長期以來,我國啤酒包裝容器一直以玻璃瓶為主,近年來又出現(xiàn)了易拉罐、塑料PET瓶等包裝形式。其中,玻璃瓶占全部啤酒包裝的90%以上,每年需要的啤酒瓶大約400億只,而新瓶占到20%左右,其余的都是回收瓶。但玻璃瓶因其易碎、瓶子過重、生產(chǎn)過程耗能大以及在流通領(lǐng)域易發(fā)生酒瓶爆炸等弊病,都在動搖玻璃瓶包裝啤酒的主導(dǎo)地位。易拉罐包裝的用量居啤酒包裝總量的第二位。而正在國際上日漸興起的PET啤酒瓶,雖然是小菏才露尖尖角,在我國也只有少數(shù)幾家啤酒企業(yè)小批量試用,但是,它卻擁有比玻璃瓶和易拉罐更多的優(yōu)勢,必將成為我國未來啤酒包裝的主流。
PET啤酒瓶——未來啤酒包裝的主力
PET具有透明性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、阻隔性相對較好、質(zhì)輕價廉和可回收利用等多種優(yōu)點(diǎn)。由于PET樹脂性能穩(wěn)定、安全可靠、衛(wèi)生性好,不與飲料發(fā)生反應(yīng),不會給飲料帶來不良的味道,可回收利用,因而在飲料、烏龍茶、紅茶、礦泉水等包裝方面已得到廣泛應(yīng)用。在世界瓶裝飲料市場所占份額超過70%,在我國碳酸飲料市場所占份額已達(dá)57.4%。
PET瓶的推廣從碳酸飲料的包裝到水的包裝,又發(fā)展到茶飲料的包裝,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。隨著科技的進(jìn)步,PET瓶在啤酒包裝上的應(yīng)用已是水到渠成。其主要優(yōu)勢在于:
(1)灌裝啤酒后不存在爆炸傷人的現(xiàn)象和隱患;
(2)質(zhì)輕,便于攜帶和運(yùn)輸,重量只有玻璃啤酒瓶的10%~20%,運(yùn)輸費(fèi)用比較低;
(3)生產(chǎn)過程干凈、方便,易成型,形狀多樣,制造過程能耗省。對于啤酒生產(chǎn)廠來講,PET啤酒瓶具有小批量柔性生產(chǎn)的優(yōu)勢,最小訂單五萬只就可以開模定制,變換不同的顏色和容量相對容易,適合啤酒廠進(jìn)行連線作業(yè)。
(4)與飲料包裝相比,啤酒的包裝要求更高。首先是高的耐壓強(qiáng)度和阻隔性,要能夠阻止高壓下CO2的逸出和外界氧氣的滲入。其次是耐熱強(qiáng)度,要能耐受巴氏滅菌的高溫。第三是耐沖擊強(qiáng)度,在經(jīng)受生產(chǎn)、儲運(yùn)、銷售過程中的摩擦、碰撞后不會降低機(jī)械強(qiáng)度。
PET啤酒瓶也有需要改良的地方:
(1)現(xiàn)在普通的PET瓶阻止氧氣滲透和二氧化碳逃逸性能還不理想,目前國際上正在攻關(guān)解決這個技術(shù)課題。
(2)抗壓強(qiáng)度不如玻璃瓶,在現(xiàn)有的啤酒灌裝線上定位夾緊方式和玻璃瓶不一樣,所以,玻璃瓶的灌裝設(shè)備如果不改造是不適合PET瓶灌裝的。
(3)耐熱性不如玻璃瓶。
(4)成本較高。每只640毫升的玻璃瓶的價格為0.8元,可以回收再使用,同樣容量的PET瓶價格為1元左右,目前的技術(shù)還不能回收再利用。法國西得樂(Sidel)公司推出了關(guān)鍵性的PET瓶涂層技術(shù)——從高溫等離子物中獲取無定形碳,并將極微量的無定形碳摻入制造塑料器皿的材料中。新工藝可使瓶體的耐氧性提高29倍,阻隔性能提高6倍。其性能指標(biāo)幾乎與玻璃和金屬包裝物相同,但成本卻低廉許多。在歐洲市場上,它的價格僅是玻璃瓶的78%,金屬罐的65%。
美國伊士曼化學(xué)公司在啤酒塑料包裝技術(shù)研發(fā)上也始終處于領(lǐng)先地位,其為朝日公司生產(chǎn)的環(huán)保塑料包裝啤酒瓶也已投放市場,該酒瓶是由一種名為Eastal共聚聚酯薄膜膠紙作密封包裝的材料即PETG(經(jīng)甘醇改良而成的聚酯物料)。其外形為銀墨色,在頸部輔以黑色孔帶狀拉環(huán)式封蓋,可阻擋光線、隔絕空氣、保證啤酒質(zhì)量,并具有在瓶身破裂時防止碎片四濺的防爆功能,收縮性能優(yōu)越。
玻璃瓶——啤酒包裝主流地位正在動搖
玻璃瓶由于具有隔氣性好、抗熱性能強(qiáng)、回收便利和成本低廉的特性,能滿足啤酒對氧高敏感及防微生物污染、防二氧化碳和水分散失及保持風(fēng)味穩(wěn)定性的要求,因而在啤酒的包裝上一直占據(jù)著主導(dǎo)的位置。目前市場上瓶裝啤酒約占啤酒總量的80%~90%。瓶裝啤酒主要有綠色、棕色和白色透明瓶3種。我國長期以來使用的玻璃啤酒瓶具備了以上特點(diǎn)。
