飲料與液體食品包裝概覽
2006-04-05 09:04 來源:中國食品產業網 責編:中華印刷包裝網
Drinktec(國際飲料及液體食品技術博覽會)是飲料與液體食品行業的世界性博覽會,每四年一屆的Drinktec聚集了業內所有主要的制造商(供應商)、生產商、批發及零售商。Drinktec的一大特色在于設備與廠房的整體參展,它是唯一做到這種展示的行業博覽會。于2005年9月12~17日在德國新慕尼黑展覽中心舉行的Drink2005更是擴大了展示范圍,將液體食品也納入展示名錄中。展會上,混合乳和酸奶等產品與葡萄酒、茶飲料、功能及維生素飲料一道,扮演著重要角色。
開展的六天時間里,共有來自161個國家的超過70000名觀眾參觀了此次展會,創下了國際性飲料行業展會參觀人數的新記錄。本次展會吸引的海外觀眾比上屆多出40%,尤其是來自美國、日本、南美和東歐國家的觀眾數量有了顯著增長。其中,除德國以外的專業貿易觀眾比上屆高出36%,所有專業貿易觀眾可以達到96.5%。
78%的參展商和93%的參觀者認為展會質量不錯,有71%的參展商表示,通過展會他們成功達成了很多新交易,79% 的參觀者表示他們很高興看到了展會上的創新技術,不僅在機械制造、飲料加工領域,還包括灌裝和封裝設備、包裝技術及原料等方面。
PETpoint 是首次與Drinktec同期舉辦的對PET各領域進行探討的論壇,參會企業包含瓶體生產及灌裝、外圍設備制造、封裝及貼標和循環利用等多個領域,90%的參觀者認為PETpoint辦得不錯。
飲料與牛奶的無菌灌裝
多年來,隨著PET和HDPE材料性能的日益完善,飲料生產企業采用的無菌灌裝技術也越來越成熟;從而,對灌裝技術之外的其他外圍設備也就提出了更高的要求,如在集成化和易于使用性等方面。對于許多飲料生產企業來說,引用新的無菌技術在產品生產上意味著很大的市場機遇,當然也是很大的挑戰。
無菌灌裝
越來越多的飲料,如果汁、非碳酸飲料、冰茶、咖啡、運動類飲料、純凈水、巴式消毒奶等,都必須在灌裝過程中保持良好的抗菌性。近年來,這些飲料越來越多地選用PET瓶或PP和HDPE瓶為容器。有專家預測,未來幾年里,PET瓶無菌灌裝市場將以兩倍于現在的速度遞增。
塑料瓶的無菌灌裝必然包括分別對內容物、對瓶體和瓶蓋的消毒工序,同時還要將這三者在無菌環境下組合在一起。對內容物的消毒,通常在短時間的高溫環境下進行。被消毒的瓶蓋可以是多層材料的,也可以是有塑料的螺旋蓋,通常采用消毒池或UV殺菌的消毒方式。
如果企業選擇無菌灌裝,就意味著還要為整套消毒系統投入很大的資金,必須將消毒和沖洗系統組合在一起。在這一系列環節中,如何保持容器從消毒到無菌封裝過程中的密封性和保質性是所有企業最應該重視的問題。近年來,設備上用于容器干燥的空間越來越小,因為大家都認為干燥空間越小,容器受到細菌影響的風險就越小。而對于具體的干燥方式,人們的意見也是各不相同的。
在本屆Drinktec2005上,這兩個不同的干燥方式——采用過酸性的濕式干燥法和采用過氧化氫的干式干燥法,都展現了各自在高效性和安全性方面的特色。如干式干燥法,采用過氧化氫的蒸汽流,在極短的干燥工序后,容器在消毒罩里立刻就可以變干。
