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四、新一代啤酒瓶的理想材料      對PET聚酯啤酒瓶材料的制備途徑，一是聚合物基塑料的納米化；二是PET聚酯材料的納米改性技術。經(jīng)過多年的研究，新一代啤酒瓶可工業(yè)化的理想材料有：    1、PLS納米復合材料      可以實現(xiàn)無機填料和聚合物基體在納米尺度上的復合。由于其納米尺度效應和強的界面黏結(jié)，因此可以預期此類復合材料具有優(yōu)異的力學性能和耐熱性，并且材料的阻隔性及耐候性均有所提高。聚合物層狀硅酸鹽納米復合材料具有高耐熱性、高強度、高模量、高氣體阻隔性和低膨脹系數(shù)，而密度僅為一般復合材料的65％～75％，因此可廣泛應用于航空、汽車、家電、電子等行業(yè)，作為新型高性能工程塑料。由于層狀硅酸鹽是以納米尺度分散于聚合物基體中，可以成膜、吹瓶和紡絲。在成膜和吹瓶過程中，硅酸鹽片層平面取向形成阻擋層，可用作高性能包裝和保鮮膜。不僅如此，由于此類層狀硅酸鹽有很高的遠紅外反射系數(shù)R(R>85％，λ＝5000～230000nm)，是開發(fā)新一代啤酒瓶及飲料瓶的理想材料。含5％MMT的尼龍6、PP、PET纖維的遠紅外反射系數(shù)R>75％，比市售的所謂“紅外發(fā)射纖維保健用品”的性能好得多，而成本遠低于售價。 2、納米PET與納米尼龍        納米PET采用插層聚合復合技術，將層狀硅酸鹽在插層共聚反應中以納米尺度均勻分散于PET基體中，成功地研制出耐熱高性能納米PET復合材料，在不改變原有的生產(chǎn)工藝、不增加PET成本的基礎上，大幅度提高了PET的結(jié)晶速率和耐熱性(HDT)。研究表明，在制得的納米PET中，粘土微粒解離成30～100nm的片狀微粒，PET的球晶被細化。因此，納米PET(NM-PET)仍能保持較高的透明性。納米PET的性能與PET的比較見表3。         另一個引人注目的用于包裝的納米尼龍為美國Honeywell公司開發(fā)的Aegis OX。據(jù)稱，其內(nèi)含有未公開的吸氧劑，這種由“純化-活性”組合的材料比尼龍6的氧透過率低100倍，氧的滲入量幾乎為零，Aegis OX作為三層聚酯(PET)瓶的阻隔層材料，使聚酯瓶達到啤酒4個月和果汁6個月的保質(zhì)期要求，可與玻璃瓶相比。這種組合技術的鈍化阻隔層能防止吸氧劑過早耗盡，靠納米粒子的均勻分散使吸氧劑指向“易出現(xiàn)氧”的地方，提高總的阻隔效率。Honeywell公司認為，這種阻隔系統(tǒng)可與現(xiàn)有任何其他啤酒阻隔包裝競爭，完全能滿足120天內(nèi)氧的滲入量和二氧化碳泄漏量的要求，并相信通過進一步精心調(diào)節(jié)工藝，完全可達到180天的保質(zhì)要求。因此，認為這將推動和加快啤酒包裝從玻璃瓶轉(zhuǎn)向聚酯瓶的進程。BRG Townsend咨詢公司預計，到2005年，用于這種技術的啤酒包裝瓶數(shù)量將超過15億個，果汁瓶數(shù)量將接近4.6億個。  3、PEN／PET共混物      PEN是聚萘二甲酸乙二醇酯的縮寫，其結(jié)構(gòu)與PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)類似，所不同之處在于用萘環(huán)取代苯環(huán)，兩種材料的分子結(jié)構(gòu)式如下：       PEN在所有方面的性能都優(yōu)于PET，特別是在阻隔性和耐熱性方面具有卓越的優(yōu)勢。與PET相比，PEN具有：(1)氣體阻隔性好(3～5倍)；(2)耐熱性能好(40℃以上，熱收縮率小)；(3)力學性能優(yōu)良；(4)耐水解；(5)耐化學藥品性好，能進行堿洗；(6)結(jié)晶速度比較慢，可制成透明厚壁耐熱瓶；(7)耐紫外線照射。但是在價格方面，PEN較PET高，使廠商望而卻步。為了降低成本，可采用PEN與PET共混形成PEN／PET共混物，使其成本與玻璃相當，又具有與玻璃瓶相同的氣密性和保質(zhì)期。        日本Uni PET公司已向日本的兩大瓶業(yè)生產(chǎn)商Listeriene和Lemonade提供含有少量PEN的PET樹脂，以制造耐熱性好、可回收重復使用的啤酒瓶。美國可口可樂公司于1996年進行了PEN和PEN／PET混合物單層瓶的試用試銷，現(xiàn)已成功打入南美市場。意大利SIPA公司也采用PEN制啤酒瓶。據(jù)預測，根據(jù)重復使用和成本問題，市場上主要將被低PEN含量(5％～10％)、中PEN含量(10％～50％)和高PEN含量(85％以上)的PEN／PET共混物所占領。        目前，國內(nèi)對PEN的研究應用剛剛起步，但PEN的應用對我國來說具有很大的市場，僅以啤酒為例，即使只有10％的啤酒瓶改用PEN或PEN／PET瓶包裝，就需PEN數(shù)萬噸，產(chǎn)值數(shù)億元，其經(jīng)濟效益相當可觀。（作者：陳希榮 李娜） 《中國包裝業(yè)》