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PET瓶与啤酒包装综述

时间:2022-04-28 来源网站:宜春化工机械网

PET瓶与啤酒包装综述

啤酒是大众喜爱的酒精饮料消费产品,近年来我国的啤酒工业得到迅速发展,但也存在许多问题有待解决。传统的啤酒包装形式——玻璃瓶,易爆炸伤人,危及消费者的人身安全,目前已成为困扰我国啤酒行业的投诉热点和难以彻底解决的问题。而 PET 啤酒瓶具有重量轻、强度大、韧性好、不易破碎、节省运输费用、容易制作成各种规格和形状等优点。对消费者而言, PET 啤酒瓶既适合携带,又不会产生爆炸等意外伤害。使得近年来国内和国际市场逐渐将目光转向 PET 啤酒瓶。

以目前我国年啤酒产量 2300 万吨计算,如果按其中 10% 采用 PET 瓶装啤酒,以每只容量 500 毫升计算,年需求量将达 40 多亿只,市场前景十分诱人。此外,有专家预测,今后五年中国啤酒产量还将按年均 7% 的速度增长。巨大的市场容量和销售利润吸引企业积极开发 PET (聚酯)啤酒瓶,以替代传统玻璃啤酒瓶,进而占领这一巨大消费市场。但由于国内企业起步较晚,市场的消费习惯还有待培养,因此,要想同国外啤酒工业中对 PET 瓶一样应用自如,游刃有余,还有很长的路要走,还会遇到许多问题需要研究解决。

PET 瓶包装啤酒市场远景、中景和近景

走近“ PET 瓶包装啤酒”项目,透过远景、中景和近景的不同战略视角,可以对聚酯瓶包装啤酒的项目进行市场前景的预测和评估,从而能够从远处高处大处着眼,由近处低处小处着手。既高瞻远瞩,又避免眼高手低,脚踏实地推进项目开展。

远景

啤酒的日益饮料化,将加速啤酒包装的塑料化,这是对“聚酯瓶包装啤酒”项目的远景战略预期。如果以一句话来表述,可以这样说:“中国饮料包装市场的今天,就是中国啤酒包装市场的明天。”或者说:“中国饮料包装市场的昨天,曾经就是中国啤酒包装市场的今天”。

十多年前,始于 20 世纪 90 年代,中国饮料包装市场开始从玻璃瓶转向聚酯瓶的“大变脸”。这种包装材料的重大改变首先是伴随着国际饮料大鳄——可口可乐和百事可乐大举进军中国市场开始的。由于是“两乐”领头,率先推出 PET 包装含气清凉饮料,几乎是没有任何悬念也没有任何争议。近十年,中国饮料市场完成了主流包装材料从以玻璃瓶为主到以聚酯瓶为主的过渡。大家都不会淡忘,如果十年前要在中国市场上买一瓶 PET 包装的碳酸饮料可能是困难的,市场上所见几乎都是玻璃瓶包装,而今天要找一瓶玻璃瓶包装的碳酸饮料可能也属稀罕。聚酯瓶包装液体食品,特别是含气耐压包装,天生具有“安全、轻量和时尚”的优秀特质。也许正因为中国饮料市场顺利推行了这种“安全、轻量和时尚”的聚酯瓶为主体的包装产业结构,才有条件促成了中国饮料市场 20 年来的大发展。根据有关部门的权威统计数据, 2003 年中国饮料总产量首次与中国啤酒总产量持平, 2004 年前者则超过了后者。可以预期,随着中国小康社会建设的全面推进和现代消费群体的变化,中国饮料和啤酒产业都将得到长足发展。而“安全、轻量和时尚”的聚酯瓶将成为任何一种大众快速消费品的主流包装。当然,啤酒的日益饮料化,也将加快啤酒包装塑料化的步伐,这是对“聚酯瓶包装啤酒”项目的远景战略预期。