系統集成化
由此可見,包裝工序的無菌化,不僅是在灌裝方面,其在整個流程中都有所體現。這就要求整個系統具有很好的集成性,包括消毒液或消毒氣的選用,消毒裝置的預先清洗,飲料原材料的準備和儲藏等,而自動化的控制系統和檢測裝置可以使整個加工過程實現可視化操作、在線分析和擁有可追蹤性探測器的質量管理。
另一方面,如果需要對無菌灌裝生產線進行維修,技術人員必須經過相應的培訓或取得資格?傊,無菌加工的效果與整個流程的每個環節都有關系。
牛奶的無菌灌裝
Drinktec2005是Drinktec開創以來首次關注牛奶制品或相關邊緣領域的一次展會。因為牛奶需要在無菌包裝的環境下保存很長時間,所以在生產線的組成部分中,無菌灌裝無疑是最引人關注的環節。而在消費者日益提高的期望值以及對食物創新性的驅動下,牛奶制品逐漸開始采用塑料容器,據了解,大約有30%的牛奶制品現在已經采用了塑料容器。而就PET瓶無菌灌裝而言,主要用于紫外高溫殺菌(UHT)奶產品中,其最長可以在常溫下保存三個月時間。
總之,無論是紙盒裝的飲料和牛奶,還是塑料瓶裝的,其無菌灌裝技術和產品的質量一定會隨著消費者需求的提高而不斷提高的。
瓶體貼標解決方案
飲料的包裝不僅需要具有吸引力的外型設計,更需要有個性十足和獨一無二的包裝形式。對于飲料的包裝容器而言,標簽起著非常重要的作用,它可以將飲料的重要信息,如生產日期、飲料組分等提示給消費者。隨著人們對瓶體標簽重要性的日益重視,在飲料與其容器生產技術不斷發展的同時,貼標設備與相關工藝也有了長足的進步。一方面,生產方式的靈活性得到提高,從而使一臺設備可以對多種標簽進行加工;但必須指出,機器的人性化設計對于靈活性尤為重要。另一方面,設備的使用性能也在不斷完善。
標簽材料的多樣性
隨著市場上瓶體種類的不斷增多,使得相應的標簽品種也呈現出多樣化的局面。對于玻璃瓶來說,還是以紙質標簽為主,系在或瓶身、或背面、或瓶頸處等位置。在技術方面,紙質標簽常見的印刷方式是膠印和輪轉凹印,所有生產參數,如印刷張力、印速、粘貼速度、貼瓶速度等都需要設置正確;此外,如何讓標簽與瓶體的黏結性更好,以及洗瓶機如何更容易清洗殘留標簽也需要考慮清楚。在標簽的設計方面,將采用更明亮的色調,呈現更有光澤、甚至有金屬質感的表面效果。紙質標簽同樣也可以用在塑料瓶上,或只貼在正面,或做纏繞標簽。
而烈性酒或其他酒類瓶體上的標簽多是濕膠標簽,其突出的特點在于“無標簽感”;而現在,很多啤酒瓶上也開始使用此類標簽。
在其他塑料瓶上,應用薄膜標簽變得越來越普及,使用熱熔膠對標簽頭尾進行粘連。而在塑料瓶上使用熱收縮套標更是是未來主要的發展趨勢,將標簽覆蓋整個瓶身,不僅可以完美體現出產品的廣告形象,也能帶給消費者更多的信息提示。
設備的多功能性
飲料生產企業需要的是不僅一種標簽,事實上正相反,標簽的種類和風格都要和產品相對應。有時,一種飲料的瓶體標簽不僅有收縮套標的,還要有瓶身整體的和專門針對瓶頸的。那么,貼標設備制造商需要提供怎樣的解決方案才能滿足企業的需要呢?
