為了滿(mǎn)足啤酒現代化灌裝機械高速灌裝的要求,啤酒瓶生產(chǎn)廠(chǎng)家努力提高設備水平和各工序管理水平,對啤酒瓶質(zhì)量的內控標準已由10年前的合格品標準上升為優(yōu)等品標準,甚至超出優(yōu)等品標準。
由于啤酒瓶企業(yè)和啤酒企業(yè)發(fā)展的不平衡,特別是啤酒行業(yè)走向集團化后,其規模、質(zhì)量、檔次和品牌都上了一個(gè)臺階,而與之配套的啤酒瓶企業(yè)發(fā)展則較慢,啤酒瓶企業(yè)已經(jīng)跟不上啤酒企業(yè)的發(fā)展節拍,差距還越來(lái)越大了。
啤酒和啤酒瓶,量大而面廣,與人民生活密切相關(guān),需要進(jìn)一步提高消費的安全性。怎樣才能使啤酒瓶質(zhì)量與啤酒灌裝質(zhì)量協(xié)調和統一呢?下面結合桂林晶盛玻璃有限責任公司與燕京啤酒(桂林漓泉)股份有限公司共同進(jìn)行的多個(gè)新產(chǎn)品瓶形開(kāi)發(fā)的實(shí)踐和兩企業(yè)十多年來(lái)合作的經(jīng)歷,圍繞啤酒瓶GB4544-1996,從幾個(gè)方面進(jìn)行探討。
啤酒瓶外形設計
新的啤酒標準GB4927-2001增加了啤酒中C02的上限,強調了對玻璃啤酒瓶的要求,即啤酒企業(yè)對啤酒瓶的強度要求更高了。啤酒企業(yè)積極追求規模和效益,其市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)策劃逐漸與產(chǎn)品外形包裝結合起來(lái)。而新瓶型設計又以外形獨特加上酒體品質(zhì)改進(jìn),以產(chǎn)品質(zhì)量提高來(lái)爭取更多的消費者。實(shí)際上,瓶子的形狀對其強度有很大的影響。形狀復雜的瓶子,很容易出現玻璃分布厚薄不均勻,特別在棱角突出處,易集中扭曲應力,且極易受到?jīng)_撞和劃傷,使玻璃瓶的耐內壓強度、抗沖擊強度和耐熱急變性能下降。從耐內壓力公式:Pmax=2t·δg/D式中Pmax--耐內壓強度,t--玻璃厚度,D--瓶身外徑,δ--玻璃抗張強度,可看出:瓶子厚度越大、直徑越小,耐內壓力越好。最近幾年來(lái),桂林晶盛玻璃有限責任公司與燕京啤酒(桂林漓泉)股份有限公司共同設計的生產(chǎn)數量較大、市場(chǎng)反映較好的新型瓶有700mL和600mL啤酒瓶。這兩種瓶子特點(diǎn)是瓶肩部位和瓶底下部帶凹凸狀,具有明顯的冰花效果。據統計,在同等灌裝條件下,640mL普通瓶爆瓶率為0.5%左右,600mL冰花瓶爆瓶率為1.5%左右,而700mL冰花瓶爆瓶率高達6%。啤酒企業(yè)為了啤酒的優(yōu)質(zhì)優(yōu)等,C02的含量趨向于取上限,對于需多次回收使用的啤酒瓶來(lái)說(shuō),在外形設計過(guò)程中,更要注意不能一味追求新穎、奇,特和美觀(guān),要考慮到異形瓶易出現壁薄等弱點(diǎn),避免這些弱點(diǎn)就是避免爆破源。
啤酒瓶外形以簡(jiǎn)潔圓滑為主,選擇圓柱體外形設計時(shí),還需注意瓶肩形狀和瓶跟形狀。
瓶頸和瓶身的連接以瓶肩過(guò)渡,要避免棱角分明的端肩形狀,溜肩形狀顯得緩和,玻璃厚薄分布均勻,應力的分布也均勻,垂直荷重強度好。由于溜肩受到的應力較少,所以抗機械沖擊強度和抗水沖擊強度都好。建議肩內外弧R1、R2分別為78°、110°。
1.瓶跟形狀
瓶跟處的圓角要適當大。這樣,瓶底接觸面減少,瓶跟不易被擦傷,又沒(méi)有明顯的拐彎角,厚薄差相對較小,內部應力和表面擦傷都不會(huì )集中在同一位置面上,所以抗熱沖擊性能、垂直荷重分布均勻性和抗水沖擊強度都會(huì )很穩定。以桂林晶盛玻璃有限責任公司的經(jīng)驗,認為瓶跟底角弧半徑R=45°為合適,建議在GB4544外形圖例中確定底角弧半徑為R3=45°。
關(guān)于剩余空間(頂隙)
瓶罐在灌裝后,其液面到瓶蓋之間的容量為剩余空間,剩余空間與公稱(chēng)容量之比為頂隙率,一般以?xún)热菸锓N類(lèi)和外觀(guān)要求而定。
對于罐頭,內容物表面與罐蓋之間的距離一般為6-8mm,頂隙過(guò)大會(huì )顯得盛裝容量不足,而且存留空氣多,對罐藏不利。頂隙過(guò)小,在殺菌時(shí)因內容物膨脹而使罐頭變形,影響縫線(xiàn)的嚴密度。由于啤酒富含CO2氣體,剩余空間起重要的緩沖作用。