用扫描电镜进行食品包装材料的研究与开发

发布者:飞纳电镜 - 阅读量:2199 - 2018-10-25

目前,包装行业在科技发展方面是增长最快的行业之一。原因在于产品的需求越来越大,以及从区域运输到全球运输的方式越来越高端。为了确保这些技术以正确的方式集成,并验证这些产品的质量,需要先进的检测工具。扫描电子显微镜(SEM)在材料开发中发挥越来越重要的作用。本篇博客将重点介绍扫描电子显微镜在这一应用领域的一些常见用途。

 

扫描电镜解决故障分析中的问题

 

包装材料的质量和可靠性是最重要的,尤其当包装材料用于运输食品时,坚固性成为一个关键要求。并且,必须防止外部污染,因此需要一种更复杂的方法来确保食品的有机分子不会受到包装材料的危害。

 

图 1 显示了用扫描电镜成像的多层材料。用离子研磨仪对样品进行研磨抛光

 

多层材料被广泛使用于包装行业,因为它们可以将不同材料的特性组合在一起,从而为运输的产品提供最合适的解决方案。因此,扫描电镜(SEM)可用于研究以下问题:

 

夹杂物:以某种方式进入生产线的外部颗粒。它们可能由生产线上的一个部件产生,或者空气中的微粒也很容易沉积在材料上。利用扫描电镜(SEM)可以对外来粒子的形状、大小和组成进行研究,以确定污染源,提高产品质量。

 

制造中的缺陷:可通过扫描电镜(SEM)高精度测量褶皱、划痕、孔洞以及层厚度。密封件和其他敏感部件也可以研究,以收集更多信息,了解不同的技术如何生产更好的密封件。

 

弹性:聚合体、纸张、薄金属层和许多不同类型的材料结合在一起,创造出包装材料。它们对拉力的反应方式不同,在扫描电镜(SEM)中可以用拉伸试验来确定造成断裂的机理。

 

视频 1:飞纳电镜下包装盒拉伸试验(AI侧)

 

 

视频 2:飞纳电镜下包装盒拉伸试验

 

 

视频 1 和 2:视频展示了牛奶纸盒的多层包装材料在经过牵引时如何断裂。不同的层在不同的时刻断裂,可以看到哪一层阻力最大。这两个视频分别从内部和外部显示了拉伸试验。

 

扫描电镜(SEM)助力智能包装开发

 

智能是如今事物的关键词。包装材料也不例外,一个盒子可以告诉你它的内容是什么,它在里面待了多久,或者它暴露在什么温度下。例如智能冰箱,你可能会在手机上收到一个通知,告诉你牛奶用完了,需要再买一些。这是通过在包装材料中引入小型电子电路来实现的,这些电路可以监视内部发生的事情。

 

目前,智能包装领域的发展可以通过聚合物观察到,这种聚合物可以通过复杂的化学过程过滤掉盒子里的氧气。事实上,除去氧气可以保持食物的营养价值和新鲜度,并保证更长的保质期。这种产品需要使用超细滤膜,可以通过扫描电镜进行成像和分析。

 

扫描电镜(SEM)在生物降解中的应用

 

生物可降解性在新材料的开发中变得越来越重要,大量机构为开发绿色材料和绿色生产过程提供了大量资金。利用扫描电镜(SEM)可以很研究包装材料的生物可持续性和分解率,并提高不同材料(或同一材料用不同工艺生产)的绿色指数。

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关于作者

Luigi Raspolini

Luigi Raspolini 是荷兰飞纳的应用工程师, 后者是台式扫描电镜的领军制造商。Luigi 一直在探寻材料表征、表面粗糙度测量及成分分析的新手段。他对改善用户体验、展示最佳拍照技巧总是充满了激情。

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