肖軍

（湖北十堰市順達(dá)化工材料公司）

前言

多年以來，奶類產(chǎn)品、果汁等較易變壞的飲料，大部分都是以無菌紙板包裝方法推出市場。但近些年塑料瓶包裝奶類飲料，正卷土重來。塑料瓶包裝無論在外觀形狀、大小、顏色等各方面都十分有彈性，以配合在不同時(shí)間及地方的市場推廣。

1.液體飲料包裝塑料瓶的功能與應(yīng)用領(lǐng)域

塑料包裝是指各種以塑料為原料制成的包裝的總稱。常見的塑料包裝有塑料周變箱、塑料桶、塑料瓶、塑料軟管、塑料薄膜袋、塑料編織袋以及泡沫塑料縫沖包裝等，廣泛適用于食品、醫(yī)藥品、紡織品、五金交電產(chǎn)品、各種器材、服裝、日雜用品等包裝。塑料瓶主要用于飲料、食品、醬菜、蜂蜜、干果、食用油、農(nóng)獸藥等液體或者固體一次性塑料包裝容器。對于塑料瓶生產(chǎn)廠家來說，生產(chǎn)的產(chǎn)品用于飲料、食品、醫(yī)藥這些市場的包裝大家都熟知。隨著透明改性劑即成核劑的開發(fā)成功，在普通PP中加入0.1～0.4%山梨醇縮二甲苯（苯甲醛）成核劑，便可制得高透明PP塑膠原料，從而廣泛應(yīng)用于熱成型容器、食品、藥品瓶等，其價(jià)格適中，是PS、ABS、PET塑料、PE塑膠原料液體瓶的競爭對手，有著廣闊的市場前景。

隨著新材料與新技術(shù)的不斷應(yīng)用，目前已經(jīng)出現(xiàn)PC、PET、PEN、PET與PEN的混合材料，以及PETG等其他新型塑料為代表的塑料。PC優(yōu)點(diǎn)是能耐120℃以上高溫、機(jī)械強(qiáng)度大，但價(jià)貴而阻氣性差，已逐漸退出了啤酒包裝領(lǐng)域。據(jù)報(bào)道，現(xiàn)在又有改良型的PC被重新推向市場。PEN具有良好的耐熱和氣體阻隔性，能抗紫外線，也能承受巴氏殺菌和高溫浸洗溫度其使用壽命可超過6個(gè)月，重量輕，但成本高，限制了PEN的推廣使用范圍。于是出現(xiàn)了PET，但由于其不耐高溫，所以適合冷殺菌啤酒，因?yàn)闅⒕【剖褂媚み^濾技術(shù)，不經(jīng)過巴氏滅菌或高溫瞬時(shí)滅菌，但不能很好地阻隔氣體的滲透，不但二氧化碳含量低，還易使啤酒氰化變質(zhì)，其應(yīng)用因而受到很大局限。PET是開發(fā)最早、產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的聚酯產(chǎn)品。

液體塑料瓶在無菌包裝中的運(yùn)用給無菌包裝技能的開展供給了寬廣天地。所謂無菌包裝，是將通過滅菌的食物飲料、奶制品、調(diào)味品等在無菌環(huán)境下進(jìn)行包裝，關(guān)閉在通過滅菌的容器中。這種包裝在不加防腐劑，不經(jīng)冷藏的條件下有較長的貨架壽數(shù)。塑料瓶瓶內(nèi)無菌的工藝要求比較簡單;因此，成品的壞包率也很低，所以品質(zhì)控制方面也比較易于處理。這種包裝不僅為生產(chǎn)商提供更具經(jīng)濟(jì)效益的加工及包裝方法，而且更為消費(fèi)者提供了另外一種優(yōu)質(zhì)的選擇。液體飲料塑料瓶的應(yīng)用范圍非常的廣，具有代表性的是飲料包裝。包括碳酸飲料、果汁、茶飲料、運(yùn)動(dòng)飲料、飲用水、速溶咖啡、酒類的包裝。在這些包裝中，碳酸飲料包裝是它最大的用途之一，大約占了液體塑料瓶消費(fèi)總數(shù)的三分之一。一些熱灌飲品有可能逐漸的占據(jù)市場的主導(dǎo)位置。啤酒瓶是很有潛力的要被開發(fā)的市場。目前基本上僅限于不適合玻璃瓶的場合。比如沙灘、游泳池和體育運(yùn)動(dòng)場等地方，它的容量一般在330毫升的比較常見。不過不管面臨的問題有多少，對于塑料瓶廠家來說走出去也是必須面對和選擇的道路。

