Polietylen o dużej gęstości (HDPE), jako polimer podstawowy, ma ograniczoną naturalną odporność na promieniowanie ultrafioletowe (UV). W swojej nieskrępowanej lub półprzezroczystej postaci HDPE może umożliwić częściowe transmisję promieni UV, szczególnie w zakresie UVA (320–400 nm) i UVB (280–320 nm). Może to prowadzić do stopniowej degradacji zawartości wrażliwych na UV, takich jak olejki eteryczne, farmaceutyki, agrochemikalia lub niektóre składniki higieny osobistej. Ponadto przedłużająca się ekspozycja na promieniowanie UV może również wpływać na sam materiał HDPE, powodując kruchość, kredowanie powierzchniowe lub odbarwienie. Butelki w kształcie HDPE stosowane w aplikacjach wrażliwych na UV zwykle wymagają ulepszeń w celu złagodzenia tego ograniczenia.
Aby poprawić wydajność osłony UV Butelki w kształcie HDPE , Producenci często zawierają stabilizatory UV lub dodatki Absorbing UV podczas etapu sformułowania preparatu żywicy. Wspólne dodatki obejmują utrudnione stabilizatory światła aminowego (HALS) i Absorbery UV oparte na chemii benzotriazolu lub benzofenonu. Dodatki te zostały zaprojektowane tak, aby wchłonąć szkodliwe promieniowanie UV lub zneutralizować wolne rodniki generowane przez ekspozycję UV, chroniąc w ten sposób zarówno butelkę, jak i jej zawartość. Skuteczność tych dodatków zależy od koncentracji, jakości dyspersji i zgodności z żywicą podstawową. Zastosowanie dodatków UV może być szczególnie ważne w zastosowaniach, w których na okres trwałości i stabilność produktu wpływa bezpośrednio ekspozycja światła.
Kolor butelki w kształcie HDPE znacząco wpływa na jej właściwości bariery UV. Pigmentacja - szczególnie stosowanie dwutlenku sadzy lub tytanu - może znacznie zwiększyć krycie i zmniejsza transmisję UV. Na przykład czarne butelki HDPE oferują prawie kompletny ochronę promieniowania UV, co czyni je idealnymi do bardzo czułej zawartości. Butelki HDPE w kolorze bursztynu są również powszechnie stosowane do umiarkowanej ochrony UV, ponieważ mogą skutecznie blokować promieniowanie UVB, jednocześnie umożliwiając minimalną transmisję światła widzialnego. Natomiast naturalny (niesprawdzony) butelki HDPE i pastelowe butelki zapewniają znacznie niższą odporność na promieniowanie UV i na ogół są odpowiednie tylko dla produktów, które nie są wrażliwe na światło.
Grubość ścian butelek w kształcie HDPE przyczynia się bezpośrednio do jego pojemności promieniowania UV. Grubsze ściany zmniejszają penetrację światła, a w połączeniu z dobrze pozbawionym pigmentów blokujących UV zapewniają zwiększoną ochronę. Jednak niekonsekwencja grubości ściany - takie jak cienkie odcinki w pobliżu szyi, podstawy lub uchwytu - mogą stać się słabymi punktami dla wnikania UV. Dlatego podczas procesu projektowania butelki i formowania dmuchania należy kontrolować jednolita grubość ściany, aby zapewnić kompleksową ochronę UV. Dyspersja pigmentu musi być spójna w całej matrycy polimerowej, aby uniknąć zlokalizowanej transmisji światła.
W przypadku zastosowań opakowaniowych wymagających podwyższonego poziomu ochrony UV bez uszczerbku dla estetyki lub brandingu, butelki w kształcie HDPE wielowarstwowym można wytwarzać przy użyciu technik współekwytlucji. Zazwyczaj składają się one z wewnętrznej warstwy (która może być blokowana UV lub zmiatanie), środkowej warstwy barierowej (takiej jak evoh lub czarny HDPE) oraz zewnętrznej warstwy dekoracyjnej lub do wydrukowania. Ta struktura pozwala producentom łączyć wymagania funkcjonalne i wizualne w jednej butelce. Współzależne butelki są szczególnie korzystne w przypadku produktów o wysokiej wartości, takich jak serum kosmetyczne lub farmaceutyki, w których zarówno wygląd, jak i konserwacja są krytyczne.
Aby oszacować ochronę UV, butelki w kształcie HDPE mogą być poddawane standardowym w branży przyspieszonym testom starzenia. Wspólne metody testowe obejmują ASTM G154 (fluorescencyjna ekspozycja na UV) i ISO 4892 (sztuczne wietrzenie). Testy te symulują przedłużoną ekspozycję na promieniowanie UV i oceniają wpływ na właściwości materiału, stabilność kolorów i wydajność ochronną. W przypadku butelek wypełnionych cieczą mogą obejmować badania fotostabilności zawartości-degradację składnika aktywnego lub przesunięcie kolorów po ekspozycji. Te wyniki testów dostarczają mierzalnych danych na temat skuteczności osłony UV butelki i są zazwyczaj wymagane do zgodności regulacyjnej w sektorach opakowań farmaceutycznych, kosmetycznych i żywności.
