高分子材料在酒类包装的应用

化学毕业论文 时间:2018-04-13 我要投稿

  高分子材料在酒类包装的应用【1】

  【摘要】好包装能提升酒的品味,还有保持及提升酒质量的重要功能。

  随着酒业的迅速发展以及消费群体的扩大,高分子材料由于极易成型、较低的生产、维护成本以及可再生性能,国际上酒包装中高分子新材料、新容器相继得以开发和应用,并以其独特的功能与优势取胜市场。

  【关键词】酒类包装;高分子材料;酒瓶;应用

  目前,市场上常规的酒类包装采用玻璃、陶瓷材料,此类材料往往存在成型较难、抗冲击和耐内压力指标不符合标准要求、回收瓶质量失控、重金属含量超标、存在碱析出及碎玻璃等一系列问题[1,2]。

  随着人们生活水平的不断提高,人们已不再满足温饱的生活,商品也越来越挑剔。

  在品种繁多的酒类市场上,从酒的销售情况分析得出:酒的内外包装造型的独特风格和不同的气韵,对酒类的销售起着重要的宣传和促进作用。

  如何生产设计一套物美价廉的酒类包装材料和结构对于酒产品销售显得尤为重要[3]。

  高分子材料是指分子量超过一定量(一般1000-10000以上)的化合物或其同系物。

  高分子科学是化学化工领域中一个非常重要的分支,它融合到许多其他的领域中,为国民生产做出了极大的贡献。

  在酒类包装领域,高分子材料由于其特有的成本低、强度高、不易破损、质量轻、易于手持和运输、透明度高、表面美观光洁、阻气性好、卫生安全性能优良、无毒性、耐腐蚀性、易于回收再利用、可根据客户对容器形状的要求来设计瓶型等优点收到人们的青睐,正逐步取代玻璃、陶瓷等传统酒类包装材料[4,5]。

  本文试图对高分子材料与酒类包装材料这两个行业的相关内容进行一个概括性的综述。

  一、聚酯啤酒瓶

  聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯,简称PET)是一种热塑性高分子材料,传统的聚酯材料主要应用于生产纺织纤维和包装薄膜[6],聚酯是一种既安全、又卫生,最具有环保性的材料,因而收到了人们的青睐,逐步取代了金属、玻璃、纸张等传统的包装材料。

  近年来,随着制瓶工艺和技术的进步,较好地解决了聚酯瓶热灌注的无菌包装及密封性等问题,这意味着聚酯瓶在热茶饮料和啤酒瓶包装市场又有一个新的发展[7]。

  目前,聚酯瓶是在啤酒包装开发中最热门的。

  在国际上开发的PET啤酒瓶品种繁多,且功能各异[8]。

  美国加州EnVino公司开发的PET酒瓶,其大力推广的1升瓶,这种瓶子比传统的750 ml瓶容量大,但1升瓶更薄更轻,极大的降低了运输和储存效率[9]。

  法国锡丹尔公司开发高氢化非结晶碳涂布的PET啤酒瓶,透明、光泽度好,可100 %回收利用,用于灌装啤酒,其货架期则远超过6个月。

  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[9]。

  瑞典泰特拉帕公司推出的PET啤酒瓶是由内侧涂有玻璃似的氧化硅薄层的500 ml容量、Grasrcin独特技术吹塑而成的。

  氧化硅涂层内侧透明,阻隔性非常优异,能延长啤酒保鲜期到5个月以上。

  二、聚酯葡萄酒瓶

  美国加州Envino公司生产一种聚酯葡萄酒瓶,采用PET塑料为原材料,这种瓶子有不同的尺寸可选,其中透明瓶用于装白葡萄酒,绿色瓶用于装红葡萄酒。

  这种葡萄酒瓶内部添加了一层氧气阻隔膜,能有效地延长葡萄在开瓶再封后的新鲜度,这一功能优势是玻璃瓶所不具备的[10]。

  意大利西帕公司采用PEN新型聚酯材料也成功制备了性能优异的葡萄酒瓶,开发了一次性PEN葡萄酒瓶生产线,从PEN颗粒到成瓶流水线生产,PEN自身含氧量很低,在刚生产出的瓶子外部立即涂层与着色,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、杀菌工艺,而且瓶子颜色、涂层去除后可再循环,干净瓶再涂层使用。

