? ? ? ?流延聚丙烯（CPP）薄膜(mó)用于冷凍食品包(bāo)裝可解決聚乙烯(PE)薄膜透明度差的問題，但對于食品冷凍環境，CPP薄膜卻存在着阻隔水蒸汽(qì)和氧氣滲透性差及(jí)低溫脆性等問題。為此，必須對其固有性能進行改(gǎi)善以滿足冷凍食品包裝的應用(yòng)需求。

? ? ? ? 冷凍食品(pǐn)是指質量合(hé)格的食品原料經過适當的加工處理，在-30℃條件(jiàn)下急凍，包裝後(hòu)在(zài)-18℃或更低(dī)溫度下儲(chǔ)藏和流通的食(shí)品。由(yóu)于全程采用低溫冷鍊保藏(cáng)，所以此(cǐ)類食品具有貨架期長、不易腐敗(bài)以及食用便利的(de)特點，但由此也對(duì)包裝材料的選擇帶來了極大的挑戰并提出了更高的要求。目前市(shì)場上大都選擇聚乙烯膜作為冷凍食品的包裝材(cái)料,但由于其透明度較差(chà)，因此很多生産(chǎn)商都将目(mù)光轉向(xiàng)了CPP薄膜。

? ? ? ? CPP薄膜是指(zhǐ)通過流(liú)延擠塑工藝生産的聚丙烯(xī)薄膜。受工藝性(xìng)質的影響，CPP薄膜(mó)具有極佳(jiā)的透明度和光潔度，耐(nài)熱及阻濕性(xìng)良好。除可單層使用(yòng)外，還可作為複(fú)合材料基膜或進行金屬化處(chù)理，這使之逐漸呈現(xiàn)出功能性膜材料的發展趨(qū)勢。在冷凍食品包裝領(lǐng)域，CPP薄(báo)膜的應用尚(shàng)處于起步階(jiē)段，主要(yào)挑戰在于冷藏環境的特殊性對包裝薄膜(mó)帶來的一系(xì)列影響和要(yào)求。

? ? ? ? 一、幹耗、凍結燒現象

? ? ? ?冷 藏會極大地限制微生物的(de)生長繁殖，減慢食品腐(fǔ)敗變質的速(sù)率，但随之(zhī)應運而生的某些進程，如幹耗、氧化等則反而會随着冷凍時(shí)間的推進而愈發(fā)嚴重。在冷凍室内，溫(wēn)度和水蒸汽分壓變化為：食品表面＞周(zhōu)圍空氣＞冷卻器。一方面，食品表面的熱量向(xiàng)周圍空氣傳遞，自身進一步冷卻；另一方(fāng)面，食品表(biǎo)面與周(zhōu)圍空氣存在的水蒸汽(qì)分壓差，促使食品表(biǎo)面的水分(fèn)及冰晶蒸發，并升華(huá)為水蒸汽融入(rù)空氣中。至此，含有水蒸汽較多的空(kōng)氣因吸收了熱量，密度減小，從而向冷凍(dòng)室上空(kōng)運動。當其流經冷卻器時，由于冷卻器溫度極低，且該溫度下的飽和水分壓(yā)也很小，所以在空氣被冷卻的同時，水(shuǐ)蒸汽會凝結成霜附着在冷卻器表(biǎo)面。降濕後(hòu)的空(kōng)氣密度會(huì)變大，從而導緻其下沉，再(zài)與食(shí)品接觸，重複上述過(guò)程。如此循環往複，食品表面的水分不斷損失，導緻其重量減輕(qīng)，此過程(chéng)即為(wéi)“幹耗”。

? ? ? ? 随着幹耗的(de)持續進行，食品表面會(huì)逐漸變為多孔狀組織(zhī)，從而增加了(le)其與氧氣的接觸面(miàn)積，使食品的脂肪、色素加速氧化，導緻表層褐變、蛋白質變性，這一現象為“凍結燒(shāo)”。由于水蒸汽的轉移以及空氣(qì)中氧氣的(de)氧化反應是導緻上述現象發生的(de)根本原因，所以包裝用的CPP薄膜應具有良好的(de)阻隔水蒸汽和氧氣滲透的性能。

? ? ? ? 二、冷藏(cáng)環(huán)境下變脆

? ? ? ? 實踐中(zhōng)發現，如果CPP薄膜長時間處于低溫環境下，将會(huì)變脆、易破(pò)裂，同時物理性(xìng)能急劇下降。通常，塑料的耐寒性采用脆化溫度表示。随着溫度的降低，塑料(liào)因其聚合物(wù)分子鍊活動性降低而(ér)變得性脆易折。當受到一定(dìng)外(wài)力的沖擊(jī)時，塑料開始斷裂，此時的(de)溫度即為“脆化(huà)溫度”——塑料材料正常使用的溫(wēn)度下限。若(ruò)CPP薄膜的耐寒性(xìng)較差(chà)，在後期運輸裝卸過(guò)程中，冰凍(dòng)食品尖銳的突起很有可能會刺破包裝(zhuāng)造成洩漏(lòu)，從而加快食品的腐(fǔ)敗。

