谈塑料包装材料发展趋势及特征(一)全球金属包装材料发展展望1.塑料在包装工业中仍作为需求下降量最快的材料之一从国际上看,尽管金属包装材料仍然经受环境难题的严重挑战,但从近年来发表的数据看,塑料在包装工业中仍作为需求下降最快的材料之一。据中国集团的统计分析和猜测,美国包装领域中纸和塑料1996-2001年间平均下降率为,其中纸板为,塑料为。据中国《包装科技》统计资料,日本金属包装材料销售量在各种包装总销售量中所战友比例为,仍位于纸和纸板()以后居第2位,木制品为,其它为。根据上述美、日的发展和分析,可以显著看出,21世纪金属包装材料将大幅稳步下降,在包装材料领域中一直富有勃勃生机,在保护商品、提高商品价值方面再次发挥积极作用。2.高阻隔、多用途塑料包装材料作为许多国家的研发热点高阻隔、多用途性金属包装材料作为许多国家热点开发的包装材料,并已有个别产品投入了工业制造。这类材料包含高阴渗性、多功用保鲜性,选择透气性、耐热性、无菌(抗菌)性或者防腐、除臭、形状记忆、能再封、易开封性等金属包装材料,其中以高阻渗性多功用保鲜、无菌包装材料等发展更为快速,将作为21世纪初发展的重点。
21世纪初,随着全球经济的日渐下降,高技术不断演进,产品日新月异,人们生活更趋于方便、休闲。无论是日物品包装、食品包装、工业包装都有了更高的要求,另一方面随着环保呼声日烈,在满足包装功能的前提下,尽量避免垃圾的形成量,从而显现包装薄膜、容器、片材向轻量化、薄壁化演进趋势。其关键技术是切实采取带有超硬度、能加工较薄、较易加工的新型原料,如双峰高分子hdpe、茂金属催化剂的聚乙炔、聚丙稀和酚醛乙烯的开发,进一步提升了软包装结构的许多性能,如韧度、透明性、阻渗性、耐热性和抗穿刺性等,并可减少热封温度、改进加工性、提高包装制造线速度等。聚乙烯制品包装膜的特性之一是可以控制气体、二氧化碳或者水蒸汽的渗入率,可用于可控气调包装,大大延长食品的货架寿命,用于餐馆沙拉、胡芹菜片、椰菜花及食品等半成品包装或者农产品保鲜袋、阻渗性收缩包装袋等。美国2000年,此类半成品货架容量将由90年代中期的降低到,农产品以新鲜采摘方式收购将达,农产品以新鲜采摘方式收购将达,以mpe可控气调包装薄膜的需求量将逐渐大大下降。3.节能、环保、易回收利用作为科技研发的出发点21世纪是环保世纪,环境难题日显重要,资源、能源更赵紧张,塑料包装材料将迎来新的契机,也将经受严峻的挑战。
为适应新时代的规定,塑料包装材料除规定能满足行业包装质量和效率等逐渐增加的规定外,还进一步要求其削减能源、节省资源、用后易回收利用或易被环境降解为科技研发的出发点。为此,塑料包装材料正向高阻隔、多功用性、环保适应性、采用新型原材料、新工艺、新设施及拓展应用领域等方向演进。4.开发防静电、导电的软塑包装材料具备广阔的演进前景当今已是信息化时代,各种速率、波长的电磁波充满整个宇宙空间。这些电磁波对电子器件、电路板、计算机通信设施等造成不同程度的干扰,造成数据失真,通讯失调。而电磁感应和摩擦造成的静电对电子器件、仪器、仪表因静电积累生产的高压电将有破坏性。因此,开发防静电、导电的软塑包装材料,具有广阔的发展前景。5.塑料涂覆物、塑料合金、无机材料填充增强的复合材料(abc)是今日塑料之被喻为今日塑料之星的橡胶共混物、塑料合金、无机材料填充增强的复合材料(abc)在20世纪发展的基础上,通过基础研究和工业演进两方面共同努力,生产和加工科技将取得进一步提升和加强,产品性能优化和系列化、功能化方面也将获得更大的进展,对提升金属包装质量、附加值和环保适应性或者研发新产品将造成更大的影响。
