小小连体盖背后的大技术

2024 年 7 月 3 日的这天恰好是欧盟指令 2019/904 强制执行的日子——根据指令，所有 3 升及以下水容积的塑料饮料容器（不包括用于特殊医疗目的食品的饮料容器）必须配置连体盖（Tethered Cap）。不过，这项强制性法令在实施过程中，会在消费者市场引起哪些反响呢？上游的塑料瓶盖加工商又将如何一一破解加工难题？本期文章，让我们再次探讨小小塑料瓶盖背后的故事。

 

指令实行的初衷与现实的差距

 

根据调查，饮料容器的塑料瓶盖是海滩上最为常见的一次性塑料垃圾之一。因而，欧盟指令 2019/904 表示，只有在符合一定产品设计要求的情况下，才能允许一次性塑料饮料容器投放市场，以显著减少塑料容器瓶盖流入环境中。此举旨在减少塑料污染，提高塑料瓶盖的回收率，促进可持续发展。

 

可以想象，连体盖将是一个庞大的市场。

 

不过，欧洲的部分消费者对于连体盖这一创新设计并不十分买账。据华尔街日报报道，连体瓶盖在使用过程中会撞击或刮伤饮用者的脸。该媒体引述伦敦南部一位社交媒体达人的原话，“在每次喝水的时候，你都在同瓶子进行斗争，这真的很烦人”，这位达人表示，他现在更愿意喝罐装饮料而不是塑料瓶饮料。除此之外，有消费者表示，连体瓶盖中残留的果汁、汽水等也会在使用时蹭到脸上。

拧开后的瓶盖想要拧回去也不方便，甚至拧不紧以至于漏水。无法习惯连体瓶盖的消费者则声称自己会用力将瓶盖与瓶身的分离，但撕扯过程难免会弄脏或弄伤自己的手。不仅仅是消费者，制造瓶盖的生产商们同样感到头疼。

爱沙尼亚饮料生产商 A.Le Coq 的首席执行官在接受外媒采访时表示，“我们每年生产 4500 万连体瓶盖，现在我们每年多用了 7 吨多的塑料。从环境保护的角度看，这反而事与愿违。” 可口可乐也声称，该公司将评估是否将连体盖引入到欧盟以外的其他市场，并且研究其他设计方案。

此外，软饮料行业协会 Unesda 和欧洲瓶装水联合会(European Federation of Bottled Waters) 表示，没有任何实验证明连体盖能够帮助安全输送液体，尤其是针对碳酸饮料。

目前，除了欧盟地区，全球其他国家和地区并没有效仿并强制推行连体盖。以美国为例，典型的螺旋盖仍然占据市场主导地位，加利福尼亚州和缅因州的政客们曾尝试推行连体盖，但几乎没有得到支持。

连体盖 VS 普通瓶盖，生产难点在哪里？

什么才是优秀的连体盖设计？回答这个问题前，所有连体盖首先应该满足合规性这一基本要求。欧盟规定，连体瓶盖必须满足两个最低性能标准：一是为实现瓶盖打开后的连体功能而加入的铰链要具有足够的强度，需要保证开合使用 30 次以上；二是铰链必须足够的强壮，可以承受 25N 以上的拉力。

除此外，消费者体验是最不可忽视的一项因素。早在2020 年，Ales Research 代表西得乐（Sidel）进行了连体瓶盖欧洲市场调查，参与人数总计 3,200 多人。报告显示，相比环保，消费者更关注瓶盖使用的便利性。例如，拥有极致舒适的亲肤体验，易开易用，易于倾倒，无面部接触；有瑕疵的连体瓶盖设计会产生负面的消费者体验，由此可能对品牌认知度造成潜在损害。当然，理论和现实的差距往往比想象中大。从前文所述市场消费者的真实体验感中可见一斑。

不过，为了满足欧盟指令的要求和碳酸饮料瓶坯生产商不断发展的需求，行业率先制定了 PET 瓶 GME 30/40 标准，这是第一个专门针对瓶盖的国际标准。作为行业领先者之一，赫斯基与国际装瓶技术中心 CETIE 合作开发了 GME 30/40。该标准引入了一些独特的设计方案，帮助解决欧盟指令中有关连体盖合规性方面的挑战。例如，该设计在边缘部位留出空间，以便在饮用饮料时“停放”连体盖，并且对瓶口做出改进，总螺纹长度为 678°，以适应连体盖的设计。

