Aegis CSD и HFX являются марками, которые оптимизированы для газированных напитков и пищевых продуктов горячей расфасовки, соответственно. Aegis CSD существенно повышает барьер против углекислого газа по сравнению с немодифицированным PET, делая его пригодным для производства более мелких бутылок для газированных безалкогольных напитков. При содержании 3.5% от массы бутылки, Aegis CSD продлевает срок хранения пол-литровых бутылок с 9 до 14 недель (см. график). Согласно последним данным, срок хранения продлевается до 16 недель. Aegis HFX представляет собой пассивно-активную систему, которая увеличивает сопротивление воздействию кислорода у пищевых продуктов. Сокки говорит, что оба материала демонстрируют существенные достижения в области повышения устойчивости к деламинации.

Пределы термостойкости РЕТ критические для осуществления горячей расфасовки или пастеризации. Поставщик полиэфира Kosa  решает эту проблему с помощью сополимера РЕТ Polyclear 2201 и сополимера PET/PEN Рolyclear 2202. У обоих термостойкость выше, чем у простого РЕТ. Сообщается, что марка 2201 выдерживает до 1980 F (920 C), что намного превосходит обычный диапазон горячей расфасовки. О Polyclear 2202 сообщается, что он выдерживает до 2030 F (950 C), этого достаточно для некоторых бутылок, которые подвергаются пастеризации.

PEN, близкий родственник PET, обычно дает пятикратное повышение барьерных свойств, как против углекислого газа, так и против кислорода, по сравнению с однослойным РЕТ, а также более высокую термостойкость и хорошую прозрачность. PEN имеет температуру перехода в стеклообразное состояние 1220 C, намного превосходящую этот параметр для PET, поэтому смеси PEN позволяют осуществлять пастеризацию однослойных бутылок. Высокая стоимость смесей PEN и PEN/PET в настоящее время препятствует полномасштабному переходу на одноразовые контейнеры. Но источники в компании BP Amoco из Нэпервилля, Иллинойс, которая производит основной мономер для PEN, сообщают, что бутылки из однослойного PEN начинают пробивать себе дорогу в область производства многоразовых бутылок для пива и воды повторного заполнения в Европе и Бразилии.

Подъем в области производства покрытий

Несколько имеющихся технологий нанесения барьерного покрытия различаются по типу материала для покрытия, месту размещения покрытия (внутреннее или внешнее покрытие), а также по методу нанесения. Системы нанесения покрытий используются для изготовления бутылок из однослойного РЕТ; это улучшает их экономические показатели. Тем не менее, оборудование дорого и требует интеграции в комплексные, высокоскоростные линии, осуществляющие расфасовку, укупоривание и нанесение этикеток. Большинство поставщиков оборудования для нанесения покрытий также являются и поставщиками установок для формования с раздувом и вытяжкой, а также установок для расфасовки.

Холодноплазменная технология компании Sidel, первоначально предназначенная для упаковки пива, позволяет наносить тонкое углеродное покрытие на внутреннюю поверхность бутылки, что повышает барьер против углекислого газа в семь раз, а против кислорода в тридцать раз. Современная скорость производства составляет 10,000 бутылок в час, но скоро будет представлен вариант, у которого пропускная способность в два раза выше. Новый вариант, Actis Lite, предназначен для применений с менее жесткими требованиями, например, для упаковки соков, газированных безалкогольных напитков и продуктов горячей расфасовки.

Sidel уже продала по всему миру около 20 установок для нанесения покрытий Actis и Actis Lite, включая две в США. В число потребителей входят австрийская Alpha-Werke (упаковка пива и соков), французская Kronenbourg (пиво), и японская Hokkai Can (зеленый чай). Компания Plastipak Packaging из Плимута, Мичиган, использует систему Sidel для нанесения покрытия на бутылки из PET, которые используются для упаковки напитков и иных не пищевых продуктов (например, лекарственных препаратов).