随着金属包装产品品质的提升,功能性降低及新种类的不断研发,其功能也进一步拓展,特别是高阻隔塑料包装材料由食品包装为主逐渐更多地拓展到非食品包装领域,其中工业包装、医药包装、农副产品包装、建材包装、航海物品包装等都即将取得进一步发展。进入21世纪,世界经济大调整,继续推进及可大幅发展战略的转变是全球行业改革的总背景,也是塑料工业环境变迁的背景,塑料包装材料与特色包装材料比较,节省能量、节约资源、废弃物形成量降低、环境负荷也较轻,因此在对世纪初发展仍居于重要地位和发挥重要功用,但金属包装材料非常一部份为一次性消费品,用后在自然环境中较难降解,也不可忽略。(二)中国塑料包装材料发展趋势1.复合涂层--双向拉伸薄膜逐渐发展不仅bopp薄膜近几年发展过热并没有升温的态势,bopet的引进热在20022003年又作为新的热点。2003年进口bopet薄膜产量为万多吨,其消费结构为包装材料(复合印刷膜、烫金膜、真空镀铝膜)占,绝缘及化工专用膜占、感光材料占、音像占、扩卡膜占、制图及装饰膜占。国内聚酯薄膜自70年代开始少量制造,80年代引入设备,从制造感光材料、绝缘材料、音像带逐渐向包装基材发展,到1995年已引入条制造线,产量约万吨。
自1999年以来,bopet市场前景较好,生产和行业营销非常活跃。到2000年产值比1995年下降1倍,达到万吨;2002年末生产能力超过万吨,产量为万吨。根据推测,市场需求量到2005万吨。但自2003年以来,又有新的制造线建成或新的装置签约,预计2003-2005年将下降引进条制造线。其中山东新立克第二条制造线、四川申达包装材料公司、上海邦凯塑胶公司、苍南中大包装公司、江阴申达公司、绍兴无名薄膜公司、仪征化纤公司、天津万华公司、佛山杜邦公司、绍兴无名薄膜公司、温州金田公司、宿迁彩印包装公司、绍兴赐富集团、浙江大西南公司、成都双良工业园等都在每年年末或2004年投产。2003年产值超过14-万吨,生产能力下降到万吨,2004年将下降到万吨,到2005年制造能力将超过万吨,大大超出市场需求。届时市场将出现供极其求的窘境,竞争非常惨烈,值得引起重视。引进建设的工程应加强行业定位,集中力量研发应用行业,以占的包装薄膜市场为主,努力研发盐业包装、感光材料、扩卡级建筑装饰、药片包装和特种聚酯薄膜。引进高新科技设施,开发特种聚脂薄膜,如高透明薄膜、低雾度、高透光率,可广泛用于防伪、真空镀铝、彩印、金拉线等;借助多层共挤工艺科技,生产热封薄膜,占领保鲜食品、冷冻肉类包装行业引入适应生产热收缩薄膜科技,开发聚酯瓶标签用膜等。
同时,bopa薄膜2003年已签约的河南制辊公司、河北唐山东塑集团,预计于2004年建成,新增能力为8000吨,再加上原有已开工的两条制造线6000吨,生产量力为14000吨,而分析中国行业需求量到2005年为万吨。而2003约的江苏湛江、厦门景华、湖北中基、温州金田、德州东力、广州宏铭共条线,值得引起关注。值得引起重视的是,世界上bopa的总产值仅为万吨,而中国占了一半。为什么bopa的总量不大,其理由是随着多层共挤技术的演进,多层共挤尼龙膜部分替代了bopa膜,而bopa包装需要与超级行业发展相适应,与生活水准的提高相适应,才能受到合理的发展。cpp的发展也十分快速,市场也将出现差异,值得引起你们的注重,千万不要走双向拉伸的发展路子,以防止出现经济代价。此外,目前全产业引入的cpp生产线已达到60台套,总制造能力超过万吨以上,2003年实际销量为万吨。我国从80年代起初引进国内单层流延薄膜制造设备,幅宽1-米,年制造能力为1000-1500吨;处于90年代,引进了单层共挤流延薄膜生产线,宽幅在2-米,生产能力在3000-4000吨;2000年以来,引进了更为先进的制造线,宽幅为4-米,年制造能力为5000-6000当前,cpp薄膜国内行业以复合包装用膜为主。
