曾忠斌，郭宏星，李麗莎，楊京亭，王亞男

基于循環(huán)經(jīng)濟下增加回收啤酒瓶原型復(fù)用率工藝的研究

曾忠斌1,2，郭宏星3，李麗莎1,2，楊京亭4，王亞男1

（1.甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，蘭州 730000；2.國家包裝產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心（蘭州），蘭州 730000；3.青島啤酒武威責(zé)任有限公司，甘肅 武威 733000； 4.北京華宇達玻璃技術(shù)應(yīng)用研究院，北京 100000）

穩(wěn)定啤酒企業(yè)使用的可回收玻璃啤酒瓶的物理力學(xué)性能，增加瓶體表面美觀及光滑度，減少重復(fù)使用過程中爆瓶的概率，保障消費安全。通過模擬消費周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，在回收舊啤酒瓶清洗后到灌裝前磨損最嚴(yán)重的灌裝線上，加裝研發(fā)的設(shè)備，將一種安全的氧化OPE蠟乳液均勻涂覆在瓶體表面，并重復(fù)灌裝—周轉(zhuǎn)—清洗—灌裝整個循環(huán)過程，采集試驗數(shù)據(jù)。通過采集各循環(huán)輪次中試驗組和對照組的測試數(shù)據(jù)分析可知，經(jīng)過工藝改進后的試驗組，每輪次都直觀可見瓶體表面明亮如新瓶，其物理力學(xué)性能各項檢測指標(biāo)明顯優(yōu)于對照組的，試驗組的重復(fù)使用次數(shù)比對照組的增加了2.5倍以上。該工藝可以有效降低回收舊啤酒瓶的表面摩擦因數(shù)，改善清洗后瓶體表面的滯澀現(xiàn)象，減少接觸磨損對瓶體產(chǎn)生的傷害，延緩力學(xué)性能的衰減速度，達到循環(huán)經(jīng)濟提倡的增加同目的重復(fù)使用的頻次，減少新瓶的使用量和成本。同時為修訂后的新GB 4544—2020《啤酒瓶》中增加的可回收舊瓶指標(biāo)要求提供穩(wěn)定質(zhì)量的工藝支持。

循環(huán)經(jīng)濟；可回收啤酒瓶；同目的使用；防磨損；原型復(fù)用；低碳經(jīng)濟；綠色包裝

在我國極力倡導(dǎo)循環(huán)型經(jīng)濟的大環(huán)境下，玻璃包裝制品憑借著密封性好、耐高溫、易消毒、可回收等物理特性，且能保持其內(nèi)容物最原始味道，以及具有惰性的化學(xué)性能等優(yōu)勢，被譽為可以100%回收利用且不會影響質(zhì)量和純度的良性、綠色、環(huán)境友好型包裝材料[1-2]。作為世界上最大的啤酒生產(chǎn)和消費國，我國食品接觸用玻璃包裝容器（瓶罐）產(chǎn)品中，啤酒瓶占據(jù)著70%以上的份額，約占啤酒包裝成本的30%[3]。2020年下半年以來，玻璃價格最高漲幅超過110%[4]，對終端企業(yè)造成很大的壓力。成本的控制是企業(yè)提高經(jīng)濟效益的根本策略，而降低生產(chǎn)物料的損消耗是企業(yè)全方位成本控制最有效、最直接的方式，最終結(jié)果是給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟收益。英國一項針對碳酸飲料包裝的研究顯示，如果重復(fù)使用玻璃瓶一次，減排效益就能達到40%；重復(fù)使用8次以上，減排貢獻可達65%[5]。

