纳米PET瓶新技术在饮料包装中的应用(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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Eastman化学公司还与美国纳米粘土生产商Nanocor公司合作，开发了一种尼龙纳米复合阻透材料PAMXD6/纳米粘土阻隔材料M9，名为Imperm。Imperm的氧阻透性据说比PET大50～100倍。该纳米级粘土粒子还能增加熔体强度和瓶子刚性。比标准PAMXD6对二氧化碳和氧的阻隔率分别提高50%～70%，透明性和抗剥离性与标准PAMXD6相同。该公司测试了25种29g重的PET/Imperm/PET3层瓶，其阻透层分别构成瓶壁的4%和10%。前者的氧阻透性比PET瓶高3～5倍，雾化物少8%，后者的氧阻透性高6～11倍，雾化物少15%。这些高阻透性PTE瓶的用途包括啤酒、碳酸软饮料和果汁等。三层结构（PET/M9/PET）啤酒瓶可达到美国（110天）和欧洲（180天）的啤酒保质期。
三、共混掺合纳米材料
纳米材料就是用晶粒尺寸为1～100nm的晶体构成的材料，由于晶粒尺寸比常规材料的晶粒细微得多，因而在其晶界面上原子数多于晶粒内部的原子数，这样就赋予纳米材料以许多特殊的优异性能，如蒙脱土（montmorilloniteclay）填充，由于微细晶粒融入到聚合物晶格阵内部，其中片状硅酸盐层就会阻碍在材料扩散通道中散布分子的流动，从而提高材料的阻隔性。
聚合物/粘土型纳米复合材料可以用常规的热塑性塑料加工设备来进行处理，由于天然蒙脱土是一种亲水材料，与大多数有机高分子材料不相容，通过利用有机阳离子替代中间层空间中的钠或钙的离子，就有可能获得亲合有机物分子的蒙脱土。这种有机离子与铵离子或含磷离子的交叉反应可以形成亲有机物的表面。乙醇铵能降低无机基质材料的表面能量，改善表面的润湿性，有利于聚合物与粘土材料之间界面的结合。
纳米复合物材料的结构可以分为两类：夹层型和片层型。其前者，通过把单一伸展的高分子链插入硅酸盐各基层中间，即可获得排列整齐的多层相夹结构的复合材料，在片层或分层型复合材料中，各层之间迭合是可分开的，并且单一硅酸盐层在聚合物基体内是分散存在的。聚合物/硅酸盐纳米复合材料可以由多种聚合物材料来制造，如聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、环氧树脂和有机玻璃。
少量的纳米材料就可获得很高的阻隔性，2%蒙脱土就可使聚酰亚胺渗透性降低一半。在尼龙-6中掺入一定比例的片晶硅酸盐后，也能赋予尼龙优异的氧气阻隔性能和力学性能。这种材料比传统的尼龙-6具有更均匀的阻氧层，不透气性更好，阻氧效率提高一倍，氧气的渗透率（OTR）减少一半，而其他性能几乎保持不变。这类纳米材料制作的包装容器也可广泛用于饮料包装。
四、纳米聚酯类复合包装材料
为了提高聚酯类包装材料的性能和应用范围，欧洲、美国和澳大利亚开展了聚酯类复合材料试制工作。1997年下半年开始PET、PEN和液晶聚合物（LCP）的复合试验。美国Superex聚合物公司首先在世界上采用PET/AD/LCP的三层结构（AD为粘接层）制作330～600ml啤酒瓶，正在与日本某酒厂联合推广应用。1997年底，德国HoechstTrevira公司，已开始对PEN复合啤酒瓶进行试验，以证实该啤酒瓶的市场竞争力。澳大利亚Aslp公司正在开发一种聚酯类多层结构的包装容器，以延长贮存期。1997年日本开始生产无色纳米透明型陶瓷膜/聚酯类高级包装材料。日本东洋钢板公司则投资40亿日元，开发了钢板或铝板两面粘合聚酯薄膜的复合包装材料，大大提高了包装罐的防护性能和生产效率。
对聚酯薄膜生产企业而言，希望将纳米技术引入到聚酯薄膜的生产，解决阻隔性问题。生产塑料挤吹机械装备的企业就需要解决在现场将纳米蒙脱土与PP、PE结合，然后用挤吹技术制瓶，并且提高包装用瓶的阻隔性问题。

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