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当纳米聚合PET瓶的阻隔性及加工技术研究二

发布时间:2021-09-10 23:42:01 阅读: 来源:架子管厂家

纳米聚合PET瓶的阻隔性及加工技术研究二

二、提高PET瓶的阻隔性

1、提高阻隔性的工艺

提高PET包装阻隔性的方法除了纳米复合与喷镀外,还有许多其他方法,如通过合成具有相同化学结根据结算构的新型树脂来提高树脂本身的阻隔性;采用共挤出或共注射技术在PET瓶壁间夹入其他阻隔性材料,如EVOH、PA6、PAN等;用高阻隔性塑料乳液涂复于PET表面,如用PVDC乳胶涂复,其中可分为瓶坯涂复干燥后再拉伸吹塑成型及拉伸吹塑后再涂复两种方法;采用高阻隔性填料与PET树脂共混后再进行PET瓶成型加工;还可将某些阻隔性聚合物材料与PET共混改性,也能较好提高PET的阻隔性。

如英国CMB工艺公司研制了一种名为“OXBAR”的材料,以95%以上的PET和氧化MXD6(主要为尼龙)以及氧化催化作用的钴盐[(50~20)×]共混而成,探索其他生物启发材料用这种材料经挤出吹塑制成的瓶子的内部氧气含量为零,并可保持两年之久。再如,以20%的EVOH与PET共混能改善PET的阻隔性,同时不损害其原有的力学性能。酒类的传统包装是玻璃瓶,塑料用于酒类包装困难很大,PET、MXD6(尼龙类)与PET的共注吹塑瓶,以及涂布PVDC的PET瓶用于试装啤酒、白酒之类,均因其阻气性不足而未获推广。

为使塑料包装容器达到玻璃瓶的包装质量而又消除玻璃瓶易碎的缺陷,国外许多公司都将PET“玻璃化”,即在PET塑料表面涂布氧化硅(SiO2)。由于涂层薄,不影响PET的回收。SiO2涂布的瓶,均能通过现行的回收途径加以利用。德国Leydold公司开发了一种新的电子束(EB)真空基材涂层技术,在8~10μm厚的PET薄层上涂布SiO2,其涂布速度已达镀铝的1/3。EB真空涂层技术的缺点是蒸发速度不稳定。

日本ULVAC公司开发了一种新工艺,据说可以克服上述缺点。但这种真空涂层产品目前价格较贵,一般包装成本为50日元/m2,杀菌包装为60日元/m2。美国Eastpac公司已采用专门设计的等离子增强化学沉积工艺涂布PET薄膜及瓶类。此技术涂布厚度不足0.2μm,但其阻氧性已达十倍于未涂布的容器,其水蒸气透过性也降低了2/3。Flex产品公司采用电子束积附技术,在PET薄膜表面涂布0.9μm以下的特殊处理SiO2,开发出了Transpak包装薄膜。该薄膜具有良好的透明性,其透湿性也得到了极大的改善,仅为未涂布前PET的1/13,比PP小1/5,其阻气性也优于金属化的PET和PVDC涂布的PET。由于SiO2涂层较脆,某些涂布PET包装的阻渗性在运输和销售过程中会损失高达50%。有人建议将涂层置于层合材料之间。

但是,合成新树脂一般来说投入大,研制周期长,共挤出和共注塑的设备复杂,设备投资、成型技术要求高,而且乳胶涂料要解决不同树脂间的黏接性和瓶表面外观质量问题。因此,涂复技术难度大。采用阻隔性填料还要解决好卫生要求等。

2、提高PET瓶的耐热性

现行的双向拉伸PET瓶只有局部定向结晶,不同于双向拉伸聚酯薄膜的完全定向结晶。后者通过热定型后可在100℃下使用,而前者只能耐65加快编制产业计划℃以下的温度,65℃以上的高温会使瓶子产生收缩变形,容积发生变化,不能进行热灌装或高温消毒。提高PET瓶耐热温度目前采用以下几种办法:

一是提高拉伸吹塑温度。采取这一方法可将灌装温度提高到70℃。

二是吹塑的同时进行热定型,并在模具中冷却,热定型的温度越高,PET瓶的收缩率越小,成型周期也越长。

三是将吹塑后的瓶在其他装置上进行热定型,这要增加成本,但如果采取特殊的热定型方法消除材料的内应力,可将使用温度范围提高至85℃左右。

3、瓶用PET的共聚改性

从PET的包装性能(表1)看,PET瓶的长期使用性能均不能满足要求。因此,PET常与其他阻隔性能好的材料单体、齐聚物共聚或与这些聚合物共混以达到增进阻隔性能的目的。阻隔性好的材料包括:1,4二甲基环己二醇(CHDM)/PTA共聚物;EG/2,6-萘二甲酸(PEN) EVOH/乙烯醇共聚物等收882跌1.01%。其他的瓶用料合成实例如EG/PTA/POA;PIA/BHET;杂化共聚;纳米原位聚合;EG/NDC/PTA;EG/NDG/PIA;EG/EVOH/PIA;PET基共混材料(EVOH,MXD6PVDC等)。在这些组合材料中再配合纳米原位聚合技术,可以得到综合性能很高的瓶用料。(待续)

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