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当塑料在啤酒包装上的应用

发布时间:2021-09-11 05:48:41 阅读: 来源:针阀厂家

塑料在啤酒包装上的应用

一、前言

啤酒包装是啤酒售卖的载体,它将商品、广告、质量统一为市场诉求,是啤酒宣传自我、实现自我的“无声的推销员”,它决定着啤酒的外观质量与货架形象,直接关系到啤酒的市场销售业绩,同时也是啤酒文化的一个重要的美学表达层面。

众所周知,啤酒对包装容器的要求非常苛刻,尤其是对包装器皿的耐氧性和屏障性要求非常高,而抗氧化和保证二氧化碳含量是直接影响啤酒质量的重要因素。近年来,由于各种新技术、新材料的不断涌现,啤酒包装已打破了长期以来玻璃瓶一统天下的单一局面。塑料包装正以迅猛之势进军啤酒包装领域。截止1999年,全世界的塑料瓶装啤酒已达200亿瓶。塑料包装不仅使啤酒包装的材料、工艺、技术发生了重大变革,而且也充分反映了世人对环境保护的重视与对绿色包装的主流诉求。

二、啤酒工业中的塑料包装

塑料在现代工业中应用极其广泛,但是过去由于对瓶装啤酒的质量保证(既要避免氧气进入瓶中,又要防止二氧化碳从瓶中散逸出去)问题一直没有解决,因而一直被排斥在啤酒包装领域之外。在世纪之交,随着各种新技术的不断应用与新材料的不断涌现,塑料已经克服了其应用于啤酒包装的性能障碍。以PC、PET、PEN、PET与PEN混合材料,以及PETG等其它新型塑材为代表的塑料已广泛应用于啤酒包装领域。

1、PC

PC是由二苯酯与加一苯酚A聚合反应而生成的,其优点是耐热性好(能耐120℃以上高温)、机械强度大。PC较早应用啤酒包装领域,但其价格昂贵,阻气性能差,已逐渐退出了啤酒包装领域。据报道,现在又有改良型的PC被重新推向市场并运用于各种啤酒、饮料包装领域。

2、PEN

学名为聚萘二甲酸乙二酯,其前驱产品是DNC(二甲萘)。PEN具有良好的耐热性和气体阻隔性,能抗紫外线,也能承受巴氏杀菌和高温浸洗温度,其使用寿命可超过6个月,重量轻,是较好的啤酒包装容器。意大利SIPA公司的研究与开发部项目经理Gerard Denis先生在美国饮料包装研讨会上说:“在意大利和亚洲试验用PEN制造的啤酒瓶显示出已和玻璃瓶没有多少差异了。”但是因为其原料乙烯二醇和双甲基—2.6—萘—不过对塑料材质的利用是从上世纪80年代才开始的二羧基酸成本较高,限制了PEN的推广使用范围(仅应用于一些较高档啤酒)。

3、PET

因为PEN的价格屏障的存在,市场上又出现了PET材料,PET是聚对苯二甲酸乙二醇酯,由于它并不耐高温,因而它首先是针对冷杀菌啤酒而开发的,因为冷杀菌使用膜过滤技术,不经过巴氏来菌或高温瞬时灭菌。PET不能很好地阻隔气体的渗透,所以不但二氧化碳含量不足,还容易使啤酒氧化变质,啤酒保存期相对而言十分短,其应用因而受到很大局限。

4、PEN和PET共混材料

针对PEN与PET各自的不足,科研人员又推出了PEN与PET共混材料,就是将15%的PEN与85%的PET混合,再经特殊工艺,使其性能指标大大提高,几乎达到玻璃器皿和金属器皿的水平,而其包装性能价格比已优于玻璃瓶。

法国西得乐包装公司称这是他们经过两年多的开发研究才解决的技术难题。此项技术的关键是从高温等离子物中获取元定形碳,并将极微量的无定形碳掺入制造塑料器皿的材料中。据奥利维埃经理提供的数据,新工艺可使瓶体的耐氧性提高29倍,阻隔性能提高6倍,经对不同啤酒6个多月的包装实验,已经证实其性能指标几乎与玻璃与金属包装物相同,但成本却低廉许多。在欧洲市场上,它的价格仅是玻璃瓶的78%,金属罐的65%。

5、PETG

美国伊士曼化学公司在啤酒塑料包装方面则更加领先一步,其为朝日公司生产的新型环保塑料包装酒瓶也已投放市场,该酒瓶是由一种名为Eastal共聚聚酯薄膜胶纸作密封包装的材料——也即是PETG(经甘醇改良而成的聚酯物料)。其外形为银黑色,在颈部辅之黑色孔带状拉环式封盖,可阻挡光线、隔绝空气、保证啤酒质量,并具有在瓶身破裂时防止碎片四溅的防爆功能,收缩性能优越。朝日公司自采用这种包装材料后,super Dry和Dunk啤酒的销量大幅增长。

