Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Packaging Technology and Science, các nhà nghiên cứu đã chèn axit 2-hydroxy-5-octylbenzoic (HOBA) vào giữa các lớp Dihydroxit (LDH) lớp Zn-Al bằng phương pháp trao đổi ion để tạo thành chất độn HOBA-LDH. Chất độn đồng thời thể hiện sự ổn định nhiệt tăng cường, hấp thụ tia cực tím, kỵ nước, hoạt động chống oxy hóa và đặc tính kháng khuẩn. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp đúc nóng chảy để kết hợp HOBA-LDH với polyethylene (PE) để tạo ra một màng composite đa chức năng. Dữ liệu chính và hiệu suất
Kết quả thử nghiệm được tiết lộ trong nghiên cứu cho thấy tỷ lệ ức chế HOBA-LDH đối với cả E. coli và S. aureus là hơn 99,9%. Sau khi kết hợp với PE, tỷ lệ ức chế của màng composite đối với hai loại vi khuẩn trên lần lượt là 94,0% và 78,9%. So với màng PE nguyên chất, màng composite cho thấy độ bền kéo và độ giãn dài khi đứt cao hơn, đồng thời giảm tốc độ truyền oxy và độ truyền hơi nước, và cải thiện hiệu suất rào cản UV. Trong thử nghiệm ứng dụng bảo quản của nho Redtit, màng composite có hiệu quả làm giảm trọng lượng trái cây, ức chế cường độ hô hấp, ngăn ngừa sự tham nhũng của vi sinh vật và duy trì độ cứng, vị ngọt và chất lượng cảm giác của trái cây, thời gian bảo quản kéo dài đến 30 ngày. Nghiên cứu kết luận rằng chất độn LDH chèn HOBA cải thiện hiệu suất tổng thể của màng composite và có triển vọng ứng dụng mạnh mẽ trong vật liệu đóng gói thực phẩm hoạt động.
Ý nghĩa đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer
Nghiên cứu này cung cấp một con đường kỹ thuật có thể tham khảo cho thiết kế chức năng của vật liệu đóng gói: bằng cách chèn các phân tử hoạt tính hữu cơ bằng vật liệu lớp vô cơ, sau đó hợp chất với polyolefin phổ quát trong chế biến nóng chảy, có thể cung cấp cho màng mỏng nhiều chức năng như kháng khuẩn, chống oxy hóa và rào cản mà không thay đổi đáng kể quy trình chế biến PE hiện có. Đối với lĩnh vực phụ trợ polymer, ý tưởng này gợi ý rằng chất độn chức năng có thể đảm nhận vai trò kép của việc xử lý ổn định và đóng gói hoạt động cùng một lúc. Trong thiết kế công thức thực tế, việc lựa chọn chất chống oxy hóa cần phải tính đến sự ổn định chế biến và an toàn tiếp xúc với thực phẩm, và hoạt động chống oxy hóa của chính HOBA-LDH cũng cung cấp khả năng giảm thêm chất trợ giúp. Điều đáng chú ý là nghiên cứu này sử dụng quy trình đúc nóng chảy để chuẩn bị màng composite, tương tự như cách xử lý thường được sử dụng trong ngành công nghiệp vật liệu đóng gói như màng thổi đùn, đúc và các phương pháp xử lý khác về nguyên tắc, cho thấy sự phân tán và ổn định của chất độn chức năng trong điều kiện xử lý nhiệt là một trong những yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất cuối cùng. Sự kết hợp hợp lý của các chất hỗ trợ ổn định chế biến giúp bảo vệ tính toàn vẹn chuỗi phân tử của ma trận PE trong quá trình xử lý nóng chảy, do đó đảm bảo tính chất cơ học và tính chất rào cản của màng. Từ quan điểm đóng gói bền vững, nghiên cứu không đề cập đến việc sử dụng vật liệu tái chế, nhưng đề xuất của nó cho các gói đa chức năng tương thích với hệ thống PE tái chế hoặc có thể cung cấp những ý tưởng mới để nâng cao giá trị gia tăng của màng tái chế. Vật liệu tái chế thường phải đối mặt với các vấn đề như biến động hiệu suất và mùi hôi, và việc giới thiệu các chất độn có chức năng kháng khuẩn và chống oxy hóa có thể giúp mở rộng kịch bản ứng dụng vật liệu tái chế trong bao bì tiếp xúc thực phẩm, nhưng điều này vẫn đòi hỏi một đánh giá tương thích và an toàn chuyên biệt cho ma trận tái chế.
Vấn đề không chắc chắn và cần được xác minh
- Nghiên cứu không tiết lộ mức độ bổ sung và trạng thái phân tán cụ thể của HOBA-LDH trong ma trận PE, tính đồng nhất phân tán khi khuếch đại công nghiệp là không rõ ràng. Dữ liệu về tỷ lệ ức chế của màng composite đối với E. coli và Staphylococcus aureus đến từ các điều kiện trong phòng thí nghiệm và các đặc tính kháng khuẩn lâu dài trong môi trường đóng gói thực phẩm thực tế cần được xác minh. Nghiên cứu không đề cập đến đánh giá an toàn di chuyển của màng composite trong điều kiện tiếp xúc với thực phẩm và không rõ liệu lượng di chuyển của các thành phần HOBA và LDH có đáp ứng các yêu cầu của quy định tiếp xúc với thực phẩm hay không. Nghiên cứu này không sử dụng vật liệu tái chế, không có dữ liệu về khả năng tương thích của các thành phần tái chế với HOBA-LDH và ảnh hưởng đến hiệu suất cuối cùng.
- Có sự khác biệt giữa đúc nóng chảy và thổi đùn quy mô công nghiệp trong lịch sử cắt và tốc độ làm mát, và liệu hiệu suất của bộ phim sau khi khuếch đại quá trình có phù hợp hay không cần nghiên cứu thêm.
quan sát xung quanh vật liệu đóng gói, chất chống oxy hóa, chế biến ổn định, tiếp xúc với thực phẩm, vật liệu tái chế, hóa chất hợp quản liên tục quan tâm đến tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực này, ổn định chế biến và ứng dụng hạ cánh. Bài viết này dựa trên thông tin nguồn để chỉnh sửa, công thức cụ thể, lựa chọn sản phẩm và kiểm tra hiệu suất xin kết hợp với tư vấn tình hình làm việc thực tế.
Nguồn:Fabrication and Characterization of HOBA‐Intercalated LDH Fillers for Multifunctional PE Composite Films in Food Packaging， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.