2.液體飲料包裝塑料瓶的特點(diǎn)

塑料是一種以高分子聚合物樹脂為基本成分，再加入一些用來改善性能的各種添加劑制成的高分子材料。塑料瓶是使用聚酯（PET）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）為原料，添加了相應(yīng)的有機(jī)溶劑后，經(jīng)過高溫加熱后，通過塑料模具經(jīng)過吹塑、擠吹、或者注塑成型的塑料容器。塑料瓶具有不易破碎、成本低廉、透明度高、食品級原料等特點(diǎn)。

塑料瓶用于食品包裝表現(xiàn)出的優(yōu)越性能特點(diǎn)如下：塑料包裝材料具有良好的熱封等封合性能，并且易于與其他材料復(fù)合，彌補(bǔ)單一材料包裝性能的缺陷，構(gòu)成具有優(yōu)良綜合包裝性能的復(fù)合包裝材料；塑料可加工成薄膜、片材、絲帶織物及各種形狀的容器，適應(yīng)各種物態(tài)食品的包裝和其他各種包裝的需要。塑料瓶包裝材料良好的機(jī)械性能使它便于成型加工和包裝操作，食品包裝的高速自動(dòng)化;按材料單位質(zhì)量計(jì)算的強(qiáng)度高，制成的包裝容器及制品重址輕，方便貯運(yùn)、便于攜帶使用。塑料可制成透明包裝材料，體現(xiàn)包裝的可視性，也可通過著色、印刷等方法斌于包裝精美的圖案、鮮艷的色彩，提高商品的展示效果，從而樹立商品形象。促進(jìn)銷售。塑料能耐一般的酸、堿、鹽及油脂的腐蝕，大多數(shù)塑料包裝材料可達(dá)到食品包裝的衛(wèi)生安全性要求。選擇適宜的塑料包裝材料，可滿足諸如食品包裝的阻氣保香、防水、防潮等密封性要求，也可滿足生鮮食品氣調(diào)保鮮包裝的一定透氣性要求。

塑料瓶方便攜帶、不怕摔、具有耐酸耐堿特性、生產(chǎn)方便，也利于回收。塑料瓶具有不易破碎、成本低廉、透明度高、食品級原料等特點(diǎn)。液體飲料塑料瓶和蓋子的密封性能、水蒸氣滲透性是作為它兩個(gè)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。它們對被包裝的產(chǎn)品穩(wěn)定性起著關(guān)鍵的作用。無論是用液體塑料瓶盛放什么樣的產(chǎn)品，都必須要考慮塑料瓶的使用性能是否良好。液體塑料瓶還被應(yīng)用在食用油的包裝中。由于它的耐油性比較好，還有很好的透明度、沒有毒、阻隔性好，可以保護(hù)食用油免受氧氣的破壞而發(fā)生變質(zhì)的現(xiàn)象。還被應(yīng)用在調(diào)味品的包裝中。

