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阻隔性塑料中空容器，指在阻止氧氣等非極性氣體以及汽油等非極性有機溶劑的滲透方面，明顯地高于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等通用塑料容器(非阻隔性塑料容器)的容器。阻隔性塑料中空容器較之非阻隔性塑料中空容器，在應用中具有兩大優(yōu)勢：一是它能有效地防止空氣中的氧氣通過容器的器壁進人到容器中，能有效地保護塑料容器所包裝的食品、藥品等多種商品，避免它們因受氧氣的作用而引起的變質，從而延長商品的保質期及貨架期；其二是防止容器中所包裝的非極性有機溶劑等商品通過容器器壁而散逸，減少商品儲存過程中的損失并改善環(huán)境質量，因此阻隔性中空容器頗受業(yè)界歡迎，是塑料中空容器中一個重要的、不可或缺的品種。自塑料包裝容器發(fā)展的初期，業(yè)界就對阻隔性塑料中空容器給予了很大的關注，早在二十世紀中葉就開始生產應用硬質PVC類阻隔性中空容器，此后一直把阻隔性中空容器的開發(fā)應用，作為擴大中空容器應用領域和提高產品附加價值的重要手段，在漫長的歲月中，除了注意阻隔性脂選擇應用之外，人們還開發(fā)了摻混技術、共吹塑技術、表面涂布等技術，制備阻隔性、高阻隔性中空容器，到二十一世紀初，已經能夠利用多層共吹塑技術，生產出高質量、低成本的、極具市場競爭力的塑料汽車燃料油箱，并已在啤酒包裝阻隔瓶方面，也顯現(xiàn)出光明的前景。沿著提高產品質量、降低生產成本、節(jié)約醫(yī)療改善環(huán)保的方向不斷前進。    已工業(yè)化的阻隔性塑料中空容器，從結構上分：有單層阻隔性中空容器(由一種阻隔性樹脂或阻隔性混合物制成的單層結構)和多層阻隔性中空容器(容器壁由含有一種或幾種阻隔性材料或阻隔性混合物的多層復合型容器)兩個大類，多層阻隔性中空容器中，又有多層共吹塑型阻隔性中空容器和涂布型阻隔性中空容器，多層共吹塑容器中，根據(jù)瓶坯制造方法的不同，又有共擠出類多層共吹塑容器和共注射類多層共吹塑容器之分。根據(jù)阻隔性程度的不同，阻隔性中空容器可分為阻隔性中空容器(如PVC、PET單層中空容器，PP/PA6/PE、PP/PA6/PP之類的多層共吹塑型復合容器)和高阻隔性中空容器(如PVDC單層容器，PEN單層容器，含EVOH層、MXD6層或PVDC層的多層容器以及經表面處理、含氟化層、磺化層或無定型碳層的多層復合容器)兩個大類。    一、單層類阻隔性中空容器    （1）硬質PVC中空容器。硬質PVC中空容器是最早工業(yè)化的阻隔性塑料中空容器。自二十世紀四十年代起，人們已開始PVC生產阻隔性中空容器，在二十世紀五、六十年代，大量應用于化妝品、洗滌劑、食品、藥品等商品的包裝。但在二十世紀六十年代末期，人們發(fā)現(xiàn)在PVC容器包裝的酒中含有氯乙烯單體存在，由于氯乙烯單體是一種致癌物質，聚氯乙烯瓶的衛(wèi)生安全性受到質疑，因此聚氯乙烯的應用受到很大的沖擊，雖然經過十余年的努力，二十世紀八十年代，世界各國對PVC中的殘留游離單體問題，都得到了滿意的解決，鈣-鋅復合類穩(wěn)定劑的廣泛應角，更進一步提高了PVC容器的衛(wèi)生安全性，但又因其廢棄物環(huán)保性能欠佳以及性能價格比良好的PET瓶在二十世紀余十年代的迅速崛起，并迅速地進入了PVC瓶的許多應用領域，成為阻隔性塑料容器的主流，因此現(xiàn)PVC容器無論在阻隔性塑料容器中應用量或者在阻隔性塑料容器中的重要性，均已今非夕比。    （2）高丙烯腈容器與PVDC容器。高丙烯腈(PAN)容器，指PAN(由70%左右的丙烯腈、20%-30%的丙烯酸酯[或者苯乙烯]、和少量丁二烯的共聚物)制得的容器。二十世紀六十年代末期，它曾作為阻隔性容器，用于碳酸飲料的包裝，自PET瓶在可樂等碳酸飲料方面得到實際應用之后，相形之下，高丙烯腈容器存在加工困難、衛(wèi)生性能較難保證、價格高等缺陷，很快失去了它在阻隔性中空容器中的重要性。PVDC容器阻隔性能優(yōu)良，屬于高阻隔類范疇，在二十世紀七、八十年代開始應用，PVDC容器因成型工藝困難、環(huán)境保護適應性差，價格高等因素，實際應用不多。    （3）尼龍類中空容器。尼龍6、尼龍9、尼龍11等的容器，也屬阻隔性中空容器之列，由于尼龍吹塑成型性能欠佳，這類容器多采用滾塑方法法制得。在尼龍類容器中，利用價格低廉的尼龍6的單體己內酰胺為原料，通過滾塑聚合成型制得的尼龍6類中空容器，具有良好的性能，曾被認為是在燃料油箱等方面具有強大競爭力的品種，但因其工藝要求高、生產效率低，特別是近年來大型多層吹塑工藝的突破性進展，滾塑聚合尼龍6容器的重要性因此下降。    （4）PET容器。自二十世紀七十年代初，美國杜邦公司開發(fā)出實驗性PET雙向拉伸飲料瓶，隨后在美國、德國、日本、法國、意大利等國，PET雙向拉伸吹塑技術得到了很大的發(fā)展；二十世紀八十年代以后我國也開發(fā)出經濟實用的兩步法PET雙向拉伸吹塑設備，對于PET雙向拉伸吹塑容器，在我國的普及，起到了積極的推動作用。特別是進入二十世紀九十年代以后，隨著PET樹脂生產技術的日臻完善、PET樹脂價格的不斷降低，PET雙向拉伸瓶的性價比明顯提升，PET雙向拉伸瓶逐步成為單層阻隔性塑料瓶的主流產品，廣泛應用于飲料、食用油、食品、洗滌劑、等眾多商品的包裝。    （5）PEN容器。PEN和PET同屬聚酯類高分子物質，PEN大分子鏈中以奈環(huán)替代了PET大分子鏈中的苯環(huán)，因而PEN較之PET具有更加突出的阻隔性，它阻隔氧氣、二氧化碳等氣體的能力，比PET要高3-5倍，PEN容器作為高阻隔包裝容器，在瓶裝啤酒方面的應用，取得了相當理想的效果，只是目前要大量推廣應用，尚存在價格上的障礙。    （6）由混合料制備的阻隔性中空容器。應用混合的方法，對塑料進行改性，一直被認為是獲得高性能、低成本塑料制品的一條有效途徑。人們在應用混合的方法，開發(fā)阻隔性中空容器方面，也進行了大量的工作，取得了可喜的進展。(a)利用尼龍、相容劑、聚乙烯摻混物，制備阻隔性中空容器。由尼龍、相容劑、聚乙烯混合物，制備的中空容器，具有和尼龍容器相當?shù)淖韪粜阅埽瑫r較之尼龍料具有更好的吹塑成型性能，并能大幅度降低塑料瓶的原料成本，從而增加容器的市場競爭能力。國外在二十世紀八十年代已開始這方面的研究，我國復旦大學、楊子石化等單位也都曾從事過這方面的工作并取得實用性成果，但由于近年來，以尼龍為阻隔層的多層共吹塑容器的長足發(fā)展，摻混性阻隔性容器的重要性大幅度下降。（b）由PET和納米填料混合制備的中空容器。