优化塑料包装材料的阻透性

阻透性是食品包装材料最主要的性能，食品包装材料对内容物的保护性主要取决于包装材料对空气、氧、水蒸气等的阻透性。空气、氧、光线、水、水蒸气及挥发性物质对塑料包装材料均有一定的透过性，这种透过性除与透过性物质的分子大小及物性有关外，还与塑料本身的成分、大分子结构及分子聚集状态等内部结构因素，以及塑料和透过性物质之间的亲和性、相容性有关。环境温湿度的变化会产生对塑料树脂的内部结构和物态影响，从而导致其阻透性相应的变化。

（一）阻气性和聚合物分子结构的关系

一般来说，聚合物树脂分子的极性大、结晶度高、分子定向排列程度大，可使分子间结合得紧密而提高其阻气性。通过材料的拉伸处理，即可提高高分子材料的定向排列程度和结晶性，从而提高其阻气性。常用塑料树脂中，PET和PVA为强极性树脂，PA和PVC为极性树脂，PS等为弱极性树脂，PE、PP等为非极性树脂。它们的阻气性随分子极性的提高而增大，如表3-19。

表3-19　PE、PET、PVC塑料薄膜的Pg与Pv的比较

（二）水蒸气透过性与树脂分子结构的关系

水蒸气透过性与树脂分子的亲和性密切关系，亲水性树脂如PVA、PA及纤维薄膜因含有较多或较强的亲水基团而具较强的吸水性，被吸的水分对聚合物起增塑作用而使水蒸气在材料中容易扩散，使薄膜发生溶胀现象，且扩散系数不是常数，随水蒸气浓度的增加而增加，从而导致透湿系数的改变。当相对湿度增加到50%以上时，其阻透性将随相对湿度增高而急剧增大。非亲水性材料如PE、PP等，其透湿性几乎不受环境湿度的影响。表3-20说明了相对湿度对亲水性和非亲水性塑料透湿系数等的影响。

表3-20　相对湿度对PVA和PE塑料薄膜的Dv及Pv的影响(www.xing528.com)

水蒸气分子是极性分子，它在极性分子塑料中的溶解速度和扩散速度大于非极性分子塑料，故非极性分子PE比极性分子PET的阻湿性能好。

（三）温度对塑料包装材料阻透性的影响

温度对聚合物树脂的分子结构有影响，温度升高将使聚合物的结晶度、排列取向度降低，分子间距拉大、密度降低，这使塑料包装材料的阻透性能下降。因此，温度对塑料包装材料阻透性的影响非常大。一般塑料薄膜的气体透过系数随温度的变化均服从指数规律。

相比而言，PVDC的阻气性随温度的变化影响较小，而铝箔受的影响更小些，故一般选择这两种软包装膜用作高温蒸煮袋。最近开发的超高阻透性涂硅膜，其阻透性受温度的影响更小，因此，更适宜于高温蒸煮食品包装。