 

据悉，目前连体盖主要有两种切环方式：模内切环和模外切环。模内切环是指通过模具零件形成产品上的防盗环，连接点以及连体结构，并通过模具零件的不同来获得更多结构的连体盖产品。在 Chinaplas 2024 上，全球领先的注塑解决方案提供商德马格联合普什模具就向大众展示了先进的连体盖解决方案，并向《国际塑料商情》透露，目前该公司采用的就是模内切环结构。模外切环则是利用专业的切环机对注塑完成的产品做二次加工，通过切刀及切割轨迹的变化来实现连体盖及防盗效果，一般来说模外切环的工艺复杂，连体盖的效果简单。

德马格还表示，一般情况下，连体盖在模具设计上主要针对成型部分做调整，以改变产品的结构，但是不会调整模具结构，因而连体盖的生产工艺条件和普通瓶盖基本一致。不过，由于连体盖的结构特殊，因而在产品结构设计时，制造商应该考虑过于频繁开启瓶盖所引发的产品强度和寿命问题，并在易损坏的位置进行加强处理，使其在正常使用过程中完全能够保证产品结构的完整性和可靠性。

 

德马格还告诉我们，在连体盖的实际生产加工中，应该重点保证产品填充饱满，冷却均匀，严格控制顶出变形等，最终才能保证产品是安全可靠的。

成熟的连体瓶盖解决方案

 

迫于欧盟指令的强制性要求，塑料连体盖解决方案供应商们从指令颁布之日起就开始积极着手准备相关技术及解决方案。

 

图1：©萨克米

 

萨克米（SACMI）作为集饮料瓶盖工艺、产品和设备于一体的佼佼者，其压塑技术全球领先。针对连体盖（该公司称之为“连环盖”），萨克米已经研发了多种切环和折边方案，旨在确保加工过程稳定可靠的前提下，生产高颜值、高品质的产品。其推出的 AB26CSDT5 铰链盖不仅易开易用，重量仅为 1.8g；适用于纯净水包装的 AB26WT5铰链盖，轻巧超薄，重量仅为 1.25g（图 1）。概括来说，根据广受认可的 GME 标准，萨克米可提供三种瓶盖切环技术，分别是 DELTA 翻转式、DELTA 铰链式，和 THIS CAP保持式 TM。公司还表示，切环方案具有诸多优势，例如，模具无需过多额外调整；在同一台生产设备上，无需调整模腔数量；防盗环保持其轴对称性，具有高速旋盖的优势；稳固的铰链或更简单的盖型或传统切环模式，均有可能在相可适用的瓶盖上实现，仅需更换切环刀片。

 

图2：来自阿普拉的四种连体盖解决方案 ©阿普拉

开发和生产创新塑料包装解决方案的全球领导者阿普拉（Alpla）开发了不少于四种的连体盖解决方案（图 2），主要包括：（1）RELAX 模式：打开瓶盖之后，可以将瓶盖放置在瓶口以下、瓶颈上的任意三个位置之一的地方，适用的瓶口型为 1881 和 1810；（2）SOUL 模式：打开瓶盖之后，瓶盖可以弯折至大约 160 度的位置，瓶盖与瓶身连体的部分是一个小的“针”，固定好瓶盖位置后可防止盖子回弹；适用的瓶口型为 1810；（3）DANCE 模式：瓶盖打开后与瓶身通过单个带子相连，这意味瓶盖可以灵活地放置在瓶口旁边的任意位置，带子长约 15 毫米，适用的瓶口型为 1881；（4）JAZZ 模式：翻盖折叠盖，可以保证瓶盖与瓶身不分离。此外，阿普拉还特别指出，颈环（neck ring）和瓶颈高度（neck height）是两大关键设计因素。例如，阿普拉建议将连体盖的颈部高度提高到 15.2 mm，而不是 CETIE 建议的 15.06 mm。

 

图3：(a)Vöslauer采用阿普拉DANCE连体盖方案

(b)Hermann Pfanner Getränke GmbH采用阿普拉SOUL连体盖方案

2021 年，奥地利矿泉水公司 Vöslauer 就采用了阿普拉推出的 DANCE 型连体盖方案。瓶盖安装在 100% 可回收材料制成的瓶子上，方便进行回收处理。2023 年，果汁和冰茶制造商 Hermann Pfanner Getränke GmbH 率先在其由复合材料制成的两升装饮料盒上使用阿普拉推出的SOUL 连体盖方案，并在今年 7 月之前完成其所有产品的连体盖替换方案（图 3）。

