其他阻隔技术——PVDC涂覆与Glaskin工艺

共挤出吹塑技术广泛应用于制造高阻隔性能的容器。提高容器阻隔性能的方法除了共挤出吹塑以外，还有容器表面的化学处理、拉伸吹塑、共混聚合物的挤出吹塑、涂覆等方法。

1.容器表面的化学处理

用表面化学处理的方法，可改善塑料容器的阻隔性。

当高密度聚乙烯、聚丙烯桶装入农药、洗涤剂、汽油等非极性溶剂时，这些非极性溶剂通过容器壁向外渗透，造成非极性溶剂的损失。为了阻止容器内的溶剂向外渗透，可采用一种化学的方法，对容器内壁表面进行处理。常用的方法是氟化处理和磺化处理。

（1）氟化处理 对容器内表面进行氟化处理可以在吹塑过程中或吹塑后进行。吹塑过程中进行就是将一种含氟1%～2%的混合气体，注入模具的型坯内，作为压缩气体吹胀型坯，在吹胀过程中，气体与表面的物料发生化学反应，在容器内表面形成阻渗层，从而减小非极性溶剂的渗透。

经过氟化处理后，大大改善了容器的渗透性。例如，HDPE容器经氟化处理后，阻渗性能可提高4～565倍，使HDPE容器可用于盛装农药、石油类产品、汽车用润滑油、涂料及洗涤剂等。

这里需要注意如下事项：

1）吹塑模具要密闭在金属或耐热性的有机玻璃壳体内，以防止有毒的F₂扩散到车间。

2）F₂与N₂要在车间外进行。

（2）磺化处理对容器内表面进行磺化处理可以在吹塑后进行。一般是把含10%～20%（体积分数）SO₃的气体注入吹塑容器内，使其在容器内壁形成厚约20μm的渗透层，从而达到阻渗的作用，可有效地提高其阻非极性溶剂、气体与食品香料中许多成分的渗透性能。

这里需要注意如下事项：

1）加入氯气（Cl₂）可提高磺化反应速率，同时提高容器的渗透性能。

2）这一工艺过程要考虑污染问题。

2.容器表面涂覆

容器的表面涂覆就是将经过表面处理的具备涂覆表面条件的容器，用具有各种高阻渗透性的涂料和等离子体进行喷涂或溅射，从而在瓶内或外表面形成很薄的阻透层，以达到提高阻渗作用的目的。(www.xing528.com)

所形成的这一阻渗层不仅很薄，而且透明，通常它既不破坏瓶子外观，而又能通过减少容器内CO₂的损失和阻止外界O₂往瓶内的渗透等两种或多种作用，增加储存寿命。

PVDC涂覆应用较为广泛，它可以改善多种塑料（PET、PE、PVC与取向PP）吹塑瓶的阻渗性能。近年来，相继开发出了多种材料的涂覆技术，如瑞士TetraPak公司开发出了Glaskin工艺，即在吹塑的PET瓶的内层喷涂上高阻性的氧化硅材料。经测试，这种啤酒瓶具有极好的氧气和二氧化碳阻透性能和透明性，而且这层氧化硅涂层对瓶的回收没有影响。法国Sidel公司开发了自己的等离子体改性技术，这种技术是采用离子体喷涂，在PET瓶内沉积一层无定形的碳层，可以提高瓶的阻渗性。

下面以PET表面涂覆PVDC为例介绍涂覆工艺过程：

（1）工艺过程 用清洗溶液清洗PET瓶，并用空气进行干燥，保证瓶子表面干净（如直接进行涂覆则不需要此工序），然后用PVDC离子溶液喷涂或溅射，涂覆后用空气干燥瓶子。

（2）工艺条件 PVDC凝胶杂质含量低于0.02%；涂覆时间为2min；涂覆温度为60℃；干燥温度为38～50℃；涂覆层厚度为2.5～10.0μm，也可达20μm。

3.聚合物共混

聚合物共混就是采用基料与阻渗性聚合物共混，构成多相共混物（如PE/PA、PE/PVDC、PET/EVOH与PC/PET），在容器壁内形成阻渗性聚合物分布于基料内的层状结构，从而达到阻渗作用。如HDPE/PA共混物综合了两者的优点，成为性能优良的高阻透性复合材料，在食品包装、汽车油箱等中空包装材料领域获得了广泛的应用。PET/PEN共混物制得的聚酯瓶，既提高了瓶的阻透性，又提高了瓶的耐热性，可满足啤酒保存3～6个月的要求，并可以碱洗消毒，重复使用，降低成本。Shell公司近年来开发了许多PET/PEN共混物和共聚物，这些材料用于碳酸饮料包装，提高了气体的阻渗性能。

共混技术的关键就是掺混技术，共混物在挤出机内的混炼程度直接影响着容器阻渗性能的提高。混炼不足，阻渗性聚合物的伸长不够充分，阻渗性能的改善很小；若混炼过于强烈，阻渗性聚合物会被粉碎成小微粒分散在基料内，也不能提高阻渗性。因此，应采用低混炼的挤出机来加工这种共混物。

这里需要注意以下事项：

1）型坯机头要采用低剪切设计。

2）为保证能在容器壁内形成阻渗薄层，阻渗性聚合物的颗粒尺寸要适当。

3）为提高相容性，可在共混物中加入10%～20%的相容剂。

4）为了保证夹坯缝的粘合性能，在吹塑模具的夹坯口刃要设计成在制品夹坯缝区形成凸缘。