目前,PET包裝瓶市場(chǎng)上正在尋求一套既可以降低阻隔成本、易于加工,同時(shí)又不降低透明性、便于回收的整體解決方案。新型的添加劑和阻隔樹(shù)脂將迎合這些市場(chǎng)需求。此外,其它添加劑如紫外線(xiàn)屏蔽劑、抗靜電劑、賦香劑、氣味控制劑等在滿(mǎn)足市場(chǎng)需求上也起到了一定的作用。PET包裝瓶的市場(chǎng)應用領(lǐng)域包括飲料瓶、食物包裝領(lǐng)域和諸如包含個(gè)人護理品等的非食品包裝領(lǐng)域。美國Townsend的分析家Fred Gastrock 預計今年P(guān)ET包裝瓶的銷(xiāo)售總額將會(huì )在2004年60億英鎊的基礎上增加5~6個(gè)百分點(diǎn),其中PET瓶在啤酒包裝領(lǐng)域上的應用還不是很多,只有0.25~0.30億英鎊,但有望增加25~30個(gè)百分點(diǎn)。Gastrock還分析了PET瓶在諸如食品包裝、非食品包裝、飲用水瓶以及運動(dòng)飲料瓶等包裝領(lǐng)域上的應用前景,截至2009年,PET瓶在這些領(lǐng)域的銷(xiāo)售額將會(huì )上升8~10個(gè)百分點(diǎn),同時(shí)他還預計PET瓶在碳酸軟飲料(CSD)包裝領(lǐng)域的應用將會(huì )增加3%。工業(yè)專(zhuān)家聲稱(chēng),與2L的飲料瓶相比,小型碳酸軟飲料瓶的阻隔性能優(yōu)良,因此在全球的應用前景看好。SBA-CCI研究表明,一次性小型PET容器主要用于制造組合裝中的12盎司大小的8個(gè)小包裝盒,預計今年這些小包裝盒的使用量將會(huì )上升250%,并在未來(lái)三年內上升到50億個(gè)。
阻透技術(shù)的解決方案
提高PET包裝瓶的阻隔性能可以延長(cháng)物質(zhì)的貯存期限,目前主要通過(guò)外層涂覆、使用惰性高分子阻隔層、添加活性氧阻隔劑的方式來(lái)增加阻隔效果。例如對于那些比表面積非常大的碳酸飲料瓶來(lái)說(shuō),惰性阻隔層可以保持其瓶?jì)鹊亩趸細怏w不流失,還能阻止氧氣滲入瓶?jì);而活性氧阻隔劑則能移除密封時(shí)殘留在瓶?jì)鹊难鯕庖约巴ㄟ^(guò)瓶壁滲透進(jìn)去的氧氣。一般在果汁飲料和啤酒的包裝瓶中使用這些活性氧阻隔劑。多層阻隔配方是把這兩種阻隔方案有機結合起來(lái),也即在惰性阻隔樹(shù)脂層的基礎上復合一層活性氧阻隔劑。單層阻隔配方則是把尼龍、活性氧阻隔劑和PET樹(shù)脂進(jìn)行熔融共混。大部分工業(yè)專(zhuān)家均認為,為了滿(mǎn)足不同應用領(lǐng)域對PET阻隔性能的要求,必須不斷研究提高阻隔性能的配方。 <Y>
“ColorMatrix公司是全球唯一的一家生產(chǎn)和銷(xiāo)售BP的Amosorb氧氣清除材料的企業(yè),最近更是獲得了獨家代理銷(xiāo)售Nanocor公司的Imperm系列產(chǎn)品的資格。Imperm系列高阻隔尼龍納米復合材料是由Nanocor公司生產(chǎn)的納米陶土和Mitsubishi化學(xué)公司(MGC)生產(chǎn)的MXD6芳香尼龍復合而成!癐mperm系列高阻隔材料可以用作內層材料,充當包裝容器的惰性阻隔層;而Amosorb可以用作外層材料,充當活性氧阻隔層;把這兩種材料有機結合起來(lái)可以就可以制成性?xún)r(jià)比非常高的啤酒包裝瓶! McBride同時(shí)還指出,Amosorb既可以用于多層或單層阻隔材料,也可以用于涂層阻隔材料。在涂層阻隔包裝瓶中,加入少量的Amosorb可以形成一層安全網(wǎng),預防運輸裝卸過(guò)程中涂層脫落。ColorMatrix公司于2005年開(kāi)始生產(chǎn)Amosorb100,與標準的Amosorb4020相比,Amosorb100能使回收料的發(fā)黃現象減少30%。PET回收料(r-PET)發(fā)黃的主要原因在于粘合劑和活性氧阻隔劑的使用。最后McBride說(shuō),隨著(zhù)Amosorb 的廣泛應用,ColorMatrix公司將會(huì )一如既往地為PET阻隔包裝材料的回收利用做出不懈努力。 $6m H~H