液體飲料塑料瓶質(zhì)輕、保香性很好，用于醬油、醋、番茄汁等汁狀調(diào)味品的包裝是一個(gè)非常具有潛力的市場。此外，還被應(yīng)用在農(nóng)藥、日化產(chǎn)品和醫(yī)藥等一些非食品的包裝中，并且有很好的使用效果。它可以減少包裝的破損率，減少環(huán)境的污染?；瘖y品的包裝可以提升產(chǎn)品的價(jià)值。越來越多的飲料，如果汁、非碳酸飲料、冰茶、咖啡、運(yùn)動(dòng)類飲料、純凈水、巴式消毒奶等，都必須在灌裝過程中保持良好的抗菌性。近年來，這些飲料越來越多地選用PET瓶或PP和HDPE瓶為容器。有專家預(yù)測未來幾年，PET瓶無菌灌裝市場將以兩倍于現(xiàn)在的速度遞增。塑料瓶的無菌灌裝必然包括分別對內(nèi)容物、對瓶體和瓶蓋的消毒工序，同時(shí)還要將這三者在無菌環(huán)境下組合在一起。對內(nèi)容物的消毒，通常在短時(shí)間的高溫環(huán)境下進(jìn)行。

3.液體飲料包裝瓶塑料的主要種類

近些年我國飲料市場上的新包裝逐漸多了起來，用于飲料包裝的塑料種類主要有幾種：

聚乙烯（簡稱PE）是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂，是以乙烯單體聚合而成的聚合物。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯熔點(diǎn)為100～130℃，其耐低溫性能優(yōu)良。在-60℃下仍可保持良好的力學(xué)性能，但使用溫度在80～110℃。聚乙烯為典型的熱塑性塑料，是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末，成型加工的 PE樹脂均是經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料，外觀呈乳白色。聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性較好，室溫下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺類、過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液，但不耐強(qiáng)氧化的腐蝕。在室溫下上述溶劑會(huì)對聚乙烯產(chǎn)生緩慢的侵蝕作用，而在90～100℃下，濃硫酸和濃硝酸會(huì)快速地侵蝕聚乙烯，使其破壞或分解。聚乙烯具有優(yōu)良的耐低溫性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性優(yōu)良。聚乙烯在大氣、陽光和氧的作用下，會(huì)發(fā)生老化，變色、龜裂、變脆或粉化，喪失其力學(xué)性能。在成型加工溫度下，也會(huì)因氧化作用，使其熔體戮度下降，發(fā)生變色、出現(xiàn)條紋，在成型加工和使用過程或選材時(shí)應(yīng)予以注意。

聚氯乙烯PVC是氯乙烯單體（簡稱VCM）在過氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑；或在光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。根據(jù)應(yīng)用范圍的不同，PVC可分為通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯(lián)PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的；高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂；交聯(lián)PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯(lián)劑聚合而成的樹脂。PVC為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小，相對密度1.4左右，玻璃化溫度77～90℃，170℃左右開始分解，對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時(shí)間陽光曝曬，就會(huì)分解而產(chǎn)生氯化氫，并進(jìn)一步自動(dòng)催化分解，引起變色，物理機(jī)械性能也迅速下降，在實(shí)際應(yīng)用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬～11萬范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加；無固定熔點(diǎn)，80～85℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機(jī)械性能，抗張強(qiáng)度60MPa左右，沖擊強(qiáng)度5～10kJ/m2；有優(yōu)異的介電性能。PVC曾是世界上產(chǎn)量最大的通用塑料，應(yīng)用非常廣泛。

