Десятиліттями збереження чутливих напоїв, таких як фруктові соки, молочні продукти та рідкі фармацевтичні препарати, значною мірою покладалося на ламінат алюмінієвої фольги в структурі упаковки. Цей тонкий металевий шар забезпечує абсолютний бар’єр проти кисню, вологи та світла, гарантуючи, що продукт всередині залишається свіжим і стерильним протягом місяців. Однак промисловість переробки вже давно бореться з цими багато-матеріальними структурами. Відокремлення алюмінієвої фольги від шарів пластику та паперу в асептичних коробках є енерго-інтенсивним і часто неефективним процесом. Отже, світова пакувальна промисловість активно шукає високо-ефективні бар’єрні покриття, які могли б замінити алюміній, дозволяючи створювати структури з моно-матеріалу, які можна повністю переробляти.
Основна увага в поточних дослідженнях і розробках зосереджена на прозорих неорганічних бар’єрних покриттях, таких як оксид кремнію (SiOx) або алмаз-подібний вуглець (DLC). Ці покриття зазвичай наносяться на внутрішню поверхню поліпропіленових (PP) прокладок кришки або безпосередньо на картонні матеріали за допомогою передових методів, таких як плазмове-покращене хімічне осадження з парової фази (PECVD). Цей процес створює аморфний,-склоподібний шар, який неймовірно тонкий, але дуже непроникний для газів. Ці неорганічні покриття забезпечують швидкість пропускання кисню, порівнянну з алюмінієвою фольгою, але без недоліків переробки. Значною додатковою перевагою є їх прозорість; На відміну від непрозорого алюмінію, ці «чіткі бар’єри» забезпечують видимість продукту, що може бути потужним маркетинговим інструментом для напоїв преміум-класу.
Інший багатообіцяючий напрямок передбачає еволюцію органічних бар’єрних покриттів. Інновації в дисперсіях полівінілового спирту (PVOH) і етиленвінілового спирту (EVOH) дозволяють виробникам наносити покриття на водній- основі, які забезпечують чудову стійкість до кисню та запахів. Проблема полягає в підтримці цих бар’єрних властивостей у середовищах із високою-вологістю, оскільки деякі органічні покриття можуть втратити ефективність у вологому стані. Щоб боротися з цим, матеріалознавці розробляють гібридні органічні-неорганічні системи (нанокомпозити), які поєднують гнучкість полімерів із непроникністю неорганічних пластинок. Успішна заміна алюмінієвих ламінатів цими вдосконаленими покриттями є «святим Граалем» екологічної упаковки, оскільки це дозволить картонним коробкам із-під напоїв та їхнім кришкам увійти до стандартних потоків вторинної переробки пластику без шкоди для терміну придатності вмісту.