玻璃瓶罐是為數(shù)不多可以完全實現(xiàn)同目的多次重復(fù)利用的產(chǎn)品。在失去使用功能后回收可完全作為原始材料再次利用，能降低制造成本及節(jié)約自然資源，對保護環(huán)境帶來積極的影響[6]。每增加一次同目的使用頻次，可以降低可觀的成本支出，給企業(yè)帶來巨大利潤空間。歷年來玻璃啤酒瓶使用量有增無減，對資源的消耗和環(huán)境的保護造成極大的壓力，如果玻璃瓶僅作為一次性使用，由于其質(zhì)量和生產(chǎn)過程的高耗能，無法與其他材料在環(huán)境影響指數(shù)上媲美，若增加其重復(fù)使用率，則是很好的選擇。以巴西的軟飲為例的研究表明，玻璃瓶重復(fù)使用率達到40次會比其他包裝的環(huán)境效益更好[7]。對各啤酒企業(yè)而言，增加啤酒瓶的重復(fù)使用率是循環(huán)經(jīng)濟再利用的深度體現(xiàn)，是為節(jié)能降耗，減少碳排放所進行的最有價值的技術(shù)革新[8]。

課題項目是在響應(yīng)循環(huán)經(jīng)濟，倡導(dǎo)增加過程中產(chǎn)品的同目的再利用率這一理念下，專門針對啤酒生產(chǎn)企業(yè)大量使用中的回收啤酒瓶研發(fā)的技術(shù)改造工藝。在滿足新GB 4544—2020《啤酒瓶》質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，增加其以初始狀態(tài)同目的多次使用頻次，解決因環(huán)保不達標(biāo)、改造成本高、產(chǎn)能下降等因素所帶來季節(jié)性缺貨的困擾，為啤酒企業(yè)緩解供需矛盾，解決燃眉之急；同時增加產(chǎn)品包裝附加值，減少一次性輕量瓶、新啤酒瓶的使用量，以及減少因制造所消耗的自然資源和碳排放。

1 理論依據(jù)

摩擦力分為靜摩擦、滾動摩擦、滑動摩擦等3種。摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)。假如2種固體材料之間相互施加的壓力非常大，那么固體摩擦就會造成表面的磨損。若2個運動面之間有一層潤滑油，那么2個運動面不直接接觸，運動面與潤滑油的分子之間的液體摩擦僅會產(chǎn)生極小的磨損[9]。

通過對啤酒瓶破裂原因的分析可知，啤酒瓶在重復(fù)使用中，摩擦、碰撞的表面磨損對瓶體造成的微裂紋是影響其質(zhì)量穩(wěn)定和使用壽命的主要因素。微裂紋的產(chǎn)生一般有以下誘因?qū)е拢好黠@的玻璃裂紋、外界鑲嵌物（夾雜）、玻璃與其他物體接觸痕（接觸損傷、摩擦損傷、撞擊損傷），以及玻璃制造過程中自身產(chǎn)生的結(jié)石和氣泡。從破裂的部位可分為玻璃瓶的內(nèi)表面、玻璃瓶的外表面[10]?；瑒咏佑|時產(chǎn)生的擦傷應(yīng)力如圖1所示。擦傷是回收舊瓶在重復(fù)循環(huán)使用周期中，最容易受到的機械損傷，而產(chǎn)生微裂紋的誘因是接觸損傷、摩擦損傷、撞擊損傷。

圖1 擦傷應(yīng)力

1）接觸損傷如圖2所示。一種情況是由鈍的、不尖銳鋒利的硬物在垂直作用力下直接被擠壓進玻璃里造成的，其特征是玻璃表面呈錐狀沖擊，形成循環(huán)狀裂紋。當(dāng)接觸范圍減小時，應(yīng)力水平和潛在損傷可能性增加。接觸損傷的另一種情況是尖銳的硬物被擠壓入玻璃里，其特征是玻璃表面呈鋸齒狀。

圖2 接觸損傷圖片（放大50倍）

2）當(dāng)有鈍的、堅硬物體在玻璃表面滑動，與玻璃表面產(chǎn)生摩擦，就會形成摩擦損傷，見圖3。其特征是連續(xù)的月牙狀的裂紋沿著公共軸線排列，月牙的方向指著摩擦物體滑動的方向。但是如果玻璃表面有良好的表面保護處理，可以消除或降低這類的損傷。溫度較高的或干凈的玻璃表面較易產(chǎn)生這類的損傷。