4.液體飲料包裝塑料瓶的結(jié)構(gòu)與制備工藝

塑料瓶主要是由聚乙烯或聚丙烯等材料并添加了多種有機(jī)溶劑后制成的。塑料瓶廣泛使用聚酯PET、聚乙烯PE、聚丙烯PP為原料，添加了相應(yīng)的有機(jī)溶劑后，經(jīng)過高溫加熱后，通過塑料模具經(jīng)過吹塑、擠吹、或者注塑成型的塑料容器。飲料PET瓶是指瓶里面含一種叫做聚對苯二甲酸乙二醇酯，或簡稱PET的塑料材質(zhì)，是由對苯二甲酸和乙二醇化合后產(chǎn)生的聚合物。PET塑料具質(zhì)輕、透明度高、耐沖擊不易碎裂等特性，也可阻止二氧化碳?xì)怏w，讓汽水保持有氣。塑料瓶是經(jīng)過一定溫度壓強(qiáng)下吹塑成型，可以由瓶坯加工形成，也可以直接由注塑吹塑一臺(tái)機(jī)器加工形成。制造聚乙烯的辦法很多，其中最常見的一種，是在 200～300℃高溫和 1000～2000個(gè)大氣壓壓強(qiáng)下將乙烯聚合制成。在聚乙烯里，不摻雜其他物質(zhì)。這樣制得的聚乙烯密度低，質(zhì)地柔軟，對于陽光、空氣、水分和化學(xué)試劑，都具有較高的穩(wěn)定性，所以無需外加穩(wěn)定劑、增塑劑，而穩(wěn)定劑和增塑劑則多半是有毒或有劇毒的。

塑料瓶在生產(chǎn)時(shí)具有一定的的生產(chǎn)工藝和方法，其中塑料瓶加工方法包括：擠吹，注塑，壓延，吹塑，模壓，層壓，澆鑄，等好多種方式。塑料瓶的生產(chǎn)工藝常用的有兩種：一是擠吹工藝，即將塑料原料加入擠出機(jī)中，經(jīng)加熱熔融塑化擠出熔融型坯，再放入瓶子模具中吹脹成型，冷卻定型后從模具中取出，修除廢邊后得到成品。這種工藝主要用來生產(chǎn)聚乙烯、聚氯乙烯塑料瓶，如牛奶瓶、醬油瓶等；二是注拉吹工藝，即將塑料原料經(jīng)注塑機(jī)注射成型管狀型坯，然后放入瓶子模具中經(jīng)拉伸吹注成型，冷卻后得到成品。

液體塑料瓶主要是由聚乙烯或聚丙烯等材料并添加了多種有機(jī)溶劑后制成的。飲料瓶多數(shù)是塑料制品，聚乙烯、聚丙烯這兩種材料無毒無味，用來灌裝飲料等對人體很安全。但聚乙烯一旦受高溫或是酸性腐蝕就會(huì)慢慢溶解，并釋放出有機(jī)溶劑，就會(huì)對人體造成危害。

優(yōu)質(zhì)塑料瓶的應(yīng)用離不開合理的瓶體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和完善的生產(chǎn)設(shè)備以及成熟的方法。近年來，我國塑料瓶包裝有了較快的發(fā)展。塑料瓶包裝具有質(zhì)輕、無破損、衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，符合包裝要求。目前國內(nèi)在食品/藥品包裝方面，已逐步實(shí)現(xiàn)以“塑”代“?！薄Ｄ壳?，我國的 PET瓶生產(chǎn)企業(yè)中既有擁有世界上各知名企業(yè)制造的最先進(jìn)的PET瓶自動(dòng)生產(chǎn)線的大型骨干企業(yè)，同時(shí)，也有大量采用我國自行設(shè)計(jì)制造的各種不同自動(dòng)化程度的簡易、實(shí)用型雙向PET吹瓶機(jī)的中小型企業(yè)，呈現(xiàn)出一個(gè)前所未有的百花爭艷、欣欣向榮的局面。

5.液體飲料包裝塑料瓶的市場和未來發(fā)展

液態(tài)飲料食品行業(yè)仍有較大增長空間，下游行業(yè)的快速發(fā)展以及人們對生活品質(zhì)的追求，必然要求將包裝機(jī)械的高精度、智能化、高速化水平提出更高的要求。目前，以飲料為主的液態(tài)食品包裝機(jī)械水平較高的國家主要是德國、法國、日本、意大利和瑞典等，國際幾大巨頭如德國克朗斯集團(tuán)、法國西得樂、KHS公司仍占據(jù)著全球大部分市場份額。不過，我國近年的出口數(shù)量及金額都呈現(xiàn)出穩(wěn)定增長的趨勢，也說明了部分國產(chǎn)液態(tài)食品包裝設(shè)備的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，在滿足了一部分內(nèi)需后，更是支持了其他國家和地區(qū)的設(shè)備需求。

