為了保證軟飲料的質(zhì)量，就要阻止氣體在塑料瓶壁上發(fā)生滲透，這需要選用氣體滲透性小的包裝材料，這些材料我們一般稱(chēng)作高阻隔性包裝材料。PET瓶氣體阻隔性能的提高主要有以下四種方式：通過(guò)多層共擠技術(shù)加工，使之具有多層復合結構；表面涂層處理；加入一些氣體捕獲劑；與其他具有阻隔性能的材料共混。其中多層共擠技術(shù)是目前已成功運用的方法，然而阻隔性能的提高較小，同時(shí)難以循環(huán)利用，成本較高。表面涂層是用于提高PET瓶的氣體阻隔性能的一種新興的技術(shù)，可以得到非常薄的氣體阻隔性膜，能夠有效地阻止氣體分子通過(guò)PET瓶壁，同時(shí)可以解決再循環(huán)利用的問(wèn)題。

目前所采用的一些涂層材料都經(jīng)過(guò)了實(shí)踐的檢驗，其中金剛石碳素膜(DLC)和氧化硅材料是工業(yè)上非常受歡迎的材料。氧化硅涂層用于提高PET薄膜的氣體阻隔性能比金剛石碳素膜要早。在上個(gè)世紀80年代初期，就開(kāi)始通過(guò)物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積方式得到氧化硅涂層。然而氧化硅薄膜具有脆性，為了在PET表面獲得持久的機械強度就需要相對復雜的處理。近年來(lái)金剛石碳素膜(無(wú)定型的碳氫化合物)涂層于PET表面(如圖1)的一些產(chǎn)品在市場(chǎng)上已經(jīng)出現，PET瓶的氣體阻隔性能得到了很大提高。

一、金剛石碳素膜涂層過(guò)程

金剛石碳素膜涂層一般采用等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)(PCVD)，如圖2所示。在真空條件下，通過(guò)等離子體氣相沉積技術(shù)在PET瓶?jì)缺砻娴玫椒浅１〉腄LC涂層。涂層的過(guò)程如下：首先把瓶子放在真空室里進(jìn)行抽真空處理，然后注入C2H2氣體，在變頻高壓的作用下產(chǎn)生碳氫化合物的等離子體，最后離子和自由基在PET瓶?jì)缺砻娉练e，得到DLC涂層。

二、金剛石碳素膜涂層的特點(diǎn)

DLC膜含有大量的氫，因此具有非常好的黏結性和抗裂變能力，同時(shí)使PET瓶具有如下優(yōu)點(diǎn)：氣體高阻隔性能，阻隔氧氣和二氧化碳，保證軟飲料的品質(zhì)；風(fēng)味阻隔性能，阻止瓶子和包裝物之間的遷移和吸附過(guò)程，使軟飲料保持原有的風(fēng)味；UV阻隔性能，具有吸收紫外線(xiàn)的功能，避免軟飲料受紫外線(xiàn)的影響；化學(xué)惰性，不會(huì )和其他物質(zhì)反應，具有化學(xué)穩定性；利于回收利用同時(shí)保持PET瓶的現有優(yōu)點(diǎn)。

DLC涂層的PET瓶的阻隔性能得到很大提高，如表1。但是PET瓶的阻隔性能與溫度的變化有較大的關(guān)系。溫度升高時(shí)，涂層和未涂層的PET瓶都具有較低的阻隔性能，這表明盡管該涂層是熱穩定性的材料，但是分子的熱運動(dòng)仍會(huì )影響PET瓶的氣體阻隔特性。

DLC涂層PET瓶的發(fā)展

DLC涂層的PET瓶的未來(lái)發(fā)展主要從市場(chǎng)需求出發(fā)，著(zhù)眼于技術(shù)的發(fā)展和完善。應用前景非�？春�，市場(chǎng)潛力很大，估計占有PET10%的市場(chǎng)份額，大約300億個(gè)，廣泛地應用于軟飲料的包裝，包括茶、果汁、碳酸飲料等。目前在日本用于茶飲料的包裝，已經(jīng)在市場(chǎng)上出現，在2005年已有5 000萬(wàn)個(gè)進(jìn)入市場(chǎng)。隨著(zhù)軟飲料市場(chǎng)的逐步擴大，DLC涂層PET瓶將會(huì )得到進(jìn)一步地推廣應用。