在PET中，混合3%左右的納米填料，制得的單層中空容器，已可較普通PET雙向拉伸吹塑容器的阻隔性，提高30%以上，而且所制得的PET瓶具有較好的耐熱性，可以承受巴氏消毒處理，人們正在這方面進行深入的研究，希望通過納米技術，生產出能夠滿足啤酒包裝需要的高阻隔容器，其動向值得大家高度關注。    二、多層吹塑類阻隔性中空容器    多層吹塑類阻隔性中空容器，最初一般是以聚烯烴類(PO)物質為基層，與阻隔性塑料組合而成的多層容器；近年來，為了適應啤酒包裝的需要，開發(fā)了PET層為基層的高阻隔性容器。    1 以聚烯烴類物質為基層，與阻隔性塑料組合而成的多層容器。（1）以PA為阻隔層的多層容器。（a）以PA6為阻隔層的多層容器。此類容器，聚烯烴類物應用最多的是聚乙烯和聚丙烯。聚烯烴與PA之間相容性差，為了改善層間結合的結合力，通常必須置以粘合層，因此其結構一般為：PO/粘合性樹脂/PA/粘合樹脂/PO，也有采用PO/粘合性樹脂/PA型結構的。白二十世紀七十年代問世以來，原料及生產設備的不斷完善，此類容器已成為產品質量穩(wěn)定、價格低廉、應用廣泛的產品，是阻隔性中空容器中的主流產品之一，已成功地應用于食品、藥品、化工原料等眾多的商品包裝。但對于需要高阻隔性容器包裝的商品(例如蛋黃醬等)，其阻隔性則尚感不足。（b）以芳香尼龍為阻隔層的多層容器。芳香族尼龍(MXD6)是己二胺和苯二酸的縮聚物，它有接近于高阻隔性樹脂EVOH相近的阻隔性，用它于聚烯烴配合，可以制得高阻隔性多層吹塑容器，結構形式為PO/粘合性樹脂/PA-MXD6/粘合性樹脂/PO。問題是MXD6的價格昂貴，應用受到限制。（2）以EVOH為阻隔層的多層容器。這類容器的基本結構與PA類的多層容器相近，可表示為PO/粘合性樹脂／EVOH/粘合性樹脂/PO。EVOH是包裝用塑料中，阻隔性最好的材料之一，而且它具有成型性能優(yōu)良，環(huán)境適應性好的特點，自二十世紀七十年代，日本開發(fā)成功以后，便倍受人們關注，但由于價格一直居高不下，EVOH類阻隔性多層容器，發(fā)展速度受到很大制約，直到二十世紀末期，一方面由于多層吹塑設備與工藝技術的大幅度提高，各層厚度均勻性明顯改善，因而要達到高阻隔性的要求，EVOH樹脂用量明顯下降，多層瓶的成本相應下降，另一方面人們消費水平的不斷提高，經濟上的承受能力不斷提高增加，近年來以EVOH為阻隔層的多層容器有了較大的進展。在EVOH類高阻隔容器中，以高分子量、高密度樹脂(HMHDPE)為主層的多層吹塑容器中，汽車油箱的開發(fā)應用，具有特別重大的意義。例如陜西秦川機械發(fā)展公司，通過對國外先進技術的消化、吸收，研制出高性能的多層吹塑設備，用它所開發(fā)出的六層油箱，結構為HMHDPE/粘合性樹脂/EVOH/粘合性樹脂/回料層/HMHDPE，40L的油箱僅9.5Kg，利潤率約32%。該油箱具有沖擊強度高、阻隔性能優(yōu)、價格競爭力強的綜合優(yōu)勢，不僅可以使塑料油箱滿足油箱系統(tǒng)(油箱及管道系統(tǒng))，在40℃的環(huán)境條件下，8周內平均燃油損失不超過2g/24h的要求(美國加州法規(guī))成為可能，而且生產成本較低，生產企業(yè)具有較大的利潤空間，因此得到了人們的極大關注。    2、以PET為基層，與阻隔性塑料組合而成的多層容器。以PET為基層，與高阻隔性塑料組合，制造啤酒包裝用高阻隔性多層容器，是近年來高阻隔性共吹塑容器的一大熱點，許多國家都投入了大量的人力、物力開展這方面的工作。