【明報專訊】扭開汽水瓶蓋，嘶……一聲，氣體從瓶口湧出，不少人愛喝汽水也是因為這一聲療癒感覺。原來瓶口蘊含了幾個精巧設計，在開瓶這一刻發揮作用，讓瓶中二氧化碳緩緩釋放；若飲料曾經撞擊或搖晃，瓶內壓力急速上升，氣泡或會一湧而上，特殊的設計可避免瓶蓋飛脫傷人。
除了瓶口，一支膠瓶裝飲料由瓶蓋以至瓶底，每一個看似微不足道的設計，箇中也有不少科學原理。
一支蒸餾水和一支汽水，同樣是膠瓶裝，瓶身設計卻大不同。
有氣飲料瓶內壓力高，因此需要添加特別設計。若扭開兩者的瓶蓋比較，會發現汽水瓶口的螺旋紋上多了一些坑槽，看似不起眼，卻能提高扭開瓶蓋時的安全。香港通用檢測認證有限公司（SGS）輕工產品服務實驗室經理陳冠宇解釋：「一般膠瓶裝飲料，瓶口設有螺旋紋，瓶蓋亦有對應紋路，以便扭開及防止飲料滲漏。而有氣飲料瓶口和瓶蓋的螺旋紋上，還多條垂直坑槽（venting slots），當扭開瓶蓋，瓶口和瓶蓋的坑槽對應時，氣體便可透過坑槽排走，以減低瓶內壓力。」Venting slots由美國人Ralph Whitney構思，並在1983年取得專利，現時盛載有氣飲料的膠瓶多採用此一設計。
安全環防彈蓋
另外，瓶口螺旋紋設計亦直接影響開瓶速度。部分瓶裝水扭半圈就能完全開蓋，有氣飲料則要扭1圈半至2圈，以確保在開蓋過程中已釋出部分壓力。
扭開瓶蓋後，為何瓶口上總留有一個膠環？此環稱為「安全環」（security ring），主要有兩個作用。未開封的飲料，安全環與瓶蓋緊密相連，如果兩者分離，代表瓶蓋曾被扭開，不建議購買；而有氣飲料的安全環，亦可防止瓶蓋飛彈傷人。陳冠宇說：「安全環本與瓶蓋相連，當鬆開瓶蓋時，瓶內壓力開始釋放，但此時連接安全環的塑膠未被扯斷，防止瓶蓋彈出，直至多扭幾下，塑膠斷裂，才能完全鬆開瓶蓋。」
汽水裝不滿防爆 茶水裝到滿防凹
大家或留意到，瓶裝有氣飲料總是不裝滿，無氣飲料則裝得滿滿，原來也跟壓力有關。陳冠宇解釋：「有氣飲料在運輸過程中被搖晃，或儲存環境溫度上升，皆會使瓶內壓力增加，上部空間可作為『緩衝區』，使壓力通過壓縮空氣容積而留在瓶內，以免擠出飲料。相反，茶或水等無氣飲料會刻意裝滿，原因是這類飲料多採用『熱灌裝』方式，在飲料溫度略高時注入瓶中，若瓶口留有很多空間，當溫度下降後，因熱脹冷縮，上方空間體積會因而減少，使瓶內壓力下降，造成瓶身內縮，影響外觀，因此生產商會將飲料裝滿。」
■專家意見
◆陳冠宇（香港通用檢測認證有限公司（SGS）輕工產品服務實驗室經理）
◆梁家文（香港大學理學院講師）
◆蔡紹康（香港理工大學應用物理學系專任導師）
◆湯兆昇（香港中文大學物理系高級講師）
文：李佩雯
編輯：梁小玲