PET啤酒瓶的技术发展现状

　　普通PET啤酒瓶在二十世纪80年代在日本已经出现，当时的主要用于小型宴会，规格为1－3升，但是由于隔氧性的问题在上市后4、5年内就已经淘汰。进入20世纪90年代后期，各种阻透、提高耐热性的新材料、新工艺包括含阻透层的PET多层复合技术、PET表面涂覆技术 PET共混合金化技术以及开发高阻透性PEN材料得到长足发展。从理化性能如高温巴氏杀菌测试、阻氧性、密封性能、垂直载压和灌装压力上基本满足啤酒包装的需求。

　　PET啤酒瓶的阻隔技术可以分为如下几类：

　　1)PET啤酒瓶从结构上可以分为单层和多层结构。单层结构中的最新技术突破是美国英威达公司新开发成功一种气体阻隔性优良的聚酯树脂PolyShield。利用这种新型聚酯树脂生产的单层PET啤酒瓶可达到符合欧盟啤酒包装食用安全标准。这种新材料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，其特别优异的吸氧性避免了其他类似产品的“空瓶寿命”问题，并达到所有啤酒保质期标准。PolyShield已于2004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。

　　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。

　　2)含阻透层的PET多层复合及活性阻透技术。多层复合技术在塑料加工工艺中是比较成熟的技术。目前国外已工业化的PET瓶绝大数采用此方法。通常是3层或5层内外层为PET，中间层阻透层采用乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、尼龙纳米复合材料((PA)或无定型尼龙加纳米粘合土(MXD6)。如美国Eastman公司的PET/PA/PET和日本三菱瓦斯化学公司的PETTMXD6lPET。该技术的优点是工艺成熟，中间层选用高阻透性材料后能大幅度提高。瓶壁的阻透性能而且还能通过添加吸氧剂和抗紫外线吸收剂大幅度降低啤酒中总容氧量和紫外线透光率，可通过高阻透材料的用量和配方的调整使灌装的啤酒货架存放保质期提高到3个月到1年。另外瓶口可以采用皇冠盖进行密封可在原玻璃灌装线上稍加改造后即可灌装和密封。

　　在阻隔技术方面美国Nanocor公司与日本三菱瓦斯化学公司开发出一种新型尼龙MXD6纳米复合材料(M9),比MXD6的胆氧性和抗二氧化碳流失性分别提高50%和70%，而透明性和抗剥离性相同。用它开发的PET/1\49/PET三层结构的啤酒瓶可达到美国(110天)、欧洲(180天)对啤酒保质期的要求。而且M9层的厚度比MXD6层薄，因此可降低成本。

　　3)美国Miller公司开发出聚酰胺屏蔽层5层结构（PET/屏蔽层/PET/屏蔽层/PET）的PET啤酒瓶，采用2层塑料树脂，即PET与屏蔽性树脂材料制成，芯层PET可采用消费后回收再利用的材料。制瓶采用CPT专利技术，该瓶在巴氏杀菌温度杀菌，不会变形、破裂与软化，物理性能及强度稳定，啤酒货架期超过4个月，基本上与玻璃瓶、金属罐包装啤酒的货架期相同。

　　4)美国开发有硬质碳膜涂层PET啤酒容器，PET瓶身原料为碳化氢，膜成分中有60%-90%的非结晶碳元素，10%-40%为氢元素，膜厚200-400A，其阻隔能力提高10倍以上，材料弹性灵活，拉伸时膜不会破损。硬质碳膜可吸收微臭和阻隔香味，化学稳定性优，耐酸耐碱，耐高温（300℃），透明度高，使用安全。符合美国FDA安全标准。

　　5)澳大利亚开发表面喷涂环氨胺的冰啤酒PET瓶，在非冷藏条件下的啤酒货架期达100-120天，还开发PET（90%）/EVOH（10%）啤酒瓶，货架期达25-40个星期。

　　6)日本日精ASB机械株式会社开发出硬质碳膜涂层(DIC)的应用技术，法国Sidel公司开发了Acticl内表面无定形碳处理技术，瑞土Tetrapak公司的Glaskin工艺和Sealica工艺，利乐公司开发出在PET啤酒瓶内表面涂复20纳米的SiOx涂层新技术。目标都是针对氧敏感性食物包装市场诸如蕃茄酱、果酱以及啤酒瓶等。

