饮料包装工业发展较快,在打破了单一的玻璃容器垄断市场的格局之后,市场上的主流包装材料为塑料包装、纸制品包装和金属罐包装等。
塑料包装材料
常用塑料饮料包装材料有的聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚对苯二甲酸乙二(醇)酯PET、聚偏二氯乙烯PVDC等。
表:塑料包装的性能特点及适用性分析
品种 理化特性 成型方法及适用范围
聚乙烯PE 低密度聚乙烯LDPE 柔韧性好,薄壁容器透明性较好,透湿率低,耐60℃以下的有机溶剂,成型加工性好;阻气性差,耐油性差,不能热灌装,印刷前需表面处理 较少使用在饮料包装高密度聚乙烯HDPE 刚性好,有韧性,强度高,透湿率低,耐热温度达120℃,耐80℃以下的有机溶剂;透明性差,光泽度低,阻气性差,印刷前需表面处理 利用PE热封性能好的特点,吹塑成型各种复合材料制成的容器,可盛装柠檬汁、果汁、酸奶等各种饮料(如瓶装“味全优酪乳”等)
聚氯乙烯PVC 冲击强度较好,透明性好,阻气性好,耐油及大多数有机溶剂;阻水性差,耐热性差,有一定的毒性 注拉吹法生产的PVC瓶无缝线,瓶壁薄厚均匀,可盛装含气饮料如可口可乐、汽水等,采用挤出吹塑法生产的PVC瓶只适用于盛装果汁和矿泉水聚丙烯PP 刚而有韧性,弯曲疲劳强度极佳,耐应力开裂性好,质轻,透湿率低,阻气性较好,耐油,酸、碱及大多数溶剂;容器透明性差,低温下脆,印刷前需表面处理 因其透明度高、光洁、加工性好,与其它材料复合可制作多种饮料包装容器
聚对苯二甲酸乙二(醇)酯PET 透明度高,光泽性好,强度高,刚而韧,阻气性好,透湿率中等,耐热,耐大多数溶剂,耐寒性好;成型加工难度较大,不耐强碱 采用二轴延伸吹塑法生产的PET瓶,具有良好的透明度,表面光泽度高,呈玻璃状外观,是代替玻璃瓶最合适的塑料瓶,广泛应用于各种茶饮料、果汁等需要热灌装的饮料。现在也用于可口可乐的包装
聚碳酸酯PC 透明度高,光泽性好,无味无臭,刚硬、冲击强度高,尺寸稳定性好,保香性好,阻气阻水性好,耐热耐寒性好,耐油耐稀酸、盐;易产生应力开裂,耐碱,耐溶剂性差 吹塑成型用于矿泉水、纯净水的包装容器;使用共挤出吹塑法制成多层复合容器可盛装碳酸饮料
聚偏二氯乙烯PVDC 柔软并具有极低的透气、透水性能、保鲜、保香性能好 是较好的热收缩包装材料。玻璃纸涂以PVDC后再与PE复合,常用于包装桔汁;还可涂布在尼龙上或聚酯上再与PE复合,成为多种饮料包装容器
从整个世界包装业的发展看,尽管塑料包装材料一直经受环境问题的严重挑战,但塑料包装在包装工业中仍成为需求增长最快的材料之一。为适应新时代的要求,塑料包装材料除要求能满足市场包装雷竞技百科 和效益等日益提高的要求外,还进一步要求其节省能源、节省资源,用后易回收利用或易被环境降解为技术开发的出发点。高性能、多功能性塑料包装材料正成为许多国家开发的热点,并已有部分产品投入了工业生产。这类材料包括高阻渗性、多功能保鲜性、选择透过性、耐热性、无菌(抗茵)性以及防锈、除臭、能再封、易开封性等特性,其中以高阻渗性多功能保鲜、无菌包装材料等发展更为迅速。另外,近年来正在研究开发的纳米复合包装材料正受到关注。
1.聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)
PEN的树脂结构与PET十分近似,但PEN在所有方面的性能都优于PET,它具有如下特性:热变形温度比PET高30℃,达到100℃,可以用于热灌装;玻璃化温度比PET约高40℃,同时其拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度也较高,故PEN的尺寸稳定性好,热收缩率低、长期耐热性好;耐酸、耐碱、耐水解性和耐一般化学药品的性能优于PET;是各种塑料中气体阻隔性较好的一种,对氧气、二氧化碳、水的阻隔性分别比PET高4倍,5倍,3.5倍;与PET相比,PEN对有机溶剂的吸附性较小,本身游离、析出性也低;结晶度低于PET,易制得厚壁透明瓶;具有良好的抗紫外线性能和很好的卫生性能。
目前瓶类包装容器已成为PEN的主要市场。由于PEN具有优良的特性,用PEN吹制的PEN瓶,性能优于PET瓶。PEN瓶透明、热灌装温度可达约100℃,对紫外线、氧气、二氧化碳阻隔性好,并且耐化学药品,用于饮料、啤酒、婴儿食品的包装,具有很大的实用性和市场。特别是在啤酒包装方面,更弥补了PET和玻璃的缺陷,成为近年来的热点话题。
2.聚偏二氯乙烯(PVDC)
PVDC是一种淡黄色、粉末状的高阻隔性材料。除有塑料的一般性能外,还具有自熄性、耐油性、保味性以及优异的防潮、防霉等性能,同时还具有优良的印刷和热封性能。
PVDC是当今世界上塑料包装中综合阻隔性能比较好的一种包装材料。它既不同于聚乙烯醇随着吸湿增加而使阻气性急剧下降,又不同于尼龙膜由于吸水性使阻湿性能变差,而是一种阻湿、阻气都比较好的高阻隔性能材料。它不但有优异的高阻隔性能,还具有优异的印刷性能、复合性能和透明特性。
3.聚吡嗪酰胺(PZA)
PZA聚合物是一种高度透明、有良好操作性能,并能阻抗水溶解的材料,适用于大多数热成型工艺,可使用传统加工设备,包括薄板和薄膜的挤出设备,吹膜制造、纤维抽丝以及注塑加工等设备。它与PET相比有着良好的价格和性能潜力,它还能提供优良的粘合性能和光泽特性,并具有良好的金属化特性。PZA聚合物可用于酸奶包装纸盒等。
随着塑料包装产品雷竞技百科 的提高和功能性增加,新的包装用塑料品种不断的被开发出来,同时原有的塑料品种用途也进一步拓宽。
纸类包装材料
纸制品包装材料最大特点是环保,可以循环再利用。纸作为饮料包装材料主要是内面或外面与聚已烯PE膜和铝箔复合制成纸塑铝包装容器,使之具有一定的密封性、防潮性及防水性。如人们常见的利乐包、康美包,形状有屋顶包、无菌方形砖等。主要用于短期保鲜的鲜奶、酸奶和长期保鲜的牛奶饮料及果汁等。
纸类包装材料的优点是成本低、较经济、重量轻,属绿色环保包装、无公害产生。但其耐压性和密封精度都比不上玻璃瓶和金属罐,也不能进行加热杀菌。因此,预成形纸盒在保存过程中会因聚乙烯氧化而降低热封性能,或因折痕或低于纤维硬化失去弹性变为不平整,给灌装成型机造成供料困难。