軍用食品因其特殊的儲存條件和食用環境,對包裝材料的要求較高。納米材料的出現,以其質量輕、強度大、gaozugexingheduogongnengxingdengteshuxingneng,keyihenhaodimanzujunyongshipinduibaozhuangcailiaodeyaoqiu,zaijunyongshipinbaozhuangzhongdeyingyongqianjingshifenguangkuo。namicailiaoshizhibazuchengxianghuojinglijiegoudechangduchicunkongzhizai100納米(nm)以下的材料,也就是說納米材料的平均粒徑或尺寸在100納米以下,多為1—100納(na)米(mi)範(fan)圍(wei)內(nei)。納(na)米(mi)材(cai)料(liao)是(shi)材(cai)料(liao)家(jia)族(zu)中(zhong)的(de)新(xin)成(cheng)員(yuan),是(shi)一(yi)種(zhong)性(xing)能(neng)優(you)異(yi)的(de)新(xin)型(xing)材(cai)料(liao),具(ju)有(you)一(yi)般(ban)晶(jing)體(ti)材(cai)料(liao)和(he)非(fei)晶(jing)體(ti)材(cai)料(liao)都(dou)不(bu)具(ju)備(bei)的(de)優(you)良(liang)性(xing)能(neng),具(ju)有(you)高(gao)強(qiang)度(du)和(he)高(gao)阻(zu)隔(ge)性(xing)、高比熱和高熱膨脹率、高導性率、磁化率和擴散率、對(dui)電(dian)磁(ci)波(bo)具(ju)有(you)強(qiang)吸(xi)收(shou)性(xing)能(neng)和(he)殺(sha)菌(jun)消(xiao)毒(du)等(deng)功(gong)能(neng)特(te)性(xing)。納(na)米(mi)材(cai)料(liao)在(zai)軍(jun)用(yong)食(shi)品(pin)包(bao)裝(zhuang)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong),可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)滿(man)足(zu)軍(jun)用(yong)食(shi)品(pin)在(zai)儲(chu)存(cun)和(he)食(shi)用(yong)等(deng)方(fang)麵(mian)對(dui)包(bao)裝(zhuang)的(de)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu),提(ti)高(gao)軍(jun)用(yong)食(shi)品(pin)的(de)品(pin)質(zhi)。
1、納米材料質地輕、強度大的特點。
可以減輕軍用食品包裝的重量。進而減輕單兵負荷。由於軍用食品多用於部隊行軍、演習、作戰等不便開展熱食保障的情況下.故其重量對單兵攜帶和體力消耗等具有重要影響。現行的軍用食品包裝材料主要有馬口鐵、複合軟包裝材料、塑料等幾種。其中馬口鐵存在著包裝物較重和開啟不便等缺點,塑料包裝材料的穩定性差、抗外界不良環境能力弱,一般不能單獨作為包裝材料;複合軟包裝材料是近幾年開發出來的新型包裝材料,由鋁箔、塑料薄膜、紙和玻璃紙等複合而成,但其在重量和強度等方麵仍然存在不足,需要進一步改進。
納米複合包裝材料是將無機納米粒子(矽酸鹽、碳酸鹽、雲母、石英粉等)以納米級尺寸均勻分散在聚合物中。由於納米粒子尺寸小和彼此間距離非常近,具有獨特的量子尺寸效應、小尺寸效應和超塑性等物理力學性能。利用納米顆粒小尺寸效應所造成的無位錯或低位錯密度區域使其達到高硬度、高強度。如含有少量(通常5%左右)蒙脫土的納米塑料與常規玻璃纖維或礦物增強複合材料的剛性、強度、耐熱性相當,但其質量輕,具有較高的比強度、比模量而又不損失其衝擊強度,將其用於軍用食品包裝中能夠有效減輕製品的重量,且強度大,方便攜帶和運輸。
2、納米材料具有高阻隔性、高阻燃性和熱穩定性,可以提高軍用食品的防護性能。
軍用食品一般平時不食用,在部隊演習、作戰等情況下才食用,故對儲存期和防護性能的要求較高。例如美軍的軍用食品,無論是罐頭還是軟包裝食品,在21℃氣溫條件下貯存期均超過2年;英軍的組合口糧,在溫區的貯存期為3年,在溫度2℃ 、相對濕度60%的較涼爽條件下,貯存期可延長至6年:我國的包裝技術也能使軍用食品在一般情況下儲存2年以上。此外,野戰條件下,軍用食品多貯存在簡易的防護工事內或露天堆放,易遭敵核、化、生物武器的汙染,因此有些軍用食品包裝就需要具備”三防”功能,即能防毒劑液滴和蒸汽侵入、易(yi)洗(xi)消(xiao)又(you)不(bu)影(ying)響(xiang)食(shi)用(yong)。