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     盡管PET瓶在軟飲料及礦物質(zhì)水方面的包裝已經(jīng)得到了很成功及廣泛的應(yīng)用，但是，對于氧敏感性及光敏感性的產(chǎn)品（如啤酒、果汁以及冰紅茶等）的PET包裝容器的研究進(jìn)展卻是比較緩慢的。其中最主要的原因是，僅僅由PET作為原料制得的瓶子其阻隔性能并不能達(dá)到軟飲料包裝的要求。目前，關(guān)于PET瓶的阻隔性能的問題，已經(jīng)有了很多的解決方案，用的最多的是將PET瓶做成多層的，可以讓PET與具有阻隔性能的象EVOH、尼龍或這些物質(zhì)的混合物進(jìn)行多層共擠，從而達(dá)到彌補(bǔ)PET阻隔性能差的缺點(diǎn)。

保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)品的最大吸氧值
產(chǎn)品	氧氣/ppm
啤酒	1-5
嬰兒食品	1-35
干果D	5-15
果汁和飲料	6-30
果醬和水果	6-30
RTD茶	10-20
面醬，調(diào)味料	10-40
調(diào)味番茄醬	7-40

各種產(chǎn)品在保值期內(nèi)所能吸收的最大氧氣量
(來源: Atalink Ltd. 和 Pira International.)

雖然多層工藝依然是現(xiàn)在用的最多的提高PET阻隔性能的方法，但是，這種方法也不是很完美的。多層共擠瓶相對于單層容器而言具有更昂貴的價(jià)格。在多層瓶中的各種不同的聚合物使得多層共擠瓶具有再生難等特點(diǎn)。特別是對于與食品接觸具有高阻隔性能的最里面一層，往往需要考慮很多的關(guān)于衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。而且，特別是在熱灌裝加工工藝中，層與層之間是很容易出現(xiàn)剝離現(xiàn)象的。

多層共擠PET瓶的局限性使得人們越來越注重于單層PET包裝瓶的研究。要獲得單層PET包裝瓶同時(shí)還要求具有很高的阻隔性，往往可以通過這幾種方法來進(jìn)行解決：在PET中加入可分散的氧吸收劑、將PET與具有阻隔性能的尼龍MXD6進(jìn)行共混或者是將PET與其他的高阻隔性聚酯樹脂進(jìn)行共混而成聚合物合金。不管是使用哪一種方法，目的都是為了提供具有高性價(jià)比的產(chǎn)品。很獨(dú)特的聚合物可以生產(chǎn)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的單層PET瓶，而且不需要對現(xiàn)有的PET生產(chǎn)裝置進(jìn)行任何的改進(jìn)，同時(shí)生產(chǎn)出來的PET瓶也不需要進(jìn)行后處理。

一般地關(guān)于多層共擠PET瓶的后處理過程包括：在PET層的內(nèi)表面多外表面涂覆一層二氧化硅或其他的樹脂以進(jìn)一步地提高多層共擠PET瓶的阻隔性能。但是，這就增加了PET生產(chǎn)過程的步驟，從而提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。而采用單層的工藝進(jìn)行PET瓶的生產(chǎn)，除非是在很苛刻的條件下，否則的話是不需要進(jìn)行任何涂覆的。

通過灌裝才被激活的助劑

對于很多的PET單層瓶來說，一旦瓶子做成，PET載體樹脂里的大多數(shù)去氧劑就具有了很大的活性。但是這種活性并不是總是有好處的，特別是在瓶子被裝滿所包裝的產(chǎn)品的產(chǎn)品之前的幾天或幾個(gè)星期的時(shí)間里。因?yàn)樵谶@種情況下，食腐動(dòng)物沒有充滿整個(gè)瓶子，而且瓶子也沒有得到密封，這就使得去氧劑將與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而降低去氧劑的含量。因此，解決這個(gè)問題的辦法是：利用以PET樹脂為載體的去氧劑添加到PET樹脂中進(jìn)行生產(chǎn)，而這種在載體中存在的去氧劑只有在往瓶子中灌裝所要包裝的產(chǎn)品時(shí)，收到包裝產(chǎn)品的濕度的影響才具有吸氧的活性，從而達(dá)到很好的阻隔的目的。通過利用這種含有去氧劑的樹脂，PET瓶才可以更大程度地延長所包裝產(chǎn)品的存放時(shí)間。因?yàn)椋�氧吸收劑只有在瓶子里裝滿產(chǎn)品時(shí)，才能具有相應(yīng)的化學(xué)活性，從而能更長時(shí)間地吸收瓶子里的氧氣。

吸氧性的對比
(Source: M&G.)

目前這種只有在灌裝過程中才具有吸氧活性的含有去氧劑的PET樹脂的生產(chǎn)商是M&G(Gruppo Mossi & Ghisolfi)集團(tuán)，是意大利的一家聚合物和半成品生產(chǎn)商。在啤酒包裝應(yīng)用方面，M&G的單層PET樹脂商品名為ActiTUF。據(jù)稱，這種材料既具有化學(xué)阻隔（通過利用去氧劑）性能，同時(shí)也具有物理阻隔性能（通過與其他的阻隔材料如尼龍MXD6進(jìn)行共混）。目前，ActiTUF技術(shù)已經(jīng)得到了很多啤酒生產(chǎn)商的青睞，也廣泛地應(yīng)用到了很多個(gè)地區(qū)：比利時(shí)、荷蘭、俄羅斯、匈牙利、捷克、保加利亞和羅馬尼亞。據(jù)稱，韓國也有一部分地區(qū)采用這種樹脂進(jìn)行啤酒包裝瓶的生產(chǎn)。

