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啤酒塑料包裝一路走高

[ 中國深圳 · 萬域包裝設計 ]


多年來,我國因啤酒瓶爆炸引起的傷人事故頻頻發生,所釀慘劇觸目驚心。特別是在盛夏時節,一些農村、郊區

、城鄉結合部地區啤酒瓶爆炸事故更為嚴重,啤酒瓶炸傷、炸殘眼睛、臉部、四肢,甚至炸傷頸動脈致人死亡的

事故也屢見不鮮。為此,國內已有一些企業正在開發和使用塑料啤酒瓶,將從根本上解決啤酒瓶爆炸的問題。

  從2003 年起,中國已超過美國成為啤酒生產和消費第一大國。2002 年世界上共消費了 2500億瓶啤酒,其中

中國一個國家就占了13%。至 2004 年,中國年產啤酒量達到 2500 萬噸,所需的包裝瓶達到 350 億個之多。估

計到 2015年時,中國年產啤酒將達 3200 萬噸,所需啤酒瓶也將達到 450 億個。

  眾所周知,傳統的玻璃瓶啤酒存在安全隱患,近年來發生啤酒瓶傷人事件不下千起,這不僅威脅消費者的人

身安全,也給啤酒生產企業造成巨大的負擔和賠償損失。傳統的啤酒瓶包裝材料為第一代的玻璃瓶和第二代的鋁

制易拉罐,啤酒瓶的包裝材料正在進行一場新的變革,向第三代包裝材料塑料瓶轉變。

  據業內人士介紹,作為啤酒瓶的包裝材料,其性能需要滿足如下要求:
 第一,二氧化碳的溢出速度要低,以保持口感。一般規定二氧化碳 120 天溢出率小于 5%。

   第二,啤酒對氧和光極其敏感,要求氧氣滲入率要低,以防止變質,增長儲存期限。一般規定 120 天滲入率

小于6g~10g;目前各國的具體規定不同,一般為 120 天,但美國為 110 天,歐洲的貯存要求長達 180 天。
  
   第三,啤酒瓶材料的耐熱溫度要經得住巴氏滅菌溫度,巴氏滅菌溫度一般為 75℃~80℃,處理時間為 15分

鐘。另外,其耐熱溫度還要經得起循環使用后的高溫清冼,一般在 75℃~80℃下用堿液清洗。

  第四,具有足夠的剛度,經得住灌裝操作和疊層碼放。

   第五,絕對無毒,不得含有對人體有害的物質。

  第六,表面堅硬不易劃傷,以保證可循環使用。

  第七,透明性好,一般透明度要大于 80%以上,保證包裝物清晰可見,以增加消費者的購買欲望。

  第八,可以回收再利用,以免丟棄在大自然中污染環境。

  與傳統的啤酒包裝材料相比,塑料啤酒瓶具有質量輕、不易破碎及不易爆炸的優點。首先,塑料啤酒瓶質量

輕、攜帶方便,節省運輸成本;塑料瓶的相對密度僅為玻璃瓶的1/2 左右,而且塑料啤酒瓶的厚度僅為玻璃啤酒

瓶厚度的 1/2 左右,所以其總重量僅為玻璃瓶的 1/4 左右。其次,塑料啤酒瓶不易破碎,塑料啤酒瓶具有很

高的抗沖擊性能,盛滿啤酒后相互碰撞或從車上墜落也不會破碎,并且在寒冷的冬季也會如此,可大大地減少啤

酒在貯存和運輸過程中的損失。最后,塑料啤酒瓶不易爆炸,塑料瓶具有良好的耐壓性能,在瓶裝啤酒的壓力下

其爆炸幾率為零,可有效地保護人類生命安全。

當然,塑料啤酒瓶與傳統的啤酒包裝材料相比還有三個方面的缺點:
第一,塑料啤酒瓶不易回收使用。塑料瓶表面硬度低,從而導致其耐劃傷性不好,經過一次周轉后透明性大

大降低,影響其循環使用。

   第二,塑料啤酒瓶保質期短,最好的塑料瓶其阻隔性也不如玻璃瓶,因此其口感保持性和保質期都不如玻璃

瓶。

  第三,塑料啤酒瓶價格稍高,玻璃啤酒瓶的單瓶成本一般為 0.5 元左右,可多次循環使用;而塑料啤酒瓶的

單瓶成本在 1元左右,而且目前還難以回收循環應用。

業內人士樂觀地認為,隨著技術的創新和消費理念的改變,這些問題都能夠得到有效的解決。目前,已獲得應用

的塑料啤酒瓶材料主要有以下六大類材料。
  
   1.純 PET 材料:純 PET 材料的各項性能均好,且純 PET的價格低,但在耐熱、強度、阻隔性等方面不能全

達到玻璃啤酒瓶的要求,耐劃痕性也不好。例如,PET 的阻隔性僅為要求的 1/5~1/2,用PET 啤酒瓶包裝的啤

酒保鮮期只有短短的 5 天~7 天。再如,PET 的耐熱溫度為 70℃,低于巴氏滅菌、熱灌裝和熱堿洗的75℃~80

℃的耐熱要求,只能用其他的方法滅菌處理。為此要將 PET 用于啤酒包裝,簡單的改性是必要的。在耐熱改性方

面,英國的Shell 公司于 1999 年開發出 Hipertuf89010 可耐巴氏滅菌,專用于生產 500 毫升啤酒瓶。還有日

本的日精公司也開發出耐熱PET,牌號為9000。另外,通過特殊瓶體設計,使其吹脹比增大,雙向拉伸比程度增強

,有利于提高阻隔性能,使其更接近啤酒瓶要求,是目前最通用的改性手段。
  