納(na)米(mi)複(fu)合(he)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)聚(ju)合(he)物(wu)基(ji)體(ti)與(yu)黏(nian)土(tu)片(pian)層(ceng)的(de)良(liang)好(hao)結(jie)合(he)及(ji)黏(nian)土(tu)片(pian)層(ceng)的(de)平(ping)麵(mian)取(qu)向(xiang)作(zuo)用(yong),使(shi)納(na)米(mi)材(cai)料(liao)表(biao)現(xian)出(chu)良(liang)好(hao)的(de)尺(chi)寸(cun)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)良(liang)好(hao)的(de)氣(qi)體(ti)阻(zu)隔(ge)性(xing),且(qie)由(you)於(yu)納(na)米(mi)填(tian)充(chong)材(cai)料(liao)分(fen)子(zi)能(neng)夠(gou)擾(rao)亂(luan)氧(yang)分(fen)子(zi)和(he)水(shui)分(fen)子(zi)的(de)滲(shen)透(tou)路(lu)線(xian),這(zhe)種(zhong)擾(rao)亂(luan)能(neng)力(li)越(yue)強(qiang),納(na)米(mi)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)的(de)防(fang)護(hu)效(xiao)果(guo)越(yue)好(hao)。
有些納米材料具有很高的自熄性、很低的熱釋放速率和較高的抑煙性,是理想的阻燃材料。例如,把聚已內酯一矽酸鹽納米塑料放在火中3O秒miao種zhong,取qu出chu後hou,納na米mi材cai料liao就jiu立li即ji停ting止zhi燃ran燒shao。將jiang矽gui酸suan鹽yan的de酎zhou高gao溫wen性xing用yong於yu納na米mi塑su料liao,可ke使shi其qi耐nai熱re性xing和he熱re穩wen定ding性xing明ming顯xian提ti高gao。此ci外wai,采cai用yong防fang輻fu射she功gong能neng的de納na米mi粉fen體ti添tian加jia到dao聚ju合he體ti,可ke以yi製zhi成cheng防fang輻fu射she納na米mi材cai料liao。納na米mi材cai料liao所suo具ju有you的de這zhe些xie性xing質zhi,用yong於yu軍jun用yong食shi品pin的de包bao裝zhuang可ke以yi大da大da延yan長chang食shi品pin的de儲chu存cun期qi,增zeng強qiang軍jun用yong食shi品pin抗kang外wai界jie不bu良liang環huan境jing的de能neng力li。
3、納米材料的可回收、可生物降解等特性,可以提高軍用食品包裝的重複利用度、減輕環境汙染。
軍用食品食用後廢棄包裝的環境汙染問題已逐漸引起了人們的重視。如美國已經成立了快餐口糧(MRE)包裝廢棄物研究項目組,運用納米技術對快餐口糧的包裝進行改進。目前的MRE外包裝材料由聚烯烴熱塑性塑料製作而成,非常厚;主菜包裝由四層可折疊的包裝袋構成,使用鋁箔、聚乙烯、尼龍、聚酯作為包裝袋材料。據美國納蒂克士兵中心國防部飲食保障委員會報告,美軍每年將消耗4700萬份野戰口糧,這些口糧將產生1400多噸垃圾,並且由於包裝係統大量使用鋁箔材料,食用後的包裝廢棄物采用掩埋的方式,造成環境汙染。同樣我軍軍用食品也多以鋁箔、聚乙烯等作為包裝袋材料,也存在著廢棄包裝材料的環境汙染問題。
利用納米包裝材料可以解決軍用食品廢棄包裝的處理問題。美軍利用納米技術研製出一種新的MRE包裝材料.主要由納米聚合薄膜包裝袋構成。這種納米材料由l%一5%的de蒙meng脫tuo土tu填tian充chong,通tong過guo室shi內nei雙shuang螺luo旋xuan設she備bei和he薄bo膜mo吹chui塑su擠ji壓ya設she備bei加jia工gong出chu來lai,初chu步bu試shi驗yan的de由you多duo羥qiang基ji酸suan構gou成cheng的de可ke生sheng物wu降jiang解jie納na米mi合he成cheng物wu不bu僅jin使shi水shui蒸zheng氣qi的de傳chuan輸shu率lv超chao過guo200%,erqieyingduyijidanxingdengwulixingnengyeyouxianzhuzengqiang。zhezhongcailiaoyongyujunyongshipindewaibaozhuang,nenggoutidaixianyoudelvbodengbaozhuangcailiao,congerjidatigaocailiaodezhongfushiyonglv、方便包裝廢棄物的處理。
4、納米材料的多功能性,可以提高軍用食品的品質,提高儲存性能。
