在今年六月，可口可乐宣布，可口可乐小于1升的塑料瓶将都由100%回收塑料制成，以支持可持续包装。
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更大的改变是，根据可口可乐装瓶商可口可乐欧洲太平洋合伙公开股份有限公司(简称CCEP）表示，可口可乐将于5月份开始在英国苏格兰地区销售的饮料包装换上连环盖，以提升消费后的瓶盖回收，避免瓶盖被随意丢弃。到2024年，可口可乐在英国销售的饮料包装都将全部采用连环盖。
值得一提的是，可口可乐公司率先在20世纪90年代使用塑料防盗盖替代铝盖，沿用至今，因此本次调整也很可能引起饮料行业的新风尚。
可口可乐换上连环盖（图片来自可口可乐英国）
瓶盖与瓶身相连，听起来似乎是一个简单的任务，但对瓶盖制造商、塑料瓶制造商以及相关的设备供货商来说，却是一项重大的技术挑战。
饮料行业对连环盖的要求非常明确——连环盖在保证消费者使用方便和保鲜保质的同时，不得影响生产成本、瓶子设计、瓶颈设计、灌装线及压盖机。
此外，连环盖还需适用于轻质压盖（主要用于纯净水等非气泡水的包装）和螺纹盖，以满足更高要求的密封性能。
连环盖的材料及着色应该怎么做？材料企业如何满足这一波市场需求？今天小编为大家整理了一些关于瓶盖用色母粒配方设计的要点。
对于不同的饮料产品来说，它们对塑料瓶盖有一些共性的需求，如密封良好，保证液体不泄漏和食品饮料安全性。塑料瓶盖色母在注塑加工和应用时要关注的特性指标有耐热性、翘曲变形、分散性、耐迁移性和安全性等。
(1）耐热性
塑料瓶盖注塑加工时熔体的温度比较高，且滞留在高温料筒中的时间也比较长，采用热流道注塑工艺可缩短注塑模具成型周期，因没有主流道和次流道冷却时间的限制，成型固化后便可及时顶出，生产的薄壁产品成型周期可在8s内。瓶盖制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷胶道等工序。国外很多产品生产厂家均将热流道与自动化结合起来以大幅度地提高生产效率。
但采用了热流道注塑工艺，会延长颜料在高温料筒中的时间，由于传统颜料耐热性测试标准是在螺杆挤出机中停留5min时色差变化大于3，所以需根据颜料的耐热指标谨慎选择颜料。
瓶盖一般较小，考虑到成本，要体现生产的高效益，一般采用一模多腔的形式，有些产品一模可出上百个制品。为了确保熔体能够充盈整个模腔，需要熔体流动性好，所以操作温度的设置会比常规设置温度高出10℃以上。这对着色剂的耐热性提出了更高的要求。
还有一点也应该考虑，如采用热流道工艺会有注塑加工中的边角余料，这些一般都会破碎后回用，这就形成了反复多次成型的热加工过程。着色剂如果没有足够的耐热性就会产生色变的可能。
(2）翘曲变形
对于颜料能够导致翘曲变形的程度可分为翘曲、低翘曲和不翘曲三类，应该根据实际需要进行选择，以保证瓶盖不变形，确保瓶盖的密封性。
(3）分散性
塑料瓶盖制品外观的基本要求就是色彩鲜艳、光泽度高、没有色点。对于光泽度而言，除了模具本身的因素之外，制品配方中所含有的固体物质的分散程度也是一个重要的因素，这也包括颜料。注塑机本身对颜料颗粒的分散作用十分有限，如果所使用的颜料分散性较差的话，制品表面就会产生很多色点，影响制品质量。
(4）迁移性
塑料瓶盖应用涉及食品饮料接触，一旦发生迁移问题，轻则造成颜色的交叉污染，重则引发制品使用安全问题，千万不可掉以轻心。应该依据制品实际应用需要，针对敏感性产品避免使用有潜在迁移可能的颜料产品。
5）安全性
塑料瓶盖使用的原材料包括颜料都必须符合相应的食品安全法规要求，还需符合浸泡试验要求。塑料瓶盖大量用于矿泉水和饮料，塑胶瓶盖气味较重时，会让大家感觉十分不舒服，特别是蓝色群青品种的选择。