   因 PET 具有價格低等優點,在目前市場上仍有少部分應用,但純 PET只適用于一些瞬間高溫滅菌或冷過濾、

保質期要求很短的廉價啤酒包裝。
  
   在東歐啤酒銷售市場好的地區可用 PET 啤酒瓶,因其貨架停留時間短于一周。1997 年,澳大利亞的 CUB 公

司開發了 500ml 純 PET 啤酒瓶,保質期 7 周,主要用于室外活動和旅游點。同年,俄羅斯 Otohakovo 公司開

發成功 5L 啤酒瓶,保質期可達28 天。
  
   2.純 PEN 材料:與 PET 相比,PEN 在阻隔性和耐熱性兩方面都可完全滿足啤酒包裝的性能要求,其阻氧性

比 PET 高 6倍,阻二氧化碳性比 PET 高 4.5 倍,使用溫度可提高到 118℃,適于進行高溫滅菌。PEN是迄今為

止最適合熱灌裝啤酒的包裝材料。但因 PEN 的價格比 PET 高出 5倍以上,目前市場上雖有少量純 PEN啤酒瓶應

用,但難以推廣普及。隨著 PEN 合成技術的不斷更新,其原料資源不斷豐富、價格的降低,與 PET的差距越來越

小,實用價值越來越大時,將成為啤酒瓶的主流材料。但有一點值得注意,PEN 的長期阻隔氣體性較差。
  
   3.PET 共混改性材料:共混改性材料為在 PET 中摻入阻隔性高于 PET 的其他阻隔性樹脂。常用的共混樹脂

品種為PEN、MXD6、EVOH、LCP 等,其中 PEN 的阻隔性比 PET 高 6 倍、EVOH的阻隔性比 PET 高 100倍、MXD6的阻隔性比 PET 高 20 倍、LCP 的阻隔性比 PET 高 200倍。目前,在塑料啤酒瓶方面已開發的可應用的共混技

術有 PET/PEN 共混,PET/5%LCP 共混及PET/吸氧共聚聚酯共混技術。

  4.PET 涂層改性材料:目前在啤酒瓶方面已開發的可應用涂層技術是:
PET 涂無定型碳。此技術首先由法國 Sidel 公司開發,它是在 PET 內涂 0.21mm 厚度高度氫化無定型透明

碳層,對氧氣的阻隔性提高了 30 倍,對二氧化碳的阻隔性提高了 7倍。阻隔性與玻璃瓶幾乎一樣,其成本甚至

低于玻璃瓶,并且不影響回收利用。目前 Sidel 公司已出售了 32 套該涂層設備。
  
   PET 涂氧化硅。此技術為在 PET 上涂一層高純度硅氧化物,又稱為鍍陶瓷膜或 GT 膜,除可獲得極高的阻隔

性,而且還具有透明性高、阻隔性不受溫度和濕度的影響、耐微波烘烤和高溫蒸煮等優點。目前已在美國、日本

、德國、意大利、瑞士等國家獲得應用。
 
   PET 涂環氧胺。環氧胺為美國 PPG 公司開發的高阻隔性熱固性涂層材料,涂于 PET 瓶表面可大大提高其阻

隔性,并且不受溫度和濕度的影響,可使啤酒的保質期由純 PET 材料制作的 1 個月延長到 4 個月。

   PET 涂金剛石膜。金剛石為碳的六方體結晶型結構,具有高耐熱性和阻隔性。在 PET 上涂金剛石制成的啤酒

瓶,可使啤酒保鮮期超過 6個月,達到與玻璃瓶一樣的效果,且成本低于玻璃瓶。

   5.PET、PA 添加改性材料:目前已獲應用的技術有:添加惰性層狀納米硅酸鹽類,如黏土、蒙脫土、石英、

云母等,添加活性吸氧劑、惰性無機填料和活性吸氧劑復合添加。

   6.PET 復合改性材料:目前常用的阻隔復合材料為 3 層~7 層結構的復合結構。一般情況下,外層用透明的

PET、PP等,中間層用 EVOH、MXD6、納米 PA6、納米 MXD6 及 LCP 等,有時也用 COC 和 PVDC 等,內層則用

PET為主。目前已開發的啤酒瓶復合材料有 PET/EVOH/PET、PET/EXD6/PET、PET/PA6/PET/PA6/PET、PET/納米改性PA6/PET、PET/LCP 和PET/吸氧劑/PET 等。
  
目前,國內已有少部分企業正在開發塑料啤酒瓶,而一些啤酒廠已開始少量應用塑料啤酒瓶,如國內珠海中富公

司、上海紫江集團有限公司、浙江黃巖三發塑料制品有限公司、福建廈門華科茂包裝容器有限公司、臺灣塑膠工

業發展中心已開始生產塑料啤酒瓶。青島啤酒廠、珠海啤酒廠、石家莊三九啤酒廠(與法國西得樂合作)已在使

用這類塑料瓶。其中,珠海中富、上海紫江集團分別占國內 PET 瓶和坯的 30%和 20%,并已開發出保鮮 100 天

的 350ml 的啤酒瓶,正在研制 1升和 1.5 升的塑料啤酒瓶。在國外,北美的百威(Bud-weiser)、飛鷹

(Soaring Eagle)等知名品牌啤酒已開始用PET瓶包裝。


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