Bir baz polimeri olarak yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), ultraviyole (UV) radyasyona karşı doğal dirence sahiptir. Pigmentsiz veya yarı saydam formunda HDPE, UV ışınlarının, özellikle UVA (320-400 nm) ve UVB (280-320 nm) aralıklarında kısmi iletimine izin verebilir. Bu, uçucu yağlar, farmasötikler, tarımsal anma veya bazı kişisel bakım bileşenleri gibi UV'ye duyarlı içeriklerin kademeli olarak bozulmasına yol açabilir. Ayrıca, uzun süreli UV maruziyeti, hdpe malzemesinin kendisini de etkileyerek kırılganlığa, yüzey bağlamasına veya renk değişikliğine neden olabilir. UV'ye duyarlı uygulamalarda kullanılan HDPE şekilli şişeler tipik olarak bu sınırlamayı azaltmak için geliştirmeler gerektirir.
UV ekranlama performansını artırmak için HDPE şekilli şişeler , üreticiler genellikle reçine formülasyonunun bileşik aşamasında UV stabilizatörleri veya UV emici katkı maddeleri içerir. Yaygın katkı maddeleri, benzotriyazol veya benzofenon kimyalarına dayanan engellenmiş amin ışık stabilizatörleri (HALS) ve UV emicileri içerir. Bu katkı maddeleri, zararlı UV radyasyonunu emmek veya UV maruziyeti ile üretilen serbest radikalleri nötralize etmek için tasarlanmıştır, böylece hem şişeyi hem de içeriğini korumaktadır. Bu katkı maddelerinin etkinliği konsantrasyona, dispersiyon kalitesine ve baz reçine ile uyumluluğa bağlıdır. UV katkı maddelerinin kullanımı, raf ömrü ve ürün stabilitesinin ışığa maruz kalmadan doğrudan etkilendiği uygulamalarda özellikle önemli olabilir.
HDPE şekilli şişenin rengi UV bariyer özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Pigmentasyon - özellikle karbon siyahı veya titanyum dioksit kullanımı - opaklığı önemli ölçüde artırabilir ve UV iletimini azaltabilir. Örneğin, siyah HDPE şişeleri neredeyse tamamlanmış UV koruması sunar ve onları son derece hassas içerikler için ideal hale getirir. Amber renkli HDPE şişeleri, orta derecede UV koruması için yaygın olarak kullanılır, çünkü UVB radyasyonunu etkili bir şekilde bloke edebilirken minimum görünür ışık iletimine izin verir. Buna karşılık, doğal (ligremed) HDPE ve pastel renkli şişeler çok daha düşük UV direnci sağlar ve genellikle sadece ışığa duyarlı olmayan ürünler için uygundur.
HDPE şekilli şişe duvarlarının kalınlığı doğrudan UV ekranlama kapasitesine katkıda bulunur. Daha kalın duvarlar ışık penetrasyonunu azaltır ve iyi dağılmış UV bloke eden pigmentlerle birleştirildiğinde, gelişmiş koruma sağlarlar. Bununla birlikte, boyun kalınlığındaki tutarsızlık - boynun, tabanın veya sapın yakınındaki ince bölümler gibi - UV girişi için zayıf noktalar haline gelebilir. Bu nedenle, şişe tasarımı ve darbe kalıplama işlemi sırasında, kapsamlı UV korumasını sağlamak için düzgün duvar kalınlığı kontrol edilmelidir. Lokalize ışık iletimini önlemek için pigment dispersiyonu polimer matrisi boyunca tutarlı olmalıdır.
Estetikten veya markalamadan ödün vermeden yüksek düzeyde UV koruması gerektiren ambalaj uygulamaları için, çok katmanlı HDPE şekilli şişeler birlikte ekstrüzyon teknikleri kullanılarak üretilebilir. Bunlar tipik olarak bir iç tabakadan (UV bloke edici veya temizleyici olabilir), orta bariyer tabakasından (EVOH veya Siyah HDPE gibi) ve dış dekoratif veya yazdırılabilir bir katmandan oluşur. Bu yapı, üreticilerin fonksiyonel ve görsel gereksinimleri tek bir şişede birleştirmesini sağlar. Birlikte ekstrüde edilen şişeler, hem görünümün hem de korumanın kritik olduğu kozmetik serumlar veya ilaçlar gibi yüksek değerli ürünler için özellikle avantajlıdır.
UV korumasını ölçmek için, HDPE şekilli şişeler endüstri standartları hızlandırılmış yaşlanma testlerine tabi tutulabilir. Yaygın test yöntemleri arasında ASTM G154 (floresan UV maruziyeti) ve ISO 4892 (yapay ayrışma) bulunur. Bu testler UV radyasyonuna uzun süreli maruziyeti simüle eder ve malzeme özellikleri, renk stabilitesi ve koruyucu performans üzerindeki etkiyi değerlendirir. Sıvı dolu şişeler için, ek testler içeriğin fotostabilite çalışmalarını içerebilir-aktif bileşen bozulması veya maruz kaldıktan sonra renk kayması. Bu test sonuçları, şişenin UV koruma etkinliği hakkında ölçülebilir veriler sağlar ve genellikle ilaç, kozmetik ve gıda ambalaj sektörlerinde düzenleyici uyum için gereklidir.