? ? ? ? 三、改進措施

? ? ? ? 根據上述(shù)分析，若要提高CPP薄膜的阻隔性能和(hé)力學性能，使之在冷凍食品包裝方面發揮極佳功效，需要從以下三個方面對其(qí)進行改進(jìn)：

? ? ? ?1、 添加(jiā)增韌劑：增(zēng)韌劑是具有降低材料(liào)脆性和提高材料抗沖(chòng)擊性能的(de)一類助劑，常用于CPP薄膜增韌的助劑有：聚烯烴彈性體、聚烯烴(tīng)塑性體、線性超低密(mì)度聚乙烯和茂金屬(shǔ)線性低密度聚乙烯等。其作用(yòng)原理可簡單概括為：彈性體以分散相形式分散于基體樹脂中，分(fèn)散相(xiàng)彈性體粒子間存在一定的臨界厚(hòu)度。受外力作用時，在拉伸(shēn)、壓縮或沖擊下發生(shēng)變形，若兩相界面粘接性良好，則會起到增韌作用。這一增韌效果取決于兩方面因素：一是增韌劑與基體的相容性。若二者相容性(xìng)較差，則會導緻分散相難以分(fèn)散，兩(liǎng)相界面粘接性差(chà)，進而影響增韌效(xiào)果，故要求二者相容(róng)性适中(zhōng)，從而達到極佳的增韌效果。二是增韌劑用量。通常，随着增韌劑用量的增加，彈性體粒子的密度會(huì)加大，從而使薄(báo)膜的落镖沖擊質量、拉伸強度(dù)和斷裂伸(shēn)長率較低溫(wēn)原始狀态有了顯著的(de)提高。但當增(zēng)韌劑用量增(zēng)加到一定程度時，薄膜的性(xìng)能将保(bǎo)持穩(wěn)定。

? ? ? ? 相關試驗數據顯(xiǎn)示，-10℃時CPP薄膜的落镖沖擊質量、縱/橫拉伸強度(dù)和縱/橫斷(duàn)裂伸長(zhǎng)率分别為47g、30MPa/21MPa和151%/190%。當添加5份POE時，3項指标增幅(fú)顯著。當POE添加到10份時，3項(xiàng)指标分别達到186g、52MPa/40MPa和763%/977%，落镖沖擊質量與(yǔ)縱/橫斷裂伸長率(lǜ)已超過常溫下不(bú)添加(jiā)增韌(rèn)劑狀态的17.72%和40.52%/75.84%，縱/橫拉(lā)伸強(qiáng)度仍略低于常溫不添加增韌劑的(de)狀态，但仍可滿足薄膜使用要求。當增韌劑添加超過10份後，3項指标(biāo)趨于穩定(dìng)。因此，若選擇POE為(wéi)增韌(rèn)劑，10份量為佳。

? ? ? ?2、 改進生(shēng)産工藝(yì)：溫度是影響CPP薄膜(mó)力學性能的重要因素。熔(róng)體溫度主要是(shì)指原料的熔融溫度，其高低決(jué)定了聚合物的塑化程度及冷卻定型速率。随着溫度的升高，聚合物的塑化及冷卻速率加快，霧度降低，透(tòu)明度和力學性能提高。但(dàn)若熔(róng)融溫度超出一定範(fàn)圍後，薄膜的橫(héng)向拉(lā)伸強(qiáng)度和落镖沖擊質量反而會下(xià)降(jiàng)。因此，必須控(kòng)制熔體溫度在(zài)一個合理的範圍内，通常240~260℃為宜。

? ? ? ? 由于PP是半(bàn)結晶聚合物，所以其力學性能、透明(míng)度以及霧度均與結晶度密切相關。原(yuán)料熔融後，适當地增加冷卻(què)輥(gǔn)與熔體溫度之間的溫差，可以使PP分子鍊段迅速(sù)喪失運動能力，生成非晶(jīng)态或晶核尺寸很(hěn)小的聚合物，從而(ér)極大(dà)地提高薄膜的力學性(xìng)能和透明度。因此，通常冷卻輥溫度設定在24℃左右為宜。

? ? ? ?3、 加強薄膜的檢測力度：由于國家相繼出台了GBT 24617——2009 《冷凍食品物流(liú)包裝、标志、運輸和儲存(cún)》和SNT 0715—-1997《出口冷凍食品類商品運(yùn)輸(shū)包裝檢驗規程》等相關标準(zhǔn)和規程，所(suǒ)以冷凍食品包裝檢測的必要性也随之凸顯出來。在CPP薄膜生(shēng)産中，傳(chuán)統在線的檢測項目較少，無法滿足日益嚴格的包裝要求。因此，建立完善的薄膜抽(chōu)樣檢測實(shí)驗室，配置多樣化的(de)檢測儀器，實現信息化檢測(cè)将(jiāng)是未來薄膜質(zhì)量控制的主(zhǔ)要發展趨勢。

? ? ? ? 因為冷凍食品的儲藏條件比較特殊，所以(yǐ)隻有從生産工藝(yì)出發，對CPP薄膜的力學(xué)性能和阻隔性能進(jìn)行改進，才(cái)能克服低溫所帶來的種種影響。此外，進(jìn)一步完善(shàn)薄膜質量的檢測手段，建立曆史數據庫，将會為(wéi)今後CPP薄膜(mó)的(de)生産和科研提供諸多幫助。