三、納米技術(shù)在包裝技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

   納米技術(shù)在包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用目前尚未被人們所重視，其實(shí)納米技術(shù)在包裝領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，在包裝材料、包裝技術(shù)中，納米技術(shù)的價(jià)值將不可估量。就納米技術(shù)的神奇功能與特性，可從如下幾個(gè)方面加以分析。

   1．消除靜電提高包裝與印刷速度和效果

   金屬納米微粒具有消除靜電的特殊功能。我們可以利用納米技術(shù)的這一特性，將納米微粒涂覆在包裝與印刷材料表面，以消除在高速全自動(dòng)包裝機(jī)或印刷機(jī)上輸送包裝與印刷材料時(shí)所產(chǎn)生的靜電，從而大大提高包裝與印刷速度。另外，由于靜電的消除，使得包裝與印刷材料表面不再吸引灰塵，而使得材料表面不再沾灰塵增加摩擦導(dǎo)致擦傷，同時(shí)也使印刷表面無(wú)靜電吸塵而提高印刷效果。因此，納米技術(shù)可通過其靜電消除特性而大大提高包裝與印刷效果。

   2．消毒殺菌提高包裝品質(zhì)和增加貨架壽命

   在包裝材料（如塑料及復(fù)合材料）中加入納米微粒，使其產(chǎn)生了除異味、殺菌消毒的作用�，F(xiàn)在我們一些企業(yè)就是利用這一技術(shù)特性，將納米微粒加入到冰箱材料（塑料）中，生產(chǎn)出了可抗菌的冰箱，使存放于冰箱內(nèi)的食物大大延長(zhǎng)了保存期，使用戶不用過于擔(dān)心食品腐敗。同樣也可將納米微粒加入紙、塑及復(fù)合材料中用于包裝食品，可提高包裝食品的貨架壽命。

   3．取代傳統(tǒng)化學(xué)顏料生產(chǎn)高級(jí)印刷油墨

   早在1994年美國(guó)的馬薩諸塞州XM X公司就已申請(qǐng)并獲得了一項(xiàng)用于生產(chǎn)印刷油墨的、顆粒均勻的納米微粒的專利。該公司正準(zhǔn)備設(shè)計(jì)制造一套商業(yè)化的生產(chǎn)系統(tǒng)，不再依靠化學(xué)顏料，而是選擇適宜的納米微粒來(lái)得到各種顏粒，以生產(chǎn)高級(jí)印刷油墨。納米技術(shù)為生產(chǎn)高檔印刷油墨創(chuàng)造了條件。

   4．使易脆而無(wú)毒的包裝容器賦予了韌性

   陶瓷容器與玻璃容器是兩大傳統(tǒng)的包裝容器，由于它們具有無(wú)毒、密封和表面光潔等優(yōu)點(diǎn)，已在包裝產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位，只因它們有易脆不便搬運(yùn)的缺點(diǎn)，而今已被部分金屬包裝所取代。近些年來(lái)，西歐、美國(guó)、日本等國(guó)家研制納米技術(shù)，將納米微粒加入陶瓷或玻璃中，得到了富有韌性的陶瓷或玻璃材料。例如英國(guó)把納米氧化鋁與二氧化鋯進(jìn)行混合，在實(shí)驗(yàn)室已獲得高韌性的陶瓷材料。又如，日本將氧化鋁納米顆粒加入到普通玻璃中，明顯改變了玻璃的脆性。這些技術(shù)的突破，使為陶瓷和玻璃增韌而奮斗將近一個(gè)世紀(jì)的科學(xué)家們見到了希望，也為我們重振陶瓷包裝與玻璃包裝產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的希望。

   5．使防偽包裝進(jìn)入一個(gè)嶄新階段

   納米材料具有優(yōu)越的敏感性，在溫敏、氣敏、濕敏等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，它在防偽包裝上加以利用與開發(fā)，將會(huì)使防偽包裝技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

   可以利用納米微粒的敏感性，分別制取溫（熱）敏材料、氣敏材料和濕敏材料，然后用作防偽包裝。

   一般金屬微粒是黑色，具有吸收紅外線等特點(diǎn)，而且表面積巨大，表面活性高，對(duì)周圍環(huán)境敏感（溫、熱、光、濕度等）。因此，當(dāng)把具有這些特性的納米微粒加入包裝材料中，或制成涂料或上光劑涂布于材料表面，用于產(chǎn)品包裝。人們?cè)谶x擇商品時(shí)便可通過熱度、光線或濕度加以鑒別，從而達(dá)到防偽目的。這也就是說(shuō)利用納米技術(shù)可實(shí)現(xiàn)色彩防偽、理化效應(yīng)防偽等目的。

   6．使保鮮包裝效果更佳和工藝簡(jiǎn)單化

   目前，研究和開發(fā)的保鮮包裝效果不佳且工藝十分復(fù)雜，在包裝操作和貯運(yùn)過程中相對(duì)成本較高。采用納米技術(shù)后，這些問題將迎刃而解。