　　7)法国Sidel公司的等离子涂覆技术。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，厚度小于20nm据称一只容量为500m1的PET瓶涂层重量仅为8-9mg仅为瓶体质量的万分之三，但却具有极佳的阻透性能。与纯PET瓶盛装啤酒6个月后的性能比较，该技术对氧的阻透性提高30倍，抗二氧化碳的流失率提高7倍，水份透过流重量降低2/3一1/2:乙醛溶重量减少5/6;香味迁移性亦明显减少。与玻璃瓶的包装的啤酒比较除二氧化碳含量略低外.泡沫稳定性较优，其余指标持平ACTIS处理的PET啤酒瓶易回收再利用，对环保有利，但其主要缺点是工艺较复杂、成本较高。

　　8)日精ASB的DLC蒸汽沉积技术。该技术的关键是日本日精与三菱Shoji公司及等离子CVD元件制造商Youtec公司合作开发成功的高效防渗透PET啤酒瓶的涂覆设备。在该设备实施蒸汽沉积技术可大幅度提高PET 啤酒瓶的阻气性。&nbsp。

　　该设备是从注拉吹成型PET瓶到涂覆工序全过程连续化生产的系统。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，形成精细的涂层其厚度为20 -30nm，与普通PET瓶比较阻气性大10倍以上抗二氧化碳的流失性高7倍，防水渗透性高8倍，对香臭味的阻透性良好，防紫外线能力亦有增强，DCL涂层自身的溶解量极少，符合美国FDA的安全标准，可与玻璃瓶性能相媲美。

　　该技术的缺点是目前生产效率较低，表面涂覆技术提供的阻透性能往往受到瓶子比表面积的影响，涂层也会因蠕变导致厚度不均匀，或受到经常性的摩擦而使阻透性下降。内涂层还存在对食品的安全性问题。

　　9)美国开发用真空等离子增强化学气相沉积法技术将类金刚石碳素（DLC）镀覆在PET塑料瓶内表面，起啤酒与瓶间的阻隔层效果，提高PET气体阻隔性5-10倍。镀覆DLC膜的PET瓶异味小，对啤酒香气吸附小，可回收重新灌装啤酒。

　　10)日本三井化学公司工业规模生产混合型BA-030共聚酯，用于5层结构的啤酒瓶中，PET外层/BA-030/02去氧层/紫外线阻隔层/PET内层。BA-030与PET复合时性能优于或等于PEN。

　　11)意大利西帕公司开发一次性PET啤酒瓶生产线，从PET颗粒到成瓶流水线生产，PET瓶含氧量很低，在刚生产出的瓶子外部位立即涂层与着色，在线灌装和压盖，能防止瓶壁吸附氧气，释放到产品中去，瓶子达超洁净度，还节省瓶子安放场地、杀菌等工艺。而且瓶子颜色、涂层除去后可再循环，干净瓶再涂层使用。用该瓶装的啤酒质量确保，成本降低。

　　12)法国锡丹尔公司开发高氢化非结晶碳涂布的PET啤酒瓶，其阻氧性提高10倍，阻CO2性提高7倍，产品货架期长达一年，可全部回收利用，被FDA批准使用，已在法、英、意等国应用。

    13)瑞典泰特拉帕公司推出的PET啤酒瓶是用内侧涂有玻璃似的氧化硅薄层的500mlGrasrcin独特技术吹塑而成。氧化硅涂层内侧透明，阻隔性非常优异，能延长啤酒保鲜期

    14)美国密执安州Schmalbach-lubeca公司生产PET/N/PET3层啤酒瓶，瓶盖是日本Growncork公司的附PE拉环铝质王冠盖，盖重仅25g，能保持啤酒货架寿命6个月。还开发PET/EVOH/PET3层结构啤酒瓶及以除氧材料作为屏蔽层的3层结构的PET啤酒瓶，符合环保要求，均可回收再利用。

　　15)德国开发低成本费用的表面涂布Si02的PET啤酒瓶，透明、光泽度好，可100%回收利用，用于灌装啤酒，货架期超过6个月。

　　16)美国PPG公司成功开发了用于PET瓶的气体阻隔涂层技术，该涂层在废瓶回收利用时可除去。涂层由双组份的环氧—胺组成，该热固型涂层具有韧性和耐湿性。0.5升的PET瓶涂层厚度为4-19微米，对氧的阻隔性可提高2-12倍，涂层的使用不仅不影响瓶子的透明性而且能提高PET瓶的光泽度。