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PET啤酒瓶的研究现状及应用

2021-07-23 来源:茂名机械信息网

PET啤酒瓶的研究现状及应用

珠海中富实业股份有限公司拥有24年的专业化生产PET包装的经验,是美国可口可乐和百事可乐公司在中国首家认可的供应商。2000年成为全国最大的PET包装生产基地。

中富总部设在珠海市,在全国共有近100家以PET包装为主的生产厂,有160多条注坯、吹瓶生产线,已获专利超过90项。主要产品为无纺布、喷胶棉制品、纸制品、标签制品、防盗式塑料瓶盖制品、PE热收缩膜、聚酯瓶制品、PET瓶坯、PET碳酸饮料瓶和矿泉水瓶、热灌装、最新的PET保鲜瓶系列产品(PET啤酒瓶、果汁瓶等)。

PET是Polyethylene terephthalate的英文缩写,中文名称是聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称:聚酯)。

PET材料的卫生安全性:

1.我公司所使用的PET原材料符合国标GB13114—91的卫生要求

2.美国食品及药物管理局(FDA)认可:

PET材料符合安全条例

21CFR Part 177.1637 获准与食物直接接触

PET啤酒瓶的技术现状:

1.单层瓶:

(1) PET和PEN共聚物:PEN是PET中的苯环被萘环所替代的聚醋类高分子化合物。萘环较苯环有更大的刚硬性,因此PEN较PET具有更高的耐热性与更优异的力学性能,气体阻透性更好,具有可靠的化学稳定性和卫生安全性等。

(2)PET和PEN共混材料:英国Shell公司研发了10%的PEN(Hiperfaf-8910)和90%的PET共混,据称盛装啤酒的货架寿命比PET延长2倍左右。

(3) PET/尼龙共混树脂

2. 涂 层 瓶

(1)外涂层:英国开发外部涂层PVDC (聚偏氯乙烯)

德国开发外部涂层SiO2

(2)内涂层:

法国Sidel等离子涂覆技术:等离子(ACTIS)技术是将气态乙炔在真空条件下送入PET瓶中,通过微波处理器将乙炔激化,转化为等离子状态,等离子态的颗粒撞击在瓶壁上能量骤然消失,在壁上形成一层极薄而致密的固态高度氧化无定形碳涂层。

日本的DLC蒸汽沉积技术:其涂覆过程是将PET瓶送入装有电极的涂装室中,然后抽出空气确保容器内外保持真空状态,然后把乙炔气体注入瓶内以高频电流作用在电极上,涂装室为外电极,乙炔管为内电极,由于电流放电作用把乙炔分解为离子碳和离子氢并在瓶子内表面相结合。

3.多 层 瓶

(1)三层结构瓶:PET/阻隔层/PET

(2)五层结构瓶:PET/阻隔层/PET/阻隔层/PET

阻隔层材料:EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)、PA(尼龙纳米复合材料)、MXD6(聚酰胺)等。

技术成果:通过优化原料、瓶坯设计、合理的瓶型及瓶口设计,成功研制出三层PET啤酒瓶,并获多项专利。该瓶具有高阻隔性、耐热性、耐压性、避光与透明性,符合承受巴氏杀菌工艺。

一、优化原料:

三层结构瓶:

夹层材料除要求对气体(氧气、二氧化碳)具有很好的阻隔性作用外,还必须能满足加工艺性能的要求,并确定了工艺要求的多层复合材料的控制指标,从而确保产品的质量。

经过反复实验、分析及筛选,最终我们选用EVOH。

化学名称:乙烯-乙烯醇共聚树脂

特性:在拥有乙烯醇的阻气性、耐温性的同时,保持了乙烯成份的耐温性。

二、优化瓶坯设计

为了使PET啤酒瓶提供良好的阻隔性,实现的第一步是多层瓶坯的注塑。为此,我们引进了国外先进注塑机,并进行了特殊改良,成为一个具有两个热流道的注嘴。原料与夹层料经过不同的料斗干燥后,通过螺杆的推动作用进入两个不同的热流道,所形成的三层熔融状态的料液经同一的注嘴进入瓶坯的模腔中。经过不断的探讨,通过对温度、压力的调控,能较好的控制两个流道的流速;夹层均匀平滑,为三层瓶坯吹塑成型定下良好的基础。

三、合理瓶型的设计:承受过巴氏杀菌的生产工艺

由于多层瓶坯是一次吹塑成型,因此瓶坯的外型设计就非常重要。为了让PET啤酒瓶提供一种简单并具有良好的整体支持硬度和强度、抗变形、生产制作成本相对较低的聚酯啤酒瓶,为了实现巴氏杀菌的生产工艺、抗压性能良好、一次吹塑成型的瓶子,PET瓶的外型采用了特殊的结构设计。完成合理的瓶型设计后,必须考虑瓶坯的延伸率、横向与纵向的比率以及瓶坯的厚度、冷却时间等等,进行优化,从而设计出合理的啤酒瓶坯。

四、瓶口设计:

PET原料分子的排列使其在高温条件下不够稳定,从而影响瓶口的密封性。为了提供一种能承受巴氏杀菌工艺且仍然能够保持原来的稳定状态、具有良好密封性能的瓶子,我们对瓶口进行了结晶的特殊处理。经过结晶的瓶坯有效地提高了聚酯啤酒瓶瓶口的耐热温度和尺寸的稳定。瓶口结晶技术在应用中达到良好的密封效果。

五、塑胶螺旋盖:

通过对瓶盖生产工艺、原料配比的反复调整,成功研制出可进行巴氏杀菌的塑胶螺旋盖。在灌装杀菌时寻找合适的封盖扭力和开盖扭力。

六、产品标准:

经过对以上五点技术的多年研发,已成功研制出可进行巴氏杀菌的PET啤酒瓶,并制订出完善的产品企业标准。

七、除了研制开发,在PET啤酒瓶的应用上我们也投入了大量的工作:

1.权威机构的支持:从研发开始至今一直得到中国食品发酵研究院的支持和帮助,对研发及市场的多批PET啤酒的各项理化指标、风味物质及感观评品做跟踪总结,并得到行业协会的指导。经过四年的努力,PET啤酒瓶灌装的啤酒符合啤酒国家标准,品评结果与玻璃瓶没有明显差异。

2.装备的配合:“工欲善其事,必先利其器”,在PET啤酒灌装设备上,我公司与南京轻机共同探讨,在原玻璃瓶灌装线上改造压盖头、抽真空等,从而使得原灌装线成为一线两用的设备,配件更换和调试只需2小时。已改造成功并使用的企业有麒麟啤酒(珠海)有限公司、燕京啤酒(莱州)有限公司、石家庄三九啤酒有限公司等。

3.得到啤酒企业的大力支持:

1)从研发阶段(2002年)起一直得到麒麟啤酒(珠海)有限公司的帮助。在现场作各种项目的测试,并在2003年5月灌装中国第一批经巴氏杀菌的PET瓶装啤酒。

2)2005年初,河北蓝贝酒业集团在国内推出带把手的1,600ml经巴氏杀菌的PET啤酒瓶啤酒,由于不爆瓶、安全、携带方便,一瓶顶三瓶,可二次饮用,口味不变,到目前为止,1,600mlPET啤酒瓶啤酒已销往全国各省市,供不应求的现象说明了消费者对PET啤酒瓶啤酒的喜爱。为满足市场需求,2005年6月我公司正式与河北蓝贝酒业集团签订了十年的PET啤酒瓶联线(一边吹瓶一边灌装)合同。今年,为加快项目发展,蓝贝集团开发了系列产品,在糖酒会上成功展现了1,000ml、380ml的PET蓝贝啤酒,并取得较好的成果。

3)国内使用PET啤酒瓶啤酒的企业还有:燕京(莱州)啤酒公司、联威啤酒公司等。

八、PET啤酒瓶的特点:“安全、质轻、高效、时尚、环保”

优势:

安全:不爆瓶,保障消费者利益,“以人为本”已成为经营理念价值观的最终目标。

质轻:重量轻,如380ml的瓶只有34g,从而节约了啤酒的外包装成本及运输成本。

高效:在啤酒灌装工序上节省了回收瓶的管理;减少玻璃瓶的洗瓶工序和清洗剂的污水处理;节约了因爆瓶清洗的时间等。

时尚:PET啤酒瓶的外型可塑性大,具有不同容量(330ml-2,000ml)、各种颜色、各样瓶型。

环保:PET啤酒可回收利用率高,可回收用作地毯、家俱、喷胶棉、衬里布等,大大节约了营销成本,且有利于环境保护和资源的有效利用。

劣势:目前产品的单一成本较高,随着产品的大量使用、原料的不断改良更新以及设计的完善,产品的成本会大大降低。

九:产品应用前景;

1.产品系列化给消费者提供了更多选择: 随着科学技术的进步和消费潮流的引导,啤酒包装市场将会出现新的方式。求新、求异、求变的观念将会深入到人们的消费观念和行为习惯中,顾客能从购买、携带、使用的过程中感到便利和周到,就会对该产品形成价值的认同,产生一种亲近感。无论何种形式的包装只有一个目的,就是把优质的啤酒产品送到消费者的面前,这正是广大啤酒生产厂家需要“包装”的地方。

2.运输成本的降低扩大了产品的销售半径。

3.市场消费潜力的挖掘:设计新瓶型也可以提高市场竞争力,消费市场永远是追随时尚的。不同容量的产品可适合不同的消费场所、不同的消费人群。如郊外活动、家庭聚会、运动场所等,在2008年北京奥运会上更能为广大消费者提供一个安全可靠的消费品。

十、合作方式:

1.运瓶的方式:发挥我公司的全国网络优势,以最短的距离、最快速度给予运输交货。

2.联体合作方式:在啤酒企业内由中富提供安装吹瓶机,做到一边吹瓶一边灌装的零库存管理。

信息来源:中国酿酒饮料机械专业网

李冬梅

作者单位:珠海中富实业股份有限公司

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