Однослойный PEN рентабелен для производства бутылок для пива и воды, которые пригодны для повторного использования или утилизации. (Фото: BP Amoco)

PPG Industries продает покрытия, которые наносились на миллиарды бутылок для соков, пива и газированных безалкогольных напитков по всему миру. Жидкий эпоксидно-аминовый материал компании PPG Bairocade  напыляется на внешнюю поверхность бутылок из PET, которые затем подвергаются поверхностному отверждению. Образующееся сшитое покрытие толщиной от 1 до 6 микрон блестящее, имеет прекрасные барьерные свойства против углекислого газа и кислорода, а также выдерживает пастеризацию. Смазывающая способность покрытия облегчает обработку, доводя скорость до 45,000 бутылок в час при непрерывной эксплуатации. Покрытие можно удалять  очистителями на водяной основе, которые обычно используют для очистки хлопьев из утилизированных бутылок из РЕТ. Новой возможностью является окрашивание прозрачного покрытия, например, в янтарный цвет для пива.

Одним из лиценциатов Bairocade является Graham Packaging из Йорка, Пенсильвания, которая использует покрытие на бутылках для сока с емкостью 12-20 унций. В Саудовской Аравии PepsiCo использует Bairocade для нанесения покрытий на одноразовые бутылки для газированных безалкогольных напитков.

Sipa разрабатывала совместно с PPG оборудование для выдувного формования для использования с Bairocade. В настоящее время Sipa разрабатывает свою собственную технологию нанесения покрытий для нанесения на целый ряд бутылок из РЕТ. Представитель компании намекнул, что дальнейшие подробности будут обнародованы на выставке NPE в июне.

Tetra Pak предлагает для лицензионного использования систему плазменного нанесения покрытия из двуокиси кремния для обработки внутренней поверхности бутылок. Джефф Келлар, вице-президент по упаковке из пластмассы, говорит, что покрытие Glaskin дает параметры барьера против углекислого газа и кислорода, равные параметрам стекла. Далее, эластичность покрытия обеспечивает целостность барьера (устойчивость к образованию трещин) несмотря на расширение или сокращение бутылки во время расфасовки. Келлар ожидает, что Tetra Pak в этом году добьется коммерческого успеха с Glaskin в США в области производства упаковки для соков и продуктов горячей расфасовки.

Технология BestPET компании Krones основана на нанесении барьера из окиси кремния на внешнюю поверхность бутылки. Сообщается, что при этом сохраняется хорошая прозрачность, при небольшом увеличении барьера против углекислого газа и кислорода. Скорость нанесения доходит до 20,000 бутылок в час. Технология была разработана совместно с Coca-Cola Corp. для использования на бутылках для CSD. Новый вариант BestPET Plus был запущен для производства одноразовой упаковки соков, CSD, пива и контейнеров горячей расфасовки. Он защищает внешнее стеклянное покрытие поверхностным слоем.

На конференции Nova-Pack Americas, компания Micro-Coating Technologies представила потенциально низкозатратную технологию нанесения покрытий, которая называется химическое осаждение в паровой фазе с горением (CCVD). “Наша открытая система с использованием пламени производит осаждение тонкого покрытия—любого из нескольких видов органических или неорганических покрытий—на консервные банки, пластмассовые бутылки или пленки”, - говорит Джон Эдвардс, вице-президент по маркетингу и продажам. Он утверждает, что технология CCVD более проста в эксплуатации, менее затратна в расчете на одну бутылку и более безопасна для окружающей среды, чем другие системы нанесения покрытий. Сообщается, что CCVD повышает барьерные свойства против углекислого газа и кислорода, не нанося ущерба прозрачности.

Реализация технологии CCVD начинается с нанесения покрытия с низким давлением насыщенных паров, которое атомизируется в туман и высушивается и одновременно отверждается с использованием пламени. Для осуществления технологии не нужна вакуумная камера, и, по имеющимся данным, она легко совместима с обычными линиями по производству бутылок.

SIG Corpoplast разработала в сотрудничестве ротационную установку для нанесения покрытий Plasmax 12D , чтобы наносить покрытие от Schott HiCotec из Майнца, Германия. Она использует холодную плазму для осаждения оксида кремния внутри бутылки. Сообщается, что стоимость обработки ниже, чем при использовании других подходов к созданию барьеров.

Роберт Ливерсач, исполнительный редактор
Источник: Plastics Technology