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PET--高阻隔聚酯瓶的改性技术及发展前景
2013-01-22 09:22:21 作者：来源：评论：0 点击：

    目前，聚酯瓶(PET)已逐渐成为饮料包装领域的首选材料，由于其具有透明性好、化学性质稳定、阻隔性相对较好、质轻价廉和可回收再利用等优点，因而应用十分广泛。但作为啤酒包装，PET瓶的气体阻隔性仍不符合要求。因此，不断提高聚酯瓶的气体阻隔性是当前的主要研究方向。我国是世界啤酒生产大国，也是啤酒销售大国，研究开发啤酒的高阻隔聚酯包装材料具有十分重要的意义。
    1、共聚改性
    为提高聚酯(PET)的阻隔性能，通常采用二醇类、二羧酸类或NDC(2，6一萘二甲酸二甲酯)等作为共聚载体，对聚酯进行共聚改性。最近，日本三井石油公司开发的共聚酯B010，就是由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇和一种特殊的二醇聚合而成的，属非晶型聚合物，当其与20％的PET共混时，共聚物可在与PET相同条件下成型加工，气体阻隔性能优于PET，产品主要用于小型塑料容器市场。另外，美国Amoco公司也已开始生产一种含有稳定氧键的透明共聚聚酯Amosorb3000，用该共聚聚酯制作的啤酒瓶，不仅能阻隔从容器壁通过的氧，而且可以消除生产中封存在容器顶部的氧。
    2、共混改性
　　在聚酯(PET)中加入其它物质，如LCP、MAX6、PEN、纳米／无机／粒子等，可对其进行共混改性。现已有改性PET进入市场销售阶段。用PET制作的饮料瓶，不仅提高了耐热温度、气体阻隔性和耐紫外线性，还可以进行高温清洗，并在高温条件下灌装饮料。另外，符合环境�；ひ�，可以重复使用，是未来取代玻璃啤酒瓶的理想高分子包装材料。目前，国外正在研究通过PET和液晶聚合物(LCP)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)共混来制造瓶壁更薄、阻隔性更好的包装容器。LCP有极好的阻隔性，在PET／LCP共混物中，LCP粒子被双向拉伸，分子形成类似于片状的结构，片状结构平行错开排列，对气体渗透有类似于”迷宫”的效果，可有效地阻止气体的渗透。另外，PET／LCP多相结构呈不透明雾状，也是对光敏感的奶制品的理想�；ぐ啊�
    3、多层复合改性
    为提高聚酯(PET)的阻气性能，国外市场上的大多数啤酒瓶是将PET经过表面涂层法或多层复合法制得的。。具有代表性的多层瓶为EVOH与PET共挤吹塑制成的PET／EVOH／PET／EVOH／PET五层瓶(中间还有粘接剂层)、PET／MXD6尼龙五层瓶等。最近，美国Superex聚合物公司把LCP作为PET的层合阻隔材料，开发用于制作啤酒瓶，效果比涂复EVOH和PVDC涂层的PET瓶还好，还可以制成食品托盘作为微波加工食品包装。法国Pechiney公司专门从事经营包装及铝制品，最近也研制出一种多层塑料啤酒瓶，由三层塑料复合组成，其中两层是PET，另外一层是乙烯和乙烯基的共聚物，可储存啤酒的时间为12周。瑞士Altoplast-Claropack公司以改性尼龙层为阻隔层的五层PET瓶也已上市，2000年生产90万瓶投放市场，每个瓶重28
克，容积为500毫升，瓶装啤酒的保鲜期为4个月。另外，美国Plastipak包装公司和加拿大Husky注塑设备公司联合开发出一种用于生产PET阻隔性瓶子的多层瓶坯的新方法，气体阻隔层是通过共挤出一吹塑和最终型坯分开方法制得。
    4、表面涂层改性
    表面涂层法也是提高聚酯(PET)阻气性能而经常使用并且经济实用的方法。国外市场上的大多数塑料啤酒瓶都是将PET经过表面涂层法处理的产品。美国PPG公司成功开发了用于PET瓶的气体阻隔涂层技术，该涂层在废瓶回收利用时可去除。涂层由双组份的环氧一胺组成，该热固型涂层具有韧性和耐湿性，对0．5L的PET瓶，涂层厚度为4—19微米，对氧的阻隔性可提高2-12倍，涂层的使。用不仅不影响瓶子的透明性，而且能提高PET瓶的卷泽度。另外，日本日精ASB机械株式会社开发的硬质碳膜涂层(DIC)应用技术、法国Sidel公司开发的Acticl内表面无定型碳处理技术、瑞士Tetrapak公司的Glaskin工艺和Sealica工艺、利乐公司开发的在PET啤酒瓶内表面涂复20纳米SiOx涂层技术等，目标都是针对氧敏感性食品包装市场，如蕃茄酱、果酱以及啤酒瓶等。
    5、纳米复合改性
    20世纪90年代，世界材料科学进入了纳米时代。因此，纳米复合改性(采用纳米粒子、纳米材料)已经成为制备先进包装材料的主要途径和成功之路。其中，表面纳米涂层法是研究最广、投入最多的新技术，主要是采用各种高阻隔性涂料和各种涂覆技术，在PET瓶的内外表面形成很薄的阻透涂层，以隔绝气体的进出，从而达到啤酒保鲜及延长货架期的目的，已成为提高聚酯瓶气体阻隔性的重要手段。美国、日本、欧洲已开始使用，例如近两年美国Eastman化学公司和Nanocor纳米公司联合开发了以PET为基材的纳米复合包装材料，大大改进了阻隔性和耐
热性等性能，主要用于饮料包装。我国中国科学院化学所与燕山石化公司合作，进行PET／MT纳米复合材料(蒙脱土)及其应用的探索研究，已制造出半透明的啤酒瓶样品，据说阻隔性比PET瓶高出3-4倍，耐热性也有所改善，应用前景良好。目前正对纳米表面涂层可能会受到的一些影响因素，如瓶子比表面积、涂层韧性、食品安全等问题进行深入研究。
    总之，研究开发聚酯瓶(PET)表面涂覆新工艺，全面提高聚酯瓶的阻隔性，包装业还有许多曲折的路要走，还有大量的工作要做。

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