四、新一代啤酒瓶的理想材料
对pet聚酯啤酒瓶材料的制备途径，一是聚合物基塑料的纳米化；二是pet聚酯材料的纳米改性技术。经过多年的研究，新一代啤酒瓶可工业化的理想材料有：
1、pls纳米复合材料
可以实现无机填料和聚合物基体在纳米尺度上的复合。由于其纳米尺度效应和强的界面黏结，因此可以预期此类复合材料具有优异的力学性能和耐热性，并且材料的阻隔性及耐候性均有所提高。聚合物层状硅酸盐纳米复合材料具有高耐热性、高强度、高模量、高气体阻隔性和低膨胀系数，而密度仅为一般复合材料的65％～75％，因此可广泛应用于航空、汽车、家电、电子等行业，作为新型高性能工程塑料。由于层状硅酸盐是以纳米尺度分散于聚合物基体中，可以成膜、吹瓶和纺丝。在成膜和吹瓶过程中，硅酸盐片层平面取向形成阻挡层，可用作高性能包装和保鲜膜。不仅如此，由于此类层状硅酸盐有很高的远红外反射系数r(r>85％，λ＝5000～230000nm)，是开发新一代啤酒瓶及饮料瓶的理想材料。含5％mmt的尼龙6、pp、pet纤维的远红外反射系数r>75％，比市售的所谓“红外发射纤维保健用品”的性能好得多，而成本远低于售价。
2、纳米pet与纳米尼龙
纳米pet采用插层聚合复合技术，将层状硅酸盐在插层共聚反应中以纳米尺度均匀分散于pet基体中，成功地研制出耐热高性能纳米pet复合材料，在不改变原有的生产工艺、不增加pet成本的基础上，大幅度提高了pet的结晶速率和耐热性(hdt)。研究表明，在制得的纳米pet中，粘土微粒解离成30～100nm的片状微粒，pet的球晶被细化。因此，纳米pet(nm-pet)仍能保持较高的透明性。纳米pet的性能与pet的比较见表3。
另一个引人注目的用于包装的纳米尼龙为美国honeywell公司开发的aegis ox。据称，其内含有未公开的吸氧剂，这种由“纯化-活性”组合的材料比尼龙6的氧透过率低100倍，氧的渗入量几乎为零，aegis ox作为三层聚酯(pet)瓶的阻隔层材料，使聚酯瓶达到啤酒4个月和果汁6个月的保质期要求，可与玻璃瓶相比。这种组合技术的钝化阻隔层能防止吸氧剂过早耗尽，靠纳米粒子的均匀分散使吸氧剂指向“易出现氧”的地方，提高总的阻隔效率。honeywell公司认为，这种阻隔系统可与现有任何其他啤酒阻隔包装竞争，完全能满足120天内氧的渗入量和二氧化碳泄漏量的要求，并相信通过进一步精心调节工艺，完全可达到180天的保质要求。因此，认为这将推动和加快啤酒包装从玻璃瓶转向聚酯瓶的进程。brg townsend咨询公司预计，到2005年，用于这种技术的啤酒包装瓶数量将超过15亿个，果汁瓶数量将接近4.6亿个。
3、pen／pet共混物
pen是聚萘二甲酸乙二醇酯的缩写，其结构与pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)类似，所不同之处在于用萘环取代苯环，两种材料的分子结构式如下：
pen在所有方面的性能都优于pet，特别是在阻隔性和耐热性方面具有卓越的优势。与pet相比，pen具有：(1)气体阻隔性好(3～5倍)；(2)耐热性能好(40℃以上，热收缩率小)；(3)力学性能优良；(4)耐水解；(5)耐化学药品性好，能进行碱洗；(6)结晶速度比较慢，可制成透明厚壁耐热瓶；(7)耐紫外线照射。但是在价格方面，pen较pet高，使厂商望而却步。为了降低成本，可采用pen与pet共混形成pen／pet共混物，使其成本与玻璃相当，又具有与玻璃瓶相同的气密性和保质期。
日本uni pet公司已向日本的两大瓶业生产商listeriene和lemonade提供含有少量pen的pet树脂，以制造耐热性好、可回收重复使用的啤酒瓶。美国可口可乐公司于1996年进行了pen和pen／pet混合物单层瓶的试用试销，现已成功打入南美市场。意大利sipa公司也采用pen制啤酒瓶。据预测，根据重复使用和成本问题，市场上主要将被低pen含量(5％～10％)、中pen含量(10％～50％)和高pen含量(85％以上)的pen／pet共混物所占领。
目前，国内对pen的研究应用刚刚起步，但pen的应用对我国来说具有很大的市场，仅以啤酒为例，即使只有10％的啤酒瓶改用pen或pen／pet瓶包装，就需pen数万吨，产值数亿元，其经济效益相当可观。
（作者：陈希荣 李娜）
《中国包装业》