-98標準進行測試；?
????氧氣透過量按GB?/T1038-2000標準進行測試；?
????水蒸汽透過量按GB1037-1988標準進行測試。?
????2、測試結果?
????研制得到的抗菌高阻隔包裝膜的主要性能指標如表1所示。
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????四、檳榔包裝應用?
????如前所述，成品檳榔為經特殊加工處理的產品，各個廠家加工處理檳榔的技術也不同，但最終得到的產品都要口味純正、香氣濃郁，為了較長時間保證產品的品質，采用抗菌高阻隔包裝技術是一種有效的辦法。為此我們進行了抗菌阻隔包裝與目前廣泛使用的鋁塑復合包裝的對比實驗。?
????將兩種包裝材料制作成包裝袋，規格為常用的（150?X?110mm），每袋64g。然后置于常溫下儲存，觀察外觀、香味變化情況。?
????對比實驗的結果如表2、表3所示。?
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????表2?納米抗菌高阻隔檳榔包裝與傳統鋁塑復合包裝檳榔外觀隨時間的變化?
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????表3包裝檳榔香味隨時間的變化?
????從表2、表3可以看出，傳統鋁塑復合包裝檳榔的保質期約在三個月左右，升級為納米抗菌高阻隔包裝后其保質期至少在六個月以上，而且解決了檳榔由于存貯時間過長發生霉變的問題。從成本上來看，納米抗菌高阻隔袋與傳統鋁塑復合袋相比也有較大優勢，目前鋁塑復合袋的成本（64g袋）在0.15元/個，而納米抗菌高阻隔包裝袋形成規模生產后的成本約在0.11元左右。?
????五、結論?
????1、采用納米抗菌技術，通過共擠流涎工藝可以制得納米抗菌高阻隔包裝膜，該膜具有優異的抗菌性及高阻隔性。?
????2、納米抗菌高阻隔包裝膜生產工藝簡單，產品質量穩定，產品性能指標達到檳榔包裝要求，生產成本比干法復合法生產的鋁塑包裝低。?
????3、納米抗菌高阻隔包裝膜用于檳榔包裝可提高保質期。?
????（長沙益佳彩印包裝有限公司趙冬尚總經理、技術總監鄒敏為試制工作提供了大量幫助，并參與了試制全過程，在此特別致謝。）?
