現有的瓶口帶螺紋可重復密封的塑料飲料瓶，其主要材料是PET，瓶蓋主要是HDPE，密封位置都是在瓶口頂部，并根據瓶?jì)葔毫Φ拇笮〔煌�分別采取密封墊、密封環(huán)、密封內塞或密封環(huán)與密封內塞結合使用的密封形式，而這些密封形式的不同只對改善密封性能產(chǎn)生作用。如圖1所示的飲料瓶，就是采用了密封環(huán)與密封內塞結合使用的密封形式。

由于密封位置只在瓶口，螺紋部分是沒(méi)有密封的，從生產(chǎn)到消費者飲用的過(guò)程中，很多因素都會(huì )令瓶口螺紋部分產(chǎn)生污染，例如富營(yíng)養飲料灌裝過(guò)程中飲料濺落到瓶口螺紋部分，在細菌和空氣的作用下，瓶口螺紋出現發(fā)霉、積聚色斑的現象；或運輸和儲存過(guò)程不良環(huán)境導致原來(lái)干凈的瓶口螺紋污染，例如飲料售賣(mài)時(shí)長(cháng)期放在冰水里。

很多消費者都會(huì )經(jīng)歷打開(kāi)瓶蓋后發(fā)現瓶口螺紋處的污物，因為瓶蓋已經(jīng)打開(kāi)，投訴的效果有限，只好自認倒霉。從飲用習慣來(lái)看，大部分消費者飲用塑料瓶裝飲料時(shí)都不用吸管，是用口直接包含瓶口，螺紋處的污染物會(huì )隨著(zhù)進(jìn)入體內，這種現象在兒童身上尤其突出。

事實(shí)上，很多飲料生產(chǎn)商都面對這個(gè)問(wèn)題，而且也在采取各種方法去解決，如控制灌裝量、減少灌裝到封蓋傳送的震動(dòng)、封蓋前的瓶口清洗等，但仍不時(shí)出現這個(gè)問(wèn)題，而且目前的各種方法都不能根本解決，如熱灌裝要求的滿(mǎn)口液位和溢出就是一個(gè)矛盾。這種缺陷的產(chǎn)品有時(shí)甚至超過(guò)1％，生產(chǎn)商經(jīng)常因為這個(gè)問(wèn)題出現產(chǎn)品內部回收，另外在運輸和售賣(mài)過(guò)程的污染也難以控制，最終流到消費者手上的產(chǎn)品也不少，招致投訴，嚴重影響產(chǎn)品聲譽(yù)。

從上面的缺陷原因分析看，問(wèn)題主要是瓶口螺紋部分沒(méi)有密封，從市場(chǎng)上的食品包裝看，已經(jīng)有一些保護消費者可直接接觸到部位的設計，例如八寶粥上的膠蓋，但這些包裝是外加上的，密封效果一般，而且成本增加較多，在塑料飲料瓶里還沒(méi)有這種保護性包裝。那么有沒(méi)有一種簡(jiǎn)單而成本不致過(guò)高的包裝呢?我們提出一種實(shí)用、可行的辦法。

從密封原理來(lái)看，上面提到的塑料飲料瓶密封主要有兩種，一是瓶蓋里的頂密封墊，密封墊有一次成型和后加(二片蓋)兩種，二是瓶口的密封內塞。密封墊靠瓶口頂端對密封墊的擠壓變形起密封作用；內塞是靠其外徑與瓶口內徑的過(guò)盈配合起密封作用。由于不同的原理，密封墊瓶蓋能耐受較大的瓶?jì)葔毫�，目前多種飲料塑料瓶包裝里都有用到，內塞瓶蓋就相對較多數用在瓶?jì)葔毫�沒(méi)有或較少的飲料品種，如目前大多數熱灌裝飲料，其密封性能同內塞外徑與瓶口內徑配合、內塞材料有關(guān)。