中景

聚酯瓶包装,至少在近 3-5 年之内跟随国际上聚酯瓶包装啤酒的潮流,达到占啤酒总产量比例 3% — 5% 的世界平均值应该是可能的。

据报道,世界目前啤酒生产总产量中聚酯瓶包装的比例, 2005 年可达到 3.5% 。其中大部分集中在俄罗斯和东欧,聚酯瓶包装啤酒的比例可达到 60% ;而我国的近邻韩国聚酯瓶包装啤酒的比例也可达到 30% ;聚酯瓶啤酒在北美、西欧包括被公认啤酒传统古老悠久的德国,也都以高于产业发展的平均增长率增长。

对于啤酒这种以新鲜度为主要卖点的大众快速消费品,在中国这样一个啤酒消费大国和生产大国,没有理由不大力倡导推广这种“安全、轻量和时尚”的聚酯瓶包装,至少在近 3-5 年之内跟上国际聚酯瓶包装啤酒的发展潮流,达到占啤酒总产量比例的 3% — 5% 的世界平均值应该是可能的。如果说上述远景的战略预期是一种潜在的可能性预测的话,对“聚酯瓶包装啤酒”的市场中景战略预期,应该是属于一种现实的可能性。

近景

团体消费、移动消费和礼品消费都是聚酯瓶包装啤酒比照易拉罐包装啤酒可以预期的市场切入点。

作为啤酒包装新品种的开发,大大小小啤酒厂都会有一种丰富产品包装品种和打造自我品牌的需求,就像当年各个层次的啤酒厂都要上易拉罐 ( 铝制两片罐 ) 项目一样,是对现有以玻璃瓶为主体包装啤酒的一种补充,甚至是一种点缀。同样是属于轻量包装,更兼有时尚和大容量包装的优势,安全和便于携带。

PET 瓶需要解决的问题

与传统的玻璃瓶相比, PET 啤酒瓶具有重量轻,爆损率极低,形状、大小、色彩及容量可以多种多样,随意变化,携带运输方便,费用低,迎合一些消费者求新追异的心理等优点。但在我国现有的科研和工艺水平下,它还存在很多缺点,特别是对啤酒这种对外界环境因素非常敏感的产品来说,有些是致命的,亟待科学研究解决。一是容易造成气体的渗透,氧气的渗入或二氧化碳的流失对充气性的啤酒饮料的风味和口感的影响是很明显的;二是 PET 的化学性质比玻璃活泼,很可能会吸附啤酒中的风味物质,造成口感变化;三是 PET 瓶在冲洗、灌装和运输中很容易被划伤和发生裂伤等变化;四是尚未解决 PET 热杀菌的问题。因此很难应用于啤酒的商品生产中。

因此,要想 PET 瓶游刃有余的应用在我国的啤酒工业中,还有许多问题需要研究解决。首先要解决的是技术问题,如在储存过程中的口感和风味理化指标的变化,目前还没有明确的数据可供参考。其次是市场问题。目前,国内的啤酒企业对 PET 啤酒瓶产品形象一般还持谨慎的态度。另一方面, PET 啤酒瓶在推行前期,瓶子的成本问题以及产品的价格相对稍高的问题,都将成为制约其应用的一大障碍。同时,我国啤酒市场巨大,关于 PET 回收和降解处理的环保问题也亟待解决。这些 PET 瓶将会给生态环境造成极大的负担。

PET 啤酒瓶的技术发展现状

啤酒包装是塑料应用关注的焦点之一,也是迄今塑料并未占领的最大食品包装领域。由于啤酒包装对于瓶体阻隔性能的要求比较苛刻,为了提高塑料啤酒瓶的阻隔性,人们开发出高性能聚萘二钾酸乙二酯( PEN )树脂、多层瓶技术(中间层为阻隔性树脂等)、有机和无机涂层技术、高阻隔性共混物和共聚物、添加氧清除剂以及闭光保护等多种技术。

普通 PET 啤酒瓶在 20 世纪 80 年代在日本已经出现,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

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