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PET啤酒瓶阻隔性能提高的技术应用二

2022-04-28 来源:新疆机械信息网

PET啤酒瓶阻隔性能提高的技术应用二

涂层技术

1.有机涂层

①非等离子体涂层

ICI公司开发的水基PVDC共聚物乳液是1种PET容器外层用有机涂层,可用浇塑法、喷涂法及帘式涂布法在容器表面涂敷厚度为0.02mm的涂层,使O2的渗透性降低80‰20世纪90年代初期曾被metal Box公司广泛用于1.5L PET啤酒容器。但由于回收问题.该法并不受欢迎。

PPG公司生产的Bairocade是使用1种两组分环氧胺外涂层专利,对O2和CO2有很好的阻隔性。这种涂层韧性好,耐温、耐湿,且可赋予透明PET瓶颜色,增加了回收时的可分检性。此外,涂层可用含表面活性剂的碱液处理后去除。该产品被澳大利亚Amcot,容器包装公司用于400ml啤酒瓶。

杜邦正在开发1种两步法外涂层新技术,命名为Edge,可以增加PET瓶的阻隔性、颜色和装饰效应。与涂敷前相比,PET瓶对O2和CO2的阻隔性提高了约30倍,产品的货架寿命可以大于6个月。此外,研究表明,这种瓶可以通过普通的PET碎片回收方法进行回收。

②等离子涂层

有机等离子涂层可用于PET瓶的内层和外层。日本Kirin Brewery、Nessiei和法国Sidel等公司均开发出这类工艺。其中。Kirin的工艺称为类金刚石碳工艺(DLC);Sidel的工艺称为“ACTIS”,即在内表面上进行无定型碳处理。ACTIS工艺和DLC工艺均可以产生非结晶的无定型涂层,二者均采用乙炔作为等离子气体,涂层的组成也非常相似,含有35%~38%的氢。两种工艺的主要区别是采用的能源不同,涂层厚度不同。适用场合不同。ACTIS以微波作为能源,不存在内部电极;DLC则以射频作为能源,具有内部和外部电极。ACTIS涂层的厚度可达0.2μm,而DLC的涂层厚度仅为0.02~0.04μm。ACTIS已经于2000年6月获得美国FDA批准可以用于食品接触领域。另外欧盟TNO组织也认可它的食品安全相容性。DLC与食品接触的相关认可尚不清楚。

2.无机涂层

无机涂层是具有良好阻隔性的透明、致密膜,一般通过化学气体沉积(CVD)过程获得。无机涂层的一个潜在问题是脆性比较大,变形大时容易破裂。

Best PET是可口可乐、Krones和Leybold等公司共同开发1种用于PET瓶外表面的氧化硅涂层。涂敷这种涂层的PET瓶的阻隔性是普通PET瓶的2~4倍,额定产率为每小时2万只500ml瓶。

Tetra Pak开发的专有Glaskin技术。采用真空沉积工艺,可以在PET瓶的内表面形成一层玻璃状硅氧化物阻隔性涂层。

3。利用氧清除剂

氧清除剂可用于多层结构的吸氧层和瓶盖的衬里材料,可以有效地清除通过PET外层传人的或通过瓶盖进入的少量O2。

氧清除剂Amosorlb 3000是1种具有很高清氧活性的透明韧性共聚酯,其与瓶用树脂相容,已经获得美国FDA批准用于多层结构瓶的内层。

Crown Cork & Seal推出的Oxbar是氧清除剂与MXD6聚酰胺的混合物。

美国Darex容器产品公司和eval公司共同开发的Dareval材料的主要成分为专有氧清除剂和EVOH共聚物,氧清除剂可以被水汽活化。与单一的EVOH不同,这种材料最主要的特点是在相对湿度100%的条件下仍可保持阻隔性能。试验表明,含5%Dareval的3层注塑瓶最少在120d内具有类似玻璃瓶的性能。

霍尼韦尔国际公司生产的NC2则为加入专有氧清除剂的原位聚合聚酰胺6。

4.避光保护

减少光线的直接照射,也是延长啤酒货架寿命的有效手段。

伊士曼生产的Amber Guard聚合物,正是这样1种专门为啤酒包装开发的特殊配方PET树脂。Amber Guard是一种预着色PET,有色成分直接聚合入聚合物主链,颜色均匀性好,可以较好地屏蔽紫外线和可见光。

此外,上文提及的Edge在提供阻隔性能的同时,也具有避光保护的作用。

综上所述。目前多层瓶技术是1种不错的选择,在使用高阻隔性树脂作为中间层的同时,还可通过添加氧清除剂或合适的避光助剂进一步提高啤酒的货架寿命。对于装瓶前经过冷过滤和快速巴氏消毒的啤酒可用此结构的瓶体进行包装,操作须在消毒下进行。

对于可以进行巴氏消毒的啤酒瓶。多层瓶的PET层需要被含有萘二甲酸酯的共聚物替代,以提高瓶体的耐温性。

无定型碳或二氧化硅涂层也是提高PET或低含量萘二甲酸酯共聚物瓶体阻隔性的有效方法。这些方法在回收时比多层瓶技术更具优势。

对于可以重新使用和重新灌装的啤酒瓶领域。PEN是很合适的选择,其制得的瓶体可以在85℃下进行洗涤。尽管PEN树脂的生产成本较高,不过由于瓶体可以多次使用。因此在一定程度上降低实际使用成本。

(作者/陈乐怡)

《中国化工信息》

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