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高阻隔性聚酯前景广阔机箱调味酱新骨瓷保暖鞋振动开关Frc

发布时间:2024-01-09 10:00:33 阅读: 来源:酒柜厂家

高阻隔性聚酯前景广阔

聚酯是热塑性饱和聚酯的总称,它包括PET、PEN、PCT及其共聚物等。其中PET是开发最早、产量最大、应用最广的聚酯。自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)商品化以来,由于廉价的原料以及所制的薄膜和容器具有诸多优点,如质轻、透明、容易重新密封,因而其使用领域日益扩大,用量亦越来越大,成为塑料包装中用量增长最快的树脂。目前世界上每年仅PET 瓶消费树脂就高达300万吨以上,大部分作为一次性包装使用。近几年来,随着人们生活水平的不断改善,和消费水平的日益提高,对塑料包装的高性能、多功能性及环境保护性的要求也越来越高。尤其是高阻隔性作为 PET 包装材料的主要功能,日益受到人们的关注,并得到了迅速发展。本文就高阻隔性聚酯(PET、PEN),特别是PET瓶的国内外现状和技术发展作了评介。

高阻隔性容器

所谓高阻隔性,通常是指包装材料对气体、液体等渗透物具有高的阻隔作用。诸如防止氧气的侵入以避免食品氧化变质;防止水或水蒸气的渗透以避免商品受潮变霉;防止香气、香味的逸出以避免食品品质的降低/降级;防止二氧化碳的外逸以免饮品变味和变质等。因此,高阻隔性PET 主要用于制作食品、饮料等包装。

近几年,对包装用树脂容器的要求越来越高,也越来越多样化。比如,为了加热杀菌在灌装时必须采用耐热容器;为了灌装含二氧化碳饮品必须采用耐压容器。此外还有其它多种多样的性能要求,比如包装容器的轻量化、薄壁化、小型化及多样化,以及为保护灌装物品性能品味而要求的各种高阻隔性能以及耐化学性等。

据报道,目前国外市场上的大多数PET啤酒瓶都是采用经过改性的高阻隔性PET制作的。高阻隔性PET 包装容器在饮料、啤酒、化妆品的包装方面已得到一定的应用。据国外资料报道,美国可口可乐公司在中南美洲已将高阻隔性聚酯包装材料用于啤酒包装以及500毫升可口可乐包装。

高阻隔性聚酯技术

以PET为代表的聚酯由于综合指数优,在饮料包装中得到广泛应用。 1995年世界PET瓶用树脂消费量超过250万吨,2002年消费量为450万吨。由于PET树脂性能稳定,不与饮料发生反应,瓶材溶出内容物量极微,卫生性好,安全可靠,不会给饮料带来不良的味道,可回收利用,因而PET 瓶在饮料、乌龙茶、红茶、矿泉水等包装方面已得到广泛应用,在世界瓶装饮料市场所占份额超过70%,在我国碳酸饮料市场所占份额已达57.4 %。高阻隔性PET作为PET聚酯一个新的应用领域,巨大的发展潜力促使一些大公司针对纯PET阻隔性差的问题,分别从原料、设备、加工工艺和PET 改性等几方面对高阻隔性PET进行开发研究,旨在取代啤酒、奶制品和果汁等领域的玻璃瓶和金属罐包装。

共聚改性

为提高PET的阻隔性能,通常采用二醇类、二羧酸类或NDC(2,6-萘二甲酸二甲酯)等作为共聚载体,对聚酯进行共聚改性。最近,日本三井石油化学公司开发的共聚酯B010就是由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇和一种特殊的二醇聚合而成的,属非晶型聚合物。当其与20%的PET共混时,共混物可在与PET相同的条件下成型加工,气体阻隔性能优于PET。产品主要用于小型塑料容器市场。美国Amoco公司开始生产一种含有稳定氧键的透明共聚聚酯Amosorb3000,用该共聚聚酯制作的啤酒瓶不仅能阻隔从容器壁通过的氧,而且可以靠它们之间的间隙进行密封消除生产中封存在容器顶部的氧。