 

图4：利乐的连体盖解决方案 ©利乐

全球领先的食品加工和包装解决方案提供商利乐从2021 年就开始着手推出连体盖（该公司称为“一体盖”）的解决方案（图 4），包括：（1）旋盖™ 一步开启一体盖34：这是一种完全可再生的一步式旋盖，可重复开合，适用于利乐皇 ® 纸包装；（2）C38 一体盖：这是一款面向未来、可重复密封的一体盖，基于旋盖开启机制，与包装的其余部分保持相连状态；（3）合意盖™ 26 一体盖：采用了全新旋盖和翻盖结合的概念，开启后通过自锁铰链与容器相连，开口大小为 26mm。瓶盖基于切割器的开口原理，是在包装灌装完成后，在包装材料的预压孔上加盖成型的；（4）合意盖™ 23 一体盖：基于旋盖开启机制的一体盖，通过一体式连接带，将旋盖与包装的其余部分保持相连状态；（5）梦幻盖™ 26 一体盖：采用了全新旋盖和翻盖结合的概念，开启后通过自锁铰链与容器相连，其设计贴合面部几何特征，26 毫米的开口大小可确保饮料以最佳方式流出，为消费者提供良好的饮用体验，特别适合要求更高的在途消费者。该瓶盖的制造原理与合意盖™ 26 一体盖一致；（6）轻巧天使盖™ 30：采用了全新的翻盖概念，带有自锁铰链，旨在为家庭消费提供便利。该翻盖在开启后可重新合上，便于产品后续使用。

 

该产品采用了直接注塑成型概念（DIMC），封口颈部由灌装机直接注塑成型固定在包装材料上。封口直接扁平注塑在紧贴产品侧的包装材料上，形成了一个 30 毫米大小的扁平倾倒出口，倾倒效果甚佳，加盖环节位于下游。

利乐官网显示，除了旋盖™ 一步开启一体盖 34 之外，其余 5 款连体盖均可选择使用植物基材料，即来源于甘蔗的聚合物，以提高产品的总体可再生材料占比。

此外，瑞士模具制造商 Büsser Formenbau 设计了一款 EasyCap，这款瓶盖上有一根可以延伸的“绳子”，方便消费者在饮用时不被瓶盖挡住脸。另一家来自瑞士的封盖系统专家 Corvaglia 公司在 2022 年的 K 展上就展示了其创新的“adaptive flex-band”注塑模具技术，可用来生产连体盖。“移位盖”（shift cap）就是 Corvaglia 的其中一个连体盖解决方案，该盖子可以锁定在瓶口，以避免撞到消费者的脸。

 

连体瓶盖能走多远？

 

有外媒表示，目前，对 3 升及以下水容积的塑料饮料容器必须使用连体瓶盖，虽然这只是欧盟的一项立法，但也可能只是一个开始。不过，消费者的不友好体验仍然让人萌生疑问：连体瓶盖在时间和地域方面，到底能走多远？

 

来自萨克米的集团公关和传播总监 Valentina Gollini在接受外媒采访时表示：“即使这一法令只是欧盟地区的强制性标准，我们也看到它将扩展到欧盟之外的可能性，未来或将在不同地区和市场根据自愿形式决定是否采用。

 

标准化、可持续性和差异化是这种转变的一些驱动因素，经济的可持续性亦是如此。抛开投资回收期不考虑，瓶盖生产线是一种耐用的商品，平均寿命通常接近十年。在此期间，市场及其监管可能会发生根本性的变化，就像引入连环盖一样。”

不过，也有部分业内人士认为，就目前来看，由于生产连体盖涉及生产线及模具等的调整，成本极大，因而在欧盟之外难以继续推广，相关市场仍旧保持观望态度。这一点在 Chinaplas 上，只有极少数展商展示了相关连体盖生产技术的现象中，可见一斑。

至此，连体盖是否能在全球范围内推广开来，我们还无法给出确定判断，但唯一可以相信的是，行业践行可持续发展之路的最终目标不会改变，我们亦期待会有更多符合市场发展规律的新应用、新技术涌现，书写促进绿色发展的新篇章。

 

来源：荣格-《国际塑料商情》

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