三、啤酒塑料包装的工艺特点

塑料啤酒包装材料的生产工艺一般都是从瓶坯的制作开始的,世界上到处都有提供瓶坯的生产商,但是较大的啤酒生产商都自己使用吹瓶机将瓶坯吹塑成形。有一定温度的瓶坯在放入吹瓶机后快速膨胀,通常使用一个吹管使瓶坯轴向膨胀,而压缩空气则使瓶坯同时径向膨胀。

一般情况下,塑料啤酒包装的灌装原则取决于啤酒的特性以及塑料本身的热负荷能力。吹塑制瓶机直接连接于包括冲瓶机、灌装机、封盖机和贴标机等全套组合灌装设备上,整个设备紧凑高效。颈环夹持传送方式和可以自动操纵的导瓶部件以及贴标单元能使产品转换(更换包装物规格、贴标形式)在几分钟内即可完成固定后方可测试,也就是说,能对一定容器的相应封盖系统、标贴及二次包装作出快速反应。而后续连接的装箱机及复式膜包装机及码垛机等,都使得整套生产线的自动性能更为优越,为塑料啤酒包装的生产提供了极大的灵活性。

而多特蒙德KHS股份公司的塑料啤酒无菌灌装设备的核心是由杀菌用冲瓶机、灌酒机和压盖机组成,设备所要求的环境是有温控、层流通风、无菌级别为100的标准厂房。在这里,可通过短时蒸汽或液体喷淋杀菌对瓶体进行灭菌,其灭菌效果可达到107个这一极高的数值,另外,灌酒机和压盖机等具备的一系列保障措施也确保了无菌灌装的生物安全性,从而达到了提高啤酒品质这一高要求。该设备除采用全自动原位清洗和灭菌外,还有一些附加件,拥有外部喷淋系统,可进行外部清洗和灭菌。

四、新技术对啤酒塑料包装物的技术修饰

塑料相对于玻璃、金属等包装材料来说,其惰性较小,对氧与二氧化碳的渗透系数较大,它一方面会导致被包装物体与包装物之间发生化学反应,另一方面被包装物也因被氧化而使口味发生劣变,并且塑料制品的老化也是影响外观质量的一个重要因素。这就要求我们改进材料制备工艺,阻止上述现象发生,改善塑料包装啤酒的技术难点。在这里,复层处理、晶格化处理、涂层处理是较有成效的方法。

1、复层处理

采用依次注塑生产的聚酰胺材料阻挡层,如含5%~12%聚酰胺的三层塑瓶坯和含有5%~8%聚酰胺的五层瓶坯,其阻挡性能在试验中取得了成功。

2、晶格化处理

在制瓶过程中适当进行工艺处理,通过压力作用和热处理使塑性材料部分结晶化因此将对应于规定周次的应力称为条件疲劳极限,能增加瓶体的透明度,增强塑材的稳定性,改善耐热性和屏障保护性能。

3、涂层处理

利用表面涂层处理技术是在塑瓶的内表面或外表面涂附特定的材料而达到改善包装性能的技术,现今也已取得很大的成功。可口可乐公司多年来研究了不同的涂层工艺已被啤酒厂家彩;日本麒麟啤酒厂利用氢气电解方法在塑瓶的内壁上涂上薄层,可使渗透性下降碳具有吸收声波和各种微小振动的功能约80%左右;西得乐公司推出了一种使渗透性同等幅度下降的内壁非结晶性碳处理(Actis)工艺;Tetra pak公司根据“Siox”工艺已研制出塑瓶内置玻璃层技术。

五、展望

“轻便,产易破损”的塑料啤酒包装以其形状和容积的灵活可变以及异彩纷呈的色彩等优点使广大生产厂家与消费者信服。在啤酒工业上,与玻璃包装及金属包装相比,其优点是明显的:第一、可以减少啤酒中各种有益成分的流失,延长了啤酒的保鲜期;第二、塑料包装轻便安全,不易破碎爆炸,灌装、贮运成本较之于玻璃及金属包装显著降低;第三、回收利用率高,大大节约了营销成本,且有利于环境保护与资源的综合利用。

随着塑料在啤酒包装领域的越来越广泛的应用,今天,人们正尝试着用新的形状与包装规格去刺激市场,使啤酒厂家与经销商都可增加利润。因为“除了单层塑料瓶外,任何处理方法都会增加成本,使包装降低竞争能力”。Croun Cork Seal公司的Constar国际分公司新产品销售部主任Craig Renton先生指出“你必须权衡使用尽可能轻的塑料与进行模塑后处理的两者之间的利弊”。Renton同时指出,增加结晶度的模制后处理技术仍有待改进。现在,SIPA公司的Denis在美国饮料包装会议上已向人们展示了33厘升(约12盎司)的褐色啤酒瓶,昭示了塑料包装啤酒的美好前景。

毋庸置疑,啤酒塑料包装的“新时代”业已来临。在这里,人们在啤酒包装上多年来因包装材料单一而所局限与束缚的想象力已逐渐得以张扬,世界啤酒包装工业将刮起塑料包装的时代飓风。

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