3）撞擊損傷也叫劈裂損傷如圖4a所示，就是有尖銳的硬物在玻璃表面進行滑動，尖銳的硬物與玻璃表面摩擦產(chǎn)生損傷。其特征是玻璃表面直接裂開一個口子，玻璃表面有尖銳裂縫如圖4b所示。這種情況的損傷造成的裂紋對玻璃的完整性的破壞是比較嚴(yán)重的，大多已不能再次承受較大外力負荷的沖擊，很容易破裂。

2 原因分析

接觸損傷和摩擦損傷是市面上啤酒瓶磨損常見的問題，肉眼可見最直觀的是“表面磨損”現(xiàn)象，因磨損次數(shù)、強度、時間等不同，輕微的損傷不易看到，個別瓶磨損十分嚴(yán)重，表面呈現(xiàn)劃痕、擦痕、磨痕等，使得瓶體外觀失去玻璃應(yīng)有的光澤、通透、明亮效果。造成這種現(xiàn)象的原因主要有：啤酒瓶在回收環(huán)節(jié)中人工的粗暴裝卸、在洗瓶機內(nèi)翻滾磨損[11]、在灌裝線上摩擦碰撞、產(chǎn)品運輸半徑過長、消費者使用方式不當(dāng)?shù)取?/p>

圖3 摩擦損傷圖片（放大50倍）

圖4 撞擊損傷圖片（放大50倍）

通過對整個循環(huán)流通環(huán)節(jié)的診斷，瓶子外表接觸互碰、互磨最多的情況發(fā)生在回收物流和啤酒廠灌裝線上這2個環(huán)節(jié)。出現(xiàn)擦傷、磨損的部位大多集中在瓶體周長最大處，如：瓶跟或瓶肩，一般視瓶形而異。長時間多次和連續(xù)的磨損，會在易接觸的部位形成一圈磨砂狀擦傷痕跡，而這種磨痕的寬窄和連續(xù)性基本反映出啤酒瓶的損傷程度。隨著周轉(zhuǎn)循環(huán)次數(shù)的增加，瓶子接觸部位的磨砂狀痕跡也隨著變寬、連續(xù)、變深而形成環(huán)狀。如圖5所示，瓶身上的環(huán)狀磨痕不但影響著瓶子的質(zhì)量，也嚴(yán)重影響了成品啤酒的外在感觀。

3 工藝線路

摩擦力的大小與接觸面粗糙程度和接觸面的壓力有關(guān)。清洗后的啤酒瓶表面滯澀感明顯，這種狀態(tài)下的每次接觸都會對瓶體產(chǎn)生損傷，逐漸衰減瓶子的強度。在高速傳送灌裝線上的瓶子，因表面摩擦力大，經(jīng)常會出現(xiàn)倒瓶、澀滯、擠爆現(xiàn)象。課題組需要選擇用適合的潤滑劑和涂覆方式來解決表面滯澀問題。

3.1 潤滑劑的選擇

用于表面潤滑的有機物種類很多。水性潤滑劑雖然成本低，但不易于在物體表面長時間留置。油性潤滑劑雖然潤滑效果優(yōu)于水性潤滑劑，但其不易在物體表面固化，影響后續(xù)貼標(biāo)效果。能夠滿足潤滑要求的材料考慮使用OPE蠟乳液作為噴涂劑。該噴涂劑具有黏度低，熱穩(wěn)定性好，在常溫下的抗?jié)裥阅芎?，化學(xué)性能穩(wěn)定，電性能優(yōu)良，有著抗刮傷能力、耐摩擦性能，可降低表面張力及改善成品外觀，且符合食品安全性能。

