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      ［摘要］ 分析了PET熱灌裝瓶瓶型設(shè)計及選擇中需考慮的若干變數(shù)，并提出了一些PET熱灌裝瓶成型過程中改善耐熱性能的工藝方法?！　。坳P(guān)鍵詞］ PET 熱灌裝 瓶型 耐熱性能一、前言　　生產(chǎn)低酸度、中性飲料，如茶、果汁、果味水等時，須對灌裝后的半成品及瓶器進行滅菌處理，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. 無菌或冷滅菌灌裝；　　3. 熱灌裝（含氣飲料除外）；　　4. 巴氏滅菌?！　〗暌詠?，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。下面是筆者在實際工作中，通過對一步法熱灌裝制瓶機及熱灌裝設(shè)備的工作原理探索所得的總結(jié)分析。 二．熱灌裝工藝簡述　　熱灌裝工藝中，產(chǎn)品經(jīng)UHT超高溫滅菌處理（瞬時加熱至1200C~1400C，停留數(shù)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(cè)躺30秒鐘左右，以便對瓶蓋及瓶頸部位進行與瓶身同溫度的滅菌處理。瓶子在高溫下停留一定時間（30~120秒）后，送入冷卻通道，分段將瓶子冷卻至340C~380C（通過冷卻通道的時間約為12~20分鐘），隨后對瓶子進行貼標(biāo)、裝箱等后道包裝。三．耐熱瓶瓶型設(shè)計要點　　設(shè)計耐熱瓶瓶型時，必須考慮以下因素：　　1. 灌裝后30秒鐘內(nèi)，瓶內(nèi)正壓上升。這是因為：　　（1） 灌裝后瓶內(nèi)殘留空氣溫度從300C左右上升至800C~900C；　?。?） 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?！　?. PET瓶在高溫下的容積收縮。普通PET瓶在850C時收縮率可達(dá)20%。但是，使用耐熱瓶專用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變化。灌裝溫度越高。瓶器容積收縮越大。實驗表明，在860C~900C間的容積收縮率對溫度上升尤其敏感。灌裝點高度越低，灌裝后瓶內(nèi)殘留空氣容積越大，瓶器收縮也越大。這是因為瓶內(nèi)殘留空氣容積越大，抵抗瓶器收縮變形的能力越小。通常，熱灌裝瓶灌裝點在瓶器支撐環(huán)處?！　D1 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)吹氣冷卻時間對瓶器容積、結(jié)晶度和剛度均有影響。循環(huán)吹氣冷卻時間越長，瓶器容積越大。因此，設(shè)計瓶型時務(wù)必考慮使用最低的高壓空氣消耗量來達(dá)到瓶子的最佳性能。 　　5. 熱灌裝后的飲料降至室溫時，因飲料在不同溫度下比重的變化導(dǎo)致瓶內(nèi)液體容積下降2%左右。同時，溫度下降還導(dǎo)致瓶內(nèi)殘留空氣在液體中的溶解度上升。這一切都導(dǎo)致瓶內(nèi)殘留空氣的容積膨脹，產(chǎn)生0.2~0.3倍大氣壓的負(fù)壓。灌裝后空腔部分（殘留空氣）壓力和瓶器溫度、時間的關(guān)系曲線見下圖?！　D2 灌裝后空腔部分（殘留空氣）壓力和瓶器溫度、時間的關(guān)系曲線因此，耐熱瓶必須符合以下要求：（1） 高溫下（850C~900C）容積收縮率在1%~1.5%之間；（2） 30%以上的結(jié)晶度，確保良好的耐熱性能和較弱的水分吸附能力（瓶壁吸附的水分象分子鏈間的潤滑劑一樣降低瓶子的機械性能；（3） 合理的壁厚分布，避免熱灌裝后的非線性收縮（變形）；（4） 瓶身采取特殊的板框形結(jié)構(gòu)設(shè)計，瓶底設(shè)有內(nèi)凹加強筋，用以承受瓶子冷卻至室溫后瓶內(nèi)負(fù)壓。(待續(xù))