為了滿足啤酒現代化灌裝機械高速灌裝的要求,啤酒瓶生產廠家努力提高設備水平和各工序管理水平,對啤酒瓶質量的內控標準已由10年前的合格品標準上升為優等品標準,甚至超出優等品標準。
由于啤酒瓶企業和啤酒企業發展的不平衡,特別是啤酒行業走向集團化后,其規模、質量、檔次和品牌都上了一個臺階,而與之配套的啤酒瓶企業發展則較慢,啤酒瓶企業已經跟不上啤酒企業的發展節拍,差距還越來越大了。
啤酒和啤酒瓶,量大而面廣,與人民生活密切相關,需要進一步提高消費的安全性。怎樣才能使啤酒瓶質量與啤酒灌裝質量協調和統一呢?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行的多個新產品瓶形開發的實踐和兩企業十多年來合作的經歷,圍繞啤酒瓶GB4544-1996,從幾個方面進行探討。
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,即啤酒企業對啤酒瓶的強度要求更高了。啤酒企業積極追求規模和效益,其市場營銷策劃逐漸與產品外形包裝結合起來。而新瓶型設計又以外形獨特加上酒體品質改進,以產品質量提高來爭取更多的消費者。實際上,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,且極易受到沖撞和劃傷,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,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數量較大、市場反映較好的新型瓶有700mL和600mL啤酒瓶。這兩種瓶子特點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%。啤酒企業為了啤酒的優質優等,C02的含量趨向于取上限,對于需多次回收使用的啤酒瓶來說,在外形設計過程中,更要注意不能一味追求新穎、奇,特和美觀,要考慮到異形瓶易出現壁薄等弱點,避免這些弱點就是避免爆破源。
啤酒瓶外形以簡潔圓滑為主,選擇圓柱體外形設計時,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很穩定。以桂林晶盛玻璃有限責任公司的經驗,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,剩余空間與公稱容量之比為頂隙率,一般以內容物種類和外觀要求而定。
對于罐頭,內容物表面與罐蓋之間的距離一般為6-8mm,頂隙過大會顯得盛裝容量不足,而且存留空氣多,對罐藏不利。頂隙過小,在殺菌時因內容物膨脹而使罐頭變形,影響縫線的嚴密度。由于啤酒富含CO2氣體,剩余空間起重要的緩沖作用。