纳米碳酸钙在食品塑料包装中的应用

填充料是一种塑料加工助剂，能起到降低成本，提高制品耐热性，改善制品外观，减少制品尺寸收缩率等作用。由于碳酸钙硬度大，可显著提高塑料制品的硬度和刚度，因此应用广泛。

纳米碳酸钙作为塑料填充超细级物质，在改变制品性能方面有特殊效果，已有研究表明纳米食品包装材料所具备的阻隔、抗菌和保鲜等特性，目前已在啤酒、饮料、果蔬、奶制品等食品包装中得到应用。

但由于纳米颗粒具有径粒小，表面活性大等特性，其生物反应活性比普通物质大得多，而且纳米碳酸钙填料分散在塑料制品中，两者之间没有紧密的化学结合键，高温、长时间浸泡消弱了两者之间结合力，易引发生物安全性问题，粉体团聚会加剧这种现象的发生。

经研究，一款食品塑料包装产品中纳米颗粒的粒径基本处于10μm级，远远高于纳米碳酸钙原料60nm水平，且极不均匀。这是由于纳米碳酸钙发生了团聚。造成颗粒团聚的主要原因是纳米颗粒比表面积大，表面能高，处于能量的不稳定状态，极易通过团聚达到稳定状态，团聚消弱了纳米颗粒填充的增强作用。

颗粒物团聚形貌图

要得到分散性好、粒径小的填充状态，必须削弱或减小纳米作用能。目前一般采取机械分散法，即通过机械力把颗粒聚团打散，或者通过加入分散剂、干燥处理等方式。

需注意，成分对纳米颗粒的团聚也有一定影响，成分越均匀，纯度越高，团聚的趋势越低。纳米碳酸钙颗粒中镁、铝、硅等杂质，进一步加剧了颗粒团聚趋势。这种情况下，就需要在纳米碳酸钙产品纯度上精益求精了。

来源：曹国洲, 刘在美, 肖道清. 食品塑料包装中纳米碳酸钙填料分布及迁移特性[J]. 包装与食品机械, 2015, 33(001):5-7.