有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性,幾乎不與任何內(nèi)容物相互作用,無滲透、萃取現(xiàn)象;
有很高的抗壓強(qiáng)度,尤其是靜態(tài)抗壓強(qiáng)度;
優(yōu)異的阻隔性,對氧氣、二氧化碳,幾乎不存在滲透或逃逸現(xiàn)象;
有優(yōu)異的光學(xué)性能,高度透明,表面光潔,是其他任何包裝材料都不可超越的;
已適應(yīng)于現(xiàn)代化的高速灌裝生產(chǎn)線,大部分啤酒灌裝線都采用玻璃瓶灌裝形式;
包裝形式使用的時間很長,流通和回收已有成熟渠道。
玻璃瓶盡管有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢,但也存在明顯的不足。
(1)抗沖擊強(qiáng)度不高。玻璃瓶的理論強(qiáng)度約為10000Mpa,而實(shí)際上其強(qiáng)度只有理論強(qiáng)度的1%左右。這是因?yàn)椴Aе破分泻械奈慈蹔A雜物、結(jié)石、結(jié)瘤或者表面的細(xì)微裂紋,造成應(yīng)力集中,從而大幅度的降低了強(qiáng)度。其次,玻璃瓶成型的時候冷卻過快會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致瓶子機(jī)械強(qiáng)度降低。另外,在瓶子流通過程中包裝不善使玻璃表面劃傷,也會造成抗沖擊強(qiáng)度的明顯下降;
(2)能耗大,需要大量水電煤能源。有資料顯示,每噸玻璃的耗煤達(dá)350公斤;同時生產(chǎn)過程中還要排放大量廢物,對環(huán)境產(chǎn)生污染;
(3)抗沖擊強(qiáng)度低,易破碎、損耗大;
(4)每只瓶子的重量大,不便于攜帶,運(yùn)輸費(fèi)用高;
(5)啤酒灌裝后,存在爆炸傷人的隱患。
我國已對實(shí)施的啤酒瓶國家標(biāo)準(zhǔn)的一些條款進(jìn)行修訂和完善,其中修訂稿對啤酒瓶的理化指標(biāo)做出了規(guī)定,提出了舊瓶的最低質(zhì)量要求,以保證啤酒包裝的安全。一是將現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的啤酒瓶12Mpa的內(nèi)壓指標(biāo)提高到國際發(fā)達(dá)國家規(guī)定的20Mpa內(nèi)壓指標(biāo)。二是將現(xiàn)有的640毫升啤酒瓶的500克瓶重提高到600克,即提高啤酒瓶的重容比限值。據(jù)了解,如德國、日本等國家采用的回收瓶的重容比都在0.9以上。三是將現(xiàn)有的640毫升容積的酒瓶調(diào)整為500毫升,以提高酒瓶的內(nèi)壓力和抗沖擊力。四是禁止使用麻袋包裝,而采用托盤等安全的包裝方式。
相對于瓶裝啤酒,易拉罐裝啤酒有很多優(yōu)勢,首先它安全系數(shù)較高,通常不會發(fā)生爆炸傷人現(xiàn)象;其次易拉罐啤酒密封性良好,有助于品質(zhì)保證;再次,攜帶方便,不易假冒,適合于旅游、野外聚餐等飲用。此外,對廠家來說,由于易拉罐材料較輕,長途銷售,可節(jié)約運(yùn)輸成本。但是,從目前啤酒市場來看,易拉罐啤酒的市場消費(fèi)量并不大,全國的年消費(fèi)量也就在30萬噸左右,所有的約80條易拉罐灌裝線常常不能充分發(fā)揮生產(chǎn)能力。一方面是受到消費(fèi)者習(xí)慣飲用瓶裝啤酒這一因素的制約,另一方面也因?yàn)橐桌奁【苾r格定位相對較高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,密封性能優(yōu)越,干凈衛(wèi)生,能更大程度地保持啤酒固有風(fēng)味的易拉罐裝啤酒應(yīng)該會有一個較大的發(fā)展空間。
其他聚酯啤酒瓶的發(fā)展?fàn)顩r
1.PEN啤酒瓶
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。由于萘環(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(xué)性能,氣體阻透性更好、化學(xué)穩(wěn)定性和可靠的衛(wèi)生安全性等。另外,PEN的加工成型性與PET基本相同因此利用現(xiàn)有的PET瓶設(shè)備就可以生產(chǎn)PEN瓶。PEN瓶可不經(jīng)熱定型處理,不經(jīng)多層復(fù)合或表面涂覆處理而直接用于80℃以上的啤酒高溫?zé)峁嘌b,貨架壽命可達(dá)6個月。
