飲料包裝工業發展較快,在打破了單一的玻璃容器壟斷市場的格局之後,市場上的主流包裝材料為塑料包裝、紙製品包裝和金屬罐包裝等。
塑料包裝材料
常用塑料飲料包裝材料有的聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚對苯二甲酸乙二(醇)酯PET、聚偏二氯乙烯PVDC等。
表:塑料包裝的性能特點及適用性分析
品種 理化特性 成型方法及適用範圍
聚乙烯PE 低密度聚乙烯LDPE 柔韌性好,薄壁容器透明性較好,透濕率低,耐60℃以下的有機溶劑,成型加工性好;阻氣性差,耐油性差,不能熱灌裝,印刷前需表麵處理 較少使用在飲料包裝高密度聚乙烯HDPE 剛性好,有韌性,強度高,透濕率低,耐熱溫度達120℃,耐80℃以下的有機溶劑;透明性差,光澤度低,阻氣性差,印刷前需表麵處理 利用PE熱封性能好的特點,吹塑成型各種複合材料製成的容器,可盛裝檸檬汁、果汁、酸奶等各種飲料(如瓶裝“味全優酪乳”等)
聚氯乙烯PVC 衝擊強度較好,透明性好,阻氣性好,耐油及大多數有機溶劑;阻水性差,耐熱性差,有一定的毒性 注拉吹法生產的PVC瓶無縫線,瓶壁薄厚均勻,可盛裝含氣飲料如可口可樂、汽水等,采用擠出吹塑法生產的PVC瓶隻適用於盛裝果汁和礦泉水聚丙烯PP 剛而有韌性,彎曲疲勞強度極佳,耐應力開裂性好,質輕,透濕率低,阻氣性較好,耐油,酸、堿及大多數溶劑;容器透明性差,低溫下脆,印刷前需表麵處理 因其透明度高、光潔、加工性好,與其它材料複合可製作多種飲料包裝容器
聚對苯二甲酸乙二(醇)酯PET 透明度高,光澤性好,強度高,剛而韌,阻氣性好,透濕率中等,耐熱,耐大多數溶劑,耐寒性好;成型加工難度較大,不耐強堿 采用二軸延伸吹塑法生產的PET瓶,具有良好的透明度,表麵光澤度高,呈玻璃狀外觀,是代替玻璃瓶最合適的塑料瓶,廣泛應用於各種茶飲料、果汁等需要熱灌裝的飲料。現在也用於可口可樂的包裝
聚碳酸酯PC 透明度高,光澤性好,無味無臭,剛硬、衝擊強度高,尺寸穩定性好,保香性好,阻氣阻水性好,耐熱耐寒性好,耐油耐稀酸、鹽;易產生應力開裂,耐堿,耐溶劑性差 吹塑成型用於礦泉水、純淨水的包裝容器;使用共擠出吹塑法製成多層複合容器可盛裝碳酸飲料
聚偏二氯乙烯PVDC 柔軟並具有極低的透氣、透水性能、保鮮、保香性能好 是較好的熱收縮包裝材料。玻璃紙塗以PVDC後再與PE複合,常用於包裝桔汁;還可塗布在尼龍上或聚酯上再與PE複合,成為多種飲料包裝容器
從(cong)整(zheng)個(ge)世(shi)界(jie)包(bao)裝(zhuang)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)看(kan),盡(jin)管(guan)塑(su)料(liao)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)一(yi)直(zhi)經(jing)受(shou)環(huan)境(jing)問(wen)題(ti)的(de)嚴(yan)重(zhong)挑(tiao)戰(zhan),但(dan)塑(su)料(liao)包(bao)裝(zhuang)在(zai)包(bao)裝(zhuang)工(gong)業(ye)中(zhong)仍(reng)成(cheng)為(wei)需(xu)求(qiu)增(zeng)長(chang)最(zui)快(kuai)的(de)材(cai)料(liao)之(zhi)一(yi)。為(wei)適(shi)應(ying)新(xin)時(shi)代(dai)的(de)要(yao)求(qiu),塑(su)料(liao)包(bao)裝(zhuang)材(cai)料(liao)除(chu)要(yao)求(qiu)能(neng)滿(man)足(zu)市(shi)場(chang)包(bao)裝(zhuang)質(zhi)量(liang)和(he)效(xiao)益(yi)等(deng)日(ri)益(yi)提(ti)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)外(wai),還(hai)進(jin)一(yi)步(bu)要(yao)求(qiu)其(qi)節(jie)省(sheng)能(neng)源(yuan)、節省資源,用後易回收利用或易被環境降解為技術開發的出發點。高性能、多功能性塑料包裝材料正成為許多國家開發的熱點,並已有部分產品投入了工業生產。這類材料包括高阻滲性、多功能保鮮性、選擇透過性、耐熱性、無菌(抗茵)性以及防鏽、除臭、能再封、易開封性等特性,其中以高阻滲性多功能保鮮、無菌包裝材料等發展更為迅速。另外,近年來正在研究開發的納米複合包裝材料正受到關注。
