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1、產(chǎn)品功能定位中國啤酒業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)量已突破2000萬噸，并以每年5%左右的速度遞增，同時(shí)品種也不斷增加，有熟啤、生啤、干啤等，傳統(tǒng)的10度、20度黃色啤酒一統(tǒng)天下的局面已被打破。在2000萬噸的啤酒中，近80%采用玻璃瓶包裝，其它為金屬易拉罐或短期桶裝。與玻璃啤酒瓶相比，塑料啤酒瓶有許多優(yōu)點(diǎn)：一是比玻璃輕得多，可降低儲(chǔ)運(yùn)成本；二是安全性好，不易破碎，不易發(fā)生爆炸；三是避免用于生產(chǎn)玻璃包裝瓶的高能耗。那么如何選擇一種與玻璃啤酒瓶價(jià)格相當(dāng)，既具有相同的氣密性和保質(zhì)期（3~6個(gè)月），又具有重量輕、不易破碎、可回收的塑料啤酒瓶材，是國內(nèi)乃至國際啤酒業(yè)共同關(guān)心的焦點(diǎn)。目前新型高阻隔性樹脂 EVOH（乙烯-乙烯醇共聚物）、 PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）等還處于開發(fā)階段，未能實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，因此價(jià)格昂貴，應(yīng)用一時(shí)難以得到推廣。而高阻隔性樹脂 PVDC（聚偏二氯乙烯） 雖然得到了廣泛生產(chǎn)，但由于其在加熱和燃燒時(shí)會(huì)分解出HCl 氣體，光氧化會(huì)使包裝物變色和發(fā)脆，以及抗沖擊和耐寒性能不佳等原因，食品包裝行業(yè)已有不使用該材料的傾向。PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）因其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、力學(xué)強(qiáng)度高、質(zhì)輕、衛(wèi)生性能好、透明性高等優(yōu)異的綜合性能，自 20世紀(jì) 80 年代初起，逐步成為世界包裝工業(yè)中用量增長最快的樹脂。但PET阻隔性一般，限制了其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。為了既能充分利用PET材料的已有優(yōu)勢(shì)，又能解決阻隔性缺乏的問題，人們致力于開發(fā)提高PET阻隔性的技術(shù)解決方案[1]。2、阻隔功能啤酒瓶是阻止和隔離啤酒與周圍大氣環(huán)境直接接觸的硬包裝。阻隔性是氣體分子沿垂直于瓶壁表面方向擴(kuò)散、遷移、滲透快慢的量度。對(duì)于給定的瓶體規(guī)格（包括瓶體容積、瓶壁總表面積以及瓶壁厚度）、指定的啤酒品種、恒定的大氣環(huán)境，啤酒存放壽命主要取決于瓶體材料平均滲透系數(shù)P，平均滲透系數(shù)P越小（阻隔性越好），存放壽命則越長。所以瓶體材料的選擇、組成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就成為塑料啤酒瓶能否成功的關(guān)鍵。下面針對(duì)塑料啤酒瓶阻隔功能設(shè)計(jì)特點(diǎn)，具體討論多層復(fù)合、層狀共混和納米復(fù)合三大類技術(shù)解決方案。 3、多層復(fù)合多層復(fù)合包裝材料是塑料包裝工業(yè)中最有活力、發(fā)展最快的一種包裝材料，代表當(dāng)今包裝材料的發(fā)展方向。近年來，這類材料以20%的年增長率發(fā)展。多層復(fù)合材料制造包裝容器，可以大幅度提高阻隔性能，效果很好。將PET與其它高阻隔性材料形成多層復(fù)合瓶體是提高阻隔性的一個(gè)主要方法。目前有三種工藝方法制作多層復(fù)合塑料啤酒瓶：其一為外涂膜[2]，主要是高阻隔樹脂材料的外層噴涂（如環(huán)氧胺膠乳、PVDC膠乳等）；二為無機(jī)材料的內(nèi)鍍成膜（如氧化硅蒸鍍[3]、無定形碳等離子沉積等）；三為多層樹脂材料夾層[4]（如PET/EVOH/PET、PET/MXD6尼龍系5層等）。3.1、外涂膜PPG公司提供一種阻隔性高于PET 200倍的環(huán)氧胺阻隔涂層，將其噴涂在PET瓶外表面上。該涂層對(duì)溫度和濕度不敏感，而且可用含有表面活性劑的堿性浴清除。涂層厚度只占瓶厚的1% ，可使瓶內(nèi)啤酒保質(zhì)期延長至3個(gè)月。該涂層1996年由Carlton United Breweries, Australia公司率先用于世界上第一條工業(yè)化一次性啤酒瓶（500毫升）生產(chǎn)線。3.2、內(nèi)鍍膜氧化硅阻隔性高于PET 1500倍，將其蒸鍍?cè)赑ET瓶內(nèi)表面上，鍍層厚度僅占瓶厚的0.13%，可使阻隔性比PET瓶提高 3倍。已成功地在美國、日本、德國、意大利、瑞士等發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)和使用。