PET啤酒瓶的研究現狀及應用

 　　PET是Polyethylene terephthalate的英文縮寫，中文名稱是聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱：聚酯)。

　　PET材料的衛生安全性：

　　1.我公司所使用的PET原材料符合國標GB13114—91的衛生要求

　　2.美國食品及藥物管理局(FDA)認可：

　　PET材料符合安全條例

　　21CFR Part 177.1637 獲準與食物直接接觸

　　PET啤酒瓶的技術現狀：

　　1.單層瓶：

　　(1) PET和PEN共聚物：PEN是PET中的苯環被萘環所替代的聚醋類高分子化合物。萘環較苯環有更大的剛硬性，因此PEN較PET具有更高的耐熱性與更優異的力學性能，氣體阻透性更好，具有可靠的化學穩定性和衛生安全性等。

　　(2)PET和PEN共混材料：英國Shell公司研發了10%的PEN(Hiperfaf-8910)和90%的PET共混，據稱盛裝啤酒的貨架壽命比PET延長2倍左右。

　　(3) PET/尼龍共混樹脂

　　2. 涂 層 瓶

　　(1)外涂層：英國開發外部涂層PVDC (聚偏氯乙烯)

　　德國開發外部涂層SiO2

　　(2)內涂層：

　　法國Sidel等離子涂覆技術：等離子(ACTIS)技術是將氣態乙炔在真空條件下送入PET瓶中，通過微波處理器將乙炔激化，轉化為等離子狀態，等離子態的顆粒撞擊在瓶壁上能量驟然消失，在壁上形成一層極薄而致密的固態高度氧化無定形碳涂層。

　　日本的DLC蒸汽沉積技術：其涂覆過程是將PET瓶送入裝有電極的涂裝室中，然后抽出空氣確保容器內外保持真空狀態，然后把乙炔氣體注入瓶內以高頻電流作用在電極上，涂裝室為外電極，乙炔管為內電極，由于電流放電作用把乙炔分解為離子碳和離子氫并在瓶子內表面相結合。

　　3.多 層 瓶

　　(1)三層結構瓶：PET/阻隔層/PET

　　(2)五層結構瓶：PET/阻隔層/PET/阻隔層/PET

　　阻隔層材料：EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)、PA(尼龍納米復合材料)、MXD6(聚酰胺)等。

　　技術成果：通過優化原料、瓶坯設計、合理的瓶型及瓶口設計，成功研制出三層PET啤酒瓶，并獲多項專利。該瓶具有高阻隔性、耐熱性、耐壓性、避光與透明性，符合承受巴氏殺菌工藝。

　　一、優化原料：

　　三層結構瓶：

　　夾層材料除要求對氣體(氧氣、二氧化碳)具有很好的阻隔性作用外，還必須能滿足加工藝性能的要求，并確定了工藝要求的多層復合材料的控制指標，從而確保產品的質量。

　　經過反復實驗、分析及篩選，最終我們選用EVOH。

　　化學名稱：乙烯-乙烯醇共聚樹脂

　　特性：在擁有乙烯醇的阻氣性、耐溫性的同時，保持了乙烯成份的耐溫性。

　　二、優化瓶坯設計

　　為了使PET啤酒瓶提供良好的阻隔性，實現的第一步是多層瓶坯的注塑。為此，我們引進了國外先進注塑機，并進行了特殊改良，成為一個具有兩個熱流道的注嘴。原料與夾層料經過不同的料斗干燥后，通過螺桿的推動作用進入兩個不同的熱流道，所形成的三層熔融狀態的料液經同一的注嘴進入瓶坯的模腔中。經過不斷的探討，通過對溫度、壓力的調控，能較好的控制兩個流道的流速;夾層均勻平滑，為三層瓶坯吹塑成型定下良好的基礎。

