2024年4月20日发(作者：扬天m4000q)

PET热灌装瓶问题

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PET热灌装瓶的生产原理是：PET饮料瓶（一般都采用注塑成

瓶坯）→加热后瓶坯被纵向拉伸→横向拉伸→吹瓶成型。这

一生产过程中的最后成型采用机械冷定型，故一般PET瓶子

在使用中一旦温度达到PET玻璃化温度（78℃）左右时，其

分子链就会松弛，瓶子产生严重的收缩现象，故这种瓶子只

适合冷灌装饮料。

热灌装瓶在上述工艺的拉伸定型过程中，始终处于较高的温

度（140℃左右），PET分子链在松弛状态下被高温定型，最

后瓶体产生了大量整齐、密集的结晶，结晶度可达30％～

45％，使瓶子产生了较高的耐热性能，并成为具有实用意义

的热灌装瓶。

一次吹方式。即瓶从瓶坯到成型过程中，只进行一次吹塑工

艺，方式为模具加热至100～180℃。当瓶坯被拉伸、吹塑至

瓶子模具的形状时，热定型结晶过程将持续数秒至10多秒，

这种方式的特点是：设备较为简单，成本较低，且调换零配

件后，可生产普通PET瓶；占地面积较小；由于瓶子会在模

具上直接加热，故热能消耗较小。缺点是加温处理温度较二

次吹方式低，结晶化程度稍低，耐热性也稍差，耐热温度为

85℃～90℃；瓶子须经加温处理及冷却等程序，增加了生产

周期的时间。一次吹方式的生产设备目前国内主要是法国西

得乐公司和意大利西帕公司的设备。

二次吹方式。二次吹方式是先把瓶坯吹至较大的体积（约

为瓶容量的两倍），然后加热至200℃左右，再让它缩小，再

一次吹塑成最终的瓶子形状，二次吹的特点是：优点为由于

加温处理的温度较高，结晶化的比率相应提高，耐热性可达

90℃～95℃；由于加温处理的工序可独立进行，因而能达到

较高的生产效率。缺点是机器体积庞大且复杂，价格较高；

占地面积较大；能耗较高。二次吹设备目前国内主要由日本

的日精ASB机械株式会社提供。

PET热灌装瓶瓶型要素及耐热性能的改善

·日期：2005年7月28日 · 来源：2004.1

【科印网报道】［摘要］ 分析了PET热灌装瓶瓶型设计

及选择中需考虑的若干变数，并提出了一些PET热灌装瓶成

型过程中改善耐热性能的工艺方法。

一、前言

生产低酸度、中性饮料，如茶、果汁、果味水等时，须

对灌装后的半成品及瓶器进行灭菌处理，以便控制产品的微

生物污染。可供选择的灌装方法有：

1. 添加防腐剂；

2. 无菌或冷灭菌灌装；

3. 热灌装（含气饮料除外）；

4. 巴氏灭菌。

近年以来，热灌装技术因其安全性、经济性较好而在我

国饮料行业被广泛采用，前景十分广阔。下面是笔者在实际

工作中，通过对一步法热灌装制瓶机及热灌装设备的工作原

理探索所得的总结分析。

二．热灌装工艺简述

热灌装工艺中，产品经UHT超高温灭菌处理（瞬时加热

至1200C~1400C，停留数十秒钟），然后降温至灌装温度

（850C~900C）。灌装封盖后，瓶身倒置或侧躺30秒钟左右，

以便对瓶盖及瓶颈部位进行与瓶身同温度的灭菌处理。瓶子

在高温下停留一定时间（30~120秒）后，送入冷却通道，分

段将瓶子冷却至340C~380C（通过冷却通道的时间约为12~20

分钟），随后对瓶子进行贴标、装箱等后道包装。

三．耐热瓶瓶型设计要点

设计耐热瓶瓶型时，必须考虑以下因素：

1. 灌装后30秒钟内，瓶内正压上升。这是因为：

（1） 灌装后瓶内残留空气温度从300C左右上升至

800C~900C；

（2） 双向拉伸取向的PET瓶在受热后收缩，容积减小。

在高温下，瓶子必须能够承受0.1~0.3Bar的正压而不至于产

生永久变形。

2. PET瓶在高温下的容积收缩。普通PET瓶在850C时收

缩率可达20%。但是，使用耐热瓶专用PET粒子吹制的耐热瓶

的收缩率通常在1%~1.5%之间；

3. 灌装后收缩量及灌装点变化。灌装温度越高。瓶器容

积收缩越大。实验表明，在860C~900C间的容积收缩率对温

度上升尤其敏感。灌装点高度越低，灌装后瓶内残留空气容

积越大，瓶器收缩也越大。这是因为瓶内残留空气容积越大，

抵抗瓶器收缩变形的能力越小。通常，热灌装瓶灌装点在瓶

器支撑环处。

图1 热灌装瓶容积收缩率与灌装温度的关系

4. 吹塑成型后循环吹气冷却时间对瓶器容积、结晶度和

刚度均有影响。循环吹气冷却时间越长，瓶器容积越大。因

此，设计瓶型时务必考虑使用最低的高压空气消耗量来达到

瓶子的最佳性能。

5. 热灌装后的饮料降至室温时，因饮料在不同温度下比

重的变化导致瓶内液体容积下降2%左右。同时，温度下降还

导致瓶内残留空气在液体中的溶解度上升。这一切都导致瓶

内残留空气的容积膨胀，产生0.2~0.3倍大气压的负压。灌

装后空腔部分（残留空气）压力和瓶器温度、时间的关系曲