共混改性

在PET中加入其它物质(如LCP、MAX6、PEN、纳米/无机/粒子等) 对PET进行共混改性,现已有改性PET进入市场销售阶段。用这种PET制作的饮料瓶不仅提高了耐热温度、气体阻隔性和耐紫外线性,还可进行高温清洗,且可在高温下灌装饮料。此外符合环境保护,可以重复使用,是未来取代玻璃啤酒瓶的理想高分子材料。国外正在研究通过PET和液晶聚合物(LCP)、聚裹胸萘二甲酸乙二酯(PEN)共混制得更薄、更好的阻隔性包装容器。L CP有极好的阻隔性,在PET/LCP共混物中,LCP粒子被双向拉伸,分子形成类似于片状的结构,片状结构平行错开排列,对气体渗透有类似于迷宫的效果,可有效地阻止气体的渗透。此外,PET/LCP多相结构呈不透明雾状,也是对光敏感的奶制品的理想保护包装。

多层复合改性

为提高聚酯PET的阻气性能,国外市场上的大多数塑料啤酒瓶是PET经过表面涂层法或多层复合法制得的。有代表性的多层瓶为EVOH与PET共挤吹塑制成的PET/EVOH/PET/EVOH/PET五层瓶(中间有粘接剂层),PET /MXD6尼龙系五层瓶等。最近美国Superex聚合物公司把LCP作为PET的层合阻隔材料,用于制作啤酒瓶,效果比涂复EVOH和PVDC涂层的PET瓶好,还可制作食品盘子作为微波加工食品包装。法国P echiney公司最近也研制出一种多层塑料啤酒瓶,这种塑料瓶由三层塑料复合组成,其中两层是 PET,另外一层是乙烯和乙烯基的共聚物,储存啤酒的时间为12周。瑞士 Altoplast-Claropack公司以改性尼龙层为阻隔层的五层PET瓶已上市。此外,美国Plasti-pak包装公司和加拿大的Husky注塑设备公司联合开发一种用于生产PET阻隔性瓶子多层瓶坯的新方法,气体阻隔层是通过共挤出-吹塑和最终型坯分开方法制得。

表面涂层改性

为了提高PET的阻气性能,表面涂层法也是经常使用的经济实用的方法。国外市场上的大多数塑料啤酒瓶是 PET经过表面涂层法处理的产品。美国PPG公司成功开发了用于PET瓶的气体阻隔涂层技术,该涂层在废瓶回收利用时可除去。涂层由双组份的环氧-胺组成,该热固型涂层具有韧性和耐湿性。0.5L的PET瓶涂层厚度为4~19微米,对氧的阻隔性可提高2~ 12倍,涂层的使用不仅不影响瓶子的透明性而且能提高PET瓶的光泽度。此外,日本日精ASB机械株式会社开发出硬质碳膜涂层(DIC)的应用技术,法国Sidel公司开发了Acticl内表面无定形碳处理技术,瑞土Tetrap ak公司的Glaskin工艺和Sealica工艺,利乐公司开发出在PET啤酒瓶 内表面涂复20纳米的SiOx涂层新技术。目标都是针对氧敏感性食物包装市场诸如蕃茄酱、果酱以及啤酒瓶等。

纳米复合改性

90年代,纳米复合改性已成为制备先进包装材赣锋锂业具有1定的优势料的主要途径。例如近两年美国Eastman化学公司和N anocor纳米公司联合开发了以PET为基材的纳米复合包装材料,大大改进了阻隔性和耐热性等性能,主要用于饮料包装。我国中科院化学所与燕山石化公司合作,进行PET/MT纳米复合材料(蒙脱土)及其应用的探索研究,已制出半透明的啤酒瓶样品,据说阻隔性比PET瓶高3~4倍,耐热性也有所改善,应用前景看好。