3.2 涂覆方式

物體表面處理工藝有噴砂、拋丸、磨光、滾光、拋光、刷光、噴涂、刷漆、抹油。選用的涂覆方式能將噴涂劑留置在玻璃瓶表面，且必須滿足快速附著、快速干燥、分布均勻、用量經(jīng)濟、不影響灌裝效率、改造成本低、可以長期使用等要求，因此課題組考慮噴涂方式。通過壓縮空氣將噴涂劑壓縮成霧狀噴出，由設(shè)置的噴頭均勻噴覆在網(wǎng)帶傳送穿過噴涂機的每一只玻璃瓶上，形成具有潤滑性的保護層，來達到預(yù)期效果。

3.3 應(yīng)用條件

噴涂劑可以使用在干和濕的玻璃瓶體上，其操作溫度為10～50 ℃，用量取決于被噴涂的瓶子數(shù)量及尺寸。根據(jù)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)及結(jié)合網(wǎng)帶的運行速度，電腦控制噴涂量，可用于已有涂層的新玻璃瓶以及使用多次回收的舊玻璃瓶。

3.4 工藝流程

啤酒的灌裝和流通2個環(huán)節(jié)中，流通消費環(huán)節(jié)的磨損是不可控的，只能靠消費者的安全防范意識輕拿、輕放來減少外力沖擊和損傷，該環(huán)節(jié)只能順其自然。課題組考慮從磨損最多的灌裝線環(huán)節(jié)入手，在清洗過后到灌裝前，網(wǎng)帶上理瓶機將清洗后的瓶子排列成單行輸送，在這段區(qū)間內(nèi)進行工藝改造。如圖6所示，模擬清洗―消毒―檢測―灌裝―加蓋―殺菌―貼標(biāo)―清空（人工）―周轉(zhuǎn)（人工）―清洗環(huán)節(jié)，在線重復(fù)上述操作并驗證效果。

圖5 磨損典型圖片

圖6 工藝流程

3.5 設(shè)備安裝

課題組在不影響灌裝網(wǎng)帶傳送速度、物料周轉(zhuǎn)，便于人員巡視操作等較寬敞位置，將研發(fā)的“回收瓶涂覆”[12]設(shè)備（圖7a），“騎跨”狀安裝于單只瓶子通過的傳輸通道網(wǎng)帶上。內(nèi)置噴頭固定在涂覆設(shè)備內(nèi)部，分別置于傳輸通道兩側(cè)。每個噴頭的噴液口均朝向傳輸通道，連接噴頭管子的另一端連接控制制備柜中的噴涂劑料桶，通過涂噴劑輸送裝置經(jīng)噴液口將噴涂劑噴涂至通過傳輸通道網(wǎng)帶的瓶體外壁上。

在傳輸通道的兩側(cè)均設(shè)有傳感器，并與控制制備柜連接，傳感器用于感應(yīng)各噴頭噴液口處是否有瓶體通過，以控制噴頭開關(guān)。當(dāng)傳輸網(wǎng)帶運行時，噴涂柜上的傳感器感應(yīng)到有瓶體通過時，位于噴涂柜內(nèi)兩側(cè)的噴頭開始向通過該處的瓶體噴出OPE蠟噴涂劑；當(dāng)傳感器感應(yīng)不到瓶體時，各噴頭則關(guān)閉，不再噴出OPE蠟噴涂劑（圖7b）。

圖7 工藝設(shè)備安裝示意圖

4 測試方案

根據(jù)既定目標(biāo)，課題組設(shè)計了一套試驗方案：將試驗分為2組，一組為試驗組（有涂覆工藝），一組為對照組（無涂覆工藝），按循環(huán)輪次對樣品進行外觀、表面光滑度、抗沖擊、耐內(nèi)壓力等4個項目的檢測，分別統(tǒng)計2組檢測數(shù)據(jù)。在各項物理性能指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，可以重復(fù)使用的輪次，以研判該工藝對可回收舊啤酒瓶在重復(fù)循環(huán)使用中的效果。由于啤酒瓶在流通環(huán)節(jié)磨損的不確定性，回收后洗瓶線上的摩擦及所用清洗劑對瓶體的去污、漬等清潔作用，可磨耗掉部分涂覆的材料，且在實際灌裝線上新、舊瓶同時使用，為驗證該工藝的持續(xù)效果，課題組對每輪次的試驗組都進行該工藝處理。