近幾年來,納米殺菌消毒塗層、紅外吸收塗層及紅外微波隱身塗層、絕緣塗層、jingdianpingbitucengdenggongnengxingnamitucengcailiaodechuxian,shishipinbaozhuangcailiaofazhandaoleyigexindejieduan。zaijunyongshipinbaoxianshajunfangmian,yunyongnamijishu,zaibaozhuangcailiaozhongtianjiateshuxingnengdetianchongcailiaohuozaicailiaobiaomiantushangyicengteshudenamituceng,shengchanchudenamigongnengxingcailiaojuyouchuwei、殺菌、自動消毒的效果,從而延長軍用食品的儲存期、提高軍用食品的食用品質。如用納米Ti02和納米ZnO等作光催化殺菌劑製成的納米材料,殺菌能力較強,不僅能將細菌和殘骸一起殺滅清除,同時還能將細菌分泌的毒素也分解掉。
此(ci)外(wai),利(li)用(yong)納(na)米(mi)技(ji)術(shu)還(hai)可(ke)以(yi)製(zhi)成(cheng)指(zhi)示(shi)食(shi)品(pin)品(pin)質(zhi)的(de)感(gan)應(ying)器(qi),預(yu)防(fang)變(bian)質(zhi)食(shi)品(pin)對(dui)人(ren)體(ti)的(de)危(wei)害(hai)。美(mei)國(guo)威(wei)斯(si)康(kang)星(xing)大(da)學(xue)利(li)用(yong)納(na)米(mi)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)能(neng)夠(gou)快(kuai)速(su)檢(jian)測(ce)有(you)害(hai)化(hua)學(xue)品(pin)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi),與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)化(hua)學(xue)探(tan)測(ce)裝(zhuang)置(zhi)相(xiang)比(bi),該(gai)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)僅(jin)靈(ling)敏(min)度(du)高(gao),可(ke)探(tan)測(ce)100ppbdehuaxuewuzhi,erqietancefanweida,tongguogaibianyejingcailiaojiketancechubutongdeyouhaiqiti,zhezhongchuanganqinenggoutancedaofubaishiwushifangchudehuaxuewuzhi,keyongyujianyanshipinshifoubianzhi。mouxietucengcailiao,runamichaobotuceng(如納米相Ti02、ZnO等)也有化學感應的功能,可用於軍用食品中氣、光、濕(shi)敏(min)感(gan)材(cai)料(liao),用(yong)於(yu)軍(jun)用(yong)食(shi)品(pin)包(bao)裝(zhuang),能(neng)夠(gou)指(zhi)示(shi)戰(zhan)場(chang)軍(jun)用(yong)食(shi)品(pin)的(de)食(shi)用(yong)性(xing)能(neng)及(ji)受(shou)各(ge)類(lei)汙(wu)染(ran)程(cheng)度(du),實(shi)現(xian)軍(jun)用(yong)食(shi)品(pin)的(de)自(zi)診(zhen)斷(duan),從(cong)而(er)增(zeng)強(qiang)了(le)食(shi)用(yong)安(an)全(quan)性(xing)。總(zong)之(zhi),納(na)米(mi)材(cai)料(liao)經(jing)過(guo)近(jin)幾(ji)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan),已(yi)經(jing)形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)定(ding)的(de)規(gui)模(mo)。有(you)人(ren)預(yu)言(yan),納(na)米(mi)產(chan)業(ye)將(jiang)是(shi)21shijidexinxingzhuliuchanye。yinci,womenbixujiadanamicailiaozaijunyongshipinbaozhuangzhongdeyingyongyanjiu,tigaojunyongshipinbaozhuangdekejihanliang,shiqinenggenghaodifuwuyubudui、提高部隊戰鬥力。
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