　　三、合理瓶型的設計：承受過巴氏殺菌的生產工藝

　　由于多層瓶坯是一次吹塑成型，因此瓶坯的外型設計就非常重要。為了讓PET啤酒瓶提供一種簡單并具有良好的整體支持硬度和強度、抗變形、生產制作成本相對較低的聚酯啤酒瓶，為了實現巴氏殺菌的生產工藝、抗壓性能良好、一次吹塑成型的瓶子，PET瓶的外型采用了特殊的結構設計。完成合理的瓶型設計后，必須考慮瓶坯的延伸率、橫向與縱向的比率以及瓶坯的厚度、冷卻時間等等，進行優化，從而設計出合理的啤酒瓶坯。

　　四、瓶口設計：

　　PET原料分子的排列使其在高溫條件下不夠穩定，從而影響瓶口的密封性。為了提供一種能承受巴氏殺菌工藝且仍然能夠保持原來的穩定狀態、具有良好密封性能的瓶子，我們對瓶口進行了結晶的特殊處理。經過結晶的瓶坯有效地提高了聚酯啤酒瓶瓶口的耐熱溫度和尺寸的穩定。瓶口結晶技術在應用中達到良好的密封效果。

　　五、塑膠螺旋蓋：

　　通過對瓶蓋生產工藝、原料配比的反復調整，成功研制出可進行巴氏殺菌的塑膠螺旋蓋。在灌裝殺菌時尋找合適的封蓋扭力和開蓋扭力。

　　六、產品標準：

　　經過對以上五點技術的多年研發，已成功研制出可進行巴氏殺菌的PET啤酒瓶，并制訂出完善的產品企業標準。

　　七、除了研制開發，在PET啤酒瓶的應用上我們也投入了大量的工作：

　　1.權威機構的支持：從研發開始至今一直得到中國食品發酵研究院的支持和幫助，對研發及市場的多批PET啤酒的各項理化指標、風味物質及感觀評品做跟蹤總結，并得到行業協會的指導。經過四年的努力，PET啤酒瓶灌裝的啤酒符合啤酒國家標準，品評結果與玻璃瓶沒有明顯差異。

　　2.裝備的配合：“工欲善其事，必先利其器”，在PET啤酒灌裝設備上，我公司與南京輕機共同探討，在原玻璃瓶灌裝線上改造壓蓋頭、抽真空等，從而使得原灌裝線成為一線兩用的設備，配件更換和調試只需2小時。

　　八、PET啤酒瓶的特點：“安全、質輕、高效、時尚、環保”

　　安全：不爆瓶，保障消費者利益，“以人為本”已成為經營理念價值觀的最終目標。

　　質輕：重量輕，如380ml的瓶只有34g，從而節約了啤酒的外包裝成本及運輸成本。

　　高效：在啤酒灌裝工序上節省了回收瓶的管理;減少玻璃瓶的洗瓶工序和清洗劑的污水處理;節約了因爆瓶清洗的時間等。

　　時尚：PET啤酒瓶的外型可塑性大，具有不同容量(330ml-2,000ml)、各種顏色、各樣瓶型。

　　環保：PET啤酒可回收利用率高，可回收用作地毯、家俱、噴膠棉、襯里布等，大大節約了營銷成本，且有利于環境保護和資源的有效利用。

　　劣勢：目前產品的單一成本較高，隨著產品的大量使用、原料的不斷改良更新以及設計的完善，產品的成本會大大降低。

　　九：產品應用前景;

　　1.產品系列化給消費者提供了更多選擇： 隨著科學技術的進步和消費潮流的引導，啤酒包裝市場將會出現新的方式。求新、求異、求變的觀念將會深入到人們的消費觀念和行為習慣中，顧客能從購買、攜帶、使用的過程中感到便利和周到，就會對該產品形成價值的認同，產生一種親近感。無論何種形式的包裝只有一個目的，就是把優質的啤酒產品送到消費者的面前，這正是廣大啤酒生產廠家需要“包裝”的地方。

　　2.運輸成本的降低擴大了產品的銷售半徑。

　　3.市場消費潛力的挖掘：設計新瓶型也可以提高市場競爭力，消費市場永遠是追隨時尚的。不同容量的產品可適合不同的消費場所、不同的消費人群。如郊外活動、家庭聚會、運動場所等，在2008年北京奧運會上更能為廣大消費者提供一個安全可靠的消費品。