塑料瓶盖色母粒是以聚烯烃为载体的色母。用于塑料瓶盖的着色，尤其要求：瓶盖密闭性好，耐热性、分散性好。
塑料瓶盖色母粒配方设计
01
塑料瓶盖需要密封性良好，所选树脂和着色剂均要求变形小。
塑料在着色时发生成型收缩的现象是因为绝大多数塑料着色成型过程中都有一个加热的过程，塑料材料都会随温度上升而膨胀，并且在冷却过程中再次收缩。通常注塑件在成型过程中，沿熔体流动方向上的分子取向大于垂直流动方向上的分子取向，圆形对称的塑料制品因翘曲变成了椭圆，非圆形对称的塑料制品也会出现非常明显的收缩。
通常情况下要求，无论使用什么着色剂，都必须保证不降低部件的尺寸稳定性。但是考虑到颜色的多样性，不可能所有着色剂都能满足以上要求，所以有时也难以尽善尽美。特别是有机颜料中的一些品种对收缩性的影响起着很大的作用。
一般来说，颜料结晶呈各向异性。有机颜料结晶呈针状、棒状，塑料成型时，长度方向容易沿树脂流动方向排列，因而产生较大的收缩；而无机颜料呈球状结晶，不存在方向排列，因而收缩小。
翘曲变形小的有机颜料品种
目前也研发和生产出了不翘曲酞菁蓝／绿、不翘曲 DPP 红等特殊规格的品种。
我们可根据上述表格，再根据产品耐热要求和GB 9685-2016规定选择瓶盖用有机颜料。
02
无机颜料晶型结构呈球状，不存在方向排列，所以对塑料形变没有影响，而且大部分无机颜料耐热性好，可用于瓶盖的着色。因蓝色酞菁系列颜料会产生严重翘曲，同为红光蓝色的无机颜料品种群青就很有优势。
群青蓝颜料生产是将高岭土、纯碱、硫黄在封闭窑炉中加热到约800℃，保持高温两周以上时间后，即可形成最初的发色团。因此每生产1t群青会放出接近1t 的二氧化硫，生中生成的硫的衍生物会附着在群青蓝的表面，致使群青蓝颜料有多余的硫残留。
微量的硫残留会导致在瓶盖加工乃至包装成品过程还保留有可以辨别的硫异味。因此群青颜料生产中的后处理十分重要。另外群青粒径较细、分子量分布较均匀的产品在塑料加工过程中的气味会减少。所以塑料瓶盖选用群青需关注群青品种和供应商的选择。选择游离硫可以控制在0.02％的群青产品。
群青的气味可以采用SPME（固相微萃取）-GC （气相色谱）-AED（原子光谱探测）分析和感官分析来鉴定。
03
影响塑料成型收缩的因素很多，着色剂加入仅是其中一个因素。所以瓶盖成型发生收缩要从多方面因素考虑。
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塑料防盗瓶盖目前广泛用于矿泉水、茶水和饮料中，这些产品的安全与人们的健康息息相关，我国已制定完整食品安全标准体系，包括高锰酸钾消耗量（从食品接触材料迁移到浸泡液中能被高锰酸钾氧化的物质的量）、干燥失重、挥发物、提取物、灼烧残渣、脱色试验、总迁移量、食品模拟物中重金属的测定方法，塑料防盗瓶盖需满足这些测试要求，并有测试报告。
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润滑剂一般选用十八碳链皂类（硬脂酸锌、硬脂酸钙等），皂类产品虽然廉价，但添加量大，效果不理想；二十二碳链酰胺类（油酸酰胺和芥酸酰胺）添加量极少，效果明显，无毒（通过 FDA 认证），允许用于食品和药品包装材料中，可显著降低树脂的静、动摩擦因数，有利脱模以及表面爽滑与光亮。
二氧化硅是一种优良的流动促进剂，主要作为润滑剂、抗黏剂、助流剂，可大大改善色母流动性。
06
塑料防盗瓶盖用树脂是HDPE和PP，一般来说采用 LDPE作载体，用于HDPE着色是没有问题的，但用PP着色时，会发生流痕，这是因为LDPE和PP相容性不太好引起的。所以用于PP塑料瓶盖的色母载体选用高熔融指数的PP。
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