為使包裝更具可持續(xù)性,2023年11月21日, Avantium N.V.與Albert Heijn共同合作,生產(chǎn)由 PEF 制成的新型果汁瓶。這將是Avantium的PEF商業(yè)工廠投入運營后,在Albert Heijn商店中PEF的首次應(yīng)用。Albert Heijn作為荷蘭最大的超市連鎖店和頂尖的食品零售商,是世界上第一家為自有品牌產(chǎn)品引入PEF包裝的連鎖超市。
Avantium的PEF是一種100%植物基和完全可回收聚合物,應(yīng)用范圍廣泛,包括瓶子、包裝、薄膜和紡織品。PEF不僅具備可持續(xù)的優(yōu)點,還具有優(yōu)越的阻隔特性,可以有效延長食品飲料的保質(zhì)期。
1)優(yōu)越的阻隔性
研究證明,使用PEF材料制作的飲料瓶在許多方面優(yōu)于PET瓶,尤其是阻隔氣體滲透的性能更為優(yōu)越,PEF阻氧性是PET的10倍,阻CO?滲透的能力是PET的4倍,阻濕性是PET的2倍,這與其結(jié)構(gòu)有關(guān):
在分子結(jié)構(gòu)上,呋喃環(huán)的非對稱性和極性使鏈剛性增大,使鏈段不易翻轉(zhuǎn),運動能力下降,阻礙小分子擴散;
在聚集態(tài)結(jié)構(gòu)上,結(jié)晶或其它促使分子鏈堆砌致密,自由體積減?。ㄎ锢砝匣┳璧K小分子的溶解與擴散,進一步改善阻隔性。
這可使被包裝產(chǎn)品的貨架期延長,因此該材料在高阻隔性包裝材料、高性能纖維和工程塑料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
2)良好的熱性能
與PET相比,PEF有更好的耐熱性(PEF的Tg為86℃,PET的Tg為74℃)、更低的加工溫度(PEF的Tm為235℃,PET的Tm為265℃)。因此,PEF特別適合生產(chǎn)特定的食品與飲料包裝,例如薄膜和塑料瓶。
3)可持續(xù)發(fā)展
PEF來源于生物質(zhì)材料,相比石油基材料碳足跡降低50-70%。由于PEF機械強度高,可使由該材料制成的包裝更薄而輕,從而促使包裝材料的用量減少20%以上。此外,由PEF制成的產(chǎn)品可以直接回收或通過焚燒轉(zhuǎn)化為CO2,已有實驗初步表明,PEF可在自然環(huán)境條件下降解。
PEF具有更優(yōu)異的物理-力學性能,在高阻隔性包裝材、高性能纖維和工程塑料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。雖然目前PEF及其關(guān)鍵單體的合成技術(shù)仍存在很大的挑戰(zhàn),并且為了促進PEF的加工和應(yīng)用,PEF還處在改性研究與探索實現(xiàn)工業(yè)化的階段,但隨著FDCA和PEF合成技術(shù)、PEF 結(jié)構(gòu)-性能和改性技術(shù)的研究和開發(fā)的不斷深入,有望在不久的將來實現(xiàn)高性能PEF材料的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。讓我們共同期待PEF未來的進一步發(fā)展吧!