高阻隔性容器的应用

据报道,美国、欧洲、日本和澳大利亚一些知名啤酒厂商,已经开始扩大塑料啤酒瓶的使用。1998年11 月,美国啤酒厂家米勒公司推出聚酯( PET/PA复合)啤酒瓶在美国6大区试销,日益增长的市场需求促使其扩大到全国市场和其它领域。1998年底,法国大龙公司亦推陈出新,采用3层 PET/EVOH复合啤酒瓶灌装啤酒上市。日本三菱商社塑料公司、日精ISB机械公司和尤泰克公司宣布,针对中国市场上啤酒瓶和啤酒罐生产供不应求的现状,将在中国推出聚酯啤酒瓶,实现塑料啤酒瓶的实用化。

据不完全统计,欧洲PET包装市场中啤酒包装的占有率已由1997年的 0.4%提高到2002年的1.7 %。有人预计,到2005年全球用于生产塑料啤酒瓶的PET将达到100万吨以上,北美洲将成为世界最大的市场,可达25万吨以上。亚太地区次之,可达23.5万吨。到2007年,欧洲啤酒包装用PET 将达到84.1万吨(占市场份额为3.7%)。用于包装果汁、茶类和运动饮料的高阻隔PET瓶已从1996年的28亿只增加到2000年的8 4亿只。2000年高阻隔PET瓶占了50%的饮料包装市场份额。由此可见包装用PET树脂增长速度之一斑。

此外,由储气罐于PEN与PET的区别仅在于聚合物分子链上具有刚性的萘环,而不是苯环,但却表现出了优良的气体阻透性、耐化学药品性、耐热性( Tg=112~123℃)、以及紫外线遮透能力强(遮断波长383nm以下的紫外线)、气体吸附性低等。通过酯交换反应使PEN与PET共混后制作的碳酸饮料瓶和啤酒瓶以及日本为此专门制作的 PET/PEN共混物挤出机筒袜和吹瓶机都已面市。如美国和西欧啤酒商用PET/PEN共混物制造的啤酒瓶已在美国洛 杉矶、迈阿密等7座城市销售,每年有高达3亿瓶的销量,市场前景十分良好。

随着世界聚酯改性技术的发展,目前我国包装用聚酯树脂的产量日新月异,其包装消费量迅速增长。有关专家预计,到2005年我国聚酯树脂生产能力将达到68万充磁机吨。但与国外先进水平相比,生产规模较小,技术水平亦低,在品种和档次等方方面面都有很大的差距。特别是可口可乐、百事可乐等碳酸饮料的聚酯瓶原料主要依赖于进口,市场需求量亦大。到目前为止,耐热、防渗透、耐辐射的高阻隔性PET切片在国内仍是空白。国内厂家大都把耐压、耐热、防渗透、耐辐射等技术含量高的聚酯切片作为今后主要研究和发展的方向。

在我国PET阻隔包装技术中,多层共挤复合技术仍占主流,其次是采用共混技术和表面处理技术提高PET 的阻隔性。这几种为突破全尺寸壁板研制奠定了坚实的基础技术不但对塑料加工机械的要求高,设备投资大,工艺控制复杂,相应生产成本高,而且一次使用后由于复合成分造成的回收再使用的困难,导致PET阻隔性包装存在突出的环保问题,因而在我国普遍推广受到一定的限制。为此开发一种在现有塑料加工机械不改造或稍加改造就能生产制品的高阻隔性PET材料,其不需再与其它阻隔材料协同组合即拥有耐热性、高阻隔性,具有广阔的市场前景。

据专家分析,最近几年内改性PET瓶可能在我国大量出现。目前制约高阻隔性PET瓶发展与应用的主要因素是原料成本高。相信随着高阻隔材料生产工艺的改进,以及工业化生产规模的扩大,高阻隔性PET的生产成本将会大幅度降低,应用范围也会越来越广。另一方面,高阻隔性PET的开发符合21世纪塑料包装要求的高效、节能、环保的发展趋势,具备透明性、耐磨性、保鲜性、抗老化性、可回收利用等综合优势。根据饮料市场上啤酒瓶开发应用前景,以及目前市场上的消费增长势头分析,采用高强度、高阻隔性PET塑料瓶取代玻璃瓶已为期不远。

随着聚酯改性技术的不断发展,聚酯的性能如耐冲击

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