4.1 測試目的

GB 4544—2020中對啤酒瓶的物理力學(xué)性能有著全方位的質(zhì)量控制指標(biāo)要求。從瓶子在不同的情形，不同的受力方面，不同環(huán)境條件下，對瓶子進行了具體的指標(biāo)控制，并用相應(yīng)的檢測方法來驗證其是否滿足各種不同的使用情形。從外部碰撞的“抗沖擊”，帶有正壓灌裝沖擊的“耐內(nèi)壓”；在灌裝時，壓蓋、運輸過程中打包碼垛垂直受力的“垂直負荷強度”；在灌裝高溫殺菌和低溫冷藏使用環(huán)境下，因溫度波造成的溫差的“抗熱震性能”。這4項物理機械指標(biāo)基本涵蓋了啤酒瓶在整個使用環(huán)節(jié)中所應(yīng)承受和遇到的各種外力因素。

4.2 樣品信息

試驗用樣品為符合GB 4544—2020《啤酒瓶》[13]要求中可回收啤酒瓶（B瓶）新瓶指標(biāo)要求，試驗樣品數(shù)量：6 000只新瓶，3 000只為試驗組，3 000只為對照組，容量為525 mL。

4.3 檢測順序

考慮瓶體磨損的發(fā)生及發(fā)現(xiàn)是漫長而微乎其微的，拉開采樣檢測間隔以便觀察數(shù)據(jù)變化。全部瓶子完整通過一次工藝流程要求的工藝步驟為一個輪次的循環(huán)。每3個輪次后取出20只樣品作為本次循環(huán)的檢測樣品，其余瓶全部繼續(xù)進入下一個循環(huán)。分別從第0、3、6、9、12、15、18、21輪次取對照組和試驗組樣品。樣品分配：外觀（全檢1#—20#）→滑動角（1#—18#）→抗沖擊（1#—10#）→耐內(nèi)壓力（11#—20#）。

5 結(jié)果與分析

5.1 外觀

所有抽取的樣品先做外觀檢查，剔除目測瓶體有損傷和明顯裂紋的樣品，不參與后續(xù)檢測項目，同時對試驗組和對照組的樣品進行外觀比對拍照。通過圖8可以直觀看出，采用涂覆工藝的試驗組，在經(jīng)過15～18輪次灌裝后的外觀磨損情況，與未做涂覆工藝的對照組第6輪次灌裝后的磨損情況相似。說明該工藝有效地防止了啤酒瓶表面的磨損，起到了外觀美化增值的作用。

5.2 表面光滑度（滑動角）

玻璃容器表面摩擦力的大小決定著產(chǎn)品在使用、運輸、周轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)中瓶與瓶接觸時的損傷。通過該項目的檢測，可以驗證課題工藝對玻璃瓶體表面處理的效果，同時可根據(jù)測試結(jié)果調(diào)整噴涂液劑量的工藝參數(shù)，以達到噴涂液使用成本和噴涂效果的最優(yōu)狀態(tài)?；瑒咏鞘切袠I(yè)內(nèi)評估玻璃容器表面光滑度量值的一種常用指標(biāo)。

圖8 外觀效果對比

課題組自定方法：取每組3只樣品，分6組測試，將瓶子軸向水平放置成“品”字形，避開?？p線、花紋、凹凸不平面；當(dāng)上層瓶子滑動至設(shè)備觸發(fā)桿時讀取設(shè)備傾斜角度或系數(shù)示值。檢測設(shè)備為摩擦因數(shù)測試儀（美國Agr公司）。

通過表1中滑動角測試結(jié)果可以明顯看出，采用涂覆工藝技術(shù)處理后的試驗組，在各輪次的檢測值穩(wěn)定在10°～15°；而對照組在經(jīng)過3個輪次后，滑動角測試已經(jīng)大于20°了。

