当PET啤酒瓶技术开发现状

PET啤酒瓶技术开发现状

PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）啤酒瓶是PET容器市场高端产品。近年来国际上PET啤酒瓶技术发展迅速，已经进入商业化阶段。在啤酒包装领域已经有小批量的应用。在PET啤酒瓶商业化的开发过程中，研究方向主要是提高PET瓶的阻隔性能和不透光性。目前，在研发过程中，以下几个方面成就突出。涂层改性技术 无定形纳米碳涂覆技术(ACTIS)是法国HDEL公司开发的，这是一种新的纳米碳涂覆技术型高阻隔处理技术。新技术方法要点是使等离子化乙炔，在PET瓶内壁凝聚淀积，形成一层高度氢化的非晶态碳的、均匀的、纳米固态微薄薄膜、厚度为20～150nm。采用Actis工艺处理的PET瓶，较普通PET瓶的隔氧性能效果提高30倍，对CO2的阻透性提高7倍多，防乙醛的渗人性提高了6倍。用这种：PET瓶装啤酒贮存6个月后，碳酸气损失率仅为6％，比目前啤酒工业标准的10％碳酸气损失率还低。 该涂层对食品的安全性已通过欧盟安全机构传动效力高认可，并获美国FDA批准用于食品包装。ACTIS工艺处理的：PET、瓶在回收利用上具有很强的优势。由于涂层材料用量小，且结构类似于聚合物，因此用回收的ACTIS瓶制造的纤维，其物理性能和色泽均无影响。与其他未经表面涂复的原料混合使用，不会影响最终包装的特性和转化处理过程。据报道，法国Sidel公司生产的第一批种生产设备．ACTIS20，每小时可处理10000个0.6L的聚酯PET、瓶，设备已销往美国、日本、澳大利亚、欧盟等国，市场前景十分良好。 氧化硅涂层改性技术，美国COCA—COLA公司与德国埃森大学、德国Krones公司及Leybold系统公司四方合作，开发了提高阻透性的“氧化硅纳米处理PET瓶”技术。该技术是在高真空等离子状态下，采用SiOx作真空物理蒸气淀积处理，处理层在PET瓶的外部。据报道称，用此工艺处理的PET瓶可实现恒应力、恒应变、恒位移等控制模式可提高阻透性4倍，延长货架期至少6个月，而且不影响啤酒的气味。据德国Krones公司称，该法的处理工艺费用比使用PEN瓶或多层瓶更为经济实惠。该公司与Leybold公司合作已在德国的一家可口可乐公司的灌装厂家安装了一条生产线投入使用。 钻石型碳涂层改性技术，日本日精ASB公司与日本麒麟啤酒公司、三菱商社及YOUTEC公司通力合作，共同合作开发出钻石型纳米碳涂复工艺(DLC)。该DLC工艺采用高频真空放电，使离子碳和氢在PET瓶内表面形成厚度为20～40nm、类似钻石碳结构的精细涂层。该PEAT瓶对氧气阻透性比普通PET瓶提高20多倍，对CO2的阻透性提高7倍，对水汽的阻透性提高8倍，耐紫外线能力也有较大提高。该纳米涂层不仅透明度高，涂层不易龟裂，而且耐酸碱性能好。这几家公司正在合作开发工业化生PU泡沫燃烧产物毒性气体的成份不是不可以改变的产设备，并计划首先向东南亚市场推广。 最具有市场潜力的是等离子体纳米涂覆技术，它也是现代开发的热点。等离子体纳米表面处理研究起于20世纪末期，它是一种真空干式处理工艺，具有操作简便、清洁、高效、安全无污染等优点，能满足环保的要求。等离子体表面处理的涂层厚度为纳米级，在使材料界面物理性能得到显著改善的同时，确保材料基体不会受到不良影响。多层复合阻隔技术 采用多层复合结构的PET啤酒瓶，内外层使用PET，阻隔层使用EVOH或尼龙，可以达到啤酒包装要求的180天保质期。由於PET瓶爲一次使用，可以避免啤酒厂回收、清洗、易碎等问题，综合考虑设备投入、人工等各方面的费用，PET的成本并不高，近几年来在国内啤酒包装市场增长很快。珠海中富是国内最大的PET瓶生産厂家，其多层复合PET啤酒包装已在国内一些啤酒厂使用，部分用於出口啤酒包装。PET新型共混改性技术 美国英威达公司开发成功一种气体阻隔性优良的聚酯树脂PolyShield，利用该树脂生产的单层PET啤酒瓶即可达到符合欧盟啤酒包装食用安全标准。 PolyShield是一种具有吸氧性和气体阻隔性的新型PET共混树脂，其突破性技术在于使单层PET啤酒瓶极大地提高了对氧气和二氧化碳气体的阻隔性，并达到所有啤酒保质期标准。PolyShield特别优异的吸氧性使其避免了其他类似产品的“空瓶寿命”问题。 PolyShield单层啤酒瓶技术可用普通注塑机生产瓶坯，不需要重大额外投资且不会增加生产过程的复杂性，使产品成本大大降低。此技术已在全球数家啤酒生产厂试用。PolyShield已于今年7月20日得到了欧盟啤酒包装食用安全相关法律认可，可以直接用于啤酒包装，此认可包括德国及欧盟其他国家。PET纳米复合技术 国内开展了PET聚合物／层状硅酸（及无机）盐纳米复合材料的研究，并取得了理论研究和工业化开发的突破性进展，固态化纳米前驱体应用于PET啤酒瓶的技术后，可大大降低PET啤酒瓶成本，达到每瓶0.6元。而且加入纳米材料的PET啤酒瓶密封性好，可以有效阻隔氧气、二氧化碳，便于回收。啤酒的保质期可以达到12个月。目前，纳米PET啤酒瓶制造项目已在兰州高新技术开发区立项，并已经投入资金1200万元。 尽管国际国内PET啤酒瓶研发热情高涨，新应用新技术的报道接连不断，可是作为用户的啤酒企业却显得很平静。主要原因是国内啤酒市场竞争很激烈，产品利润率下降，因此，啤酒企业对啤酒包装的成本增加很敏感，哪怕是每瓶啤酒增加一分钱的成本都要反复考虑。 PET啤酒瓶在国内的推广应用存在着三方面的问题。一是回收环节，目前回收洗瓶需要承受80℃的水温，而PET啤酒瓶只能承受60℃左右，若不回收，一次性使用成本又太高；二是对PET啤酒瓶在生产过程中的可靠性没有信心，如灌装问题，PET啤酒瓶的刚性较玻璃在1些较湿润的地区瓶差，瓶口容易变形造成漏气；三是改用PET瓶包装需要对现有设备进行改造，而当初改用铝罐完全无需额外的设备投资或改变生产工艺，额外增加的设备投资，这也让老啤酒企业没有很大的积极性。 新技术的出现，并不意味着市场已经成熟，根据目前啤酒PET包装的普遍情况，价格问题是阻碍PET啤酒瓶大范围推广的一个重要因素，从消费者的角度看，PET啤酒瓶还不能给最终的消费者带来直接利益。看来，PET啤酒包装真正要获得大面积使用，还有漫长的路要走。信息来源：塑料工业