發(fā)布日期：2018.05.13 | 點(diǎn)擊：5304次
文/陳新，質(zhì)量總監(jiān)
珠海新泉包裝容器有限公司
目前市場(chǎng)上應(yīng)用于玻璃瓶包裝的冠型瓶蓋（俗稱皇冠蓋）按內(nèi)襯密封墊片材料可分為PVC和非PVC墊片；按灌裝工藝可分為普通瓶蓋（適用于常溫和巴氏殺菌75℃以下）及耐高溫瓶蓋（殺菌溫度100℃以上）。
皇冠蓋外觀看似簡(jiǎn)單普通，其生產(chǎn)工藝所涉及的關(guān)鍵技術(shù)卻很復(fù)雜。由于墊片材料直接接觸內(nèi)容物，因而瓶蓋質(zhì)量直接影響食品的安全及保質(zhì)期。
耐高溫瓶蓋墊片應(yīng)用的兩難處境
眾所周知，PVC瓶蓋墊片含有氯乙烯（VCM）殘留及塑化劑（DOP、DEHP等），會(huì)直接影響包裝產(chǎn)品的食品安全——其中VCM是國(guó)際上公認(rèn)的一類致癌物質(zhì)，而DOP、DEHP等物質(zhì)早已被證實(shí)會(huì)干擾人體內(nèi)分泌，影響生殖系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)肝臟和泌尿系統(tǒng)也有很大的危害。因此，早在20年前歐盟已禁止PVC墊片瓶蓋用于食品包裝，其他國(guó)家也陸續(xù)跟進(jìn)。
PVC耐高溫瓶蓋墊片被限制使用，非PVC墊片又難以攻克。目前市場(chǎng)上由常溫灌裝及巴氏殺菌灌裝的食品、飲料，已全面使用非PVC瓶蓋墊片。但對(duì)于耐高溫瓶蓋產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，由于多年來(lái)一直是發(fā)泡PVC瓶蓋墊片的天下，因而非PVC瓶蓋墊片的生產(chǎn)工藝一度是令業(yè)界頭痛的技術(shù)難題。故此2017開(kāi)始實(shí)施的GB9685規(guī)定了幾種可以限量使用的增塑劑，但是僅僅這幾種增塑劑很難達(dá)到生產(chǎn)需要的發(fā)泡效果。
PVC發(fā)泡墊片的生產(chǎn)工藝是：采用PVC糊樹脂為主要原料，與液體酯類增塑劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑等助劑調(diào)配成液體膠，通過(guò)離心滴型工藝加熱塑化成彈性膠體，發(fā)泡效果與添加劑呈正比例，同時(shí)添加劑的品種非常多，監(jiān)管非常困難。作為食品直接接觸材料，它所帶來(lái)的食品安全風(fēng)險(xiǎn)顯而易見(jiàn)。一方面，PVC耐高溫瓶蓋墊片不安全不環(huán)保；另一方面，非PVC耐高溫瓶蓋墊片的技術(shù)難題又未能解決，這種現(xiàn)狀一度制約了玻璃瓶裝耐高溫殺菌食品、飲料如豆奶、果汁等飲品的開(kāi)發(fā)和成長(zhǎng)。
PP耐高溫瓶蓋墊片在國(guó)內(nèi)研發(fā)成功
珠海新泉包裝容器有限公司的前身為廣州新泉包裝容器有限公司，以皇冠蓋的專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)聞名行業(yè)20多年。多年來(lái)公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)一直潛心非PVC耐高溫瓶蓋墊片的研發(fā)攻關(guān)，已取得非PVC耐高溫墊片瓶蓋生產(chǎn)技術(shù)的突破，成為全國(guó)第一家（目前也是唯一一家）能生產(chǎn)非PVC耐高溫瓶蓋（殺菌溫度≥121℃，30分鐘）的企業(yè)，并且實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。
適于食品包裝用皇冠蓋密封墊的非PVC材料包括PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯），不過(guò)僅PP可耐高溫（超過(guò)121℃）。由于常規(guī)的PP粒料注塑工藝無(wú)法達(dá)到高溫瓶蓋的使用要求，因而必須對(duì)原料進(jìn)行改性，此外模具、生產(chǎn)工藝也需要進(jìn)行創(chuàng)新改造。
PP耐高溫瓶蓋墊片與PVC材料的比較
無(wú)論各項(xiàng)性能指標(biāo)，還是諸如展示、促銷等功能，PP耐高溫瓶蓋墊片都表現(xiàn)出明顯勝過(guò)PVC材料的優(yōu)勢(shì)。
