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    隨著現代科學和技術的發(fā)展,包裝材料發(fā)生了由傳統(tǒng)到現代的演變?，F代包裝除了作為產品的容器，有合理尺寸、形狀、方便使用外，作為產品安全的*道防線，還需要提供必要的阻隔性和整體密封性，以滿足保質期要求以及必要的物理強度，并經受運輸過程可能面臨的任何情況。

    傳統(tǒng)的包裝材料均為非滲透性,如玻璃、金屬，或高滲透性,如紙張?，F代包裝材料主要是高分子復合材料，而所有的塑料都能被氣體或水汽滲透。對于玻璃和金屬等非滲透材料來說,可能泄漏的路徑有接縫和瓶蓋界面而滲透材質光考慮可能泄漏路徑接縫、接口等是不夠的。

    阻隔性材料和滲透

    研究包裝材料阻隔性必須研究材料的滲透。滲透是一個看不見的過程但時刻發(fā)生著。如充滿碳酸飲料的典型聚酯瓶。由于瓶內二氧化碳分壓(通常4atm開始),明顯高于周圍環(huán)境的二氧化碳分壓,使二氧化碳由瓶內向外部滲透。在另一方面,外部環(huán)境中的空氣(21%氧氣),同時由外向瓶內滲透。  

    滲透率可確定包裝材料提供何種程度的保護。滲透率越低，阻隔性能越好。在這里,阻隔性保護體現在防止或延遲產品變質。對食品來說,基本上有以下的變質模式：氧化、受潮或脫水、香味或風味損失、產生異味。

    為了保障產品達到預期的貨架壽命,不同的產品需要不同阻隔性能的材料：例如阻隔氧、二氧化碳的氣體阻隔材料、阻隔可見光-紫外線的光阻隔材料、阻隔濕汽的材料、保障香味或風味的化學阻隔材料，等等。

    滲透基本原理

    滲透有著溶解擴散機理。氣體在其高濃度的一側吸附于薄膜表面，在高分子薄膜體內擴散,zui后于其低濃度的薄膜一側脫附而揮發(fā)。

    滲透可用（但不限于）如下一些單位表達:

    滲透系數:cc(STP)*cm/(m2*24hr*atm)

    cc(STP)*cm/(cm2*sec*cmHg)

    滲透率:cc(STP)/(100in2*24hr)

    cc(STP)/(m2*24hr)

    高分子材料的阻隔性受環(huán)境因素的影響,如溫度、相對濕度以及材料本身的結構性能。溫度每升高1C,滲透率增加5%-7%(圖1)。值得注意的是，在過了玻璃化轉變溫度(Tg)時，樣品滲透率的增加幅度會改變(圖2)。

圖1

圖2

     某些材料的阻隔性在潮濕環(huán)境與干燥環(huán)境會不一樣。相對濕度（RH）能極大地影響滲透親水材料。滲透率與滲透物濃度成正比被稱為線性(Ficken)材料,滲透率與滲透物濃度成反比稱非線性材料(non-fickian)，這是由聚合物和滲透率相互作用(腫脹、塑化等)造成的。