國內(nèi)的食品飲料瓶包裝，比如咖啡、果汁等飲料瓶包裝也越來越多以350ML這類包裝為主。事實(shí)上，350ML的容量能夠達(dá)到人們解渴的需求，同時(shí)攝入的熱量也不會(huì)過多，是非常符合現(xiàn)在年輕人的消費(fèi)觀的。另外，現(xiàn)在冬季，越來越多的店鋪和零售市場開始提供加熱的飲料。但值得注意的，食品飲料瓶大部分以PET塑料包裝為主，經(jīng)過加熱后，超過70℃以上的溫度，PET飲料塑料瓶往往會(huì)釋放有害物質(zhì)，這導(dǎo)致的食品安全問題值得擔(dān)憂。

當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)在發(fā)生的變化，國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也處于不斷的升級階段。在當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)升級過程中，一些低附加值的塑料瓶企業(yè)遭各種各樣的經(jīng)營困境遇了前所未有的挑戰(zhàn)，面臨著各種各樣的困難。中大型飲料瓶企業(yè)發(fā)展機(jī)遇將會(huì)更加廣闊，掌握行業(yè)內(nèi)先進(jìn)制瓶技術(shù)的企業(yè)顯然會(huì)更受大型食品飲料企業(yè)歡迎。飲料瓶市場的利潤將會(huì)進(jìn)一步降低，由于大型食品飲料企業(yè)具有更大的話語權(quán)和定價(jià)權(quán)，顯然，PET食品瓶企業(yè)利潤將進(jìn)一步受到擠壓。小型飲料瓶企業(yè)將面臨著更大的市場競爭壓力，食品飲料瓶市場充滿了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

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未來5年的飲料市場在發(fā)展現(xiàn)有的果汁、茶類、瓶裝飲用水、功能性飲料，以及碳酸飲料等產(chǎn)品的同時(shí)，將會(huì)向低糖或無糖飲料，以及純天然、含乳類等健康性飲料方向發(fā)展。產(chǎn)品的發(fā)展趨勢將進(jìn)一步推動(dòng)包裝差異化的發(fā)展，例如PET無菌冷灌裝包裝、HDPE奶類包裝，以及無菌紙盒包裝等。飲料產(chǎn)品開發(fā)的多樣性將最終推動(dòng)飲料包裝材料和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。

結(jié)語

綜上所述，塑料瓶用作包裝材料是現(xiàn)代包裝技術(shù)發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志，隨著市場的發(fā)展，高端奢侈品消費(fèi)越來越受到市場追捧。塑料作為包裝材料，在使用時(shí)要保證良好的應(yīng)用，發(fā)揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)，避免塑料瓶的缺點(diǎn)，減少不必要的麻煩，保證塑料瓶的更多作用和價(jià)值，促進(jìn)食品工業(yè)的發(fā)展及銷售方式的變革，未來將成為投資機(jī)會(huì)前景廣闊。

[1]塑料瓶包裝占據(jù)塑料包裝行業(yè)半壁江山.塑料制造2015年第0卷第6期50-50頁.

[2]蘇基.我國傳統(tǒng)塑料瓶包裝市場競爭激烈.食品開發(fā)2014年第0卷第2期55-55頁.

[3]PET/HDPE塑料瓶成為乳飲料的主導(dǎo)包裝.塑料包裝2009年第19卷第4期62-62頁.

[4]季樹太.啤酒塑料瓶包裝趨勢.釀酒2010年第2期14-15頁.

[5]塑料瓶包裝牛奶比紙盒包裝更誘人.廣東塑料2005年第7期75-75頁.