最關鍵的一點在于設備應具有模塊化的結構。因為這可以使一臺機器成為具有多功能的生產工具,且多種解決方案可以相互轉換。如在標簽成型工序上,可以選擇是使用冷膠還是熱熔膠。總之,如果設備的貼標方案是多樣化的,那么在標簽設計上就可以將靈活性擴大到最大。使用具有模塊化結構的設備,不僅節省了購買其他設備的成本,而且也使多個工序之間的傳送、連接工作的復雜性大大簡化。此外,將多個設備集合在一臺設備上,也使得全部設備的所占空間大大減少。
高產出率已成趨勢
現在,塑料瓶纏繞型標簽產出率不斷提高已成為一個非常顯著的趨勢。對于使用熱熔膠的薄膜標簽和使用冷膠的紙質標簽而言,其貼標速度已經達到每小時70000瓶,即每秒鐘20個瓶。為了滿足對收縮套標的生產需求,制造業已生產出輪轉的或連線的貼標設備。
Drinktec2005為飲料貼標解決方案搭建了一個展示的平臺,制造商不僅帶來了包括智能標簽、微型標簽、電子標簽等在內的各類標簽材料,更展現了各種先進的貼標工藝。
瓶蓋是主角
PET啤酒瓶的瓶蓋
為了滿足啤酒愛好者對于高質量啤酒的要求,啤酒釀造企業不僅要選用那些對細菌阻隔性好的PET瓶,更需要對瓶體和瓶蓋進行真空消毒(O2S)。相比較玻璃瓶配以皇冠蓋的啤酒和PET瓶配以真空消毒過的瓶蓋的啤酒,兩者的包裝形式沒有什么實質不同。不過,PET瓶裝的啤酒在口味上更顯清爽。
BERICAP雙層密封O2S瓶蓋擁有很好的密封性,是PET瓶裝啤酒最佳的瓶蓋選擇之一。為了檢測該瓶蓋的安全性能,瓶體被放置在模擬運輸過程中最高溫度的環境中,BERICAP雙層密封O2S瓶蓋表現出良好的密封性,即使啤酒儲存在條件不好的環境下,啤酒中的芳香族化合物依然有良好的密閉性,使其口味不會受到很大影響。配有此類瓶蓋的啤酒即使在貨架上放很長時間,也不會影響其口味的質量。
碳酸飲料瓶蓋的創新性
現在的消費者都青睞于那些有擰緊瓶蓋的運動型飲料;而以前,這種瓶蓋只用于非碳酸類飲料。一般的運動型瓶蓋,如果是輕碳酸飲料,在暖和的運輸環境下,飲料中的CO2不會因為內應力的增加而流失掉。但如果在較冷的儲藏環境下,瓶體會因為內部壓力的流失而產生變形。另一個問題在無菌冷灌裝的消毒環節,這也是幾乎所有企業都會遇到的問題,瓶蓋個別部位中的消毒液在消毒過后依然殘留。
Idee+Form公司--運動型 “gas-tight”旋緊瓶蓋
而新型瓶蓋則為飲料制造業帶來了全新的選擇機會。Idee+Form公司在本屆Drinktec 2005上,首次展出了專為運動型碳酸飲料設計的“gas-tight”旋緊瓶蓋。即使在無菌冷灌裝工藝中,瓶體內也不會產生不必要的壓力。該瓶蓋只旋轉三分之一圈,就可以讓消費者順暢地喝到飲料。目前,該瓶蓋有28mm和38mm兩種規格。
Menshen公司--“Cool Cap”的新型瓶蓋
此外,Menshen公司開發的一種稱為“Cool Cap”的新型瓶蓋在Drinktec 2005上也很引人關注。這種瓶蓋對于碳酸或非碳酸類飲料瓶都適用,也可以用于立體小袋或紙盒包裝上。采用單手杠桿原理,使瓶蓋易于開啟,同時由于瓶蓋設計為將壓力在側面釋放的形式,也提高對消費者的保護性。這種瓶蓋可以配合普通的灌裝生產線,也適用于無菌冷灌裝。
方便性能突顯
SimpliDrinkTM的瓶口蓋:將飲料溢出的風險降到最小
Seaquist公司在本次展會上推出了三款新型的瓶蓋產品。首先是名為SimpliDrinkTM的瓶口蓋,不僅與其包裝的礦泉水有一致的風格設計,而且通過流線型的閥栓控制,將飲料溢出的風險降到最小。無論是0.5升還是1升的礦泉水,只用一只手就可以開啟或擰緊,同時,瓶蓋的雙重設計也確保了飲料的純凈與衛生。