q vF X
Invista 的PolyShield新型工藝技術(shù)最早提出于2004年,該公司聲稱(chēng)這項新工藝可以提高PET單層阻隔包裝瓶的透明度及氧氣清除能力,同時(shí)還能提高芳香尼龍MXD6的混合能力。芳香尼龍MXD6既可以用作惰性阻隔層,也可以用作活性氧吸附層。PET經(jīng)PolyShield工藝處理后,與MXD6可達到完全共混,從而可維持材料的透明度不變。在MXD6和處理后的PET共混時(shí),同步加入過(guò)渡金屬催化劑,使活性氧吸附劑與MXD6反應;用過(guò)渡金屬催化劑比用水蒸氣催化MXD6更易于控制,也更加安全可靠。PolyShield可用于啤酒及碳酸型果汁飲料的阻隔包裝瓶,因為此類(lèi)包裝既需要惰性阻隔層,也需要活性氧阻隔層。PolyShield已通過(guò)歐洲的食品安全認證,現正積極申請美國食品及藥物管理局(FDA)2006年的安全認證。目前,已證明PolyShield技術(shù)用于彩色包裝瓶時(shí)是可以回收利用的,但應用于透明包裝瓶的回收利用性能還有待進(jìn)一步檢測。M&G 公司的研究小組成功開(kāi)發(fā)出一種名為ActiTUF的新型PET樹(shù)脂,這種樹(shù)脂不但添加了該公司專(zhuān)用的活性氧吸附劑,還包括一層惰性的氣體阻隔層。M&G 公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出三種型號的新型PET樹(shù)脂,一種是僅添加活性氧吸附劑的樹(shù)脂,一種是僅添加惰性阻隔層的樹(shù)脂,還有一種是兩者都添加的。每一種型號的樹(shù)脂均可以通過(guò)改變添加物的比例來(lái)調節樹(shù)脂的性能,從而滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。Swift 進(jìn)一步補充說(shuō),ActiTUF系列樹(shù)脂主要用于制作單層阻隔包裝瓶;單層阻隔包裝技術(shù)的優(yōu)勢在于顧客不用再投資購買(mǎi)其他的設備,而且對生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)可以更方便有效地測定PET的轉換率。歐洲啤酒制造商Inbev于2003年首次使用ActiTUF樹(shù)脂制成的PET啤酒瓶,其產(chǎn)品現已在其他國家陸續上市。該公司聲稱(chēng),ActiTUF樹(shù)脂對食品直接接觸的安全性已通過(guò)歐洲和美國國家安全體系的認證。Petcore 已于2005年簽發(fā)了關(guān)于彩色阻隔包裝瓶可回收利用的鑒定書(shū),同時(shí)還簽發(fā)了一份為期兩年的關(guān)于透明和淡藍色阻隔包裝瓶可回收利用的暫時(shí)鑒定書(shū)。 PET瓶生產(chǎn)廠(chǎng)商Constar國際股份有限公司已成功研發(fā)出將其生產(chǎn)的Oxbar活性氧吸附劑添加到多層阻隔包裝瓶中的技術(shù),該公司目前正致力于將其研發(fā)的Monoxbar單層阻隔瓶技術(shù)實(shí)現商業(yè)化。Constar公司說(shuō):“我們希望大力推廣單層阻隔包裝技術(shù),多層阻隔包裝的投資成本太高了!盋onstar公司正在積極尋找一種能把單層透明阻隔包裝瓶與DiamondClear活性氧吸附工藝有機結合起來(lái)的新技術(shù)。該公司聲稱(chēng):“結合DiamondClear工藝,該公司能制造出透明性及光澤度與純PET包裝瓶一樣好的阻隔包裝瓶! “此項技術(shù)瞄準的主要是那些目前使用玻璃做容器以后有可能轉向PET容器的應用領(lǐng)域,特別是對氧氣滲透率要求比較嚴格的小型包裝容器!