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(lǐng)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(zhì)期。目前食品包裝領(lǐng)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(jìn)行復(fù)合,如目前市場上常見的三層、五層甚至七層等多層復(fù)合膜。雖然通過復(fù)合方式能夠達(dá)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(jì)、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(qiáng)綜合優(yōu)勢的包裝材料,如何進(jìn)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(guān)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(fù)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(jìn)行共聚改性。
②共混改性。
在聚酯中加人其他物質(zhì)(如LCP、MAX6、PEN、納米/無機(jī)粒子等)對聚酯進(jìn)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(jié)構(gòu),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(jì)、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(shù),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(jī)械株式會社開發(fā)的硬質(zhì)碳膜涂層(D1C)應(yīng)用技術(shù),法國Sidel公司開發(fā)的Acticl內(nèi)表面無定型碳處理技術(shù),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(nèi)表面涂覆20nm厚SiOx涂層的新技術(shù),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(fù)合改性。
20世紀(jì)90年代以來,納米復(fù)合改性就已成為制備先進(jìn)包裝材料的主要途徑。如美國Eastman化學(xué)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(fù)合包裝材料,大大改進(jìn)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(xué)所與燕山石化公司合作,進(jìn)行PET/MMT納米復(fù)合材料及其應(yīng)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(yīng)用前景看好。
在食品包裝領(lǐng)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(zhì)期。目前食品包裝領(lǐng)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(jìn)行復(fù)合,如目前市場上常見的三層、五層甚至七層等多層復(fù)合膜。雖然通過復(fù)合方式能夠達(dá)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(jì)、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(qiáng)綜合優(yōu)勢的包裝材料,如何進(jìn)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(guān)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(fù)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(jìn)行共聚改性。
②共混改性。
在聚酯中加人其他物質(zhì)(如LCP、MAX6、PEN、納米/無機(jī)粒子等)對聚酯進(jìn)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(jié)構(gòu),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(jì)、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(shù),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(jī)械株式會社開發(fā)的硬質(zhì)碳膜涂層(D1C)應(yīng)用技術(shù),法國Sidel公司開發(fā)的Acticl內(nèi)表面無定型碳處理技術(shù),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(nèi)表面涂覆20nm厚SiOx涂層的新技術(shù),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(fù)合改性。
20世紀(jì)90年代以來,納米復(fù)合改性就已成為制備先進(jìn)包裝材料的主要途徑。如美國Eastman化學(xué)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(fù)合包裝材料,大大改進(jìn)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(xué)所與燕山石化公司合作,進(jìn)行PET/MMT納米復(fù)合材料及其應(yīng)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(yīng)用前景看好。