一種啤酒瓶吹塑專用料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請屬于PET制備領(lǐng)域，尤其涉及一種啤酒瓶吹塑專用料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]啤酒是人類最古老的酒精飲料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的飲料。啤酒于二十世紀(jì)初傳入中國，屬外來酒種。啤酒是根據(jù)英語Beer譯成中文“啤”，稱其為“啤酒”，沿用至今。啤酒以大麥芽、酒花、水為主要原料，經(jīng)酵母發(fā)酵作用釀制而成的飽含二氧化碳的低酒精度酒?，F(xiàn)在國際上的啤酒大部分均添加輔助原料。有的國家規(guī)定輔助原料的用量總計(jì)不超過麥芽用量的50%。在德國，除出口啤酒外，德國國內(nèi)銷售啤酒一概不使用輔助原料。在2009年，亞洲的啤酒產(chǎn)量約5867萬千升，首次超越歐洲，成為全球最大的啤酒生產(chǎn)地。啤酒花含有蛋白質(zhì)、維生素、揮發(fā)油、苦味素、樹脂等，具有強(qiáng)心、健胃、利尿，鎮(zhèn)痛等醫(yī)療效能，對高血壓病、心臟病及結(jié)核病等均有較好的輔助療效。產(chǎn)婦喝啤酒，以增加母體乳汁，使嬰兒得到更充分的營養(yǎng)。啤酒是夏秋季防暑降溫解渴止汗的清涼飲料，據(jù)醫(yī)學(xué)和飲料專家們研究，啤酒含有4%的酒精，能促進(jìn)血液循環(huán)。過度飲用冰凍啤酒傷脾胃，加重體內(nèi)濕氣，影響健康。啤酒瓶吹塑專用料在國內(nèi)還處于試驗(yàn)推廣階段，其阻隔性和抗氧性還有待進(jìn)一步改善，居高不下的價格和難以循環(huán)使用，是制約其推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。啤酒的起源與谷物的起源密切相關(guān)，人類使用谷物制造酒類飲料已有8000多年的歷史。已知最古老的酒類文獻(xiàn)，是公元前6000年左右巴比倫人用黏土板雕刻的獻(xiàn)祭用啤酒制作法。公元前4000年美索不達(dá)米亞地區(qū)已有用大麥、小麥、蜂蜜制作的16種啤酒。公元前3000年起開始使用苦味劑。公元前18世紀(jì)，古巴比倫國王漢穆拉比(Hammurapi ??公元前1750)頒布的法典中，已有關(guān)于啤酒的詳細(xì)記載。公元前1300年左右，埃及的啤酒作為國家管理下的優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)得到高度發(fā)展。拿破侖的埃及遠(yuǎn)征軍在埃及發(fā)現(xiàn)的羅塞塔石碑上的象形文字表明，在公元前196年左右當(dāng)?shù)匾咽⑿衅【凭蒲?。啤酒的釀造技術(shù)是由埃及通過希臘傳到西歐的。1881年，E.漢森發(fā)明了酵母純粹培養(yǎng)法，使啤酒釀造科學(xué)得到飛躍的進(jìn)步，由神秘化、經(jīng)驗(yàn)主義走向科學(xué)化。蒸汽機(jī)的應(yīng)用，1874年林德冷凍機(jī)的發(fā)明，使啤酒的工業(yè)化大生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)。全世界啤酒年產(chǎn)量已居各種酒類之首，已突破100000M1，1986年全世界生產(chǎn)啤酒101588.7M1。
