氧气入内化成水 PET瓶阻隔系统新进展

日期:2020-02-13编辑作者:化工塑胶

“增强可回收性、节能降耗、延长营养成分保存周期、拓宽应用范围,是聚对苯二甲酸乙二酯瓶现阶段发展的四大趋势。通过新型添加剂的辅助,易于回收的PET瓶能在更多领域替代玻璃瓶和聚乙烯瓶;而在原材料阶段就预先对材料的可回收性给予考虑,才能帮助下游包装企业往这个方向走。”美国嘉洛斯塑料着色剂有限公司总经理蔡俊雄接受采访时说。 再循环、能量节约、可持续发展的观念已经越来越深入人心了,饮料瓶生产商也在努力寻找这样的解决方案。一些生产商正通过高性能添加剂来达到这样的效果。 高阻隔性能添加剂的使用,是目前在世界上一个比较重要的趋势。以前,想要达到较好的阻隔效果,瓶壁就要做得比较厚。现在阻隔性能提高了,即使瓶壁较薄也同样能达到保护饮料的作用。他介绍说,以后的饮料瓶壁将会非常薄,喝完饮料后,双手一拧就可将瓶子挤扁,回收更方便。虽然购买添加剂增加了一些成本,但因PET用量少了,总成本是下降的,而且对环境保护会有所帮助,嘉洛斯现在正在将这种理念推荐给中国的客户。今年嘉洛斯推出的Amosorb和AmosorbSolO2是两种特别为对氧气敏感的饮品及食品的PET容器包装而设计的吸氧剂,能令产品获得更佳的保护和更长的货架寿命,就是一种可行的选择。 现在消费者对饮料中营养成分的要求越来越高。比如在饮料保质期内都要求有100毫克的维生素C,这需要改善包装瓶,尽量减少营养成分的流失。另外,一般牛奶饮料都是用PE瓶装,新的概念是用可以延长保质期的PET瓶。以前的牛奶瓶为了阻隔紫外线,都做得很厚,而且通常是白色PE瓶。此次嘉洛斯展出的UltimateUV390紫外光吸收剂,能为塑料制品以及塑料容器内对紫外光敏感食物和饮料提供全面、广泛的保护;Lactra则是一种能提高包装物美观性的高效阻光剂,他们能让半透明PET瓶子包装的牛奶达到承诺的保质期,而这是传统方法是做不到的。 据了解,欧洲很多大品牌已经与嘉洛斯展开了合作,开始广泛应用PET瓶。他相信,PET在啤酒包装方面获得应用后,红酒、运动饮料、保健品的包装很快就会跟进,用塑料这种更易回收的原料代理玻璃。 另外,虽然PET材料可以多次循环使用,但每循环使用一次后,性能都会衰减;多次重复利用后料也会变黄,而且重复利用的次数越多,颜色越深。为此,现在PET瓶回收利用的时候,只能降级使用,从透明产品改用到有色产品包装上。蔡俊雄表示,在嘉洛斯看来,任何添加剂在开发阶段就要考虑到再循环,争取让透明料在回收后重新利用时,还能用在透明产品中,不要影响到产品的外观和质量。目前嘉洛斯正在开发一些淡化再生后材料颜色的助剂。 除了提供包装材料性能外,添加剂还能改善塑料的加工性能,达到节能降耗的效果。嘉洛斯在这方面主要有两个方向:一个是降低加工过程热能耗的SmartHeat技术;另一个是提高加工效率,减少加工过程中摩擦的Eze技术。通过降低材料的加工温度,一方面可以节能,另一方面可以降低对设备的要求。嘉洛斯开发的JouleRHBReheat,JouleRBKReheat和OpticaToner等吸热剂,可以在混配料的时候加入。这样,下游企业在注塑过程中就不用再加任何东西,从而可以提高生产效率。 “我们正在扩大苏州工厂的产能,希望在2010年前,把该厂的生产覆盖至公司的全系列产品。”蔡俊雄说。继2008年在苏州建设第一条着色剂生产线之后,嘉洛斯的PET树脂增强剂和添加剂产品线都将在今年内实现中国本土供应。

当然,每种技术都有优缺点,比如表面涂层技术需要增加涂层设备的投资,如果是外涂层容易刮伤,如果是内涂层则还要考虑消费者对其卫生的心理担忧。目前比较理想的是把阻隔树脂或者氧清除剂共混到PET中,制成单层瓶,这样既可以利用现有的设备,瓶体的设计也不受限制。但是,这样的话,回收问题也成为了这些PET处理的一大难题。

用于PET多层复合瓶的材料一般有MXD6、EVOH、热塑性环氧树脂和氧清除剂等。例如,以MXD6为阻隔层的3层瓶可用于热灌装食品和啤酒的包装,PET/EVOH/PET3层结构可以使啤酒的储存期延长到12周,含4.5%LCP的PET/LCP瓶可使对O2的阻隔降低70%。

APPE推出PET瓶高效阻隔新系统

目前,全球约有62%的高阻隔性PET瓶在生产过程中采用多层共注技术,25%采用单层PET技术,其余13%采用涂层技术。但由于各类PET瓶在容量、保质期限及性能方面的要求都迥然不同,因此,目前还没有哪一种生产技术可以完全占领市场。

氧清除剂是近年来兴起的一种技术。这是一种主动阻隔技术,利用材料对O2有选择性反应的特点,达到清除O2的目的。Amoco Polymers公司生产了添加氧清除剂的Amosorb3000树脂,目前,多家公司已经把这种材料应用到PET瓶上。Honeywell公司的Aegis产品,在PA6中添加2%的纳米材料的基础上,加入氧清除剂,阻隔性能可达到玻璃的水平,该公司的AegisOX产品已经用于生产12盎司的3层啤酒瓶。Constar的Oxbar也是一种优异的氧清除剂。

阻隔PET瓶多层复合瓶一般为3层、5层或7层。多层复合技术在利用材料优异阻隔性能的同时可尽量减小其本身的不足之处,比如EVOH,对水十分敏感。干燥的EVOH玻璃化温度为70℃,水分含量为8%时,玻璃化温度低于室温,这是因为水会对EVOH产生塑化作用。

APPE在一份声明中说:“PET容器壁有一些微量的Activ Seal催化剂,一旦PET瓶被封闭,催化剂就会释放一定剂量的氢。”“少许的氧气进入容器壁,会与催化剂表面上释放的氢形成可忽略不计的无臭无味的水。Activ Seal正是通过这种方式,有效的阻止氧气入瓶内的不利影响。”

欧洲最大的PET瓶生产商APPE已经推出了一种新型PET瓶屏障系统。在最近于马德里举行的世界果汁大会上,APPE展示了这一新型系统。

众所周知,瓶装饮料极易因氧气的进入或CO2的逸出而变味,这就要求作为饮料瓶的材料首先要隔氧性能高。其次,该材料还要对CO2有良好的阻隔性。

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