適用于立體小袋的可重復擰緊瓶蓋--SmartSpout
在與Kapak公司的共同合作下,Seaquist公司還開發出一種適用于立體小袋的可重復擰緊瓶蓋--SmartSpout。其獨特的設計在于,將對瓶蓋的握緊動作和開啟動作大大簡化,因此適合用在兒童或老年人的消費品上。瓶蓋只用單手,就能保證即使在包裝發生了意外的擠壓時,也不會有飲料漏出。
專門為兒童飲料(P’tits Monin)配備的新型瓶蓋
同樣,Seaquist公司還展出了一種專門為兒童飲料(P’tits Monin)配備的新型瓶蓋,造型如小動物的頭一樣。這種旋轉式的瓶蓋擁有吸引兒童注意力的卡通造型,且使用簡單。撕去質量密封條,在開啟瓶蓋時,瓶蓋紅色的卡通造型嘴里會彈出一個用塑料橡膠做的柔軟的舌頭,且起到了吸管的作用。比如,當兒童抓住舌頭放進杯子里時,擠壓瓶體,飲料就可以從舌頭中流暢地落下,既衛生又安全。當瓶蓋被擰緊時,舌頭就會被瓶蓋和瓶體壓住,這也是另一個密封的方式。
外圍設備一覽
眾所周知,拉伸吹塑成型機的性能將決定PET瓶成型質量的好壞,但同時你仍需要其他的外圍設備加以輔助。
新型空氣壓縮機
就PET容器的加工過程而言,傳統壓縮機的壓力最大值為40 bar,但這是遠遠不夠的。Kaeser公司在本次展會上推出了N系列的加速壓縮機,其功率可達45 kW,可以達到在應用所需要的45 bar壓力。其中N 253-G、N 351-G和N 502-G三款設備,能夠在功率范圍從7.5~18.5 kW的條件下將氣壓上升到45 bar。
N系列加速壓縮機有兩汽缸的,也有三汽缸的,通常以較低速度從5 ~13 bar開始啟動,之后通過空氣交換以達到最大值45 bar。
Kaeser加速壓縮機
意大利的SIAD公司也展示了最新的空氣壓縮技術。這個名為TEMPO?的壓縮機可以通過三個階段壓縮90~ 5550 m?/h的空氣。
TEMPO?系列產品的特點是安裝簡便且快速。在結合了力學和空氣學方面的技術后,減少了40%的電力消耗,使得能源消耗和機械振動方面都有了很大的改進;此外,新型的TEMPO?比以往產品節省了15 %的占地空間。新型TEMPO?的導管都是用不銹鋼制成的。
PET注塑成型的外圍設備
在本屆PETpoint上,所展示的注塑成型外圍設備的最顯著特點就是占地空間的減少。意大利的Piovan公司展示了最新款的干燥器(EMK),其特點在于設備釋放的熱能即使在外界環境溫度變化時也不會改變?梢愿鶕饨绲目諝鈦碓O置具體參數,而干燥的數量及能量全部自動化控制。
而對于PET領域而言,Piovan公司的最大創新在于一款由PLC控制的集成進料、加熱/烘干、模塑和批量灌裝功能的設備。
輸送和檢測的新設計
意大利的M.B.公司是 PET 領域專業的輸送設備及系統制造商。該公司的名為Softdrop 的輸送系統能夠將產品從注塑環節直接運送到儲存倉庫,系統包括適時監控軟件和不停機生產的程序。此外,獨特之處還在于包括了一個預成型冷卻系統和一個防塵罩。
PET瓶的氧氣檢測
德國的PreSens公司因其光化學的氧氣和pH傳感元件而聞名,在本次PETpoint上,該公司推出了對PET 瓶氧氣進入量進行非侵入式測量的系統。安裝于PET 瓶內壁上的這個系統,通過Fibox測量系統發出藍色的光學信號,而捕捉到的信號量則表示為相應的氧氣含量。盡管測量過程僅有三秒鐘,但已能保證獲得了至少儲存一年時間的可靠信息。特殊的空氣密封裝置,使傳感元件不會受到通過瓶蓋所帶來的影響。雖然傳感元件沒有與電子元件直接相連,但因為這種傳感元件都是由單獨的單元組成,所以系統仍可以適應長時間的檢測。
