????前言
????包裝容器是人們日常生活中不可或缺的物件，它肩負著物品存儲、運輸中保護物品形態及質量的功能。容器所使用的材料有金屬、玻璃、紙以及塑料等。在這些材料中，塑料具有質輕、柔軟、透明等特點，應用面廣、使用方便，預計今后其使用范圍將進一步拓展。然而塑料與玻璃、金屬等材料相比，對氣體的阻隔性差，見圖1。?在飲料、食品領域，包裝容器的阻隔性是一個重要的因素，飲料、食品會由于氧化而導致品質下降。為解決塑料容器阻隔性差的問題，傳統的方法是以EVOH等阻隔性樹脂為中間層，制多層塑料容器，見圖2。
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????近年來人們對氣體阻隔性的要求進一步提高，日本東洋制罐公司為適應這一需求，著手開發了具有比傳統阻隔性容器更高阻隔性的透明吸氧多層聚烯烴容器，并實現了容器的商品化。本文以介紹透明吸氧多層阻隔性聚烯烴容器的阻隔性技術、多層化技術及其阻隔性為中心，其次也介紹一些其他類型的氣體阻隔容器。
????1、透明吸氧多層阻隔性聚烯烴容器マムチプロック
????本容器可抑制氧氣從容器的外部進入容器的內部，防止內容物因氧化而導致的品質下降。歷來的一層EVOH樹脂等惰性（被動）阻隔層，不能完全防止氧氣透過，因此使用吸收氧氣的材料之活性阻隔層與EVOH層積層（復合），從EVOH層透過的極少量的氧，被氧氣吸收層捕獲，抑制氧氣透過到容器的內部，本容器的層結構如圖3所示。下面將詳細地介紹其技術要點（氣體阻隔技術與多層化技術）以及容器的性能。
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????1.1氣體阻隔技術
????本品阻隔技術的特征，是通過通用樹脂的熔混改性制吸氧材料，并將吸氧材料作為活性阻隔性材料使用。吸氧材料以吸氧性聚烯烴為基體，在其中分散聚苯乙烯、過度金屬鹽而得，見圖4。
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????吸氧反應是利用樹脂的自動氧化，通過添加聚苯乙烯系樹脂使基體樹脂出現吸氧現象。圖5是PE/過度金屬鹽體系與PE/苯乙烯系樹脂/過度金屬鹽體系的吸氧性的比較。后者的粒子，初期即能發現吸氧現象。以此為基礎，對樹脂種類、組成比、混煉條件等進行了研究，將吸氧材料的吸氧性提高到了實用化的水平。
????1.2?多層化技術
????本品的特點是在吸氧層的兩旁設置EVOH層，如圖6所示。采用這種結構的理由是：⑴抑制通過氧氣的量；⑵防止容器失去活性。通過降低從外部進入的氧氣量，使吸氧材料能更有效地捕捉氧氣。又，在兩側沒有EVOH的情況下，由于吸氧材料以PE為主體，氧氣透過量大，吸收性能下降，特別是成型后，容器不僅要防止氧氣從容器的外部進入導致吸氧材料失去活性，也需要防止氧氣從容器的內部進入導致吸氧材料失去活性，因此有必要設置惰性阻隔層。
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????為了作成這樣的結構，將EVOH層分為兩層；為實現比傳統EVOH層更薄層的、均勻的擠出，開發了新的模頭，其多層化的方法如圖7所示。當采用傳統的方法時，由于薄壁層的樹脂的壓力低，它與其它樹脂積層時，會產生壓力差，薄壁層不能均勻擠出，發生該層缺料或厚度波動的問題。新的方法是在模內預先使EVOH和粘合劑積層，以提升樹脂壓力，減少積層時的壓差，使薄壁的EVOH層均勻擠出成為可能。
????1.3容器的性能
????本品與傳統的、以EVOH為中間層的阻隔性容器之性能的比較，如圖8。在30℃、80%RH的環境中，傳統的阻隔性容器，隨著時間的推移，氧氣會進入容器之中，引起容器中內容物的品質下降；本品能夠在一個相當長的時間內，保持氧氣的透過率為零，表明吸氧材料是有效的。
????以維生素C隨時間推移的變化作為內容物氧化變質的試驗模型，如圖9所示。在40℃75%RH的條件下，在6個月內，隨著時間的推移，傳統的阻隔瓶所包裝的維生素C會發黃，而本品所包裝的維生素C幾乎不發黃，色相測試數據相差顯著。試驗雖然是在高溫高濕條件下進行的，在常溫下，亦確認了吸氧性阻隔性容器是比傳統阻隔性容器具有更高阻氧性能的容器。本品可用作蛋黃醬的包裝容器。
