提高pet啤酒瓶阻隔性能的主要方法
1高阻隔二氧化硅
SiOx通过Glaskin[7-8]方法涂覆在注射拉伸吹塑PET瓶的内表面上。SiOx涂层具有透明、防水、可蒸馏的优点,阻隔性能优异,甚至达到玻璃的水平。试验表明,采用该技术,啤酒的贮存期可达4 ~ 65438±0.2个月,符合啤酒贮存期的要求(美国为65438±0.20d,欧洲为65438±0.80d)。S i Ox的缺点是弯曲量小,抗断裂能力差,成本高。许多公司[4,9-12]已经应用SiOx作为PET瓶的阻隔层。
⒈2无定形碳沉积技术
无定形碳沉积技术ACT IS(AMORPHOU S CARBON treatment O N in TERN AL surface)由法国Side EL公司开发,通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在PET瓶内壁喷涂一层无定形碳。Act is涂层呈琥珀色透明,厚度为1× 10-7 m,该技术可以大大提高阻隔性能,阻隔C O 2提高7倍,O 2提高3 0倍,甚至提高35倍。此外,利用化学气相沉积(CVD)技术在P E T瓶内壁沉积一层硬碳层(DLC),可以将PET瓶对O2的阻隔性能提高10倍。同时涂层不受酸或碱的影响,颜色为浅棕色。
⒈3环氧胺
Bai rocade是工业公司的产品,是一种环氧胺。液体环氧胺喷涂在P E T瓶的外壁上,然后在红外线烘箱中固化。与其他阻隔涂料相比,环氧胺对温度和湿度的稳定性更好,同时,该涂料还能经受巴氏杀菌。PPG公司的测试表明,Ba i ro c a d e对O2的阻隔提高了65438±0.2倍,啤酒的保存期超过3个月。
4其他
包括Te t r a Pa k公司的阿瑟i c a技术、DowCh emi ca l公司的Blox涂料和有机-无机混合涂料。* * *混合或* * *聚合是性能和成本之间的折衷。具有优异阻隔性能的树脂与P . E . T混合或聚合以提高阻隔性能。从技术上讲,它们比多层复合挤出工艺更简单、更便宜。目前该方法使用的树脂有MXD6(PA)、LCP和PEN [5-6,15-18]。MXD 6的阻隔性能是PET的19~20倍。因为与PET有相似的加工条件,所以更容易与P E T ***混合。它的缺点是瓶子的透明度会随着MXD6含量的增加而降低[2,19]。Nanocor公司[4]用其纳米粘土对M X D 6进行了改性,M 9对CO2和O2的阻隔性能分别比MXD6提高了5 0%和75%。LCP对O2的阻隔性是PE T的2 00倍,且不易受湿度影响。由于LCP和PET的成型条件不同,注射拉伸吹塑成型存在一定困难,成型的瓶子不透明。
P EN与P ET结构相似,但由于萘比苯环刚性大,PEN比P E T具有更突出的性能,如高拉伸强度和模量、低收缩率等。,并能防止紫外线,保持透明。PEN对O2的阻隔性能是PET的4倍,对CO2的阻隔性能是PET的5倍,其玻璃化转变温度为120℃。但由于价格(约为PET的6倍),其应用受到限制。目前,约7 0%的阻隔PET瓶属于多层复合瓶,通常为3、5或7层。多层复合技术在利用材料优异的阻隔性能的同时,可以最大限度地减少自身的缺点,比如EVOH,它对水非常敏感。当干燥EVOH的玻璃化转变温度为70℃,水分含量为8%时,玻璃化转变温度低于室温,因为水会塑化EVOH。
PET多层复合瓶使用的材料一般包括MXD6、EVOH、热塑性环氧树脂和除氧剂。例如,以MXD 6为阻隔层的三层瓶可用于热灌装食品和啤酒的包装,采用PET/EVOH/PET三层结构,啤酒的储存期可延长至12周,含4.5%LCP的PET/LCP瓶阻隔性可降低70%。世界上开发的pet啤酒瓶品种繁多,功能各异。美国开发了一种涂有硬碳膜的pet啤酒容器。pet瓶身的原料为碳化氢,薄膜成分含有60%-90%的无定形碳元素和65,438+00%-40%的氢元素。薄膜厚度为200-400埃,阻隔能力提高了65,438+00倍以上。材料是柔性的,薄膜在拉伸过程中不会损坏。硬质碳膜可以吸收轻微异味,阻隔香味,具有优异的化学稳定性、耐酸碱性、耐高温性(300℃)、透明性和高空性,使用安全,符合fda的安全标准。
美国采用真空等离子体增强化学气相沉积技术在pet塑料瓶的内表面涂覆类金刚石碳(dlc ),起到了啤酒和瓶子之间的阻隔作用,将pet的气体阻隔性提高了5-10倍。涂有dlc膜的pet瓶气味小,对啤酒香气吸附小,可回收再装啤酒。
美国schmalbachlubeca公司生产的3层PET/N/PET啤酒瓶,采用日本growncork公司的带pk拉环的铝制皇冠盖,仅重25g,可保持啤酒保质期6个月。还开发了pet/EVOH/pet三层结构啤酒瓶和以脱氧材料为屏蔽层的三层结构PET啤酒瓶,符合环保要求,可回收利用。
美国Miller公司开发了一种聚酰胺屏蔽层(pet/屏蔽层/pet/屏蔽层/pet)五层结构的pet啤酒瓶,由两层塑料树脂,即pet和屏蔽树脂材料制成,芯层pet由屏蔽树脂材料制成,芯层pet可在消费后回收利用。瓶子由cpt专利技术制成。瓶身经过巴氏杀菌,不会变形、破碎、软化,物理性能和强度稳定。啤酒的保质期在4个月以上,和玻璃瓶、金属罐包装的啤酒基本相同。目前在中国市场能看到的pet包装啤酒品牌主要有1和三得利M ⅸ啤酒,属于果味啤酒系列,包装鲜亮,有桃子等三种口味。2.比利时麦斯威尔啤酒,沿袭比利时马腾斯风味,口感醇厚;3.银狮啤酒,秉承美式工艺酿造理念,PET瓶纯生啤酒包装,口感清新纯正;4.蓝壳啤酒,在与蓝带中国整合后,推出了口味重、杀伤力强的pet瓶;