3.3、多層樹脂材料夾層EVAL公司報(bào)道新型EVOH阻隔性比PET 高100倍，三層復(fù)合PET/EVOH/PET，阻隔層EVOH厚度占瓶厚的4%，可使瓶內(nèi)啤酒保質(zhì)期延長至5個(gè)月。該夾層復(fù)合塑料啤酒瓶（330毫升）由Bass Breweries, U.K. 公司1997年工業(yè)化。4、層狀共混聚合物基體中混合其它聚合物，克服單一組分的弱點(diǎn)，獲得綜合性能理想的聚合物材料，是開發(fā)新型塑料的一種通用方法。該法的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例便是通過共混改善材料的阻隔性能。高阻隔性對(duì)應(yīng)于分散相具有大長厚比的分散相層狀共混物，據(jù)此發(fā)展了一種新興的共混技術(shù)—層狀共混 。層狀共混技術(shù)是通過對(duì)共混組成的選擇，采用合適的加工設(shè)備和相應(yīng)的成型加工工藝條件，實(shí)現(xiàn)阻隔性樹脂在基體樹脂中的層狀分布，以達(dá)到提高基體樹脂阻隔性能的目的。PET與高阻隔性樹脂（如液晶聚合物L(fēng)CP、PEN）共混，獲得高阻隔性共混料，再通過吹塑獲得高阻隔性的PET瓶。5、納米尺度高阻隔層復(fù)合插層聚合復(fù)合法制備聚合物納米復(fù)合材料是當(dāng)前高分子材料科學(xué)的熱點(diǎn)和前沿，它將單體插入到蒙脫土層狀硅酸鹽片層之間，然后進(jìn)行聚合。在聚合過程中將層狀硅酸鹽剝離為納米量級(jí)片層并均勻分散在聚合物中，形成納米復(fù)合聚合物。插層聚合復(fù)合法降低了填料與聚合物基體間的界面張力，實(shí)現(xiàn)了理想的界面粘接，所制備的納米復(fù)合聚合物材料具有優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度、耐熱性、耐溶劑性和阻隔性能?？蓪F(xiàn)有大品種高分子材料的性能價(jià)格比大幅度提高[6]。聚合物基體中納米尺度分散的、具有相當(dāng)大長厚比的、沿瓶壁表面取向的無數(shù)層高阻隔層狀硅酸鹽，組成了無數(shù)層納米復(fù)合膜，使氣體分子的遷移處處受阻，氣體分子被迫繞開這些阻礙曲折前進(jìn)，如同在迷宮中行走一般，增加了遷移距離，從而減慢了遷移速度，表現(xiàn)為阻隔性大幅度提高。  6、綜合分析塑料啤酒瓶新產(chǎn)品開發(fā)的成功與否不僅取決于關(guān)鍵性因素阻隔性，還與可回收性、透明性，以及成本和技術(shù)易操作性等重要因素的妥善解決密切相關(guān)。下面對(duì)塑料啤酒瓶不同解決方案進(jìn)行綜合分析比較。6.1、阻隔性阻隔性是啤酒瓶的基本功用，是塑料啤酒瓶成功的必要條件，阻隔性不過關(guān)，其它方面再好也沒用，所以阻隔性是否達(dá)標(biāo)是塑料啤酒瓶成功的關(guān)鍵。對(duì)于目前的幾種塑料啤酒瓶解決方案，阻隔性由高到低排序：內(nèi)鍍膜>納米復(fù)合>外涂膜~夾層>層狀共混。6.2、可回收性塑料產(chǎn)品的可回收性不僅與用戶使用成本有關(guān)，還直接與國家的環(huán)保政策相關(guān)，從而決定新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的政策門檻，所以可回收性是塑料啤酒瓶進(jìn)入市場(chǎng)的重要影響因素。對(duì)于目前幾種塑料啤酒瓶解決方案，可回收性由高到低排序：納米復(fù)合>內(nèi)鍍膜>層狀共混>外涂膜>夾層。6.3、透明性透明性是消費(fèi)者在長期使用玻璃啤酒瓶過程中，形成的對(duì)啤酒瓶外觀要求的消費(fèi)習(xí)慣。塑料啤酒瓶早期市場(chǎng)引入階段的難易程度，在一定程度上受消費(fèi)者對(duì)透明性偏好的消費(fèi)心理影響。對(duì)于目前幾種塑料啤酒瓶解決方案，透明性由高到低排序：外涂膜~夾層~內(nèi)鍍膜~層狀共混>納米復(fù)合。6.4、成本塑料啤酒瓶的成本高低，首先反映在早期市場(chǎng)引入階段與玻璃啤酒瓶的替代競爭能力，也表現(xiàn)在隨后的市場(chǎng)擴(kuò)散階段塑料啤酒瓶不同解決方案持續(xù)盈利競爭能力。對(duì)于目前幾種塑料啤酒瓶解決方案，成本優(yōu)勢(shì)排序：納米復(fù)合>內(nèi)鍍膜>外涂膜~夾層>層狀共混。6.5、易操作性產(chǎn)品技術(shù)的易操作性是指原料的良好供應(yīng)狀況、現(xiàn)存制造工藝設(shè)備的可利用性、現(xiàn)有生產(chǎn)人員技能的適應(yīng)性等。它與項(xiàng)目的初始投資、生產(chǎn)效率、成本、產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面都有關(guān)系。對(duì)于目前幾種塑料啤酒瓶解決方案，易操作性優(yōu)劣排序：納米復(fù)合>層狀共混>外涂膜~夾層>內(nèi)鍍膜。   轉(zhuǎn)載自：中國塑料工程師網(wǎng)