雖然這類產品在性價比方面尚未達到十分理想的程度，其發(fā)展勢頭值得我們高度關注。（1）PET為主層、EVOH為阻隔層的高阻隔瓶。PET/EVOH/PET結構的多層結構的高阻隔瓶，1997年已被英國的Bass公司用于包裝啤酒并上市供應。（2）PET為主層、芳香尼龍MXD6為阻隔層的高阻隔瓶。PET/MXD6/PET結構的多層結構的高阻隔瓶，1998年已被法國的karlsberg公司用于包裝啤酒并上市供應。（3）PET為主層、含吸氧活性層的的高阻隔瓶。1998年，美國的啤酒商Miller公司已使用CPT公司利用活性包裝技術生產的多層瓶包裝啤酒并上市供應。EVOH，MXD6等高阻隔樹脂層的引入，大大提高了塑料瓶的阻隔性，但對啤酒瓶的包裝尚嫌不足，于是開發(fā)了所謂活性包裝技術，在阻隔層MXD6中(或在一個共聚酯層中)，摻混進人特種金屬鹽催化劑制阻隔層，當空氣中的氧進人該層時，在催化劑的作用下，MXD6(或共聚酯)與氧產生化學反應吸氧而使瓶壁對氧發(fā)揮出更高的阻隔性。國內廠商中上海紫江集團、珠海的中富集團也在以PET為基層，與阻隔性塑料組合而成的多層容器方面進行了大量工作，并在啤酒包裝方面得到了應用。    三、含涂復層的阻隔性中空容器    (1)聚乙烯容器的表面處理。通過表面處理，曾被認為是提高HDPE容器的阻隔性，制備燃料油箱的有效途徑，具代表性的是表面氟化處理和表面磺化處理，但這些表面處理技術均存在著生產技術難度大，且環(huán)境保護適應性較差的重大缺點，雖然曾獲得工業(yè)化應用，隨著共吹塑技術的進步，它們在制備高阻隔性油箱方面的應用，已失去了重要的意義。（2）PET瓶的表面處理。近年來，通過在PET瓶的器壁上，采用各種方法，涂布高阻隔層，制備高阻隔性啤酒瓶，是高阻隔中空容器發(fā)展方面的又一熱點。（a）PET容器蒸鍍無定型碳的啤酒瓶。法國的Sidel公司開發(fā)成功的等離子內表面無定型碳的涂復技術(ACTIS)，即用微波使乙炔等離子化并在PET瓶的內表面形成厚度0.1μm的無定型碳涂層，從而得到高阻隔性的PET瓶，據(jù)稱該涂復PET瓶較普通PET瓶對氧的阻隔性提高30倍、對二氧化碳的阻隔性提高3倍，用于啤酒包裝，儲存期可達四個月以上，而且含碳涂層的PET瓶和普通PET瓶一樣，極易回收利用，環(huán)保適應性好，因此ACTIS技術被認為是一種PET瓶高阻隔性的比較理想的方法。蒸鍍碳PET瓶除了用于啤酒包裝外，也可應用于易氧化的茶水等商品的包裝。例如日本北海道就有引進的ACTIS生產線，提供綠茶用的340mL的ACTIS瓶。（b）表面經特種環(huán)氧樹脂涂布的PET瓶啤酒瓶。1998年澳大利亞的Carlton公司試銷售了用環(huán)氧涂布的高阻隔型PET瓶灌裝的啤酒。該瓶由AC(AmcorConlainer)公司生產，涂布劑是PPC公司開發(fā)的，它是間苯二胺與環(huán)氧氯丙烷反應的環(huán)氧化合物同胺的雙組分硬化型產品。通過噴涂使PET瓶的外層涂布，采用紫外線硬化。（c）PET瓶內面蒸鍍SiOx的瓶。TP司（Tetra Pak）用CVD等離子法在PET瓶的內面蒸鍍SiOx，開發(fā)了商品名叫做C1askin的阻隔型PET瓶。據(jù)說生產線每小時可生產容量到1L的PET瓶18000只。德國的啤酒公司bitburger公司已經使用TP公司的500ml的Glaskin阻隔瓶銷售啤酒。