1.聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)
PEN的樹脂結構與PET十分近似,但PEN在所有方麵的性能都優於PET,它具有如下特性:熱變形溫度比PET高30℃,達到100℃,可以用於熱灌裝;玻璃化溫度比PET約高40℃,同時其拉伸強度、彎曲模量、彎曲強度也較高,故PEN的尺寸穩定性好,熱收縮率低、長期耐熱性好;耐酸、耐堿、耐水解性和耐一般化學藥品的性能優於PET;是各種塑料中氣體阻隔性較好的一種,對氧氣、二氧化碳、水的阻隔性分別比PET高4倍,5倍,3.5倍;與PET相比,PEN對有機溶劑的吸附性較小,本身遊離、析出性也低;結晶度低於PET,易製得厚壁透明瓶;具有良好的抗紫外線性能和很好的衛生性能。
目前瓶類包裝容器已成為PEN的主要市場。由於PEN具有優良的特性,用PEN吹製的PEN瓶,性能優於PET瓶。PEN瓶透明、熱灌裝溫度可達約100℃,對紫外線、氧氣、二氧化碳阻隔性好,並且耐化學藥品,用於飲料、啤酒、嬰兒食品的包裝,具有很大的實用性和市場。特別是在啤酒包裝方麵,更彌補了PET和玻璃的缺陷,成為近年來的熱點話題。
2.聚偏二氯乙烯(PVDC)
PVDC是一種淡黃色、粉末狀的高阻隔性材料。除有塑料的一般性能外,還具有自熄性、耐油性、保味性以及優異的防潮、防黴等性能,同時還具有優良的印刷和熱封性能。
PVDC是shi當dang今jin世shi界jie上shang塑su料liao包bao裝zhuang中zhong綜zong合he阻zu隔ge性xing能neng比bi較jiao好hao的de一yi種zhong包bao裝zhuang材cai料liao。它ta既ji不bu同tong於yu聚ju乙yi烯xi醇chun隨sui著zhe吸xi濕shi增zeng加jia而er使shi阻zu氣qi性xing急ji劇ju下xia降jiang,又you不bu同tong於yu尼ni龍long膜mo由you於yu吸xi水shui性xing使shi阻zu濕shi性xing能neng變bian差cha,而er是shi一yi種zhong阻zu濕shi、阻氣都比較好的高阻隔性能材料。它不但有優異的高阻隔性能,還具有優異的印刷性能、複合性能和透明特性。
3.聚吡嗪酰胺(PZA)
PZA聚合物是一種高度透明、有良好操作性能,並能阻抗水溶解的材料,適用於大多數熱成型工藝,可使用傳統加工設備,包括薄板和薄膜的擠出設備,吹膜製造、纖維抽絲以及注塑加工等設備。它與PET相比有著良好的價格和性能潛力,它還能提供優良的粘合性能和光澤特性,並具有良好的金屬化特性。PZA聚合物可用於酸奶包裝紙盒等。
隨著塑料包裝產品質量的提高和功能性增加,新的包裝用塑料品種不斷的被開發出來,同時原有的塑料品種用途也進一步拓寬。
紙類包裝材料
紙製品包裝材料最大特點是環保,可以循環再利用。紙作為飲料包裝材料主要是內麵或外麵與聚已烯PE膜和鋁箔複合製成紙塑鋁包裝容器,使之具有一定的密封性、防潮性及防水性。如人們常見的利樂包、康美包,形狀有屋頂包、無菌方形磚等。主要用於短期保鮮的鮮奶、酸奶和長期保鮮的牛奶飲料及果汁等。
紙類包裝材料的優點是成本低、較經濟、重量輕,屬綠色環保包裝、無wu公gong害hai產chan生sheng。但dan其qi耐nai壓ya性xing和he密mi封feng精jing度du都dou比bi不bu上shang玻bo璃li瓶ping和he金jin屬shu罐guan,也ye不bu能neng進jin行xing加jia熱re殺sha菌jun。因yin此ci,預yu成cheng形xing紙zhi盒he在zai保bao存cun過guo程cheng中zhong會hui因yin聚ju乙yi烯xi氧yang化hua而er降jiang低di熱re封feng性xing能neng,或huo因yin折zhe痕hen或huo低di於yu纖xian維wei硬ying化hua失shi去qu彈dan性xing變bian為wei不bu平ping整zheng,給gei灌guan裝zhuang成cheng型xing機ji造zao成cheng供gong料liao困kun難nan。
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