   我們?cè)谘芯抗�蔬新鮮食品的保鮮包裝時(shí)發(fā)現(xiàn)，有一種加速果蔬變質(zhì)腐爛的氣體物質(zhì)，這種氣體物質(zhì)就是乙烯。在保鮮包裝中，果蔬釋放出乙烯，當(dāng)乙烯達(dá)到一定濃度后，果蔬會(huì)加速腐爛，因此，在保鮮包裝中應(yīng)設(shè)法加入乙烯吸收劑，以減少包裝中的乙烯含量而提高保鮮效果和延長(zhǎng)貨架壽命。但試驗(yàn)表明，目前所尋找到的乙烯吸收劑效果不理想，從而使得保鮮包裝的研究遇到了難題。而正好納米級(jí)A g粉具有對(duì)乙烯氧化的催化作用，也就是納米A g粉可作為乙烯氧化的催化劑。在保鮮包裝材料中加入納米A g粉，便可將果蔬食品釋放出的乙烯加速氧化，減少乙烯含量，從而達(dá)到良好的保鮮效果。用作氧化催化劑的納米微粒主要有Fe 3 O 4、Fe 2 O 3、C o 3 O 4、N iO以及P t、R h、A g、Pd等。

   利用納米技術(shù)制作的包裝容器具保潔殺菌保鮮功能。例如納米T iO 2在可見光的照射下對(duì)碳?xì)浠�合物有催化作用，利用這一效應(yīng)可在玻璃、陶瓷等材料表面涂覆一層納米T iO 2，可產(chǎn)生很好的保潔殺菌作用，日本在這方面已做了成功的實(shí)驗(yàn)。只要在玻璃、陶瓷材料表面涂上薄薄一層納米T iO 2，任何粘污在其表面的物質(zhì)包括油污、細(xì)菌等在光的照射下由T iO 2的催化作用，使這些碳?xì)浠�合物質(zhì)進(jìn)一步氧化而變成氣體或者很容易被擦掉的物質(zhì)，同時(shí)有明顯的殺菌作用。

   7．納米技術(shù)可使塑料類包裝材料性能大大提高

   納米微粒對(duì)紫外線有吸收能力。塑料包裝制品在紫外線照射下很容易老化變脆，如果在塑料包裝材料表面涂上一層含有納米微粒的透明涂層，這種涂層在300～400nm范圍有很強(qiáng)的紫外線吸收性能，這樣就可以防止塑料包裝的老化，而大大增加塑料包裝的用途（如外包裝、大型設(shè)備的裹包等）和壽命。

   目前對(duì)紫外線吸收好的包裝材料有兩種。一種是30～40nm的T iO 2納米粒子的樹脂膜；另一種是Fe 2 O 3納米微粒的含醇樹脂膜。前者對(duì)400nm波長(zhǎng)以內(nèi)的紫外線光有極強(qiáng)的吸收能力，而后者對(duì)600nm波長(zhǎng)以內(nèi)的紫外線光有良好的吸收能力。納米技術(shù)的這種光吸收材料將成為傳統(tǒng)包裝材料良好替代產(chǎn)品，為包裝材料的改性和功能保護(hù)創(chuàng)造了技術(shù)條件。

   8．使包裝容器的加工性能大大提高

   我國(guó)各類飲料及食品包裝用的金屬罐，國(guó)產(chǎn)材料一直存在著韌性差和延展性差，加工易于產(chǎn)生裂紋等技術(shù)問題，使得我們很多金屬包裝容器（罐、盒、桶、筒等）所用原材料需要進(jìn)口。如果采用納米技術(shù)后，在制罐金屬材料中加入納米微粒，可使其韌性和延展性大大提高，使包裝容器的成形加工工藝大大減化，并提高其可靠性和成品率。

　　
四、思考與建議

   目前納米技術(shù)正處于重大突破的前期，它的未來(lái)及其作用和影響已被人們發(fā)現(xiàn)并為之震驚，現(xiàn)已引起全球的關(guān)注。

   納米技術(shù)的前景正如美國(guó)IBM公司首席科學(xué)家埃姆斯創(chuàng)（Am s tron g）所說(shuō)的：“正象70年代微電子技術(shù)產(chǎn)生了信息革命一樣，納米科學(xué)技術(shù)將成為下一世紀(jì)信息時(shí)代的核心”。我國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森也預(yù)言“納米和納米以下的結(jié)構(gòu)是下一階段科技發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)，會(huì)是一次技術(shù)革命，從而將是21世紀(jì)又一次產(chǎn)業(yè)革命。”人們不難預(yù)料，納米技術(shù)將成為21世紀(jì)科學(xué)的前沿和主導(dǎo)科學(xué)。

   有關(guān)納米技術(shù)的基礎(chǔ)研究，我國(guó)在某些方面已處于國(guó)際領(lǐng)先水平。作為我們包裝領(lǐng)域更多的是應(yīng)用納米技術(shù)、開發(fā)納米包裝技術(shù)與納米包裝材料。過去我們包裝工業(yè)的一些先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)材料、先進(jìn)技術(shù)，很大部分依靠進(jìn)口，自己沒有多少叫得響的技術(shù)。納米技術(shù)的出現(xiàn)，為我們的包裝工業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新帶來(lái)了機(jī)遇，相關(guān)組織和部門應(yīng)成立納米包裝技術(shù)與材料的攻關(guān)機(jī)構(gòu)，以加快技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)程。

   整個(gè)包裝產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)是包裝材料與包裝技術(shù)。納米技術(shù)在包裝中的應(yīng)用研究尚處空白，在即將加入W TO的今天與未來(lái)，誰(shuí)要在這方面下功夫，誰(shuí)就能占領(lǐng)21世紀(jì)包裝領(lǐng)域的“制高點(diǎn)”，就會(huì)在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)。 (Linda)