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????2、其它氣體阻隔性容器
????到目前為止，利用多種氣體阻隔性技術的塑料容器已實用化。可根據需求采用活性阻隔性技術或者惰性阻隔性技術。下面介紹具有代表性的阻隔性技術。
????2.1鐵系吸氧多層容器オキシガ-ド
????オキシガ-ド是一種具有氧氣吸收層的多層容器，氧氣吸收層是將以鐵粉為主的吸氧劑配入聚烯烴中而制得的。オキシガ-ド用于無菌米飯的托盤使用。該容器的基本結構如圖10所示，由外層/惰性阻隔層/吸氧層/內層構成。オキシガ-ドオキシガ-ド具有傳統的惰性阻隔性容器所沒有的新功能：不僅能阻隔容器外面的氧進入容器，而且還能降低容器內殘存氧的濃度。鐵質吸氧劑的特征是吸氧速度快、吸氧量多、衛生性能優良，而且吸氧性的出現以水為必要條件，這種“觸發”功能是一大特點。
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????圖11是オキシガ-ドオキシガ-ド與傳統的惰性阻隔性材料的比較，它是用N2將容器中的氧置換以后，在22℃、60%RH條件下測定的結果。傳統的阻隔性容器中初期有0.3%左右的氧，在6～8個月以后，容器中的氧達到1.0%左右；與之相反，容器オキシガ-ドオキシガ-ド，存放初期氧的濃度徐徐下降并長期保持在低濃度狀態下。根據這樣的結果可以看出，它不僅捕捉透過的氧氣而且還能吸收容器內殘存的氧氣。雖然該容器不透明，可用于微波爐加熱，沸煮、蒸煮滅菌。
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????2.2吸氧多層PET瓶ォキシブロックTM
????吸氧多層PET瓶ォキシブロックTM是中間層具有吸氧性的功能性容器?？捎糜诠?、功能性飲料、茶水等包裝，特別是加熱銷售的商品的包裝。吸氧多層PET瓶ォキシブロックTM的結構如圖12所示，是PET/吸氧層/PET/吸氧層/PET的2種材料的5層結構。吸氧層的阻隔性高，由耐熱性與PET相當的芳香尼龍MXD6、吸氧成分和觸媒組成，該容器以透明性不下降及高阻氧性為特征。
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????圖13是單層PET瓶和活性阻隔性容器——吸氧多層PET瓶ォキシブロックTM的阻氧性能的比較，由圖可以看出，吸氧多層PET瓶ォキシブロックTM在室溫及加熱條件下，均可將容器中的氧的濃度，抑制到幾乎等于零的水平。
????2.3涂覆SiOx膜的PET高氣體阻隔性瓶SiBARD?○R?
????SiBARD?○R是惰性阻隔容器。前面所介紹的活性阻隔技術，特別針對氧，抑制容器內容物因氧化而引起的變質。然而，不僅對氧，必須對水分、二氧化碳等阻隔的內容物也很多，對于這些商品，采用活性材料就不能解決問題，在這種情況下，具有對多種氣體阻隔性的惰性阻隔材料則是有效的。SiBARD?○R的阻隔膜通過微波等離子體技術（CVD）涂覆到PET瓶的內表面，其結構如圖14所示，它是兩層結構，膜厚10～20nm，第一層是柔軟、致密性優的有機硅聚合物膜，第二層是阻隔性優的氧化硅膜。以兼具高阻隔性、鍍膜的致密性及柔軟性為特征。另外，SiOx膜無色透明，具有良好的再生性能。
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????SiBARD?○R容器與未蒸鍍的PET瓶相比，具有很高的阻隔性，對氧的透過性在未蒸鍍的PET瓶的1/35以下（見圖15）、對水蒸汽的透過性在未蒸鍍的PET瓶的1/10以下（見圖16）、二氧化碳壓力減小量降低到未蒸鍍的PET瓶的1/4以下（圖17）。另外它對香氣的吸收量小（見圖18），因此具有優良的保香性?，F在SiBARD?○R容器已用于須對氧和水分有阻隔性的食用油的包裝。?
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????結束語
????本文以吸氧透明多層聚烯烴容器為中心，介紹了塑料包裝容器的阻隔性技術。今后還會基于消費者的意愿、環境意識的提高、全球化等種種因素，對包裝提出更多要求。其中氣體阻隔性是重要是功能之一，對它將有更高的要求，將得到更大的發展。
