軟包裝水性復(fù)合粘合劑的應(yīng)用
涂層塑料結(jié)構(gòu)并不是新發(fā)明,但是滿足包裝特定需要的材料和技術(shù)方法也不斷創(chuàng)新。到目前為止,所有的涂層都是被動的,它們可以有效保護(hù)產(chǎn)品不受內(nèi)外部環(huán)境的影響,除非受到了物理損害,這種物理損害來自于二氧化碳的壓力,或由于氣體散發(fā)壓力下降造成的短時(shí)收縮。這里介紹幾種新的阻隔涂布技術(shù):
PVDC在聚酯瓶進(jìn)行PVDC涂布的技術(shù)很早就投入了商業(yè)使用,現(xiàn)在還在廣泛應(yīng)用。但由于在世界一些地區(qū),特別是在歐洲,對其在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的爭論較多,這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)放慢了。
Bairocade在過去的5年里,最廣泛地用于商業(yè)使用的阻隔涂布技術(shù)是Bairoeade,它是由PPG工業(yè)公司研制的“熱固環(huán)氧胺噴霧”涂布。這種涂布技術(shù)由澳大利亞Amcor公司首先進(jìn)行商業(yè)使用,用于聚酯啤酒瓶的外層涂布?,F(xiàn)在,美國Graham包裝公司也采用了PPG的Bairocade氧阻隔涂布技術(shù)。在Granam的版本中,聚酯瓶壁結(jié)構(gòu)中添加了徐氨劑以增強(qiáng)其阻隔氨的能力。
等離子增強(qiáng)型化學(xué)物氣體沉積法(PECVD)化學(xué)物氣體沉積法是目前二氧化碳玻璃阻隔涂布的最常用的技術(shù)。過去,是在非常高度的真空下使玻璃升華,然后涂布到包裝物上,這種方法非常不經(jīng)濟(jì)。PECVD是上世紀(jì)90年代早期被用于薄膜和瓶子等的玻璃涂布,是目前發(fā)展最快的技術(shù)。
PECVD技術(shù)可以使涂布層達(dá)到顯微觀的薄度,在塑料瓶上形成的二氧化硅涂布層只有大約40—60nm。在低度真空下。含硅物(如H—MDSO六甲基乙硅烷)在微波或聲頻中形成等離子區(qū)域。在此等離子區(qū)域中,含硅物氧化產(chǎn)物可附著于塑料的表面,形成涂布層。這種二氧化硅的復(fù)合層可能是連續(xù)的,也可能是斷續(xù)的,它的作用是阻隔如氧氣、二氧化碳、水分或風(fēng)味物質(zhì)的進(jìn)入。然而,硅阻隔層目前可能還有一些缺陷,如附著不太牢、涂布面不均勻和較脆等。因此在用于碳酸飲料瓶時(shí),由于壓力作用或壓力損失后瓶體形狀的改變,涂布層可能會被破壞。
等離子涂布主要分為三類:碳內(nèi)層涂布、硅內(nèi)層涂布和硅外層涂布。
碳內(nèi)層涂布有兩種碳內(nèi)層涂布方法。一種叫Actis,它是將非結(jié)晶碳涂布于已經(jīng)成形的聚酯瓶的內(nèi)層。利用微波能源形成乙炔等離子區(qū)域。涂層厚度約 200nm,具有很高的透明度,但稍帶琥珀色。由于是在瓶的內(nèi)側(cè),涂層能阻隔從塑料吸收氣體和風(fēng)味泄漏。擁有該技術(shù)的公司接到了FDA的無異議批復(fù),該涂布層可直接與飲料接觸。并且,使用該技術(shù)的聚酯瓶已投入“百事可樂”碳酸飲料的生產(chǎn),可以延長其產(chǎn)品二氧化碳的保存時(shí)間。另一種方法叫PNS,它使用聲頻源加上內(nèi)外電極使氣體電離,最后形成20—40nm厚的涂層,這種涂層具有極好的氣體和水分的阻隔性。
硅內(nèi)、層涂布瑞典的TetraPak公司研制了一種叫Glaskin的涂布技術(shù)。該技術(shù)利用HMDSO與氨的反應(yīng)在瓶子的內(nèi)層形成二氨化硅涂層。經(jīng)過處理的包裝瓶的氧氣和二氧化碳的阻隔率是原來聚酯瓶的兩倍。這種涂層具有與Actis方法形成的涂層相同的優(yōu)點(diǎn),但其缺陷仍是壓力變化造成瓶體的拉伸或收縮,可能引起涂層的破損。
硅外層涂布這種“最好的PET”系統(tǒng)是由Krones公司與其客戶可口可樂公司共同研發(fā)的,該技術(shù)利用能量加強(qiáng)的蒸發(fā)工藝產(chǎn)生離子,并將其潦布在瓶子的外層。由于涂層對過度使用相對敏感。因此在其表面進(jìn)行了第二次涂布,加強(qiáng)其相互協(xié)作功能。采用該技術(shù),二氧化碳保持率提高了5倍。
燃燒化學(xué)物氣體沉積法(CCVD) 相對較新的薄層涂布方法是CCVD技術(shù),它是由微涂層技術(shù)公司開發(fā)研制的。該技術(shù)發(fā)展了亞微觀薄涂層的電子和模擬裝置,并使其應(yīng)用于塑料瓶和薄膜的涂布。不同于其他涂布技術(shù),它可以在常壓下進(jìn)行,省去了昂貴的真空室。
包裝物通過燃燒區(qū)域時(shí)間很短,以致測量不出其溫度的升高。不需要真空環(huán)境,并且該過程可以連續(xù)進(jìn)行,這可以解決成本上及傳統(tǒng)離子放電式的涂布所遇到的問題。ccvD技術(shù)與其他涂布技術(shù)相比,在達(dá)到相同的阻隔效果時(shí),前者的涂布層要更薄。并且,與傳統(tǒng)的等離子沉積法相比,不需要對塑料進(jìn)行預(yù)處理,而達(dá)到的附著效果更好。
與其他硅和碳沉積技術(shù)一樣,CCVD也一直在不斷改進(jìn)和發(fā)展。涂布技術(shù)的“家族”將不斷發(fā)展壯大,并進(jìn)一步應(yīng)用于食品和飲料包裝。
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