[0003]啤酒瓶多為玻璃瓶，頸細(xì)下粗狀，將空氣抽出后釘上瓶蓋，方可出廠。喝完后啤空酒瓶可以被回收利用。在高溫下同類汽水瓶容易發(fā)生爆炸。啤酒瓶多用于慶?；顒?，比如西方流行的開酒慶祝儀式正是利用啤酒瓶內(nèi)的氣壓把里面的啤酒噴出來，表示歡慶。珠海中富是全國最大的pet瓶生產(chǎn)基地之一，其產(chǎn)品經(jīng)可口可樂及百事可樂認(rèn)可，為〃兩樂〃指定采購產(chǎn)品。目前該公司擬上聚酯啤酒瓶項(xiàng)目。項(xiàng)目情況:利用該公司與國外共同開發(fā)成功的啤酒瓶吹塑專用料這一高新技術(shù)產(chǎn)品成果，大幅提高pet瓶阻氧和隔絕二氧化碳的性能，滿足啤酒保存的要求并可以通過巴氏滅菌，使啤酒瓶吹塑專用料可以進(jìn)行商業(yè)化、大規(guī)模生產(chǎn)，從而為啤酒企業(yè)提供新穎的包裝。該公司為目前國內(nèi)最早進(jìn)入該高新技術(shù)產(chǎn)品商業(yè)開發(fā)的企業(yè)。在全國范圍內(nèi)的知名度還較低由于嚴(yán)重的供過于求矛盾長期存在，目前我國的啤酒行業(yè)是國內(nèi)飲料市場競爭最激烈的行業(yè)之一。大多數(shù)的品牌都還是處于地域性品牌階段，品牌知名度和市場影響力較力低，而且產(chǎn)品主要是低檔產(chǎn)品，市場競爭也主要集中于低檔產(chǎn)品的之上，而中高檔以上的啤酒市場則大部分被洋啤酒所瓜分。隨著啤酒市場競爭程度的日益加劇，為了能夠更加迅速有效地實(shí)現(xiàn)最終消費(fèi)，越來越多的啤酒企業(yè)在市場營銷運(yùn)作中都將目光集中到了終端，終端的爭奪戰(zhàn)日益激烈，中高檔啤酒市場更是如此。除低檔的地攤、大排檔、小餐館等外，中高檔啤酒成為餐飲，娛樂終端市場的消費(fèi)主流，尤其在經(jīng)濟(jì)水平較好的大中城市.中高檔啤酒附加值高，開拓中高檔啤酒市場是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑，而城市市場消費(fèi)水平較高，中高檔啤酒市場容量不斷擴(kuò)大，前景非常廣闊。啤酒是一個品牌區(qū)域化非常明顯的行業(yè)，大部分啤酒企業(yè)長期在中低檔啤酒市場競爭，不但沒有取得競爭優(yōu)勢，反而因過度的價格戰(zhàn)而大傷元?dú)猓诘蜋n啤酒市場無利可圖的情況下，開始調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和市場策略，向中把主要精力放到中高檔市場的開發(fā)上來。由于啤酒在生產(chǎn)過程中需經(jīng)高溫消毒，要求酒瓶可耐高溫300°C左右，而對溫度的敏感正是塑料致命的缺點(diǎn)。另外，啤酒瓶阻透性不僅影響到酒的口感，還影響酒的保質(zhì)時間。測試結(jié)果將決定塑料啤酒瓶是繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)改良還是大范圍推廣使用。
[0004]啤酒瓶吹塑專用料，是一種以聚對苯二甲酸乙二醇酯為材料制作而成的啤酒瓶，聚對苯二甲酸乙二醇酯的英文名為Polythylene terephthalate，簡稱pet，啤酒瓶吹塑專用料由此得名。目前中國市場上可以見到的pet包裝啤酒品牌主要有三得利M IX啤酒，屬于果味啤酒系列，包裝鮮艷，有蜜桃等三種味道；比利時麥?zhǔn)掀【?，該啤酒沿襲比利時Martens風(fēng)味，口味醇厚；銀獅啤酒，該啤酒秉承美式精釀理念，用PET瓶包裝純生啤酒，口感新鮮純正；藍(lán)貝啤酒，與藍(lán)帶中國整合后，推出pet瓶，口感較重，殺口力強(qiáng)。由于玻璃啤酒瓶的固有缺陷和塑料容器的優(yōu)越性，塑料啤酒瓶是國際啤酒業(yè)和包裝業(yè)競相大力研究開發(fā)的高技術(shù)產(chǎn)品，塑料啤酒瓶在歐美發(fā)達(dá)國家已開始使用。