提高聚酯阻隔性的方法
發(fā)布時間:2013-04-03
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高阻隔性聚酯薄膜
在食品包裝領域,要求外包裝材料必須對氧氣、二氧化碳和水具有較高的阻隔性能,以延長食品的保質期。目前食品包裝領域廣泛采用的普通聚酯薄膜對氣體的阻隔性不是很理想,為此,許多軟包裝生產(chǎn)企業(yè)采用阻隔性能優(yōu)良的薄膜(尼龍、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯等)與聚酯薄膜進行復合,如目前市場上常見的三層、五層甚至七層等多層復合膜。雖然通過復合方式能夠達到提高包裝阻隔性的目的,但是無形中會增加食品生產(chǎn)廠家的包裝成本,而且也不符合國家對于環(huán)保包裝的要求。因此,食品生產(chǎn)廠家迫切需要一種既能滿足食品包裝對阻隔性的要求,又不會增加包裝成本的經(jīng)濟、實用的高阻隔性包裝材料。
提高聚酯阻隔性的方法
BOPET薄膜是一種具有較強綜合優(yōu)勢的包裝材料,如何進一步提高其本身的阻隔性能,更好地滿足用戶的需求,是眾多薄膜生產(chǎn)廠家普遍關注的問題。目前,提高聚酯薄膜阻隔性能的方法主要有共聚改性、共混改性、表面涂層改性以及納米復合改性等幾種。
①共聚改性。
為了提高聚酯薄膜的阻隔性能,通常采用二醇類、二羧酸類或NDC(2,6-萘二甲酸二甲酯)等作為共聚載體,對聚酯進行共聚改性。
②共混改性。
在聚酯中加人其他物質(如LCP、MAX6、PEN、納米/無機粒子等)對聚酯進行共混改性。用共混改性后的聚酯制成的薄膜制品,不但氣體阻隔性能明顯改善,且耐熱和抗紫外線性能也有所提高。此外,國外正在研究通過聚酯和液晶聚合物(LCP)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)共混制造更薄、阻隔性更好的包裝容器。液晶聚合物有極好的阻隔性,在聚酯和液晶聚合物的共混物中,液晶聚合物粒子被雙向拉伸,形成類似于片狀的分子結構,平行交錯排列,可有效阻止氣體滲透D但是,采用共混法提高聚酯的阻隔性能一般會影響樹脂的透明度,因此,共混法不適用于對透明度要求高的包裝材料。
③表面涂層改性。
表面涂層法是提高聚酯阻隔性的一種經(jīng)濟、實用的方法。美國PPG公司成功開發(fā)了用于聚酯瓶的氣體阻隔涂層技術,涂層由雙組分環(huán)氧一胺組成,具有優(yōu)良的韌性和耐濕性,且在回收利用時可除去。
5L聚酯瓶的涂層厚度為4~19um,對氧氣的阻隔性能將提高2~12倍,且不會影響聚酯瓶的透明度,還能提高瓶子的光澤度。此外,日本日精ASB機械株式會社開發(fā)的硬質碳膜涂層(D1C)應用技術,法國Sidel公司開發(fā)的Acticl內表面無定型碳處理技術,瑞士Tetrapak公司開發(fā)的Glaskin工藝和Sealica工藝及利樂公司開發(fā)的聚酯啤酒瓶內表面涂覆20nm厚SiOx涂層的新技術,都可用于對氧氣敏感的食物的包裝,如番茄醬、果醬以及啤酒等的包裝。
④納米復合改性。
20世紀90年代以來,納米復合改性就已成為制備先進包裝材料的主要途徑。如美國Eastman化學公司和Nanocor公司近年聯(lián)合開發(fā)的以聚酯為基材的納米復合包裝材料,大大改進了材料的阻隔性和耐熱性等性能,更適用于飲料包裝。我國中科院化學所與燕山石化公司合作,進行PET/MMT納米復合材料及其應用的探索研究,已制出半透明啤酒瓶,阻隔性比普通聚酯瓶高出3~4倍,耐熱性也有所改善,應用前景看好。