PEN現(xiàn)已成為近年來國際啤酒行業(yè)改進(jìn)包裝密切關(guān)注的新材料。目前國外已有商品問世的國家有美國、丹麥、挪威、德國、巴西等。丹麥Carlsberg公司1999年開始采用PEN啤酒瓶,容量為380m1重量為36g,目前已使用了2500萬個PEN啤酒瓶盛裝啤酒,約占10%的市場份額。此外,英國雷盛(Rexam)公司也于2006年推出了一款PEN啤酒瓶,此款啤酒瓶能重復(fù)灌裝20次,還可100%回收利用。這是為法羅群島釀酒公司foroyabjr的pilsnar牌啤酒提供的380m1可重復(fù)灌裝啤酒瓶。
2.PET共混合金化阻透技術(shù)
歐洲開發(fā)出了PET共混合金化阻透技術(shù),該技術(shù)是提高阻透性、降低成本的一種嘗試,受到不少公司的關(guān)注,據(jù)報導(dǎo)在歐洲已有一批啤酒瓶試生產(chǎn)并通過檢測。
英國Shell公司研發(fā)了10%的PEN和90%的PET共混,盛裝啤酒的貨架壽命比PET延長2倍左右。Superex聚合物公司推出了4.5%液晶聚合物L(fēng)CP與95.5%PET共混,容積為400ml的PET瓶,氧的透過率可降低70%,而且不受環(huán)境濕度影響,其主要問題是不易成型加工。
美國Nanocar公司與Eastman化學(xué)公司聯(lián)合研發(fā)PET粘土納米尼龍6共混的復(fù)合材料瓶子,透明性好,剛性高。美國Graham包裝公司與美國BP公司合作開發(fā)出一種加入吸氧劑AmosorbDFC與PET共混的單層PET啤酒瓶,啤酒的保質(zhì)期可大大延長。
PET啤酒瓶在我國剛剛起步
我國在推廣使用聚酯瓶方面雖然剛剛起步,但已經(jīng)有了良好的開端。珠海中富的PET啤酒瓶是引進(jìn)國外先進(jìn)注塑設(shè)備、通過優(yōu)化原料、優(yōu)化瓶坯設(shè)計、優(yōu)化共注射技術(shù)和吹瓶技術(shù)等制造技術(shù)生產(chǎn)出來的。該P(yáng)ET啤酒瓶為三層隔氧結(jié)構(gòu),具有高阻隔性、耐熱性、耐壓性、避光與透明、符合巴氏殺菌工藝要求等特點(diǎn),使PET瓶灌裝啤酒在保存期內(nèi)風(fēng)味良好,保質(zhì)期達(dá)100天。此外,我國的其他一些塑料生產(chǎn)企業(yè)如上海紫江、臺灣塑膠工業(yè)等也都成功開發(fā)出了塑料啤酒瓶。青島啤酒、河北藍(lán)貝啤酒、珠海啤酒廠等我國幾家少數(shù)啤酒廠也已開始使用塑料啤酒瓶。
要想盡快推廣塑料啤酒瓶,除了要不斷完善塑料啤酒瓶的性能、降低成本外,還要減少塑料瓶灌裝線的投資,盡量對現(xiàn)有的玻璃啤酒瓶灌裝生產(chǎn)線進(jìn)行改造,使之不需重新引進(jìn)設(shè)備就可以將玻璃瓶變成塑料瓶進(jìn)行灌裝。對現(xiàn)有的玻璃瓶灌裝生產(chǎn)線改造可以從以下幾方面著手:
聚酯瓶不能抽真空,可以采用二氧化碳置換空氣的辦法控制灌裝過程中的氧氣滲入問題。聚酯瓶傳送不能像玻璃瓶以瓶底定位,只能利用對瓶頸夾緊的定位方法。長距離的傳送可以利用空氣輸送,效率高定位準(zhǔn)。
塑料啤酒瓶的推廣應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)像飲料包裝那樣的6瓶熱收縮包裝,4瓶或2瓶攜帶型包裝,容量也可從330毫升到2000毫升不等。大的塑料瓶裝啤酒降低了包裝成本,適于家庭消費(fèi);小包裝的塑料瓶啤酒適于高檔消費(fèi),在飯店、賓館、運(yùn)動場所等大有市場。
總之,塑料啤酒瓶替代玻璃啤酒瓶是大勢所趨,不論是社會效益、還是經(jīng)濟(jì)效益的前景都是十分樂觀的。可以預(yù)料,隨著我國塑料啤酒瓶的生產(chǎn)、流通、使用、回收系統(tǒng)的不斷完善,PET瓶這種節(jié)能、環(huán)保、衛(wèi)生安全的新型包裝將成為未來中國啤酒包裝的主流。
本文來源:中華包裝瓶網(wǎng)
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