［摘要］ 分析了PET熱灌裝瓶瓶型設計及選擇中需考慮的若干變數，并提出了一些PET熱灌裝瓶成型過(guò)程中改善耐熱性能的工藝方法。

　　［關(guān)鍵詞］ PET 熱灌裝 瓶型 耐熱性能

　　[Abstract] Analysis the key elements of bottle shape which must be considered when design and choose a PET heat set bottle. Several solutions to optimize the heat resisting properties are also been introduced.

　　[Key Words] PET; heat set; bottle shape; heat resisting property

　　一、前言

　　生產(chǎn)低酸度、中性飲料，如茶、果汁、果味水等時(shí)，須對灌裝后的半成品及瓶器進(jìn)行滅菌處理，以便控制產(chǎn)品的微生物污染�？晒┻x擇的灌裝方法有：
　　1. 添加防腐劑；
　　2. 無(wú)菌或冷滅菌灌裝；
　　3. 熱灌裝（含氣飲料除外）；
　　4. 巴氏滅菌。

　　近年以來(lái)，熱灌裝技術(shù)因其安全性、經(jīng)濟性較好而在我國飲料行業(yè)被廣泛采用，前景十分廣闊。下面是筆者在實(shí)際工作中，通過(guò)對一步法熱灌裝制瓶機及熱灌裝設備的工作原理探索所得的總結分析。

　　二．熱灌裝工藝簡(jiǎn)述

　　熱灌裝工藝中，產(chǎn)品經(jīng)UHT超高溫滅菌處理（瞬時(shí)加熱至120⁰C~140⁰C，停留數十秒鐘），然后降溫至灌裝溫度（85⁰C~90⁰C）。灌裝封蓋后，瓶身倒置或側躺30秒鐘左右，以便對瓶蓋及瓶頸部位進(jìn)行與瓶身同溫度的滅菌處理。瓶子在高溫下停留一定時(shí)間（30~120秒）后，送入冷卻通道，分段將瓶子冷卻至34⁰C~38⁰C（通過(guò)冷卻通道的時(shí)間約為12~20分鐘），隨后對瓶子進(jìn)行貼標、裝箱等后道包裝。

　　三．耐熱瓶瓶型設計要點(diǎn)

　　設計耐熱瓶瓶型時(shí)，必須考慮以下因素：

　　1. 灌裝后30秒鐘內，瓶?jì)日龎荷仙�。這是因為：
　�。�1） 灌裝后瓶?jì)葰埩艨諝鉁囟葟?/SPAN>30⁰C左右上升至80⁰C~90⁰C；
　�。�2） 雙向拉伸取向的PET瓶在受熱后收縮，容積減小。在高溫下，瓶子必須能夠承受0.1~0.3Bar的正壓而不至于產(chǎn)生永久變形。

　　2. PET瓶在高溫下的容積收縮。普通PET瓶在85⁰C時(shí)收縮率可達20%。但是，使用耐熱瓶專(zhuān)用PET粒子吹制的耐熱瓶的收縮率通常在1%~1.5%之間；

　　3. 灌裝后收縮量及灌裝點(diǎn)變化。灌裝溫度越高。瓶器容積收縮越大。實(shí)驗表明，在86⁰C~90⁰C間的容積收縮率對溫度上升尤其敏感。灌裝點(diǎn)高度越低，灌裝后瓶?jì)葰埩艨諝馊莘e越大，瓶器收縮也越大。這是因為瓶?jì)葰埩艨諝馊莘e越大，抵抗瓶器收縮變形的能力越小。通常，熱灌裝瓶灌裝點(diǎn)在瓶器支撐環(huán)處。

　　圖1 熱灌裝瓶容積收縮率與灌裝溫度的關(guān)系

　　4. 吹塑成型后循環(huán)吹氣冷卻時(shí)間對瓶器容積、結晶度和剛度均有影響。循環(huán)吹氣冷卻時(shí)間越長(cháng)，瓶器容積越大。因此，設計瓶型時(shí)務(wù)必考慮使用最低的高壓空氣消耗量來(lái)達到瓶子的最佳性能。

　　5. 熱灌裝后的飲料降至室溫時(shí)，因飲料在不同溫度下比重的變化導致瓶?jì)纫后w容積下降2%左右。同時(shí)，溫度下降還導致瓶?jì)葰埩艨諝庠谝后w中的溶解度上升。這一切都導致瓶?jì)葰埩艨諝獾娜莘e膨脹，產(chǎn)生0.2~0.3倍大氣壓的負壓。灌裝后空腔部分（殘留空氣）壓力和瓶器溫度、時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)見(jiàn)下圖。