做和快速发展的高阻隔性PET瓶生产技术

快速发展的高阻隔性PET瓶生产技术

随着全球市场对一次性塑料包装容器保质期要求的日益提高，生产商们希望为高阻隔性PET瓶寻求具有最佳性价比的生产技术，B前 多层共注技术B经在市场上占据7明显优势 而单层PET技术．涂层技术以及一些新型材料也都拥有各自的市场空间。

高阻隔性PET瓶是近年来塑料包装容器市场上涌现的新产品，为此，包括多层共注技术、涂层技术、单层PET技术以及新型阻隔性树脂和除氧剂在内的生产技术已经进入到高速发展的阶段。目前食品和饮料公司非常关心的问题是，延长PET瓶的保质期能否为其带来更大的经济回报?为此，成本效益成为评价各种高阻隔性PET瓶生产技术的重要因素。共注系统供应商Kortec公司和亚特兰大咨询公司SBA．CCI最近所做的一项全球PET瓶研究表明，多层共注技术将可能逐渐成为高阻隔性PET瓶生产的理想选择。全球约有62％的高阻隔性PET瓶在生产过程中采用多层共注技术，25％采用单层PET技术，其余13％ 采用涂层技术。但由实验数据记录进程操作复杂于各类PET瓶在容量、保质期限及性能方面的要求都迥然不同，因此，目前还没有哪一种生产技术可以完全占领市场。

拓展啤酒市场的应用

啤酒行业是高阻隔性PET瓶最主要的应用领域。近年来，PET啤酒瓶的主要增长地区集中在欧洲。例如，德国于2003年实施的回收法规规定对所有一次性容器征收押金，这导致许多零售企业迅速摒弃了铝罐的生产，为PET啤酒瓶的推广创造了巨大的市场机遇。此外，德国一些零售商拒绝为除PET瓶之外的包装容器建立回收渠道，这也加快了众多啤酒生产商改用高阻隔性PET瓶作为啤酒包装的进程。据德国Schoenwald Consulting报道，整个欧洲已有超过10％ 的啤酒包装使用PET瓶，包括俄罗斯和乌克兰这些正在扩大的PET啤酒瓶市场。德国Schoenwald Consulting公司总裁Dieter Schoenwald表示，总体来说，PET啤酒瓶的市场发展形式良好，预计从2005到2008年将会达到约用情况开看，能够阻止CO：渗出和0：进入的多层PET阻隔层结构已经受到一些新型涂层和高阻隔性单层结构的挑战。例如，法国Sidel公司推出了Actis阻隔涂层技术，采用该技术在瓶内壁涂上了薄薄一层高度氢化的非晶态碳的均匀固体膜，可显著提高PET瓶的阻隔性。这项新技术已经在欧洲一些啤酒生产商中得到成功运用。

韩国是PET啤酒瓶快速发展的另一重要市场，该国的两大啤酒生产商都已经以PET啤酒瓶取代过去的玻璃啤酒瓶。例如，韩国最大的啤酒生产商Hite Brewery公司(据报道该公司的啤酒消费量约占韩国啤酒总消费量的15％)已经开始使用1．6L的多层PET瓶，该瓶可提供26周的保质期。据介绍，这种PET瓶由韩国Hyosong公司吹塑成型，其三层瓶胚由Kortec公司在一种共注系统上生产，其阻隔层采用Honeywell公司的AegisOXCE尼龙基纳米复合物制成。

韩国另一大啤酒生产商OrientalBrewing采用M G聚合物公司的ActiTuf单层PET材料，为容量为O．6～ 1．2L 的PET瓶提供惰性气体阻隔性，该材料结合了一种专利除氧剂和MXD6尼龙材料的特性。M G公司目前有三类ActiTuf材料，它们具有不同程度的气体阻隔作用。ActiTuf材料最初应用于啤酒市场， 目前也用于生产碳酸软饮料和果汁PET瓶。

与此同时，美国一些主要的啤酒生产商也开始着手开发高阻隔性PET啤酒瓶的新市场。到目前为止，虽然这些PET啤酒瓶数量有限且主要是集中在一些特定的市场，如禁止使用玻璃瓶的运动场所，但其应用前景仍十分广阔。多层PET瓶制造商Graham Packaging公司全球技术支持兼业务拓展主管Ralph认为，啤酒行业正在由原来的集中销售模式向分销模式转变，因此PET瓶制造商应寻找新的途径将产品投放到零售市场。例如，美国CoorsBrewing公司最近就推出一种可盛装I8个16oz(1oz≈29．56m1)的多层PET瓶的新型冷藏箱，这种硬纸箱带有塑料薄膜衬垫而可以放置冰块，被称为行业内“首个可冰冻的包装箱”。PET瓶在该冷藏箱内能够比玻璃瓶或铝罐保持更久的冷冻时间。

冲击碳酸饮料市场

高阻隔性PET瓶在碳酸软饮料市场的应用前景也十分广阔， 目前技术开发和测试工作也正在全面进行之中， 同时对用于包装碳酸软饮料的传统铝罐带来了很大冲击。Kortec公司向一家大型碳酸软饮料公司出售了首台带有144模腔的PET瓶胚共注系统，该系统主要由Kortec模具和一台600t的Husky注塑机组成，每年可生产约2．5亿个20g的3层PET瓶胚，瓶中的MXD6尼龙阻隔层可提供约2O周的保质期。此前这家碳酸软饮料公司曾试销过的重28g、容量为12oz的单层PET瓶仅有7～8周的保质期。SIG Corpoplast公司正准备为美国一家领先的碳酸软饮料瓶生产商安装其Plasmax 12D系列之一的阻隔涂层PET瓶生产系统。SIG公司和德国专业涂层技术开发商SchottHiCotec共同研发了等离送油阀噪音大子脉冲涂层蒸汽沉积(PICVD)系统，该系统在PET瓶内涂上一层不到0．1 u m厚的氧化硅，据称能将12oz的PET瓶的保质期延长近3倍(超过了25周)。另外，此系统具有l2个双瓶涂层工作台，每小时可以加工约1万个瓶胚。