在食品包裝領域,要求外包裝材料必須對氧氣、二氧化碳和水具有較高的阻隔性能,以延長食品的保質期。目前食品包裝領域廣泛采用的普通聚酯薄膜對氣體的阻隔性不是很理想,為此,許多軟包裝生產(chǎn)企業(yè)采用阻隔性能優(yōu)良的薄膜(尼龍、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯等)與聚酯薄膜進行復合,如目前市場上常見的三層、五層甚至七層等多層復合膜。雖然通過復合方式能夠達到提高包裝阻隔性的目的,但是無形中會增加食品生產(chǎn)廠家的包裝成本,而且也不符合國家對于環(huán)保包裝的要求。因此,食品生產(chǎn)廠家迫切需要一種既能滿足食品包裝對阻隔性的要求,又不會增加包裝成本的經(jīng)濟、實用的高阻隔性包裝材料。
提高聚酯阻隔性的方法
BOPET薄膜是一種具有較強綜合優(yōu)勢的包裝材料,如何進一步提高其本身的阻隔性能,更好地滿足用戶的需求,是眾多薄膜生產(chǎn)廠家普遍關注的問題。目前,提高聚酯薄膜阻隔性能的方法主要有共聚改性、共混改性、表面涂層改性以及納米復合改性等幾種。
①共聚改性。
為了提高聚酯薄膜的阻隔性能,通常采用二醇類、二羧酸類或NDC(2,6-萘二甲酸二甲酯)等作為共聚載體,對聚酯進行共聚改性。
②共混改性。
在聚酯中加人其他物質(如LCP、MAX6、PEN、納米/無機粒子等)對聚酯進行共混改性。用共混改性后的聚酯制成的薄膜制品,不但氣體阻隔性能明顯改善,且耐熱和抗紫外線性能也有所提高。此外,國外正在研究通過聚酯和液晶聚合物(LCP)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)共混制造更薄、阻隔性更好的包裝容器。液晶聚合物有極好的阻隔性,在聚酯和液晶聚合物的共混物中,液晶聚合物粒子被雙向拉伸,形成類似于片狀的分子結構,平行交錯排列,可有效阻止氣體滲透D但是,采用共混法提高聚酯的阻隔性能一般會影響樹脂的透明度,因此,共混法不適用于對透明度要求高的包裝材料。
③表面涂層改性。
表面涂層法是提高聚酯阻隔性的一種經(jīng)濟、實用的方法。美國PPG公司成功開發(fā)了用于聚酯瓶的氣體阻隔涂層技術,涂層由雙組分環(huán)氧一胺組成,具有優(yōu)良的韌性和耐濕性,且在回收利用時可除去。
5L聚酯瓶的涂層厚度為4~19um,對氧氣的阻隔性能將提高2~12倍,且不會影響聚酯瓶的透明度,還能提高瓶子的光澤度。此外,日本日精ASB機械株式會社開發(fā)的硬質碳膜涂層(D1C)應用技術,法國Sidel公司開發(fā)的Acticl內表面無定型碳處理技術,瑞士Tetrapak公司開發(fā)的Glaskin工藝和Sealica工藝及利樂公司開發(fā)的聚酯啤酒瓶內表面涂覆20nm厚SiOx涂層的新技術,都可用于對氧氣敏感的食物的包裝,如番茄醬、果醬以及啤酒等的包裝。
④納米復合改性。
20世紀90年代以來,納米復合改性就已成為制備先進包裝材料的主要途徑。如美國Eastman化學公司和Nanocor公司近年聯(lián)合開發(fā)的以聚酯為基材的納米復合包裝材料,大大改進了材料的阻隔性和耐熱性等性能,更適用于飲料包裝。我國中科院化學所與燕山石化公司合作,進行PET/MMT納米復合材料及其應用的探索研究,已制出半透明啤酒瓶,阻隔性比普通聚酯瓶高出3~4倍,耐熱性也有所改善,應用前景看好。