預(yù)測2000年全世界用于生產(chǎn)塑料啤酒瓶的pet將達(dá)100萬噸。到2005年北美預(yù)計(jì)成為最大市場達(dá)25萬噸，亞太次之，西歐達(dá)20萬噸。中國是世界第二大啤酒生產(chǎn)國，1998年中國啤酒產(chǎn)量為1987萬噸，折合640ml容量計(jì)算，約需要啤酒瓶250億只左右。按照國家規(guī)定，啤酒企業(yè)從1999年4月I日起必須全部使用符合國標(biāo)gb4544-1996的啤酒瓶，近幾年將從啤酒業(yè)淘汰非〃b〃瓶，加上已到年限的〃b〃瓶開始陸續(xù)替換，每年市場上啤酒瓶的缺口極大，以2000年后每年提高1-3個百分點(diǎn)預(yù)計(jì)，2001年啤酒瓶銷量就可以有5000萬-10000萬支，2002年將可以達(dá)1.5億-2億支。因此，啤酒容器是有待中國合成樹脂和塑料行業(yè)開發(fā)的一個大市場。
[0005]聚對苯二甲酸乙二醇酯(P E T)瓶具有許多優(yōu)點(diǎn)，如阻C02、02與水蒸氣滲透的性能高，強(qiáng)度、耐沖擊性、耐化學(xué)劑性與耐壓性高，透明度與光澤度很好，外觀性能良好等。這些優(yōu)點(diǎn)使P E T瓶被廣泛用于包裝軟飲料、茶飲料、果汁、藥品、食物等，例如在包裝碳酸飲料、礦泉水等方面取得了很大的成功。然而，由于啤酒對包裝材料的特殊要求，使得PET仍然難以大量取代傳統(tǒng)的包裝材料(玻璃和金屬)。要實(shí)現(xiàn)啤酒包裝塑料化，必須解決3個最基本的問題。首先是阻隔性問題。啤酒通常儲存期為120 d，所以要求啤酒瓶對02的滲透量在120d不能大于I X 10-6 g，對C02的損失不超過15%，這種要求是普通PET瓶阻透性的2~5倍。其次是耐熱性問題。要求瓶子可以經(jīng)受在78°C進(jìn)行15 min的巴氏殺菌，玻璃化溫度為78°C的PET是無法承受這種工藝要求的。第三是價格因素，PET瓶成本比玻璃瓶成本高。對PET瓶的研究主要集中在提高其耐熱和阻隔性能方面，阻隔性能成為近十多年來研究的焦點(diǎn)。我國啤酒業(yè)，確有一些驕人之面，但在認(rèn)真分析我國啤酒業(yè)市場結(jié)構(gòu)、競爭水平等情形后，給人的感覺并不樂觀。我國雖然已是啤酒生產(chǎn)大國，但卻并沒達(dá)到啤酒強(qiáng)國水平，要實(shí)現(xiàn)由啤酒生產(chǎn)大國到強(qiáng)國的質(zhì)的轉(zhuǎn)變，還需要認(rèn)真正視并解決當(dāng)前啤酒業(yè)存在的一系列不合理的現(xiàn)象、問題。其次，我國啤酒行業(yè)由于長期瘋狂地兼并、收購，大規(guī)模地重復(fù)建設(shè)，擴(kuò)充產(chǎn)能，加劇了市場的無序競爭，欺行霸市的壟斷行為日趨盛行，加上國外資本的介入，整個行業(yè)陷入了壟斷泥潭。中國啤酒業(yè)如果不能正視這些問題，不但啤酒強(qiáng)國的夢想不能實(shí)現(xiàn)，就連啤酒大國的地位也難以保全。而隨著人性化理念的普及，及新型和諧社會的構(gòu)成，設(shè)計(jì)一種氧氣阻隔性好、拉伸斷裂強(qiáng)度高和沖擊強(qiáng)度高的啤酒瓶吹塑專用料及其制備方法是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]解決的技術(shù)問題:
本申請針對上述技術(shù)問題，提供一種啤酒瓶吹塑專用料及其制備方法，解決現(xiàn)有PET氧氣阻隔性差、拉伸斷裂強(qiáng)度低和沖擊強(qiáng)度低等技術(shù)問題。
[0007]技術(shù)方案:
