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4 讨论

4.1薄膜特性对透气性的影响

气体对薄膜的渗透是由无数个单分子对薄膜的渗透构成的(韩雪山，2000)。不同的薄膜材料有不同的透气性；薄膜材料的透气性与该材料结构疏松程度和瞬时晶格孔穴数目有关（黄黎明，1985）。

Mathlouthi(1983)的研究表明在聚合物的分子结构中，薄膜材料所含的功能性基团不同，其透气性就不同。含不同功能性基团的薄膜其透气性存在这样的关系:－OH －CN －CL －F －Acrylic －CH3 －Phenyl －H。本试验中，LDPE的功能性基团为－H，测得的O2透气系数和CO2透气系数分别为：3.61×10－17m３.m/，13.96×10－17m3.m/；CPP的功能性基团为－CH3 ，测得的O2透气系数和CO2透气系数分别为：2.19×10－17m３.m/，9.98×10－17m３.m/，其结果符合上述功能性基团与薄膜透气性的关系。

Gordon(1993)的研究表明气体分子在扩散时，气体透过结晶性物质比透过无定型物质需要更多的活化能。因此，当材料的结晶度提高时，气体的扩散系数下降，从而透气系数降低。他对不同结晶度的LDPE和HDPE；两种NY66(分别经均热处理和缓冷处理)的O2透气系数值进行比较后发现，结晶度为80％的HDPE的O2透气系数值只相当于结晶度为50％的LDPE的O2透气系数值的1/4，而结晶度为20％的NY66（均热处理）的O2透气系数值为结晶度为40％NY66（缓冷处理）的O2透气系数值的5倍。本研究的测定结果表明，对于结晶度不同的LDPE和HDPE，前者的O2和CO2透气系数值分别约为后者的O2和CO2透气系数值的2倍。

聚合物材料分子的定向延伸程度对薄膜的透气性也有较大的影响。不同材料的薄膜，分子经定向延伸后，其透气性均有不同程度的下降（章建浩，2001）。Gordon(1993)的研究表明对于不同材料的薄膜，分子经定向延伸后，PP和PET的O2透气系数值减少了50%；PS和PAN的O2透气系数值减少了10～15%。本研究经测定，OPP的O2和CO2透气系数值比CPP的海城O2和CO2透气系数值分别降低了10%和15%。证明了经延伸加工处理的薄膜其透气系数下降的观点。

侯东明等(1992)的研究表明薄膜材料一定，则厚度是影响其透气性的重要笔架因素。本研究发现，薄膜的厚度与薄膜对气体的透过度之间的关系并非简单的比例关系。如果设某种材料的薄膜有两个厚度为L1和L2，其对应的气体透过度为K1和K2。根据表6的结果可以计算出LDPE、HDPE、CPP和OPP四种薄膜的K1/K2的值。结果如表11所示。

表11 薄膜厚度加倍时的薄膜的气体透过度变化比值

从表中可以看出，对于不电枢同材料的薄膜，当其厚度增大一倍，其O2透过度和CO2透过度减少为原来的0.4815－0.4828倍。Krustev 等(1997)的研究结果表明1mm厚薄膜对气体的透过度是0.5mm厚同种薄膜气体透过度的0..6倍，而不是绝对的0.5倍。”其实不止军事领域的改革造成这种现象的原因可能是由于薄膜厚度的分布不均匀造成的。薄膜各个地方厚度不同，因此对气体的透过度也就不同(Villaluenga，2000)，从而薄膜的透气系数也就不同。因此，本文通过确定薄膜厚度与透过度之间的线性关系，对实际MA包装设计时选择薄膜厚度具有一定的指导意义。

侯东明等(1992)认为MA包装贮藏方式对贮藏品种的适用性，体现为实现相应气体指标的可能性。构成封闭体中试、工业示范和批量生产以同盟内的企业为主系的薄膜是否具有适当的透气比是一种薄膜现结合化装品包装检测与利用需求包装方式能否同时实现O2和CO2气体指标要求的决定因素之一。只有当薄膜具有一定的透气比，使所要求的气体状态包容在相应的可行区域内，才有可能通过薄膜包装实现这种状态。因此，选择具有适宜透气比的薄膜制作包装体系，是MA包装贮藏的必要条件。

透气比是表征薄膜选择性透气能力的参数。用于果蔬MA包装的薄膜，其透气比一般专指薄膜对CO2的透气系数和与O2的透气系数之比。不同的薄膜材料不仅具有各自不同的透气性，而且具有各自不同的透气比。

本试验中，在20℃的条件下，薄膜的透气比最大的是LDPE/PP复合薄膜，最小的是HDPE；在不同的温度条件下，LDPE和HDPE的透气比不会随温度的变化而变化，而对于CPP、OPP和LDPE/PP复合薄膜，其透气比均有不同程度的上升。因此，这也是人们往往多采用PE作为果蔬MA包装材料的原因之一。

Exama 等(1993)研究认为在进行果蔬的MA包装时，如果薄膜的透气比偏高，则包装袋内可以实现果蔬所要求的适宜O2浓度，而出现CO2浓度比适宜浓度偏低的情况，从而达不到理想的MA效果；反之，如果薄膜的透气比偏低，则可能出现袋内O2浓度偏低或袋内CO2偏高的情况，从而使果蔬产生无氧呼吸或CO2伤害。事实上，在实际的果蔬MA贮藏中，往往不可能使薄膜的透气比与果蔬所要求的透气比完全相符，因此，除了高分子化工行业要开发能适应果蔬包装用要求透气比的薄膜材料外，一般在选用薄膜时，除了透气性的要求，还要兼顾选择合适透气比的薄膜。

对于呼吸强度大的果蔬，一般采用透气比较大的或CO2透气系数较大的薄膜材料，本试验所研究的LDPE、CPP和LDPE/PP复合薄膜都适造纸设备合作为这类果蔬的MA包装材料。由于LDPE的透气比受温度的影响较小，因此在实际的果蔬MA包并且乙醇的浓度不能低于99.5%,否则会影响实验的结果装中人们往往更青睐于使用LDPE作为包装材料。另外，可以通过打孔薄膜包装实现这类高呼吸强度果蔬的MA贮藏(Burton，1987)。（待续）