媒体报道

耐高温更安全的PP瓶盖垫片让应用无忧

发布日期:2018.05.13     |     点击:2228次

作者 陈新

/陈新,质量总监

珠海新泉包装容器有限公司


目前市场上应用于玻璃瓶包装的冠型瓶盖(俗称皇冠盖)按内衬密封垫片材料可分为PVC和非PVC垫片;按灌装工艺可分为普通瓶盖(适用于常温和巴氏杀菌75℃以下)及耐高温瓶盖(杀菌温度100℃以上)。

皇冠盖外观看似简单普通,其生产工艺所涉及的关键技术却很复杂。由于垫片材料直接接触内容物,因而瓶盖质量直接影响食品的安全及保质期。


耐高温瓶盖垫片应用的两难处境

众所周知,PVC瓶盖垫片含有氯乙烯(VCM)残留及塑化剂(DOPDEHP等),会直接影响包装产品的食品安全——其中VCM是国际上公认的一类致癌物质,而DOPDEHP等物质早已被证实会干扰人体内分泌,影响生殖系统,同时对肝脏和泌尿系统也有很大的危害。因此,早在20年前欧盟已禁止PVC垫片瓶盖用于食品包装,其他国家也陆续跟进。

PVC耐高温瓶盖垫片被限制使用,非PVC垫片又难以攻克。目前市场上由常温灌装及巴氏杀菌灌装的食品、饮料,已全面使用非PVC瓶盖垫片。但对于耐高温瓶盖产品来说,由于多年来一直是发泡PVC瓶盖垫片的天下,因而非PVC瓶盖垫片的生产工艺一度是令业界头痛的技术难题。故此2017开始实施的GB9685规定了几种可以限量使用的增塑剂,但是仅仅这几种增塑剂很难达到生产需要的发泡效果。

PVC发泡垫片的生产工艺是:采用PVC糊树脂为主要原料,与液体酯类增塑剂、发泡剂、稳定剂等助剂调配成液体胶,通过离心滴型工艺加热塑化成弹性胶体,发泡效果与添加剂呈正比例,同时添加剂的品种非常多,监管非常困难。作为食品直接接触材料,它所带来的食品安全风险显而易见。一方面,PVC耐高温瓶盖垫片不安全不环保;另一方面,非PVC耐高温瓶盖垫片的技术难题又未能解决,这种现状一度制约了玻璃瓶装耐高温杀菌食品、饮料如豆奶、果汁等饮品的开发和成长。


PP耐高温瓶盖垫片在国内研发成功

珠海新泉包装容器有限公司的前身为广州新泉包装容器有限公司,以皇冠盖的专业研发、生产闻名行业20多年。多年来公司技术团队一直潜心非PVC耐高温瓶盖垫片的研发攻关,已取得非PVC耐高温垫片瓶盖生产技术的突破,成为全国第一家(目前也是唯一一家)能生产非PVC耐高温瓶盖(杀菌温度≥121℃,30分钟)的企业,并且实现了商业化应用。

适于食品包装用皇冠盖密封垫的非PVC材料包括PE(聚乙烯)和PP(聚丙烯),不过仅PP可耐高温(超过121℃)。由于常规的PP粒料注塑工艺无法达到高温瓶盖的使用要求,因而必须对原料进行改性,此外模具、生产工艺也需要进行创新改造。


PP耐高温瓶盖垫片与PVC材料的比较

无论各项性能指标,还是诸如展示、促销等功能,PP耐高温瓶盖垫片都表现出明显胜过PVC材料的优势。

性能指标对比新泉公司自2011年起就开始对PP耐高温瓶盖技术进行研发攻关,共开展了300多项(次)测试及50多次线上灌装使用跟踪测试,其中耐老化试验跟踪测试长达24个月。

根据公司技术部的资料,PVCPP耐高温垫片各项性能指标对比见表1~4


1 PVC材料和PP材料垫片中对人体有害成分对比

2 PVC材料和PP材料物理性能对比

放置时间

耐压(kPa)

PVC

PP

1个月

200

950

3个月

200

900

5个月

150

850

7个月

150

850

9个月

150

850

备注

国标对冠型瓶盖的耐压标准是≥800kPa



注:模拟实验是先在250ml玻璃瓶中灌装230ml自来水,再用PVCPP垫片瓶盖按豆奶瓶的标准尺寸封装,接着放入灭菌锅进行121℃、30分钟的模拟杀菌,最后放置规定的时间后用瓶盖耐压专用测试仪进行测试。


3 PVC材料与PP材料瓶盖对食品保质期对比

存储时间

豆奶质量异常率

PVC耐高温盖密封)

豆奶质量异常率

PP耐高温盖密封)

1个月

0%

0%

3个月

8%

0%

6个月

13%

0%

9个月

20%

0%

12个月

22%

0%

试验说明

采用PVCPP耐高温盖在豆奶玻璃瓶生产线按正常生产灌装封盖杀菌,各取60瓶样品在实验室常温状态下进行保质期对比测试。跟踪测试周期为12个月。豆奶质量异常是指豆奶变色、结块、霉烂状、发臭等异常情况。


4 PVC材料和PP材料适用范围及高温灌注后内垫对比


1 PVC瓶盖垫片高温杀菌后呈腐蚀状,随着储存时间推移,腐蚀会更加严重。


白色PP瓶盖垫片经高温杀菌后仍然平整光滑


透明PP瓶盖垫片经高温杀菌后仍然平整光滑


产品展示与促销功能对比PVC耐高温瓶盖垫片因工艺局限性,只能是白色、不透明,这样就无法在瓶盖上印刷二维码及有奖促销等图文信息;此外,垫片也不能用于立体盖。PP材料由于透明度好、加工范围广,上述难题便迎刃而解。  

4 PVC耐高温瓶盖垫片只能是白色、不透明材料,这样就无法在垫片上印刷二维码及有奖促销等图文信息,这些问题在PP瓶盖垫片上都迎刃而解。


PP耐高温瓶盖垫片应用前景广阔

2015年起,珠海新泉公司的PP耐高温瓶盖凭借技术领先优势,被广泛用于高温灌装杀菌工艺食品饮料领域,如豆奶、果汁、酱味调料等,瓶盖远销港澳台地区及东南亚国家;与此同时,还带动了下游客户对高温杀菌新产品的开发热情,因而广受客户好评,已成为公司新的利润增长点。