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聚酯在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用
2012-11-18 09:23:09   作者:   來源:   評論:0 點(diǎn)擊:

  聚酯是以PET為代表的熱塑性線型飽和聚酯的總稱,包括PBT、PEN、PCT及其共聚物。PET是開發(fā)最早、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的聚酯產(chǎn)品,人們最為熟悉。一、性能和用途
  聚酯的用途可分為纖維和非纖維兩大類,后者包括薄膜、容器和工程塑料。聚酯開發(fā)初期主要用于制造合成纖維(占PET消耗量的70%左右)。聚酯還用來制3-350μm的薄膜、絕緣材料、磁帶帶基、電影或照相膠片片基和真空包裝等。聚酯非纖應(yīng)用的另一主要領(lǐng)域是制造充裝飲料、食品等的中空容器。其次,聚酯還作為工程塑料用于電子、電器等領(lǐng)域,如作接插件、儀表殼、熱風(fēng)口罩等,其中尤以包裝容器的發(fā)展引人注目。現(xiàn)在已有20%以上的PET用作包裝材料,且有上升的趨勢。包裝已成為PET的第二大用戶,僅次于合成纖維。二、在包裝上的應(yīng)用1、聚酯包裝種類和特點(diǎn)
  由于PET可以方便地通過快速冷卻的方法得到基本處于非晶態(tài)、高透明、易拉伸的PET制品,所以作為包裝材料時PET既可制成雙向拉伸包裝膜,又可由非晶態(tài)瓶坯得到高強(qiáng)度、高透明的拉伸吹塑瓶,還可以直接擠出或吹塑成非拉伸中空容器。PET薄膜具有透明、耐油、保香、衛(wèi)生可靠和使用溫度范圍廣等性能(高溫蒸煮和冷凍包裝均可),但熱封合性差,須與其他薄膜(熱封層)復(fù)合使用,且價格較通用塑料薄膜高,限制了PET薄膜在包裝上的應(yīng)用。PET中空容器尤其是拉伸吹塑瓶,充分發(fā)揮了PET性能,對內(nèi)容物有良好的展示效果,性能和成本與其他中空容器相抗衡。因此PET作包裝材料時基本上都是采用拉伸吹塑成型的,其中應(yīng)用最多的是幾十毫升到2升的小型瓶,也有容量30升的大瓶。2.應(yīng)用舉例
  (1)飲料包裝 在飲料包裝中,聚酯瓶應(yīng)用最為成功的是碳酸軟飲料(CSD),如可樂、雪碧等,CSD用瓶已占PET瓶總量的1/3。PET瓶具有外觀漂亮、設(shè)計(jì)靈活、強(qiáng)度高、對CO2(二氧化碳)密封和可靠的衛(wèi)生性,使聚酯瓶成為CSD理想的包裝容器,是迄今CSD飲料唯一廣泛采用的塑料容器。中國飲料工業(yè)協(xié)會1998年的統(tǒng)計(jì)資料表明,中國CSD飲料包裝中PET瓶占57.4%,其次是易拉罐和玻璃瓶,分別占31%和7%。
  (2)食用油包裝 PET瓶耐油性好、透明、無毒、無味、不易破碎,對O2(氧氣)的阻隔性好,對紫外線亦有較好的遮斷性,可保護(hù)食用油長期免受氧化,不變質(zhì)。國外已得到成功應(yīng)用,國內(nèi)這方面的需求還在不斷上升。
  (3)調(diào)味類商品包裝 醬油等汁狀調(diào)味品是聚酯瓶的一個巨大潛在市場。PET瓶保香性好、質(zhì)輕、不易破碎等特性是其在該領(lǐng)域應(yīng)用的有利條件。早在1995年,日本在這方面的應(yīng)用量就已超過3萬t。占PET瓶總消耗量的13%。我國此類商品仍主要采用玻璃瓶包裝,聚酯瓶的應(yīng)用尚處于起步階段。
  (4)啤酒包裝 世界上以塑料瓶代替玻璃瓶用于啤酒包裝尚處于研究開發(fā)試用階段,我國有關(guān)部門和企業(yè)也日益關(guān)注和重視啤酒塑料包裝的發(fā)展情況。