性能指標(biāo)對(duì)比新泉公司自2011年起就開(kāi)始對(duì)PP耐高溫瓶蓋技術(shù)進(jìn)行研發(fā)攻關(guān)，共開(kāi)展了300多項(xiàng)（次）測(cè)試及50多次線上灌裝使用跟蹤測(cè)試，其中耐老化試驗(yàn)跟蹤測(cè)試長(zhǎng)達(dá)24個(gè)月。
根據(jù)公司技術(shù)部的資料，PVC與PP耐高溫墊片各項(xiàng)性能指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1~4。
表1 PVC材料和PP材料墊片中對(duì)人體有害成分對(duì)比
表2 PVC材料和PP材料物理性能對(duì)比
|
放置時(shí)間 |
耐壓（kPa) |
|
|
PVC |
PP |
|
|
1個(gè)月 |
≦200 |
≧950 |
|
3個(gè)月 |
≦200 |
≧900 |
|
5個(gè)月 |
≦150 |
≧850 |
|
7個(gè)月 |
≦150 |
≧850 |
|
9個(gè)月 |
≦150 |
≧850 |
|
備注 |
國(guó)標(biāo)對(duì)冠型瓶蓋的耐壓標(biāo)準(zhǔn)是≥800kPa。 |
|
|
|
|
|
注：模擬實(shí)驗(yàn)是先在250ml玻璃瓶中灌裝230ml自來(lái)水，再用PVC和PP墊片瓶蓋按豆奶瓶的標(biāo)準(zhǔn)尺寸封裝，接著放入滅菌鍋進(jìn)行121℃、30分鐘的模擬殺菌，最后放置規(guī)定的時(shí)間后用瓶蓋耐壓專用測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試。
表3 PVC材料與PP材料瓶蓋對(duì)食品保質(zhì)期對(duì)比
|
存儲(chǔ)時(shí)間 |
豆奶質(zhì)量異常率 （PVC耐高溫蓋密封） |
豆奶質(zhì)量異常率 （PP耐高溫蓋密封） |
|
1個(gè)月 |
0% |
0% |
|
3個(gè)月 |
8% |
0% |
|
6個(gè)月 |
13% |
0% |
|
9個(gè)月 |
20% |
0% |
|
12個(gè)月 |
22% |
0% |
|
試驗(yàn)說(shuō)明 |
采用PVC和PP耐高溫蓋在豆奶玻璃瓶生產(chǎn)線按正常生產(chǎn)灌裝封蓋殺菌，各取60瓶樣品在實(shí)驗(yàn)室常溫狀態(tài)下進(jìn)行保質(zhì)期對(duì)比測(cè)試。跟蹤測(cè)試周期為12個(gè)月。豆奶質(zhì)量異常是指豆奶變色、結(jié)塊、霉?fàn)€狀、發(fā)臭等異常情況。 |
|
表4 PVC材料和PP材料適用范圍及高溫灌注后內(nèi)墊對(duì)比
圖1 PVC瓶蓋墊片高溫殺菌后呈腐蝕狀，隨著儲(chǔ)存時(shí)間推移，腐蝕會(huì)更加嚴(yán)重。
圖2 白色PP瓶蓋墊片經(jīng)高溫殺菌后仍然平整光滑
圖3 透明PP瓶蓋墊片經(jīng)高溫殺菌后仍然平整光滑
產(chǎn)品展示與促銷功能對(duì)比PVC耐高溫瓶蓋墊片因工藝局限性，只能是白色、不透明，這樣就無(wú)法在瓶蓋上印刷二維碼及有獎(jiǎng)促銷等圖文信息；此外，墊片也不能用于立體蓋。而PP材料由于透明度好、加工范圍廣，上述難題便迎刃而解。
圖4 PVC耐高溫瓶蓋墊片只能是白色、不透明材料，這樣就無(wú)法在墊片上印刷二維碼及有獎(jiǎng)促銷等圖文信息，這些問(wèn)題在PP瓶蓋墊片上都迎刃而解。
PP耐高溫瓶蓋墊片應(yīng)用前景廣闊
自2015年起，珠海新泉公司的PP耐高溫瓶蓋憑借技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于高溫灌裝殺菌工藝食品飲料領(lǐng)域，如豆奶、果汁、醬味調(diào)料等，瓶蓋遠(yuǎn)銷港澳臺(tái)地區(qū)及東南亞國(guó)家；與此同時(shí)，還帶動(dòng)了下游客戶對(duì)高溫殺菌新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)熱情，因而廣受客戶好評(píng)，已成為公司新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。
