填充料是一种塑料加工助剂,能起到降低成本,增加制品耐热性,削减制品尺度缩短率等作用。由于碳酸钙硬度大,可增加塑料制品的硬度和刚度,因而使用广。
纳米碳酸钙作为塑料填充物质,能够改变制品功能,纳米食物包装材料所具有的阻隔、抗菌和保鲜等特性,目前已在啤酒、饮料、果蔬、奶制品等食物包装中得到运用。
但由于纳米颗粒具有径粒小,表面活性大等特性,其生物反响活性比一般物质大得多,并且纳米碳酸钙填料涣散在塑料制品中,两者之间没有紧密的化学结合键,高温、长时间浸泡消弱了两者之间结合力,易引发生物安全性问题,粉体聚会会加重这种现象的发生。
经研究,一款食物塑料包装产品中纳米颗粒的粒径基本处于10μm级,远远高于纳米碳酸钙质料60nm水平,且不均匀。这是由于纳米碳酸钙发生了团聚。形成颗粒团聚的主要原因是纳米颗粒比表面积大,表面能高,处于能量的不安稳状况,容易经过团聚到达稳定状况,团聚消弱了纳米颗粒填充的作用。
要得到分散性好、粒径小的填充状况,要削弱或减小纳米作用能。目前一般采取机械分散法,即经过机械力把颗粒聚团打散,或者经过参加分散剂、干燥处理等办法。
需注意,成分对纳米颗粒的团聚也有影响,成分越均匀,纯度越高,团聚的趋势越低。纳米碳酸钙颗粒中镁、铝、硅等杂质,进一步加重了颗粒团聚趋势。这种情况下,就需要在纳米碳酸钙产品纯度上精益求精了。
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