從生產(chǎn)工藝看，內塞瓶蓋工藝簡(jiǎn)單，成本較低，重新旋緊的密封性變化少，因此在非碳酸飲料使用廣泛。從其密封原理看，其密封性與瓶蓋的最終旋緊扭力沒(méi)有關(guān)系，實(shí)際生產(chǎn)旋蓋要求的最終旋緊扭力僅防止瓶蓋的意外返松。因此，我們就可通過(guò)如圖2的改進(jìn)內塞式密封來(lái)獲得需要的瓶口螺紋密封。

上面提到的兩種密封原理在該種結構中都利用到了，飲料瓶瓶口陽(yáng)螺紋下方設有密封凸臺，瓶蓋內側壁形成與密封凸臺吻合的接觸面，且在該接觸面處有氣密封環(huán)，氣密封環(huán)可與瓶蓋一體注塑(壓塑)成型或為活動(dòng)密封墊。瓶蓋旋緊前，內塞壓入瓶口密封飲料，旋緊后，靠氣密封環(huán)壓緊實(shí)現了螺紋與飲料和外界的隔離，在這種結構里，防盜環(huán)的結構和位置沒(méi)有任何改變。由于兩種密封原理的可靠性早已被證實(shí)，因此，此結構的密封可靠性也是不容置疑的，瓶蓋和瓶子具體尺寸設計，特別是密封部位可按現有瓶蓋和瓶子設計，新結構密封性能將不低于目前結構的瓶蓋和瓶子。

我們通過(guò)制作新結構瓶口的樣品模擬實(shí)際生產(chǎn)和儲存條件(87℃熱水清洗蓋、瓶螺紋，灌裝87℃、10％橙汁飲料，旋緊扭力約12LBS，螺紋處沾染飲料，常溫較大灰塵空氣擺放儲存和常溫水里儲存3個(gè)月)，未發(fā)現螺紋處出現本文開(kāi)始提到的問(wèn)題。目前有些內塞式瓶蓋在其內頂部設計有氣密封環(huán)，如圖3所示，在內塞和氣密封環(huán)之間的位置E就如我們設計的新結構中的螺紋位置，我們在不同市場(chǎng)上收集到的大量樣品中從沒(méi)有發(fā)現該處有發(fā)霉、色斑的現象。

從應用角度看，這種瓶和蓋也可解決我們使用目前瓶和瓶蓋碰到的一些問(wèn)題，如目前使用內塞蓋的熱灌裝產(chǎn)品在冷卻后會(huì )出現旋開(kāi)扭力比旋入扭力小，原因是瓶子冷卻后各部分尺寸變小，導致蓋子螺紋與蓋頂的拉伸預應力變小。生產(chǎn)時(shí)只好將旋蓋扭力加大，例如要達到12LBS的旋開(kāi)扭力，旋入扭力就要達到28LBS或以上，這種情況對設備要求較高，且難以控制，瓶頸托極易產(chǎn)生刮絲現象，影響外觀(guān)質(zhì)量。新結構的旋緊和旋開(kāi)力決定于瓶蓋螺紋到密封氣環(huán)的壓應力，瓶子冷卻后產(chǎn)生的各尺寸縮小會(huì )導致原來(lái)的壓應力加火，也就是要達到要求的旋開(kāi)扭力，旋緊扭力會(huì )比原來(lái)少很多，旋蓋機的要求也相應減少，刮絲問(wèn)題也會(huì )減少，外觀(guān)質(zhì)量更有保障。

從瓶蓋和瓶子的生產(chǎn)工藝來(lái)看，此新結構的實(shí)現與現在的瓶蓋和瓶子一樣。僅從技術(shù)看，采取這種包裝結構沒(méi)有任何困難，瓶蓋、瓶子生產(chǎn)只需更換新模具，洗瓶、灌裝、旋蓋等設備只需稍作更改就可實(shí)現轉換。由于新瓶蓋和瓶子的重量都有所增加，飲料這個(gè)微利行業(yè)消化這部分增加的成本會(huì )較敏感。但這部分成本的增加相對于消費者健康的損害和生產(chǎn)商形象的損害是微不足道的，一旦這種新包裝推向市場(chǎng)，使消費者了解到目前塑料飲料瓶包裝的缺陷，獲得廣泛的認同，這種新包裝將會(huì )迅速替代舊包裝，市場(chǎng)需求是永遠的真理。