吹塑過程中的質量控制與檢測
AgrTopWave公司的PETWall plus Vision?是基于一個精確的攝像檢測系統,對PET容器外壁厚度進行質量控制的系統。外壁厚度傳感器為每一個容器設計了四個測量區,當然還可以由使用者對位置進行調整。系統采用紅外線吸收技術來測量被檢驗區的變化,而攝像頭則對其他比較關鍵的部位如瓶底和封口處進行隨機的檢測。檢測的主要內容包括是否有氣孔、雜質、黑斑等,因為這些都會影響容器的完整性。而像凸凹、刻痕、污點等則會影響容器表面的規則性。
在吹瓶工藝中引入此系統則有諸多益處。最大的好處是即使在高速作業的條件下,也可以精確檢測每一個瓶子。通過系統報告的問題信息可以準確找到出現的位置,從而確保了生產線的正常運行。
PET的回收再利用
正是看到了PET日益增長的市場需求,奧地利的Starlinger公司開發了一種概念為“Recostar iV+”的PET回收再利用設備?梢詫⑹褂眠^的或是預成型的PET瓶先進行切片,再切斷成無定形的圓球;之后在一臺固體凝結器的作用下,將這些樹脂材料拉成細絲。此設備已于2004年6月全面通過了FDA的認證。
此外,同樣是奧地利的EREMA 公司(全球領先的塑料回收再利用系統供應商)也在本次展會上,推出了一款名為 “瓶對瓶”(BTB“bottle to bottle”)的即高效又經濟的PET回收再利用方案,可以對PET的濾紙或片基進行自動熱熔。
PET加工的雜質分離
S+S公司是塑料制造業領域領先的致力于金屬探測和雜質分離的企業,可以提供不僅是單獨的設備,還包括整體解決方案。涉及領域包括整瓶或高感性PET片基的各種分離系統,尤其是對雜質的分離更是有全面的解決方案。在本屆Drinktec 2005上,S+S公司推出了兩款PET再加工解決方案:SPEKTRUM顏色分類器和PETMAG金屬分離器。
第二代SPEKTRUM顏色分類器在對于原料顏色的鑒別性能方面有了很大提高,更高效的閥門使即便是對無色的原料,也可以準確找到并進行分類。此外,第二級的識別分類也引入了更集成化的技術,減少了優質原料的流失幾率。在對PET回收再利用時,新型的操作軟件使得對無色塑料的成型過程更加容易,S+S依然在新一代的SPEKTRUM上采用了“Auto-learn”技術,可以通過編程檢驗到分類過程中原料的優劣性,并自動剔除劣質原料。
PETMAG金屬分離器的高頻探測器,可以檢測到所有種類的金屬雜質,無論在原料中的位置如何、形狀如何。PETMAG利用壓縮空氣的方法將雜質剔除,沒有機械式的壓擠與搬運,也就避免了由于機器失誤發生的風險。
S+S公司再利用部門經理Peter Mayer先生這樣評價到:“無論是SPEKTRUM,還是PETMAG,都是在PET加工領域里,擁有非凡的分離技術的優質提純設備”。
PET的硅化改造
Czech公司利用PTP塑料技術研發出一種避免使用過的PET浪費的改良技術。其具有以下意義:
* 增加聚合物分子鏈的質量;
* 降低熔流指數;
* 增加分子撕裂部分的延伸張力。
改良后的PET分子鏈表現了與硅樹脂很好的對稱性。如果是低質量的聚合物分子,會與硅分子的2、3、4極性端發生反應,以使分子鏈變長,甚至分支。
這個原理具有雙重功效。一方面,低質量的分子微粒可以通過此方法與PET分子鏈緊密結合;另一方面,對于平均質量的聚合物來說,這種機制可以使樹脂得到修補。此外,這種技術還可以讓PET分子與PP或PE分子相結合在一起。
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