氧吸收劑

在PET樹脂中加入去氧劑能提高PET的阻隔性能，因?yàn)檫@些助劑具有化學(xué)活性，可以與包裝瓶內(nèi)的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也可以與試圖滲透到瓶壁的氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而達(dá)到吸收氧氣的目的。通常用的去氧劑包括：二氧化鐵、不飽和脂肪酸鹽和金屬/聚酰胺合金。

目前市場上出現(xiàn)的含有去氧劑的單層PET瓶樹脂商品名為MonOxbar，由位于美國賓夕法尼亞州的費(fèi)城Constar International公司生產(chǎn)。其產(chǎn)品主要包裝具有氧敏感性的產(chǎn)品，例如：面醬、調(diào)味番茄醬、啤酒、維他命以及其他的食品。MonOxbar樹脂已經(jīng)達(dá)到了美國和歐洲食品接觸包裝方面的法規(guī)要求。

 
單層- PET瓶
(來源: Constar International Inc.)

同時(shí)，Constar International公司也推出了具有高透明性的單層瓶，主要采用含有去氧劑的樹脂生產(chǎn)而成。其材料樹脂的商品名為DiamondClear，這種產(chǎn)品的透明性甚至要高于玻璃。

另一種用來生產(chǎn)單層瓶的PET/去氧劑合金是Amosorb DFC，由BP公司研發(fā)而成。這種產(chǎn)品目前已經(jīng)得到Graham Packaging公司的應(yīng)用。一般的，在加工之前，需要將合金與PET樹脂進(jìn)行混合。

與尼龍的共混物

將PET與尼龍MXD6進(jìn)行均勻地共混得到的材料可以應(yīng)用在中空瓶的生產(chǎn)中，也具有很好的物理和化學(xué)阻隔性能。尼龍組分能為共混物提供很優(yōu)異的物理阻隔性能（主要是防止氣體通過瓶壁而進(jìn)入瓶內(nèi)）。另外，如果采用金屬催化劑如鈷催化劑進(jìn)行適當(dāng)引發(fā)的話，MXD6可以被氧化。這一點(diǎn)就使得這種材料能吸收任何存在瓶子中的氧氣或任何通過瓶壁進(jìn)入瓶內(nèi)的氧氣。

一家位于美國的Invista的公司提供了一種PolyShield的技術(shù)，這種技術(shù)能將PET和尼龍MXD6共混合金在注塑機(jī)中進(jìn)行生產(chǎn)（PET包含了相容劑和催化劑）。該公司稱：這種合金能提供很好的透明度，并能應(yīng)用在氧敏性的食品和飲料如啤酒、果汁、調(diào)味料和牛奶等的包裝上。Invista公司稱：PolyShield技術(shù)使得單層預(yù)成型產(chǎn)品可以在標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備中進(jìn)行生產(chǎn)，而這個(gè)設(shè)備只需要很小的變動(dòng)，因此，不需要添加任何主要的費(fèi)用或使加工過程復(fù)雜化。

琥珀色或綠色單層瓶
(來源: Koch Industries.)

與其他聚酯的共混

提高PET阻隔性能的另一種方法是將PET與其他高阻隔性的聚酯進(jìn)行共混。例如，印度Futura聚酯集團(tuán)稱：PET與一種聚酯如PTN進(jìn)行共混而成的材料嫩嫩嘎很大程度地提高PET瓶的性能。據(jù)該公司稱， PET/PTN合金對二氧化碳的阻隔性能是單純的PET的18倍，氧氣的阻隔性能是純PET的9倍。這樣就能很大程度地延長產(chǎn)品的存放日期。另外，采用PET/PTN合金值得的啤酒瓶的商品名為BeerPET。

結(jié)論

因?yàn)榧働ET材料不能為氧敏性的食品及飲料提供很好的阻隔性能，所以就使得這種材料在軟飲料及礦物質(zhì)包裝方面的局限性。多層共擠使得PET在這個(gè)市場得到了延伸，但是這種方法卻具有很大缺點(diǎn)。單層PET瓶是一個(gè)更簡單同時(shí)也是一種更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的解決方案，能彌補(bǔ)純PET的不足。目前單層PET中比較領(lǐng)先的技術(shù)就是在PET中加入去氧劑或者是與具有阻隔性能的聚酯進(jìn)行共混。雖然多層PET瓶將依然占據(jù)PET啤酒、果汁、調(diào)味品及其他的氧敏性產(chǎn)品包裝的主要市場，但是，單層PET瓶將給多層系統(tǒng)帶來巨大的挑戰(zhàn)。

參考資料:

網(wǎng)絡(luò)資料:

Amcor PET Packaging, ColorMatrix, Constar International, Futura Polyesters, Graham Packaging, Interbrew, Invista, M&G Group

刊物:

Joseph A. Grande, "Barrier Bottle Technologies Square Off," Plastics Technology, August, 2005.
Robert Leaversuch, "Barrier PET Bottles: No Breakthrough in Beer, but Juice and Soda Surge Ahead," Plastics Technology, March, 2003.
"Blended Beer Bottles Being Tested in India," Plastics News, June 23, 2005.
"Firms Want Russian Beer in PET Bottles," Plastics News, Jan. 333, 2005.

其他:

U.S. Patent 6,863,988 (2005), "Oxygen Scavenging Monolayer Bottles."