  (5)農(nóng)藥、醫(yī)藥、日化產(chǎn)品包裝 聚酯瓶可用于部分農(nóng)藥包裝。采用回料吹制的低成本PET農(nóng)藥瓶已在國內(nèi)投入生產(chǎn)。PET瓶安全、衛(wèi)生,有良好的防潮、隔氧和展示功能,使得PET瓶在醫(yī)藥包裝領(lǐng)域得到了應(yīng)用;瘖y品、洗滌劑之類的日化產(chǎn)品,也是聚酯瓶應(yīng)用的一個巨大市場。PBT、PEN瓶的良好耐化學(xué)藥品性、保香性、高透明、高光澤對紫外線的屏蔽性和造型設(shè)計(jì)的靈活性等正是化妝品等日化產(chǎn)品所期望的特性。因此,聚酯瓶在日化產(chǎn)品包裝上的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,尤其新型阻氣、紫外線屏蔽的PEN樹脂瓶在香水、化妝品包裝上將占領(lǐng)一席之地。
  3.聚酯包裝的新發(fā)展
  PET瓶以其優(yōu)越的性能、較為低廉的成本及對環(huán)境保護(hù)的適應(yīng)性,在和其他包裝材料(玻璃、馬口鐵、PE、PVC等)瓶類的競爭中得到了迅速發(fā)展,但其耐熱性不高、阻氣性欠佳局限了其在熱罐裝和要求氣密性高的場合應(yīng)用,并引起人們高度重視。在提高改進(jìn)其性能的過程中,聚酯包裝獲得了新的發(fā)展。
  (1)改進(jìn)耐熱性
  普通PET瓶不能用于果汁、茶等需熱罐裝的物品包裝。目前通過研究,已開發(fā)了3類實(shí)用的耐熱聚酯瓶:①熱定型瓶,可達(dá)到85℃罐裝的要求;②PET/PEN合金瓶,PEN耐熱性高,在普遍注拉吹設(shè)備上可制得符合80℃以上熱罐裝要求的瓶子,倘若再經(jīng)熱定型處理,熱罐裝溫度可達(dá)90℃以上;③與耐熱性聚芳酯等制成多層復(fù)合瓶,以提高耐熱性。
  (2)提高阻氣性 盡管PET的氣體阻隔性遠(yuǎn)高于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料。但對于啤酒、白酒、香水等保鮮、保味要求較苛刻的產(chǎn)品仍然不能滿足要求。提高阻氣性的方法主要有如下3種。①多層復(fù)合。以PET為主,加入PVDC、EVOH、MXD6、PEN等其他氣密性好的材料做成3層或5層瓶。②采用特殊處理方法,如在PET瓶內(nèi)或外層涂布環(huán)氧阻隔層,或進(jìn)行等離子體處理(ACTIS技術(shù))。③用其他阻隔性樹脂成型,以PEN或PEN與PET的共聚或共混物為原料,既提高了瓶子的阻氣性,又提高了瓶子的耐熱性,可滿足啤酒保存3-6個月的要求,還可以堿洗消毒,重復(fù)使用,從而降低成本。因?yàn)榍皟煞N方法有透明性差、回收處理困難、工藝復(fù)雜、設(shè)備要求特殊等現(xiàn)象,而且雖然氣密性提高了,但耐熱性不行,只能適應(yīng)無菌罐裝的場合,我國啤酒行業(yè)大都采用罐裝后巴氏消毒的技術(shù)。所以采用PEN或與PRT的共聚、共混物為原料,通過現(xiàn)行PET瓶吹制設(shè)備和工藝進(jìn)行成型,是適合我國國情的啤酒塑料包裝發(fā)展方向,值得引起有關(guān)部門和企業(yè)的重視。三、發(fā)展展望
  聚酯包裝材料是各類包裝材料中最有活力、最具發(fā)展前途的材料,也是聚酯眾多應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展最快的領(lǐng)域。PET、PEN為首的聚酯已成為CSD、水、果汁等飲料包裝的主流材料,還將成為啤酒、食用油、化妝品等產(chǎn)品的包裝材料之一。
  我國聚酯非纖用的開發(fā)始于80年代,瓶級聚酯和聚酯瓶起步較晚,但我國聚酯包裝產(chǎn)業(yè)正高速發(fā)展。近幾年我國CSD、純水、果汁等飲料以20%以上的速度增長,因此飲料包裝用聚酯瓶的需求也以二位數(shù)增長,同時,瓶級聚酯在非食品包裝市場(如化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)藥等)的需求也正悄然增加。1996年我國瓶級聚酯的消耗量為12萬t,1998年18萬t,預(yù)計(jì)2000年將達(dá)到30萬t,可見我國是瓶級聚酯和聚酯包裝潛力最大的市場。我國的包裝用非纖聚酯極具發(fā)展前景,聚酯包裝產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)快速發(fā)展。

 

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