可降解的等离子聚合聚乙烯糖类涂层作为食品包装应用的矩阵
Maryam Zabihzadeh Khajavi1,2, Anton Nikiforov2, Maryam Nilkar2
1Research Unit Food Microbiology and Food Preservation, Department of Food Technology, Safety and Health, Ghent University, Coupure Links 653, 9000 Ghent, Belgium.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|October 27, 2023
概括
研究人员使用大气压等离子体沉积开发了一种可生物降解的聚乙烯甘 (PEG) 类涂层用于食品包装. 优化功率和距离实现了涂层稳定性和抗菌剂输送所需的化学特性之间的平衡.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 对可持续食品包装解决方案的需求日益增长.
- 等离子体聚合为制造先进的聚合物薄膜提供了一个环保的替代方案.
- 需要具有可控制释放抗微生物剂能力的可生物降解涂层.
研究的目的:
- 使用大气压气溶辅助等离子体沉积,开发一种类似于聚乙烯甘醇 (PEG) 的生物降解涂层.
- 为了优化等离子体操作参数,以获得理想的水稳定性和生物降解性.
- 为食品包装中控制释放抗微生物剂创建一个矩阵.
主要方法:
- 大气压气溶辅助等离子体沉积.
- 优化等离子体操作参数:输入功率,单体流量和等离子体-基板距离.
- 涂层性能的表征,包括水稳定性,生物降解性和化学结构 (PEG相似性).
主要成果:
- 由于气相核化,等离子体-基板距离的增加导致了粗的,不合规的涂层.
- 短的等离子体-基板距离产生了光滑的,合规的涂层.
- 低输入功率 (<250W) 保持了类似PEG的结构,但导致了低水稳定性.
- 高输入功率 (>350W) 降低了类似PEG的结构,但由于增加了交叉连接,提高了水的稳定性.
- 适度的输入功率 (250-300W) 提供了涂层稳定性和PEG相似性之间的最佳平衡.
结论:
- 大气压气溶辅助等离子沉积是一种可行的方法,用于为食品包装制造类似PEG的涂层.
- 等离子体操作参数显著影响涂层形态,稳定性和化学结构.
- 适度的输入功率范围对于实现具有控制性质的功能生物降解涂层至关重要.
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