البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) ، كبوليمر أساسي ، له مقاومة طبيعية محدودة لإشعاع الأشعة فوق البنفسجية (UV). في شكله غير المعدل أو الشفاف ، يمكن أن يسمح HDPE بنقل جزئي لأشعة الأشعة فوق البنفسجية ، خاصة في النطاقات UVA (320-400 نانومتر) و UVB (280-320 نانومتر). يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدهور تدريجي لمحتويات حساسية للأشعة فوق البنفسجية مثل الزيوت الأساسية أو الأدوية أو الكيماويات الزراعية أو بعض مكونات العناية الشخصية. علاوة على ذلك ، قد يؤثر التعرض للأشعة فوق البنفسجية الطويلة أيضًا على مادة HDPE نفسها ، مما يسبب هشاشة ، أو تشوهات السطح ، أو تلون. عادة ما تتطلب الزجاجات على شكل HDPE المستخدمة في التطبيقات الحساسة للأشعة فوق البنفسجية تحسينات للتخفيف من هذا القيد.
لتحسين أداء التدريع للأشعة فوق البنفسجية لـ زجاجات على شكل HDPE ، غالبًا ما يدمج الشركات المصنعة مثبتات الأشعة فوق البنفسجية أو إضافات امتصاص الأشعة فوق البنفسجية خلال مرحلة مركبة من صياغة الراتنج. وتشمل الإضافات الشائعة مثبتات الضوء الأميني المعوق (HALS) وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية على أساس كيمياء البنزوتريا أو البنزوفينون. تم تصميم هذه الإضافات إما لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية الضارة أو تحييد الجذور الحرة الناتجة عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، وبالتالي حماية كل من الزجاجة ومحتوياتها. تعتمد فعالية هذه الإضافات على التركيز ، وجودة التشتت ، والتوافق مع الراتنج الأساسي. يمكن أن يكون استخدام إضافات الأشعة فوق البنفسجية ذات أهمية خاصة في التطبيقات التي تتأثر فيها عمر الصلاحية واستقرار المنتج بشكل مباشر بالتعرض للضوء.
يؤثر لون الزجاجة على شكل HDPE بشكل كبير على خصائص حاجز الأشعة فوق البنفسجية. تصبغ - وخاصة استخدام ثاني أكسيد الكربون الأسود أو التيتانيوم - يمكن أن يزيد بشكل كبير من العتامة وتقليل انتقال الأشعة فوق البنفسجية. على سبيل المثال ، توفر زجاجات HDPE السوداء التدريع شبه الكامل للأشعة فوق البنفسجية ، مما يجعلها مثالية لمحتويات شديدة الحساسية. تستخدم زجاجات HDPE ذات اللون العنبر أيضًا لحماية الأشعة فوق البنفسجية المعتدلة ، حيث يمكنها منع إشعاع UVB بشكل فعال مع السماح بالحد الأدنى من انتقال الضوء المرئي. على النقيض من ذلك ، فإن الزجاجات الطبيعية (غير المعروفة) HDPE والبلون الباستيل توفر مقاومة أقل بكثير من الأشعة فوق البنفسجية وهي مناسبة بشكل عام فقط للمنتجات غير الحساسة للضوء.
يساهم سمك جدران الزجاجة على شكل HDPE مباشرة في قدرتها على التدريع للأشعة فوق البنفسجية. الجدران الأكثر سمكا تقلل من تغلغل الضوء ، وعندما يتم دمجها مع أصباغ حظر الأشعة فوق البنفسجية المشتتة بشكل جيد ، فإنها توفر حماية معززة. ومع ذلك ، يمكن أن يصبح عدم الاتساق في سمك الجدار - مثل أقسام رقيقة بالقرب من الرقبة أو القاعدة أو المقبض - نقاط ضعف للأشعة فوق البنفسجية. لذلك ، أثناء تصميم الزجاجة وعملية صب الضرب ، يجب التحكم في سماكة الجدار الموحدة لضمان حماية شاملة للأشعة فوق البنفسجية. يجب أن يكون تشتت الصباغ متسقًا في جميع أنحاء مصفوفة البوليمر لتجنب انتقال الضوء الموضعي.
بالنسبة لتطبيقات التغليف التي تتطلب مستويات مرتفعة من حماية الأشعة فوق البنفسجية دون المساس بالجمال أو العلامات التجارية ، يمكن إنتاج زجاجات HDPE متعددة الطبقات باستخدام تقنيات التعايش. تتكون هذه عادةً من طبقة داخلية (والتي قد تكون حظرًا للأشعة فوق البنفسجية أو الكسح) ، وطبقة حاجز متوسطة (مثل EVOH أو HDPE الأسود) ، وطبقة زخرفية أو قابلة للطباعة. يسمح هذا الهيكل للمصنعين بالجمع بين المتطلبات الوظيفية والبصرية في زجاجة واحدة. تعتبر الزجاجات المشوهة بشكل خاص مفيدًا بشكل خاص للمنتجات ذات القيمة العالية ، مثل الأمصال التجميلية أو الأدوية ، حيث يكون كل من المظهر والحفاظ عليه أمرًا بالغ الأهمية.
لقياس حماية الأشعة فوق البنفسجية ، قد تخضع زجاجات على شكل HDPE لاختبارات الشيخوخة المعيارية المعيارية. تشمل طرق الاختبار الشائعة ASTM G154 (التعرض للأشعة فوق البنفسجية الفلورية) و ISO 4892 (التجوية الاصطناعية). تحاكي هذه الاختبارات التعرض المطول للإشعاع بالأشعة فوق البنفسجية وتقييم التأثير على خصائص المواد واستقرار الألوان وأداء وقائي. بالنسبة للزجاجات المملوءة بالسائل ، قد يشمل الاختبار الإضافي دراسات قابلية للضوء للمحتويات-حيث يتدهور المكونات النشطة أو تحول اللون بعد التعرض. توفر نتائج الاختبار هذه بيانات قابلة للقياس عن فعالية التدريع للأشعة فوق البنفسجية للزجاجة وعادة ما تكون مطلوبة للامتثال التنظيمي في قطاعات التغليف الصيدلانية ومستحضرات التجميل والغذاء.
