【摘 要】
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随着超高压加工技术在食品杀菌、提取等方面的应用越来越广泛,在国内外也逐渐有针对超高压处理后包装材料性能变化的研究。总结前人的研究结果可知,包装材料在超高压处理后其氧气透过率、水蒸气透过率以及力学性能都发生了明显的变化。包装材料结构多样,成分复杂,在超高压加工后究竟是哪一组分发生改变而引起材料性能的改变,这一点不得而知,为了进一步探究材料在压力下发生的具体变化以及变化的机理,本课题针对三种常见的包装
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随着超高压加工技术在食品杀菌、提取等方面的应用越来越广泛,在国内外也逐渐有针对超高压处理后包装材料性能变化的研究。总结前人的研究结果可知,包装材料在超高压处理后其氧气透过率、水蒸气透过率以及力学性能都发生了明显的变化。包装材料结构多样,成分复杂,在超高压加工后究竟是哪一组分发生改变而引起材料性能的改变,这一点不得而知,为了进一步探究材料在压力下发生的具体变化以及变化的机理,本课题针对三种常见的包装材料聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇开展研究,选取了没有添加任何添加剂的包装材料单体,采取了非原位和原位两种加压方式:（1）采用传统的超高压设备进行高压处理,并在加压前辅助一定的热处理,对样品的热性质和结晶性进行非原位分析,压力范围为0～600 MPa,聚丙烯温度控制点为25、90℃,聚乙烯温度控制点为25、65、90℃;（2）利用金刚石对顶砧装置加压,并与拉曼、红外和XRD联用,实现原位分析,研究样品的分子振动转动及结构变化,为研究更高压力下的变化,选择压力范围为0～10 GPa左右。主要结果如下:（1）在0～600 MPa范围内,聚乙烯醇的结晶度先增大后减小,可能因为压力改变了PVA分子的规整性,较低的压力有利于分子的重排,使PVA分子间间距增大,分子规整性提高。过高的压力使得C链的运动空间降低,分子的柔性下降,整体规整度降低;同时,PVA分子可能在0～1 GPa、6.1～7.7 GPa、11.6～12.1 GPa发生了结构相变;0～1 GPa的相变可能与C链的重排有关,6.1～7.7 GPa的相变可能与氢键的断裂相关。且在0～1 GPa的相变是不可逆的。（2）在低压力波段PP的结晶度基本保持不变,但有部分α晶转变为β晶,PP分子结构在拉曼光谱下发生了多处变化,有峰的消失和新峰的出现,但不能判断其是否发生结构相变。（3）在0～600 MPa范围内,PE的结晶度随温度和压力的升高而增大,温压具有协同作用,且温度对结晶度的影响更大,在0～10 GPa范围内,PE的结晶度先增大后减小,在4 GPa时达到最大值,之后趋于稳定。PE分子可能在2.1～3.7 GPa发生了结构相变。（4）在0～600 MPa,PVA、PP、PE这三种包装材料都没有发生明显的结构相变,但是超高压处理后材料的结晶度或晶型都发生变化,从而影响材料的包装功能。
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