单层PET瓶技术迅速发展

为了更有效地简化加工工艺并降低设备成本，一些生产商通常更愿意选择单层结构的高阻隔性3、聚砜在家用电器方面用于微波烤炉装备、咖啡加热器、湿润器、吹风机、布蒸干机、饮料和食品分配器等PET瓶。通过将阻隔树脂或除氧剂与PET混合，或将这两者与PET混合，就可以不必使用多层共注设备或涂层设备。据报道，采用这种高阻隔性的改性PET混合物可以加工出具有3～6个月保质期的单层啤酒瓶，并使其能够经受巴氏杀菌法进行灭菌处理。

印度Futura Polyesters公司采用PET 和PTN (polytrimethylenenaphthalate)的新型混合物开发了这种瓶。其中PTN是以壳牌的CorterraPTT技术为基础的创新材料，其对CO：的阻隔性约为PET的18倍，为PEN的3,5倍；其对0：的阻隔性比PET提高了9倍，约为PEN的2倍。

另外，PTN还具有耐热性，使瓶子可以经受高温灭菌而不会出现瓶颈结晶化现象。Futura Polyesters公司表示，PET／PTN啤酒瓶的成本与玻璃瓶基本相当，四大印度啤酒生产商正在对该瓶进行评估。

美国多层PET瓶制造商

Constar国际公司生产的Oxbar三层高阻隔性PET瓶生产系统可广泛应用于啤酒行业。而最近该公司营销经理Paul Prinko表示，在非碳酸饮料包装行业，单层PET瓶具有投入成本较低、加工和设计灵活的优点，因而具有更加广阔的应用前景。Constar公司的一套名为Monoxbar的单层PET瓶生产系统采用了一项具有专利的除氧剂，这种除氧剂常用于果汁、茶、蕃茄汁等饮料包装和一次性食品的包装中。Constar公司正在为名为DiamondClear的新型单层系统申请美国食品及药物管理局(FDA)的批准。据介绍，采用该系统生产的PET瓶可以达到与标准PET瓶同样的清晰度，并能满足包装果汁、茶和蕃茄酱类食品的一次性阻隔瓶所需具备的高透明度要求。

Invista公司推出的改性PET材料PolyShield含有一种特殊的增容剂和催化剂，在吹塑成型机内与Mitsubishi Gas Chemical公司提供的MXD6尼龙进行混合，采用这种混合材料制得的PET瓶能使4个月内CO：的流失量低于15％，一年内的总O2渗入量低干lppm。Invista公司主要将这种材料应用于东欧和南美地区的啤酒和果汁瓶市场。

Wellman公司开发出一种名为HP867的特殊PET，该材料为加工满足保质期要求的l2～ 16oz的透明单层PET碳酸软饮料瓶而设计，可以在成型机内与MXD6尼龙混合。Wellman公司市场开发部经理Dave Russell表示， 目前HP867正在等待美国食品与药物管理局(FDA)的批准，预计将在2006年底进行商业化推广。

由BP Amoco公司开发的聚酯基除氧剂助剂Amosorb DFC 4020可应用于单层和多层PET瓶中，这种助剂以卓越的除氧能力而能够满足不同饮料的O 阻隔性要求，在美国、欧洲和亚洲市场的销售业绩也十分优异。例如，Amcor公司将Amosorb DFC 4020应用于其一次性的Amfresh单层PET果汁瓶中，Graham包装公司也将该材料应用在起Monosorb单层PET果汁瓶中。最新产品Amosorb LCA含有一种浅色包装助剂，可使挥手PET减少30%的泛黄率。另外，其他政治开发中的产品包括用于单层和多层PET啤酒瓶的具有防紫外线功能的Amosorb，以及兼具黄色着色剂和防紫外线功能的Amosorb。

涂层技术力争市场意大利SIPA公司已经专门针对PET瓶的生产开发出一种被称为“智能涂层”的新型阻隔浸涂技术，其工艺过程为：瓶子在吹塑成型后进行浸涂，随后在一个红外线炉子内进行快速干燥，再浸涂另一层涂层后进行一次红外线处理。采用这种独立的浸涂设备每小时可加工12000个PET瓶。据说，某种0．5L的一次性PET瓶经过这种技术处理后，其保质期可达1年，而未经过这种技术处理的瓶子只有7周的保质期。

英国Advanc ed PlastiC STechnologies(APT)开发了一种全新的涂层技术，即利用一种专有的以水流动涂层工艺在瓶胚外表面覆盖一层"特殊的热塑性阻隔树脂。在经过涂覆处理后，树脂固化，瓶胚可以在标准设备上进行拉伸吹塑。据APT介绍，经过这种技术处理的PET瓶的CO 阻隔性是普通PET瓶CO：龃隔性的3～4倍，其O 阻隔性也提高了2～3倍。Husky从APT获得技术许可来制造涂层机，据说这种涂层机每小时可以涂覆约3万个瓶胚。

德国RWTH Aachen大学塑料加工学院(IKV)推出了一种新型外涂层技术(IKV已将其专利的等离子PECVD内涂层技术转让给了Sidel公司)。IKV的新型外涂层系统可提供厚度为20～ 150nm(1nm-10 m)的阻隔层， 使用该工艺的PET瓶的CO：阻隔性为普通PET瓶的4倍。该系统的循环时间为15s，产出率为每小时1万个。研究员的目标是通过采用更强的真空泵力及其他改进措施将系统循环时间减少到10s以下。