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微波爐通過形成高速交變電磁場來加熱爐腔中的食品，省時節(jié)能，對食品營養(yǎng)破壞少。然而，由于它依靠高頻電磁波加熱物品，故對包裝材料和容器有較為嚴格的要求：　　1．微波透過性良好；　　2．有良好的耐熱性能（既能耐低溫冷凍，又能耐100℃以上高溫）；　　3．阻隔性能良好，保證食品品質(zhì)在流通過程中不發(fā)生明顯變化，延長貨架壽命；　　4．安全衛(wèi)生。　　作為微波爐、微波食品開發(fā)發(fā)展的一個重要的組成部分，研究開發(fā)微波爐食品包裝材料具有十分重要的意義。國家計委1996年4月批準我院對微波食品包裝材料進行研究的立項，作為國家重點科研項目“微波食品包裝材料的研制與開發(fā)”課題，經(jīng)過兩年的艱苦努力，圓滿完成了全同規(guī)定的各項任務(wù)?！　》墙饘僬婵斟兡ぜ夹g(shù)是以耐溫性能良好的塑料薄膜為基材，以SiO、SiO2、MgO、Al2O3、TiO2、Gd2O3、Y2O3等物為蒸鍍原料，經(jīng)高溫、高真空蒸發(fā)附積在基材表面，形成一層致密鍍膜，獲得像鍍鋁那樣具有高阻隔性、且微波透過性能良好的復合包裝材料。目前這一技術(shù)只有極少數(shù)工業(yè)化國家開發(fā)研究，試圖搶占微波食品包裝材料生產(chǎn)的技術(shù)市場。我們在研究過程中克服了重重困難，在充分證明、改造國產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)上，探索用國產(chǎn)原材料生產(chǎn)非金屬鍍膜微波食品包裝材料的技術(shù)與工藝，終于取得了成功?！　∫?、 蒸鍍材料和基村的篩選與分析　　影響非金屬鍍膜微波包裝材料質(zhì)量的基本因素是蒸鍍原料與基材。為了保證非金屬氧化物在養(yǎng)料薄膜表面蒸鍍形成阻隔性能優(yōu)良的鍍膜，基材與蒸鍍原料的性能及相容性是至關(guān)重要的。　　1． 蒸鍍原料的選擇與確定　　與金屬、玻璃基材不同，塑料膜耐熱性能差，蒸鍍原料較高的氣化溫度和蒸發(fā)能導致在蒸發(fā)過程中蒸鍍區(qū)溫度較高，大量的輻射熱使得基材吸收過量的熱能而溫度升高；同時，氣化分子、離子和其它微粒在基材表面凝結(jié)成膜時放出的熱量致使基材溫度過高而發(fā)生嚴重的熱變形。熱變形后基材起皺，造成鍍膜不均勻或破裂，達不到提高阻隔性能的效果。另外，氣化點較高的蒸鍍材料氣化后的分子動能衰減快，到達基材表面后粒子能量較低，一方面與基材表面很難發(fā)生進一步物理和化學作用。僅被吸附；另一方面粒子間互相作用微弱，無法形成致密的鍍膜，影響阻隔效果。　　我們選擇了八種氧化物作為蒸鍍原料在各種基材上蒸鍍。結(jié)果表明，常溫下熔點居第四位的SiO最容易蒸發(fā)，并且通過一些輔助手段可以制造出鍍層致密均勻、結(jié)合牢固、阻隔性能良好的SiOx（1<X<2）薄膜?！　iOx鍍膜與各種基材都具有良好的結(jié)合牢固度，阻隔性能優(yōu)異，但帶有一定的色澤（隨X值的不同，色澤從褐色至淺黃），柔韌性不如其它氧化物膜，尤其在鍍層較厚時容易發(fā)生皺裂。Al2O3、SiO2、MgO膜層具有自身的特點，如透明無色，較薄時柔韌性好，但與塑料表面結(jié)合牢固不高。為此，單獨使用這些材料很難制出理想的阻隔膜。為了結(jié)合兩者的優(yōu)點，克服各自的不足，我們先在基材的表面蒸鍍一層氧化硅膜，然后再在氧化硅膜表面蒸鍍其它氧化物，如Al2O3、SiO2、MgO，即進行復合蒸鍍的復合材料?！　秃险翦冸m然提高了材料的阻隔性能，但是在實際生產(chǎn)中對工藝和設(shè)備的要求較高，蒸鍍設(shè)備應(yīng)具備雙蒸發(fā)源，或用兩臺設(shè)備才能完成這種工藝，這無疑將增加投資和生產(chǎn)成本。為了解決這一難題，我們把氧化硅與其它氧化物按一定的比例混合在一起制成雙成分或多成分的蒸鍍原料，然后在不同基材上進行蒸鍍加工，即混合蒸鍍。由于氧化硅氣化溫度低，在大功率的電子束轟擊下瞬間升華氣化附積在基材表面，而熔點、氣化點、氣化能較高的其它氧化物只有在獲得足夠的電子轟擊能之后才能氣化，因而氣化速度略滯后于氧化硅，進而在氧化硅，進而在氧化硅成膜面上附積，結(jié)果類同于復合蒸鍍的效果。測試表明，混合蒸鍍膜的阻隔性能亦優(yōu)于單成分蒸鍍制成的復合材料?！　√岣哒翦冊铣赡づc基材的結(jié)合牢度，單純依靠蒸鍍原料本身的凝結(jié)吸附作用是比較困難的。在鍍膜工藝中，我們采取了離了轟擊改善基材表面，在蒸發(fā)區(qū)建立等離子氣體以提高氣化微粒功能等輔助手段，較好地解決了鍍膜與基材結(jié)合牢固度的問題。　　蒸鍍原料的幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)對鍍膜質(zhì)量的影響也是十分明顯的。目前，從市場上獲得的蒸鍍原料有利于混合蒸鍍法。但在實際操作中，粉狀原料不適合在電子槍為蒸發(fā)源的蒸鍍工藝中采用，電子束束斑功率達到20Kw/cm2，溫度可達6000℃，混合料中的殘余氣體在如此高溫真空下迅即膨脹噴發(fā)出來，結(jié)果導致灰塵四濺，充滿真空室。部分噴射到基材表面后被靜電吸附，污染了基材表面，影響了鍍膜質(zhì)量及其牢固度?！　×钗锪弦膊贿m合電子束轟擊蒸發(fā)，操作時可見火星飛濺并達到基材表面層，導致局部熔融形成針孔，明顯降低了阻隔性能。原因可能是粒狀物料的邊角和不規(guī)則面受高溫聚熱及電子束動能的作用。受力失衡而產(chǎn)生的結(jié)果?！　K狀蒸鍍物料較前兩者穩(wěn)定得多。根據(jù)實驗結(jié)論推測，將不同比例的氧化物配制均勻制成棒狀或其它整體形狀時進行電子束轟擊蒸發(fā)應(yīng)該更理想。（未完待續(xù)）