5.3 抗沖擊

抗沖擊性能體現(xiàn)了玻璃容器產(chǎn)品抵抗沖擊負荷作用的能力，是玻璃容器使用安全性的特征性指標(biāo)。該指標(biāo)越高，表示玻璃容器在使用與運輸過程中，抗外力擊打性能越好，安全性越高。抗沖擊值低的玻璃容器，在生產(chǎn)、運輸和使用過程中容易因輕微碰撞而引起破裂。當(dāng)盛裝帶壓飲品時，如啤酒、汽水等，玻璃容器會在壓力下引發(fā)瓶身爆裂，危及使用人的安全。依據(jù)GB/T 6552—2015《玻璃容器抗機械沖擊試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》[14]要求，確定沖擊部位為瓶身中部，沖擊能量設(shè)定為0.6 J，沖擊點避開合縫線，三下沖擊未破裂為通過，破裂則為未通過。檢測設(shè)備為沖擊試驗機（美國Agr公司）。

通過表1中抗沖擊檢測數(shù)據(jù)可知，采用涂覆工藝技術(shù)處理后的試驗組在第12輪次后出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求（0.6 J）的破損；無涂覆處理的對照組在第6輪次時就已經(jīng)出現(xiàn)了不符合標(biāo)準(zhǔn)要求（0.6 J）的破損。

5.4 耐內(nèi)壓力

耐內(nèi)壓力是玻璃容器類產(chǎn)品中重要的安全指標(biāo)之一。由于玻璃容器內(nèi)的飲料或啤酒中含有的二氧化碳氣體，會從玻璃容器內(nèi)部形成內(nèi)壓力。同時在使用過程中，由于受到冷熱溫差的影響，在玻璃容器內(nèi)會產(chǎn)生壓力波動，在灌裝、運輸、消費使用過程中發(fā)生爆瓶傷人事故。為了保證安全使用，必須要求玻璃容器能夠耐受一定的內(nèi)壓力。依據(jù)GB/T 4546—2008《玻璃容器耐內(nèi)壓力試驗方法》[15]方法B課題組取破損最大值記錄。檢測設(shè)備為玻璃容器內(nèi)壓力試驗機（美國Agr公司）。

通過表1中耐內(nèi)壓檢測數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，采用涂覆工藝處理后的瓶子在第15個輪次時耐內(nèi)壓破損平均值與無涂覆處理的對照組第9輪次的耐內(nèi)壓破損平均值接近；對照組在第6輪次時出現(xiàn)了低于標(biāo)準(zhǔn)要求的1.6 MPa的破損；試驗組則在第15輪次時才出現(xiàn)低于標(biāo)準(zhǔn)1.6 MPa的破損。

表1 試驗數(shù)據(jù)

Tab.1 Test data

注：試驗3表示試驗組第3輪，依次類推。

試驗組中的抗沖擊和耐內(nèi)壓指標(biāo)的穩(wěn)定性與瓶體表面摩擦因數(shù)的穩(wěn)定性有著直接關(guān)系?？梢钥闯霰砻婀饣确€(wěn)定在滑動角度小于15°的范圍內(nèi)，抗沖擊和耐內(nèi)壓2項指標(biāo)可以持續(xù)穩(wěn)定到第15～18輪次后才出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)判定的破損數(shù)；對照組則在第5～7輪次時就出現(xiàn)了不符合標(biāo)準(zhǔn)判定的破損數(shù)，在實際灌裝線上對照組在第5個輪次時，需淘汰舊瓶補充新瓶用量。隨著試驗的繼續(xù)進行，試驗組這2項指標(biāo)的衰減速度也明顯緩于對照組的，循環(huán)使用頻次達到了20輪次以上，是對照組的2.5倍。若采用新標(biāo)準(zhǔn)中對可回收舊瓶的指標(biāo)要求：耐內(nèi)壓≥1.0 MPa，抗沖擊≥0.3 J判定的話，則經(jīng)工藝處理后的回收舊瓶實際使用頻次還會相應(yīng)增加。

