PET啤酒瓶的阻隔性檢測

      目前，塑料容器在包裝市場上的應用范圍已經相當廣闊：如塑料容器在碳酸飲料、飲用水的包裝市場上已經佔據了半壁江山；在果汁飲料市場上，塑料容器與紙復合容器的市場份額不相上下。而且由於塑料容器重量輕、韌性好、容積大、而且容易制成各種造型和規格等獨特優點使它的使用領域逐步擴大，現在已經擠進酒類包裝市場。特別是近幾年出現在啤酒包裝市場上的 PET 啤酒瓶成為最引人注目的包裝，發展潛力極大。

1、塑料容器市場

    就塑料容器而言，最早廣泛使用的材料是 PE、PVC，出於環保、提高阻隔性、降低成本等及其它目的，現在使用的材料主要有PE、PVC、PP、PET 等。

a?PE 是世界上產量最大的合成樹脂，也是消耗量最大的塑料包裝材料。其中 HDPE 被大量用於吹塑成型制造瓶子等中空容器，可盛裝檸檬汁、果汁等飲料。

b?用注拉吹法生產的 PVC 瓶無縫線、瓶壁薄厚均勻，可盛裝碳酸飲料；采用擠出吹塑法生產的 PVC 瓶適用於盛裝果汁和礦泉水。

c?由於熱灌裝技術在各種茶飲料、果汁飲料罐裝生產線上的廣泛使用，可耐 100℃高溫的 BOPP 熱灌裝瓶以其優良的耐高溫性能以及與 PET 瓶相比更加低廉的價格使得它具有一定的市場，但它的阻隔性較差。

d?PET 瓶，具有良好的透明度，表面光澤度高，呈玻璃狀外觀，是最合適代替玻璃瓶的塑料瓶。近年來，我國 PET 瓶生產發展迅速，廣泛應用於各種茶飲料、果汁等需要熱灌裝的飲品包裝中，當然也用於碳酸飲料的包裝上，現在它已經在酒類包裝市場上初露鋒芒。

2、塑料啤酒瓶的發展狀況

    隨著中國的啤酒市場的增長，消費者對產品的質量要求以及包裝便利性的要求都在提高。PET 瓶由於質輕、透明、防碎、易成型以及可再封蓋等優點，成為備受關注的啤酒包裝新星。在歐美 PET 瓶已經正在進入啤酒包裝領域，由於其優良的性能，它在啤酒包裝市場上所佔份額穩步上揚；在國內 PET 啤酒瓶發展的步伐也在逐漸加快，目前，已有多家企業參與到 多種規格的 PET 啤酒瓶的研發和生產中。

    然而，與碳酸飲料、果汁、茶飲料、乳制品等包裝不同的是， 啤酒很容易氧化，因此對包裝容器的阻隔性能要求很高。一般的塑料啤酒瓶因其阻隔性能差，盛裝啤酒之後的保質期都比玻璃瓶和金屬罐（易拉罐）要短。如果 PET 啤酒瓶的阻隔性能能得到有效改善，又不會因此大幅增加其成本，它在啤酒包裝領域的發展前景就會更加廣闊。

    使用高阻隔性材料（EVOH、PA、PVDC、PEN 等）是提高容器阻隔性最直接的方法，鑒於高阻隔性材料的成本較高，實際應用中多是通過共混、表面涂布、多層復合、拉伸取向等方法增強普通材料的阻隔性。PET 瓶供應商通常使用三種方法來提高塑料容器的阻隔性：在多層瓶壁內添加阻隔層；通過共混或使用添加劑改進 PET 瓶性能；使用 表面涂層法， 如： 等離子體涂覆技術、鑽石型碳涂層（DLC）、無定形碳涂層、阻隔性硅膠涂層、以及各種其他涂層技術。無論使用哪種方法，最大的挑戰就是如何以最低的成本獲得最佳的阻隔性，這就涉及到 PET 瓶的阻隔性檢測了。

3、PET 啤酒瓶的阻隔性檢測

    如何進行塑料容器的阻隔性檢測？既然提高它的阻隔性已經成為限制生產的一個主要因素，那麼無論是容器的研發還是大規模生產都需要准確測得塑料容器的各項阻隔性參數，因此相關設備的選擇就成為了頭等大事。尤其是進軍啤酒包裝市場的各種 PET 瓶，透氧性檢測是必不可少的。

    由於塑料容器外形多變，給透氣性檢測帶來了很大的困難。以前往往通過檢測瓶體片材的透氣量來估算容器整體的透氣量，可是瓶壁的厚薄很不均勻，而且材料性質在生產過程中發生了變化，塑料瓶透氣量的估算結果與實際檢測結果存在一定的差距，因此實現容器阻隔性的整體檢測意義重大。

    國際上能夠提供容器阻隔性檢測設備的廠商確實是鳳毛麟角， Labthink蘭光今年推出的容器專用的透氧性測試儀TOY-C1，成為生產容器檢測設備的軟包材檢測設備制造商。TOY-C1 采用電化學法測試原理，具有檢測薄膜及包裝容器透氧性的雙重功能，滿足 ASTM F 1307、ASTM D 3985等標准的要求，容器透氧性測試精度可達 0.0001 ml/pkg·ay。TOY-C1配備了容器測試專用氧氣腔，幾乎可以滿足當前市場上所有規格的塑料容器的檢測，並且使用該設備可以進行100％氧氣環境以及開放環境兩種測試，這一點滿足 ASTM F 1307 的要求。長期試驗證明， TOY-C1的測試數據穩定性好，而且專用容器測試附件重復利用性優，有效的降低了檢測成本。

    現給出蘭光實驗室的部分實測數據，詳見表 1。

表 1. 容器透氧性測試部分實測數據

注： 1.單位是 ml/pkg·day。

    表中所列試樣多是用於啤酒包裝的，但試樣 2、3、8是用於茶飲料包裝、乳制品包裝、以及碳酸飲料包裝的。眾所周知，在國內，塑料容器在茶飲料、乳制品、以及碳酸飲料等包裝 領域中已經所佔份額很大， 參照試樣2、3、8的測試 數據可以看出蘭光實驗室所檢測的部分用於啤酒包裝的試樣已經具有了較高的氧氣阻隔性，如上海送檢的1號試樣和常州送檢的7號試樣，透氧量都在 0.03 ml/pkg·day之下。

    Labthink TOY-C1容器/薄膜透氧儀的測試穩定性也是值得信賴的，例如：7號試樣（常州送檢）的 4 次試驗結果分別是：0.0224 ml/pkg·day、0.0328 ml/pkg·day、0.0256 ml/pkg·day、0.035 0ml/pkg·day，計算可得7號試樣的平均值是 0.0290ml/pkg·day，S 是 0.00593。而且通過對9號試樣（遼陽送檢）進行純氧環境的測試和開放環境（在實驗室環境中）的測試可以看出，將在開放環境中檢測得到的試驗結果換算到100％氧氣環境下大約是0.0971ml/pkg·day，與在純氧環境中得到的測試結果 0.1036 ml/pkg·day十分接近。

4、總結

    綜上所述，增加 PET 瓶在啤酒包裝中的使用是當前啤酒包裝的主要發展趨勢之一。隨著 PET 瓶制造工藝的不斷改良，可以獲得更優秀的阻隔性能， PET 瓶的應用將更加廣闊。