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PET塑料瓶厂家:哪些因素会影响PET塑料瓶的阻隔性?

文章出处:公司动态 责任编辑:东莞市三先包装制品有限公司 发表时间:2025-08-12
  ​PET塑料瓶的阻隔性(指对气体、液体、异味等渗透的抵抗能力)是影响内容物保质期和品质的关键指标,尤其对需要防氧化(如果汁)、防漏气(如碳酸饮料)的产品至关重要。那么,PET塑料瓶厂家小编总结一下其阻隔性受材料本身、工艺设计、环境条件等多方面因素影响,具体如下:
PET塑料瓶厂家
一、材料本身的特性
PET 树脂的分子结构和性能直接决定基础阻隔性,主要影响因素包括:
1. PET 树脂的分子量与结晶度
分子量:高分子量 PET(特性黏度≥0.8dL/g)的分子链更长、缠绕更紧密,分子间间隙小,对氧气、二氧化碳的阻隔性更优(渗透速率可降低 10%-20%)。反之,低分子量 PET 因分子间隙大,阻隔性较差。
结晶度:PET 是半结晶聚合物,结晶区分子排列规整、密度高,阻隔性远高于非结晶区(无定形区)。通过拉伸吹塑(定向结晶)可提高结晶度(从注塑瓶坯的 10%-15% 提升至瓶身的 30%-40%),显著增强阻隔性(如氧气渗透率降低 30% 以上)。但结晶度过高(>50%)会导致瓶身发白、透明度下降,需平衡结晶度与外观。
2. 添加剂与共混改性
阻隔性添加剂:在 PET 中添加纳米粒子(如蒙脱土、石墨烯)或有机阻隔剂(如聚酰胺 PA),可形成 “迷宫效应”—— 气体分子需绕路渗透,延长渗透路径,从而降低渗透率(如添加 5% 蒙脱土,氧气阻隔性提升 50%)。
增塑剂影响:若 PET 中添加增塑剂(如为改善加工性加入的小分子助剂),会增大分子间隙,导致阻隔性下降(增塑剂含量每增加 1%,气体渗透率可能上升 5%-10%)。
二、瓶体结构与工艺设计
通过结构优化和特殊工艺可人为提升阻隔性,是工业上常用的改进手段:
1. 多层共挤结构
在 PET 基体中引入高阻隔性材料(如 EVOH、PA、PVDC),形成多层复合瓶体,各层功能分工:
外层与内层:PET 层,提供强度和耐化学性;
中间阻隔层:EVOH(乙烯 - 乙烯醇共聚物)对氧气阻隔性是 PET 的 100 倍以上,PA(聚酰胺)对二氧化碳阻隔性优异,PVDC(聚偏二氯乙烯)耐水性和阻隔性均佳。
效果:3 层(PET/EVOH/PET)结构的氧气阻隔性是单层 PET 的 5-10 倍,可将果汁保质期从 3 个月延长至 12 个月。
2. 表面涂层技术
在 PET 瓶内壁或外壁涂覆高阻隔涂层,形成致密屏障:
无机涂层:如 SiO₂(二氧化硅)、Al₂O₃(氧化铝),通过真空蒸镀或溅射技术形成纳米级薄膜,阻隔性提升 10-20 倍(且透明性几乎不受影响),适合高端饮料包装。
有机涂层:如环氧类树脂、聚氨酯,通过喷涂或浸涂形成薄膜,成本低于无机涂层,但阻隔性提升幅度较小(3-5 倍),耐温性有限。
3. 瓶体厚度与形状
壁厚:在一定范围内,瓶壁越厚,气体渗透路径越长,阻隔性越好(如壁厚从 0.3mm 增至 0.5mm,氧气渗透率可降低 20%-30%)。但过厚会增加成本和重量,通常结合加强筋设计(在薄壁厚区域增加筋条,既减重又保强度)。
形状复杂度:异形瓶(如棱角多、曲面复杂)在吹塑时易出现局部壁厚不均(薄处可能仅 0.1mm),导致该区域阻隔性下降,成为 “渗透短板”;而圆形瓶壁厚更均匀,阻隔性更稳定。
三、内容物与储存环境
PET 瓶的阻隔性并非一成不变,会随内容物特性和环境条件动态变化:
1. 内容物性质
酸碱度:酸性内容物(如果汁、醋,pH<4)会缓慢侵蚀 PET 分子链,增大分子间隙,长期储存可能导致阻隔性下降(如橙汁在 PET 瓶中储存 6 个月后,氧气渗透率上升 15%-20%)。
温度:内容物温度升高(如夏季运输中的饮料)会加速分子运动,使 PET 链段松弛,气体渗透速率显著增加(温度每升高 10℃,渗透率可能翻倍)。因此,高温环境下的产品需更强的阻隔设计。
成分:含酒精、油脂的内容物(如调味油、低度酒)可能使 PET 溶胀,破坏分子结构,导致阻隔性下降(如 50% 酒精溶液会使 PET 的二氧化碳阻隔性降低 30% 以上)。
2. 外部环境因素
湿度:高湿度环境下,PET 会吸收微量水分,导致分子间隙扩大,尤其对 EVOH 阻隔层影响显著(EVOH 吸湿后阻隔性会骤降 50% 以上),因此多层瓶需在 EVOH 层两侧加 PET 保护层防潮。
光照:紫外线会加速 PET 老化降解,使分子链断裂,阻隔性随时间衰减(长期户外暴晒的 PET 瓶,3 个月后阻隔性可能下降 40%),因此需配合避光设计(如深色瓶身、添加紫外线吸收剂)。
四、回收与再生利用
再生 PET(rPET)的阻隔性通常低于原生 PET:
回收过程中的清洗、熔融会导致 PET 分子量下降、杂质增加,分子结构完整性被破坏,阻隔性可能降低 20%-30%。
若再生料中混入其他塑料(如 PE、PP),会形成微相分离,进一步降低阻隔性,因此食品级再生 PET 需严格控制纯度(再生料比例通常≤50%,且需多层结构包裹)。

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