6 結(jié)語

歷時20余年修訂的GB 4544—2020《啤酒瓶》的發(fā)布實施，統(tǒng)籌兼顧了安全生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟中的“再利用”原則，刪除了啤酒瓶回收使用2年的期限，更注重對可回收舊瓶使用過程中的質(zhì)量監(jiān)控，彌補了檢測指標(biāo)的缺失。但該項指標(biāo)在實際應(yīng)用中的結(jié)果是否具有批量的代表性，質(zhì)量水平是否能滿足消費安全不得而知。通過該工藝的應(yīng)用可使瓶體磨損造成的劃痕明顯減少，表面光滑度的增加可降低灌裝線上擠爆瓶的概率。在穩(wěn)定整體質(zhì)量水平的前提下，延緩回收舊瓶承載外力性能的衰減速度，填補了有指標(biāo)要求而無配套工藝保障的缺憾，消除了啤酒廠對使用回收舊瓶質(zhì)量不穩(wěn)定的顧慮，發(fā)揮了玻璃容器原型復(fù)用的優(yōu)勢，節(jié)約包裝成本及制造資源、降低能耗、減少碳排放。

限于檢測該工藝涂覆效果的方法，對調(diào)整工藝參數(shù)精度所需數(shù)據(jù)還不夠精確。下一步探求可直接測量涂覆厚度的方法及檢測設(shè)備，細化工藝參數(shù)，調(diào)試更經(jīng)濟的噴涂劑用量。在確保最優(yōu)效果的前提下，降低使用該工藝所產(chǎn)生的成本。

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Increasing Prototype Reuse Rate of Recycled Beer Bottles under Recycling Economy

ZENG Zhong-bin1,2, GUO Hong-xing3, LI Li-sha1,2, YANG Jing-ting4, WANG Ya-nan1

(1. Gansu Research Institute of Product Quality Supervision and Inspection, Lanzhou 730000, China; 2. National Packaging Product Quality Inspection and Testing Center (Lanzhou), Lanzhou 730000, China; 3. Tsingtao Beer Wuwei Co., Ltd., Gansu Wuwei 733000, China; 4. Beijing Huayuda Glass Technology Application Research Institute, Beijing 100000, China)

The work aims to stabilize the physical and mechanical properties of recyclable glass beer bottles used by beer enterprises, increase the beauty and smoothness of the bottle surface, reduce the probability of bottle bursting during reuse, and ensure consumption safety. By simulating the consumption turnover link, the researched and developed equipment was assembled onto the filling line with the most serious wear after recycling old beer bottles after cleaning and before filling. A layer of safe oxidized OPE wax emulsion was applied to the bottle surface. The entire cycle process of filling-turnover-cleaning-filling was repeated to collect test data. By collecting and analyzing the test data of the test group and the control group in each cycle, in the test group after the process improvement, the bottle surface was as bright as a new bottle in each round. Their physical and mechanical properties were significantly better than those of the test group. In the control group, the number of repeated use increased by more than 2.5 times compared with the control group. This process can effectively reduce the surface friction coefficient of recycled old beer bottles, improve the stagnation phenomenon on the bottle surface after cleaning, reduce the damage to bottles caused by contact wear, delay the decay speed of mechanical properties, and increase the same-purpose use frequency advocated for circular economy and reduce the use and cost of new bottles. At the same time, it provides stable quality process support for the index requirements of recyclable old bottles added in the revised new GB4544-2020 Beer Bottles.

circular economy; recyclable beer bottles; same-purpose use; anti-wear; prototype reuse; low-carbon economy; green packaging

TB484.5；TQ171.76；TS206.4

A

1001-3563(2023)13-0253-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.030

2022?11?17

國家市場監(jiān)督管理總局科技計劃項目（2019MK073）

曾忠斌（1970—）女，高級工程師，主要研究方向為食品接觸用相關(guān)包裝產(chǎn)品的檢驗研究與監(jiān)督管理。

責(zé)任編輯：曾鈺嬋