超硬材料網(wǎng)

       相比于其它塑料包裝材料，PET 是軟飲料包裝的最佳材料。這是由于 PET 具有較高的熔融溫 度、強(qiáng)度和透明度，優(yōu)良的氣體阻隔性能、風(fēng)味阻隔性能，成本低，易于成型加工以及可回收性， 等等。

        然而 PET 瓶還不能滿(mǎn)足一些飲料的特殊要求，比如熱飲料和某些軟飲料。PET 用于啤酒、果 汁等飲料的包裝，對(duì)氧氣、二氧化碳、水蒸氣和風(fēng)味等的阻隔性不能滿(mǎn)足包裝要求，影響了這些 產(chǎn)品的品質(zhì)。空氣中的氧氣進(jìn)入塑料瓶或是瓶中碳酸飲料里的二氧化碳釋放出來(lái)，都會(huì)加速飲料 的變質(zhì)。雖然其它的高聚物(比如 PEN)可以解決阻隔性問(wèn)題，但是成本太高，并且難以循環(huán)利用。 提高 PET 對(duì)氧氣、二氧化碳的阻隔性能已引起大家的廣泛關(guān)注，目前一些技術(shù)是把 PET 和一些 具有阻隔性能的材料復(fù)合來(lái)提高其性能。

PET 瓶的涂層處理

        為了保證軟飲料的質(zhì)量，就要阻止氣體在塑料瓶壁上發(fā)生滲透，這需要選用氣體滲透性小的 包裝材料，這些材料一般稱(chēng)為高阻隔性包裝材料。PET 瓶氣體阻隔性能的提高主要有以下四種方 式：通過(guò)多層共擠技術(shù)加工，使之具有多層復(fù)合結(jié)構(gòu);表面涂層處理;加入一些氣體捕獲劑;與 其它具有阻隔性能的材料共混。其中多層共擠技術(shù)是目前已成功運(yùn)用的方法，然而阻隔性能的提 高較小，同時(shí)難以循環(huán)利用，成本較高。表面涂層是用于提高 PET 瓶氣體阻隔性能的一種新興的 技術(shù)，可以得到非常薄的氣體阻隔性膜，能夠有效地阻止氣體分子通過(guò) PET 瓶壁，同時(shí)可以解決 再循環(huán)利用的問(wèn)題。

        目前所采用的一些涂層材料都經(jīng)過(guò)了實(shí)踐的檢驗(yàn)，其中金剛石碳素膜(DLC)和氧化硅材料是 工業(yè)上非常受歡迎的材料。氧化硅涂層用于提高 PET 薄膜的氣體阻隔性能比金剛石碳素膜要早。 在上個(gè)世紀(jì) 80 年代初期，就開(kāi)始通過(guò)物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積方式得到氧化硅涂層。然而 氧化硅薄膜具有脆性，為了在 PET 表面獲得持久的機(jī)械強(qiáng)度，則需要相對(duì)復(fù)雜的處理。近年來(lái)金 剛石碳素膜(無(wú)定型的碳?xì)浠衔?涂層于 PET 表面的一些產(chǎn)品在市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)，PET 瓶的氣體 阻隔性能得到了很大提高。

金剛石碳素膜涂層過(guò)程

       金剛石碳素膜涂層一般采用等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)(PCVD)，在真空條件下，通過(guò)等離子 體氣相沉積技術(shù)在 PET 瓶?jī)?nèi)表面得到非常薄的 DLC 涂層。涂層的制備過(guò)程如下：首先把瓶子放 在真空室里進(jìn)行抽真空處理，然后注入 C2H2 氣體，在變頻高壓的作用下產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏牡入x 子體，最后離子和自由基在 PET 瓶?jī)?nèi)表面沉積，得到 DLC 涂層。

金剛石碳素膜涂層的特點(diǎn)

        DLC 膜含有大量的氫，因此具有非常好的粘結(jié)性和抗裂變能力，同時(shí)使 PET 瓶具有如下優(yōu) 點(diǎn)：氣體高阻隔性能，阻隔氧氣和二氧化碳，保證飲料的品質(zhì);風(fēng)味阻隔性能，阻止瓶子和包裝 物之間的遷移和吸附過(guò)程，使軟飲料保持原有的風(fēng)味;UV 阻隔性能，具有吸收紫外線(xiàn)的功能， 避免軟飲料受紫外線(xiàn)的影響;化學(xué)惰性，不會(huì)和其它物質(zhì)反應(yīng)，具有化學(xué)穩(wěn)定性;利于回收利用 同時(shí)保持 PET 瓶的現(xiàn)有優(yōu)點(diǎn)。

        DLC 涂層使 PET 瓶的阻隔性能得到很大提高，但是 PET 瓶的阻隔性能與溫度的變化有較大 的關(guān)系。溫度升高時(shí)，涂層和未涂層的 PET 瓶的阻隔性能都會(huì)降低，這表明盡管該涂層是熱穩(wěn)定 性的材料，但是分子的熱運(yùn)動(dòng)仍會(huì)影響 PET 瓶的氣體阻隔特性。

DLC 涂層 PET 瓶的發(fā)展

        DLC 涂層的 PET 瓶未來(lái)主要從市場(chǎng)需求出發(fā)，著眼于技術(shù)的發(fā)展和完善。應(yīng)用前景非常看 好，市場(chǎng)潛力很大，估計(jì)占有 PET10%的市場(chǎng)份額，廣泛應(yīng)用于軟飲料的包裝，包括茶、果汁、 碳酸飲料等。目前在日本用于茶飲料的包裝，已經(jīng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)，在 2005 年已有 5000 萬(wàn)個(gè)進(jìn)入 市場(chǎng)。隨著軟飲料市場(chǎng)的逐步擴(kuò)大，DLC 涂層 PET 瓶將會(huì)得到進(jìn)一步地推廣應(yīng)用。