選擇性透過膜
塑料薄膜對氣體的透過性具有選擇性是固有的性質,空氣中含有 的代表性的氣體是N2、02和0)2。塑料薄膜對它們的透過性是不一 樣的,透過性最小的是n2,然后是02和0)2,其比例是,當02的透 過性為1時,乂的透過性是1/5 ~ 1/3,C02是3 ~5。這個比,對各 種塑料薄膜間沒有很大的差別。因此,在食品的包裝上面,利用特別 具有選擇性的薄膜場合是不太多的。對于要求特別的氣體透過性更大 的要求,就是所謂的氣體分離膜一樣的功能,在食品包裝上是很有用 的。天然干酪是經過添加生菌發酵而成的。為此,它包裝在塑料口袋 中,繼續熟成。就會產生C02氣體,使塑料袋膨脹,為此,希望有對 C02透過性大的薄膜,一方面C02透過性大的薄膜,02透過性也會 變大,而02對于干酪來講是有壞作用的,如它會引起霉菌的繁殖,
還會引起干酪中脂肪的氧化而變質。希望用C02透過性大而02透過 性小的包材來包裝天然干酪。又如,焙燒了的咖啡豆,同樣由于會產 生co2,袋內壓增加,因此,在包裝袋上要安裝一個閥門,當內壓增 加時會自動打開閥門,如果選用co2透過性大,而對其他氣體透過性 小的包裝膜包裝就省事多了。
密封包裝的最成問題的是生的蔬菜和水果包裝,這樣一些內容物 的細胞是活著的,由于呼吸作用會產生氣體和h2o,形成結露、co2。 再說,剛收獲了的水果和農作物,還會生成c2H4氣體,它能促進過 熟,為此,對于這樣的內容物,更需要有良好的具有選擇性透過性的 包裝薄膜。
氣體選擇性透過薄膜的生產方法是同工業上的氣體分離膜一樣的.
7射線輻射改性法。用7射線輻照可以改變原有薄膜對氣體 的透過性,如PVC和聚酰胺薄膜,在鈷60的7射線輻照下可以改變原有薄膜對氣體的透過性,輻照吸收劑量為0.03?0.1百萬戈 (MGY),結果C02/02、H2/02等選擇性透過比例下降,而02/N2、H2/C02的透過比增加2 ~4倍。
在薄膜中添加對特定氣體有很好溶解性的物質,成為該氣體 的親和性高的薄膜。例如,在三醋酸纖維素酯中添加聚乙二醇和碘化物(Sulfolan)做成的薄膜,就是C02分離膜,它能同C02氣體形成 錯體物。又如把大谷石的粉末加熱活性化后添加到樹脂中制成的薄膜 是一種多孔性的薄膜,用于包裝蔬菜,能吸收C2H2,效果很好。
利用氣體擴散系數同含水率的依存關系的方法。具有羥基 (-0H)和酰胺基(-C0NH-)的聚合物,氣體的擴散系數同含水 率的依存性特別大,也就是說,這些聚合物吸水后,氣體透過性變大,而控制周圍空氣中的濕度可以改變聚合物的含水率,從而改變其 透氣性,由此,有可能得到優良的選擇性透過性。表12-12是各種 聚合物的水敏感性和氣體透過度的數據。
聚合物合金等方法。為了獲得高分子材料的高性能和新的功能,對高分子合金材料的研究開發十分盛行。使用合金材料可能獲得 薄膜的高度選擇透過性。如在聚碳酸酯上,置換某些基團,可以獲得選擇性。如果在雙酸A上,芳香環上的4個氫被甲基置換,02/\的 選擇性就可以發生變化,這時02的選擇性透過就增加,而如果用溴來置換,N2的選擇性就增加50%,02的透過性就減少了。
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