一種啤酒瓶吹塑專用料，所述啤酒瓶吹塑專用料的原料按重量份數(shù)配比如下=PETlOO份；EV0H15-25份；PEN10-30份；DCP1.5-5.5份；聚烯烴熱塑性彈性體5-25份；MAH2-8份；抗氧劑0.1-0.5份；苯乙烯0.5-2.5份;丙烯酸酯1-20份;EAA為3-7份；紫外線吸收劑
0.1-1 份；UHMffPA 為 25-45 份；PA6 為 15-25 份；PVA10-20 份；HDPE 為 20-40 份。
[0008]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述啤酒瓶吹塑專用料的原料按重量份數(shù)配比如下:PET100份；EV0H18-22份；PEN15_25份；DCP2.5-4.5份；聚烯烴熱塑性彈性體10-20份;MAH3-7份；抗氧劑0.2-0.4份；苯乙烯1_2份；丙烯酸酯5_15份；EAA為4_6份；紫外線吸收劑 0.3-0.7 份；UHMffPA 為 30-40 份；PA6 為 16-24 份；PVA13_17 份；HDPE 為 25-35 份。
[0009]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述啤酒瓶吹塑專用料的原料按重量份數(shù)配比如下=PETlOO份；EV0H20份；PEN20份；DCP3.5份;聚烯烴熱塑性彈性體15份；MAH5份；抗氧劑0.3份；苯乙烯1.5份；丙烯酸酯10份；EAA為5份；紫外線吸收劑0.5份；UHMWPA為35 份；PA6 為 20 份；PVA15 份；HDPE 為 30 份。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述抗氧劑采用抗氧劑CA或抗氧劑DNP。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述紫外線吸收劑采用UV-P或UV-327。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述啤酒瓶吹塑專用料的制備方法，包括如下步驟:
第一步:按照重量份數(shù)配比稱取PET、EVOH、PEN、DCP、聚烯烴熱塑性彈性體、MAH、抗氧劑、苯乙烯、丙烯酸酯、EAA、紫外線吸收劑、UHMffPA, PA6為、PVA和HDPE ；
第二步:將PA6、PET和HDPE在真空干燥箱內(nèi)于80-90 °C下干燥8-10h，再與EV0H、PEN、DCP和聚烯烴熱塑性彈性體投入反應(yīng)釜中加熱至85-95°C，攪拌30_50min，攪拌速度50_150r/min ；
第三步:加入剩余原料，攪拌45-60min，攪拌速度100_200r/min ；
第四步:將混合后的物料投入雙螺桿擠出機(jī)中擠出，料筒溫度，220 0C、220 0C、225 °C、230°C、245°C和 250°C，口模溫度 220-230°C，螺桿轉(zhuǎn)速 45_65r/min ；
第五步:擠出料條經(jīng)水冷后切粒，再放入80-100°C真空干燥箱中干燥10-12h，投入注塑機(jī)中注塑，料筒溫度190-240 °C，噴嘴溫度220-230 °C，注射壓力95_100MPa，在吹瓶機(jī)上吹塑成瓶。
[0013]有益效果:
本發(fā)明所述一種啤酒瓶吹塑專用料及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、產(chǎn)品25°c缺口沖擊強(qiáng)度17.5-19.5kJ/m2, _35°C缺口沖擊強(qiáng)度ll-15kj/m2;2、拉伸斷裂強(qiáng)度60-80MPa，拉伸屈服強(qiáng)度55_75MPa ;3、滲透甲苯0.2-0.4%，滲透汽油0.05-0.1