PET啤酒瓶的研究現(xiàn)狀及應(yīng)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(wèi)生安全性：

　　1.我公司所使用的PET原材料符合國標GB13114—91的衛(wèi)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(shù)現(xiàn)狀：

　　1.單層瓶：

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

　　(2)PET和PEN共混材料：英國Shell公司研發(fā)了10%的PEN(Hiperfaf-8910)和90%的PET共混，據(jù)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(fā)外部涂層PVDC (聚偏氯乙烯)

　　德國開發(fā)外部涂層SiO2

　　(2)內(nèi)涂層：

　　法國Sidel等離子涂覆技術(shù)：等離子(ACTIS)技術(shù)是將氣態(tài)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(zhuǎn)化為等離子狀態(tài)，等離子態(tài)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(tài)高度氧化無定形碳涂層。

　　日本的DLC蒸汽沉積技術(shù)：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(nèi)外保持真空狀態(tài)，然后把乙炔氣體注入瓶內(nèi)以高頻電流作用在電極上，涂裝室為外電極，乙炔管為內(nèi)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(nèi)表面相結(jié)合。

　　3.多 層 瓶

　　(1)三層結(jié)構(gòu)瓶：PET/阻隔層/PET

　　(2)五層結(jié)構(gòu)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(shù)成果：通過優(yōu)化原料、瓶坯設(shè)計、合理的瓶型及瓶口設(shè)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(yōu)化原料：

　　三層結(jié)構(gòu)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(chǎn)品的質(zhì)量。

　　經(jīng)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(yōu)化瓶坯設(shè)計

　　為了使PET啤酒瓶提供良好的阻隔性，實現(xiàn)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(jīng)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(tài)的料液經(jīng)同一的注嘴進入瓶坯的模腔中。經(jīng)過不斷的探討，通過對溫度、壓力的調(diào)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(chǔ)。

　　三、合理瓶型的設(shè)計：承受過巴氏殺菌的生產(chǎn)工藝

　　由于多層瓶坯是一次吹塑成型，因此瓶坯的外型設(shè)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(chǎn)制作成本相對較低的聚酯啤酒瓶，為了實現(xiàn)巴氏殺菌的生產(chǎn)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(jié)構(gòu)設(shè)計。完成合理的瓶型設(shè)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(yōu)化，從而設(shè)計出合理的啤酒瓶坯。

　　四、瓶口設(shè)計：

　　PET原料分子的排列使其在高溫條件下不夠穩(wěn)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(wěn)定狀態(tài)、具有良好密封性能的瓶子，我們對瓶口進行了結(jié)晶的特殊處理。經(jīng)過結(jié)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(wěn)定。瓶口結(jié)晶技術(shù)在應(yīng)用中達到良好的密封效果。

　　五、塑膠螺旋蓋：

　　通過對瓶蓋生產(chǎn)工藝、原料配比的反復調(diào)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(chǎn)品標準：

　　經(jīng)過對以上五點技術(shù)的多年研發(fā)，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(chǎn)品企業(yè)標準。

　　七、除了研制開發(fā)，在PET啤酒瓶的應(yīng)用上我們也投入了大量的工作：

　　1.權(quán)威機構(gòu)的支持：從研發(fā)開始至今一直得到中國食品發(fā)酵研究院的支持和幫助，對研發(fā)及市場的多批PET啤酒的各項理化指標、風味物質(zhì)及感觀評品做跟蹤總結(jié)，并得到行業(yè)協(xié)會的指導。經(jīng)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(jié)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(shè)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(shè)備，配件更換和調(diào)試只需2小時。

　　八、PET啤酒瓶的特點：“安全、質(zhì)輕、高效、時尚、環(huán)保”

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

　　質(zhì)輕：重量輕，如380ml的瓶只有34g，從而節(jié)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(jié)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(jié)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(huán)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(jié)約了營銷成本，且有利于環(huán)境保護和資源的有效利用。

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

　　九：產(chǎn)品應(yīng)用前景;

　　1.產(chǎn)品系列化給消費者提供了更多選擇： 隨著科學技術(shù)的進步和消費潮流的引導，啤酒包裝市場將會出現(xiàn)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(chǎn)品形成價值的認同，產(chǎn)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(yōu)質(zhì)的啤酒產(chǎn)品送到消費者的面前，這正是廣大啤酒生產(chǎn)廠家需要“包裝”的地方。

　　2.運輸成本的降低擴大了產(chǎn)品的銷售半徑。

　　3.市場消費潛力的挖掘：設(shè)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(chǎn)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。