  用该瓶装的葡萄酒质量确保,成本降低[11]。

  PEN葡萄酒瓶的开发,已引起国际包装业界的瞩目。

  PEN与PET分子结构相似,但比PET更有优异的阻隔性、防紫外线性、耐热性、耐高温性。

  PEN不仅可用于葡萄酒包装,还可应用于其他酒与饮料包装,今后的市场前景将非常广。

  三、聚酯白酒瓶

  聚酯材料在用于啤酒瓶及葡萄酒的同时,较多的酒包装厂将更多的目光投向了白酒包装市场。

  白酒改用瓶用聚酯作为包装材料的研发备受人们关注[12]。

  在白酒包装行业能否采用聚酯瓶替代传统的玻璃瓶和陶瓷瓶,使白酒的包装变得更为科学、更为实用、更具艺术效果且成本更低方面,国内五粮液集团做了大量的探索和研究。

  实践证明了聚酯可作为50度以下白酒的包装材料,五粮液酒厂已引进一条瓶用聚酯材料包装线用于中档白酒的包装。

  目前,全国白酒年产量约780万吨,其中中档白酒200万吨,若有20%改用聚酯瓶包装,则瓶用聚酯需求量将增加约2万吨/年。

  国际酿酒公司(Interbrew)亦推出了一种命名为Pivowine的新型聚酯白酒瓶,这种单层聚酯瓶被认为具有突破性和成本优化。

  它使用了增强气密性能的聚酯瓶片,能够有效的应用于40度以上白酒的包装材料并保证白酒的质量。

  这种新包装材料的研发是国际酿酒公司与意大利瓶片及瓶胚生产设备M&G集团合作的结晶。

  目前,尽管专门用于白酒包装的聚酯平片尚处于研发阶段,但可以相信,在不久的将来,这种聚酯瓶会在国内白酒市场得到广泛的应用,并将逐步取代玻璃瓶而成为白酒包装的首选材料。

  四、其他新材料新酒瓶

  PET纳米塑料(NPET)酒瓶。

  该瓶是由我国中科院开发,使用PET聚合插层复合技术,将有机蒙脱土与PET单体在聚合釜中聚合制备而成。

  NPET比普通PET阻隔性强,普通啤酒由其经4-5个月保存,其口味与新鲜啤酒相同[13]。

  仿陶玻璃酒瓶。

  我国山东晶华集团的仿陶玻璃酒瓶比传统酒瓶包装的陶瓷酒瓶有明显的优势:其内胎用聚酯材料,外衣为玻璃材料,彻底克服了陶瓷包装酒瓶的渗漏问题;且瓶盖与瓶体吻合严密,封口效果好,克服了传统陶瓷材料由于热膨胀而出现瓶口尺寸与标准的偏差缺陷。

  自动加温酒瓶。

  日本专门开发了适用于清酒加温自动加温酒瓶。

  该瓶在罐下1/5处有一夹层,内装生石灰和密封在塑料膜里的一小包水;在饮用时,只需用“附用”的塑料小棒从下部的水孔中捅入,生石灰和水就能发生反应产生热,从而能将清酒加热到58℃;3min后,清酒即可热饮,十分方便。

  绝氧啤酒保鲜桶。

  青岛广华啤酒保鲜容器有限公司开发出奈尔E型绝氧啤酒保鲜桶,这是新型啤酒包装容器,采用独创的充气自动蓄压结构与内置式微型钢瓶相结合的方式,以确保注酒、出酒存放全过程的绝氧操作,从而保证桶装啤酒的口感;同时,产品内壁是光滑的不锈钢内胆,易于清洗。

  Micro Matic的酒坊为了增加桶的可靠性,采用厚度均匀的PU泡沫塑料保温层,具有良好的保温效果,使出酒系统拥有较强的消沫功能。

  酒p桶绝氧出酒可杜绝空气进入桶内,造成啤酒的氧化和二次污染[14]。

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