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纳米聚酯瓶成型工艺PET啤酒瓶最新成果(中)

。以高频电流作用在电极上，这时，涂装室为外电极，乙炔管为内电极；由于电流放电作用把乙炔分解为离子碳和离子氢，离子碳和离子氢在瓶子内表面相结合，形成精细的涂层。

这种通过蒸汽沉积的碳基涂层，其厚度为20nm~40nm，其比普通PET瓶阻气性大20倍，防CO2的渗透性提高七倍，防H2O渗打捆机透性提高了八倍，防紫外线能力亦有增强。

2、带阻透性涂层的PET瓶

采用各种高阻透性涂料和涂覆技术，在PET瓶的内或外表面，形成很薄的阻透层，也可有效地延长PET瓶装啤酒的货架期。其中等离子体涂覆技术从1999年以来成为竞相开发、应用的热点。

（1）等离子体涂覆“无定形碳”涂层

日本麒麟啤酒公司与三菱商事公司、吹瓶机制造商日精ASB机械公司和等离子体化学蒸汽沉积（CVD）装置制造商Youtec公司合作，较早开发出PET瓶的等离子CVD涂覆专利技术。该技术是在PET瓶内外抽真空，瓶内充填甲烷、乙炔等烃类气体，瓶外侧用高周波或微波放电，使瓶内的烃类气1是着力打造新材料产业世界级行业盛会体分解、等离子体化，产生的碳离子聚丙烯管、氢离子一同蒸着于瓶的内壁，形成厚度仅0.02~0.04μm的“钻石状碳”（DLC）涂层。据称，这种涂覆瓶的气体阻透性是普通PET瓶的10倍以上，可与玻璃玻璃瓶匹敌，且涂层柔软，不易龟裂。现在开发实用化的生产设备，使之商业化。据报道，这些日本公司看到传统的啤酒瓶包装容器在中国供不应求，因此，打算首先在中国推广应用他们的这项技术。

（2）PET啤酒瓶阻透工艺

日本三菱商事塑料公司，日精ISB机械公司和尤泰克公司日前宣布，三家公司已联合开发出PET瓶内贴膜技术，可在瓶内均由于木塑复合材料是采取各种废旧塑料和废木料加工而成匀地贴上一层厚度为20~30nm的碳酸膜，达到玻璃瓶同等的防渗效果，500mL的啤酒瓶重30g，为玻璃瓶的1/10。

瑞士Geneva的Tetra公司和东京的ToyoSeikan公司开发的PET瓶拉坯吹塑的三合一新阻隔技术可能对啤酒包装市场产生很大的影响。ToyoSeilan公司开发了称为S-Cosmos的新型拉吹塑系统作为配套，可生产耐热和耐压的500mlPET，它可经受75℃以下400min的巴氏灭菌法的条件，并可按30000个/小时的速度生产。

杜邦公司还开发了一项被称为“透明的铝”的外涂覆技术。这种涂覆瓶的阻透性是普通PET瓶的30~40倍，现正进行测试，已接近于商业化。

3、提高阻透性/耐热性的纳米技术

德国KruppCorpoplast、日本ToyoSeikan和美国PlasticSolutionsMolding等公司开发了各自的分别名为“MonoTherm”、“S-Cosmos”和“Cr-yopak”的热定形技术，可显著提高PET瓶的结晶度和耐热性，例如分别从20%和85℃左右提高到39%~42%和120℃，使之适于灌装后进行原位巴氏灭菌啤酒的包装，而无需设计采用加强筋和加强板。这些热定形技术尚需与阻透涂覆技术结合使用，以达到要求的货架期。

我国中科院化学所和物理所另辟蹊径，进行PET/蒙脱土纳米复合材料及其应用的探索研究，已用之制成半透明的啤酒厨卫设备瓶样品，阻透性比PET瓶高3~4倍，耐热性也有所改善。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）主要用于纤维、瓶材和薄膜，工程塑料用量只占其总产量的很小一部分。作为工程塑料，PET树脂的性能十分诱人，但其熔体强度差、结晶速度慢、尺寸稳定性差，难以满足工业上快速成型的需要。世界上各大公司纷纷投入大量人力物力，开发出了各种快速结晶成核剂，从而提高了PET的结晶速率，但由于这些成核剂价格昂贵，制约了PET工程塑料的大规模应用。中科院化学所发明的PET聚合插层复合技术，将有机蒙脱石与PET单体一起加入到聚合釜中，成功地制备了PET纳米塑料（NPET）。NPET的熔体黏度和结晶速度显著提高，克服了普通液压冲床PET树脂加工中常见的“流淌”弊端，改善了材料的加工性能及制品性能。与普通PET相比，NPET的阻燃性能也得到了很大改善，而且具有自熄灭性。结合NPET开发出的增强阻燃型NPET工程塑料，经权威部门测试，各项性能指标均达到或超过了国内外PET工程塑料产品（见表3），可以制作各种电器部件，代替价格昂贵的聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂。NPET的阻隔性较纯PET有了很大改善，符合食品包装要求，可直接用来吹制啤酒、饮料、农药和化妆品的包装瓶。

4、尼龙纳米复合材料用移层PET容器 具有优良的密封性、无与伦比的耐化学性

据英国《欧洲化学》报道，伊士曼化学公司与纳诺科尔公司共同研制成功用于制造多层PET容器和尼龙纳米复合材料，该材料阻隔性高，加工性与PET相似，并且可与PET粘接，现已开始试销。这种阻隔性高的PET容器的应用范围包括啤酒包装、碳酸盐软饮料、果料和用番茄加工制成的食品包装。用含纳米复合材料制成的产品可在现有的设备，如预成型注塑机和拉伸吹速机上加工。

正在开发的尼龙纳米复合材料的氧气阻隔性有很大的改进，含10%~30%（重量）陶土的尼龙纳米复合材料与一般阻隔性尼龙的瓶子相比，前者的阻隔性要好得多，而且阻隔层的厚度大大减少。这种材料的浊度为15%~30%完全可以制造琥珀色的容器。然而，需要降低浊度，以便使这种材料可用与制造透明包装容器。纳米复合材料的成本与性能比非常具有竞争力，陶土对于回收加工工艺没有影响，因此纳米复合材料有着广阔应用领域。

作为塑料啤酒瓶原料的尼龙纳米复合材料AegisOX、PAMXD6/纳米粘土复合材料M9和聚乙烯醇（PVA）膜材料是最有应用前景的三种高性能阻隔材料。

目前，美国霍尼韦尔公司正致力于开发一种阻隔性能高而成本与玻璃一样低的尼龙纳米复合材料AegisOX，这是一种活化/钝化阻隔材料，其中纳米粘土为钝化阻隔层，与适宜的吸氧剂作为活化剂起协同作用。据称，该材料能使PA6的氧透过率（OTR）降低100倍，氧的掺入量几乎为零。一些大PET瓶厂正在将AegisOX作为三层结构啤酒瓶的芯层，其货价寿命可达180天。

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，2000年6月商品化供应。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瓶的用途包括据忠旺汽车事业部负责人介绍啤酒、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。