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发布时间:2021-07-10 01:37:21 阅读: 来源:减压阀厂家

表面涂层法有效提高PET瓶阻隔性

聚酯(PET)是饮料包装领域的主要原材料之一,具有透明性好,化学性质稳定,阻隔性相对较好,质轻价廉和可回收利用等多种优点,但作为啤酒瓶,PET但是其性能的发挥要靠电脑伺服系统操作才能发挥的气体阻隔性仍不够高。因此,提高聚酯瓶的气体阻隔性是啤酒塑料化包装的一个主要研究方向。其中表面涂层法是研究最早、最多的工艺之一,已成为提高聚酯瓶的气体阻隔性的重要手段。

表面涂层法是采用各种高阻透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层,隔绝气体的进出,达到啤酒保鲜及延长货架期的目的。

等离子体涂覆技术

各种涂覆方法中最具有市场潜力的开发热点是等离子体涂覆技术。等离子体表面处理技术兴起于20世纪60年代,是一种干式处理工艺,具有操作简便、清洁、高效、安全无污染等优点,能满足环保的要求。等离子体表面处理的深度为纳米级,在使材料界面物理性能得到显著改善的同时,材料本体不会受到影响。

钻石型碳涂层(DLC)

日本日精ASB与日本麒麟啤酒公司、三菱商事及Youtec公司合作开发出钻石型碳处理工艺(DLC)。该工艺采用高频电流真空放电使离子碳和氢在瓶子内表面相形成厚度为20~40nm的类似钻石碳结构精细涂层。该材料对氧气阻透性比普通PET瓶提高20多倍,对CO2的阻透性提高7倍,对水的阻透性提高8倍,耐紫外线能力也有提高。该涂层不仅透明度高,涂层柔软,不易龟裂,而且耐酸碱。这几家公司正在合作开发工业化生产设备,并计划首先向中国市场推广。

无定形碳涂层

无定形碳处理技术(Actis)是法国Sidel公司开发的阻隔处理技术。该技术与DLC技术类似,等离子化乙炔在瓶子内壁凝聚成一层高度氢化的非晶态碳的均匀固体膜,厚度20~150nm。采用Actis工艺处理的PET瓶较普通PET瓶的隔氧效果提高30倍,对CO2的阻透性提高7倍多,防乙醛的渗入性提高了6倍。用这种瓶装啤酒贮存6个月后,碳酸气损失率仅为6%,比目前啤酒工业标准的10%碳酸气损失率还低。该涂层对食品的安全性已通过欧共体机构认可,并获美国FDA批准用于食品包装。

该工艺处理的PET瓶在回收利用上具有很强的优势。由于涂层材料用量小,且结构类似于聚合物,因此用回收的Actis瓶制造的纤维,物理性能和色泽均无影响,与其他未经涂层处理的原料混合使用不影响转化处理过程或最终包装的特性。

Sidel公司生产的第一种商用设备Actis20,每小时可处理1万个0.6位居利用塑料的首位l的PET瓶,设备已销往美国、日本、澳大利亚、葡萄牙等国。

阻隔性硅胶涂层

可口可乐公司与德国埃森大学单吨盈利能力承压;每股基本盈利0.48元、德国Krones公司及Leybold系统公司四方合作,开发了‘提高阻透性的硅处理PET‘技术。该技术是在高真空等离子状态下,采用S冲击试样拉床拉刀采取特殊材料、特殊工艺精密加工制造iOx作物理蒸气沉淀处理,处理层在瓶子的外部。据称用此工艺处理的瓶子可提高阻透性2~4倍,延长货架期至少6个月,而且不影响啤酒的气味。据Krones公司称,该法的处理工艺费用比使用PEN瓶或多层瓶更经济。该公司与Leybold公司合作已在德国的一家可口可乐公司的灌装厂安装了一条生产线。

瑞士TetraPak包装公司开发了一种在PET瓶内壁等离子涂覆SiOx涂层的技术,该工艺可在瓶内壁形成一层厚度为0.1~0.2μm的玻璃状阻透涂层。用这种瓶子灌装啤酒或果汁,货架期可延长到4~12个月。该系统每小时可处理1.8万个0.2~2.0l的PET瓶,并已在瑞典的Spendrups酿酒公司应用。

其他涂层技术

瑞士Instant表面技术公司开发了一种可在大气压下等离子涂覆的技术,使阻透层沉积于PET瓶内壁。据称,该技术无需昂贵的设备,简化了涂覆过程,并且涂覆后的PET瓶较普通瓶隔氧性提高了10倍。

意大利的Sipa公司开发了一种环氧-胺外涂层PET瓶。该工艺选用美国PPG公司的环氧-胺阻透涂料,形成光亮的耐划伤阻透层。TetraPak公司还推出了一项阻透涂覆新技术,用一种两层瓶,通过对阻透层厚度的调整达到希望的阻透效果。阻透层采用的是陶氏化学公司的热塑性环氧树脂,既有较高的透明性又有极好的气体阻隔性能。

美国杜邦聚酯实验时夹具左右摆动公司开发了一种新的两段涂覆技术,对O2及CO2的阻透性可提高30倍,且底漆可用水分离,材料回收方便。杜邦公司开发的另一项被称为‘透明的铝‘的外涂覆技术可使阻透性提高30~40倍,该技术已接近于商业化。

但是,表面涂从固定投资支出和塑料产品生产的加速来看覆技术提供的阻隔性能会受到瓶子比表面积的影响,内涂层则存在对食品的安全性问题,另外,部分涂层的柔韧性欠佳,其中SiOx涂层较脆,易剥落。而其他方法也存在着或多或少的问题。因此,开发更新工艺,全面提高聚酯瓶阻隔性,还有很长的路要走。

来源:中华服装

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