پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) ، به عنوان پلیمر پایه ، مقاومت طبیعی محدودی در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) دارد. HDPE در فرم غیرقابل توصیف یا شفاف خود می تواند امکان انتقال جزئی اشعه ماوراء بنفش ، به ویژه در UVA (320-400 نانومتر) و UVB (280-320 نانومتر) را فراهم کند. این می تواند منجر به تخریب تدریجی محتوای حساس به اشعه ماوراء بنفش مانند روغنهای اساسی ، داروهای دارویی ، زراعت شیمیایی یا برخی از مواد مراقبت شخصی شود. علاوه بر این ، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش طولانی مدت نیز ممکن است بر خود مواد HDPE تأثیر بگذارد و باعث ایجاد شکنندگی ، گچ زدن به سطح یا تغییر رنگ شود. بطری های شکل HDPE مورد استفاده در برنامه های حساس به UV به طور معمول برای کاهش این محدودیت نیاز به پیشرفت دارند.
برای بهبود عملکرد محافظ UV از بطری های شکل HDPE ، تولید کنندگان اغلب در مرحله ترکیب فرمولاسیون رزین ، تثبیت کننده اشعه ماوراء بنفش یا مواد افزودنی جذب اشعه ماوراء بنفش را در خود جای می دهند. مواد افزودنی متداول شامل تثبیت کننده های نور آمین مانع (HAL) و جاذب UV بر اساس بنزوتریوزول یا شیمیایی بنزوفنون است. این مواد افزودنی برای جذب اشعه ماوراء بنفش مضر یا خنثی کردن رادیکال های آزاد تولید شده توسط قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش طراحی شده اند ، در نتیجه از بطری و محتوای آن محافظت می کنند. اثربخشی این مواد افزودنی به غلظت ، کیفیت پراکندگی و سازگاری با رزین پایه بستگی دارد. استفاده از مواد افزودنی اشعه ماوراء بنفش می تواند به ویژه در برنامه هایی که ماندگاری و ثبات محصول مستقیماً تحت تأثیر قرار گرفتن در معرض نور قرار دارند ، از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد.
رنگ بطری شکل HDPE به طور قابل توجهی بر خصوصیات مانع UV آن تأثیر می گذارد. رنگدانه - به ویژه استفاده از دی اکسید کربن سیاه یا تیتانیوم - می تواند کدورت را به طرز چشمگیری افزایش داده و انتقال UV را کاهش دهد. به عنوان مثال ، بطری های Black HDPE محافظت از اشعه ماوراء بنفش تقریباً کامل را ارائه می دهند ، و آنها را برای محتوای بسیار حساس ایده آل می کند. بطری های HDPE کهربا به رنگ کهربا نیز معمولاً برای محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش متوسط استفاده می شود ، زیرا می توانند در عین حال امکان انتقال حداقل نور مرئی را مسدود کنند. در مقابل ، بطری های طبیعی (بدون استفاده) HDPE و Pastel به رنگ مقاومت بسیار کمتری در برابر اشعه ماوراء بنفش فراهم می کنند و به طور کلی فقط برای محصولاتی مناسب هستند که حساس به نور نیستند.
ضخامت دیواره های بطری به شکل HDPE مستقیماً به ظرفیت محافظ UV آن کمک می کند. دیوارهای ضخیم تر باعث کاهش نفوذ نور می شوند و هنگامی که با رنگدانه های مسدود کننده اشعه ماوراء بنفش به خوبی پراکنده ترکیب می شوند ، محافظت پیشرفته ای را ارائه می دهند. با این حال ، ناسازگاری در ضخامت دیواره - مانند بخش های نازک در نزدیکی گردن ، پایه یا دسته - می تواند برای ورود UV به نقاط ضعف تبدیل شود. بنابراین ، در طول طراحی بطری و فرآیند قالب گیری ضربه ، باید ضخامت یکنواخت دیواره کنترل شود تا از محافظت جامع UV اطمینان حاصل شود. پراکندگی رنگدانه باید در کل ماتریس پلیمر سازگار باشد تا از انتقال نور موضعی جلوگیری شود.
برای برنامه های بسته بندی که نیاز به سطح بالایی از محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش بدون به خطر انداختن زیبایی شناسی یا برندسازی دارند ، بطری های چند لایه HDPE با استفاده از تکنیک های Coxtrusion می توانند تولید شوند. اینها به طور معمول از یک لایه داخلی (که ممکن است اشعه ماوراء بنفش یا مسدود کننده باشد) ، یک لایه سد میانی (مانند EVOH یا HDPE سیاه) و یک لایه تزئینی یا قابل چاپ بیرونی تشکیل شده است. این ساختار به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا نیازهای عملکردی و بصری را در یک بطری واحد ترکیب کنند. بطری های Coextruded به ویژه برای محصولات با ارزش بالا ، مانند سرم های آرایشی یا دارویی ، که در آن ظاهر و حفظ بسیار مهم است ، سودمند هستند.
برای تعیین اندازه گیری محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش ، بطری های شکل HDPE ممکن است در معرض تست های پیری شتاب با استاندارد صنعت قرار بگیرند. روشهای آزمایش متداول شامل ASTM G154 (قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش فلورسنت) و ISO 4892 (هوازدگی مصنوعی) است. این تست ها قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در برابر اشعه ماوراء بنفش را شبیه سازی می کنند و تأثیر آن بر خصوصیات مواد ، پایداری رنگ و عملکرد محافظ را ارزیابی می کنند. برای بطری های پر از مایع ، آزمایش های اضافی ممکن است شامل مطالعات عکسبرداری از محتویات باشد-نظارت بر تخریب ماده فعال یا تغییر رنگ پس از قرار گرفتن در معرض. این نتایج آزمایش داده های قابل اندازه گیری در مورد اثربخشی محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش بطری را ارائه می دهد و به طور معمول برای رعایت نظارتی در بخش های دارویی ، زیبایی و بسته بندی مواد غذایی مورد نیاز است .