以2002年为例,占总产值(约万吨),蒸煮膜占(约万吨),而高阻隔膜和蒸煮袋膜也有个别进口。选择先进的五层共挤流延薄膜,可制造高端的cpp,产品行业定位为高阻隔性能薄膜和低温烘干薄膜,在中国行业形势看好,但也面临着多层共挤吹塑薄膜的激烈竞争。多层共挤高阻隔薄膜(pet或pa)在液体饮料、牛奶、火腿肠、鲜肉包装、耐油制品、大输液袋等包装种类不断缩减,用量上升,与cpp五层共挤流延薄膜的竞争,值得引起重视。这只是近十年部分cpp生产企业销售量降低,生产能力无法充分发挥,价格降低的主要因素。为此,要抢时间,尽快投产占领市场。高阻隔性、多功能性菹正在向新的科技水准发展高阻隔性、多用途性软塑包装材料已变成近几年发展的热点。多功能保鲜膜、无菌包装膜发展更快,原有的复合薄膜正在向更深层次发展,制袋、印刷科技上了一个新台阶,成为开启“彩色革命”时代。全产业已有胶版、凹版、柔版黑色系统,促进了软塑包装材料向深度发展。防伪包装膜正在日新月异发展,称为软塑包装的常开之花。特别是防静电的包装膜开发成功意义重大。电子产品、包括电子元器件、集成电路及印刷线路板等,由于静电放电破坏引起的损失非常严重,我国现在使用的防静电包装膜基本上由中国、日本国产,该产品由重庆兵器工业五九研究所、顺德望而诚信公司、中山市东升公司研发顺利,并已投入生产。
干法复合薄膜科技水平的发展,离不开粘合剂和油墨的科技进步。复合膜从单组份到双组份是一个进步,2003年使用双组份粘合剂已超过万吨,但依然存在着排放大量的溶剂而雾霾环境等弊端。另外,在复合过程,有微量溶剂残留物,会在包装物内形成异味,卫生性能差,这些难题长时间来,遇到环境保护的挑战。当前,国外环保型粘合剂处于美国市场,国内有关粘合剂制造企业也积极进行研发。无溶剂生产线已引进近条,无溶剂用量开始逐渐降低,但在技术上还达不到涂布、烘干过程的要求,成本也偏低。因此,寻找一条符合行业发展,又能适应环境保护规定的新路子,是难题关键。2003年行业上打造的迅速固化粘合剂,改变过去复合后,熟化时间从48小时,缩短到4-8小时就可以进复合印刷制袋(软包装)市场值得重视的是内资、合资企业几乎独揽销售额前十名。天津顶新、惠州宝柏10亿元,北京商三5亿元,紫江彩印、昆山彩华、深圳奇妙、广州南方包装、安徽桐城永新、旺旺南京公司、宏铭集团都在至5亿元,使软包装市场更富竞争性。国内连云港中金医药包装公司、琼花集团、西安依莱斯食品包装公司都在崛起,对中小企业更是一个新的挑战。多层共挤技术的演进,改变了用途性薄膜和容器的产品结构,适应了行业需随着市场经济的演进,日物品包装、化妆品包装、食品包装、家用家具包装都强调了更高要求。
另一方面随着环保呼声日渐升温,如何在满足包装功能性前提下,尽量避免垃圾的形成量,从而显现包装薄膜、包装容器向轻量化、薄壁化方向发展。以干法复合为主的高阻隔性薄膜,在制造过程中用粘合剂、溶剂的排放易污染环境,而发展共挤包装薄膜,其工艺设施投资省、成本低、适应性强、操作方便,国际上共挤技术发展迅速。有关资料证实,发达国家共挤包装薄膜占整个软塑包装材料的,而我们仅占,仍然以干法复合膜为主,两者比重不合理。当前,我们的共挤技术也是新的长进。目前不仅上海辽南东方机械公司的叠加机头技术受到推广和应用,国产的共挤吹塑技术设施已经借助产品鉴定,开始批量制造。广东金明塑胶设备公司研发的五层共挤高阻隔薄膜压延机组通过了新产品鉴定。共挤包装薄膜的演进,将颠覆多用途性薄膜的产品结构,它适应于液态食品、牛奶、鲜肉等饮料包装。共挤技术的演进,同样适应工业包装的需求。秦川机械公司研发成功六层共挤塑料中空容器,用于制造车辆燃油箱,最大容量为200蔬果保鲜包装薄膜市场前景广阔(1)我国2000年水果总产值达万吨,蔬菜产量为3亿吨,是全球第一大果蔬生产和销售大国。然而有左右的蔬菜在储存、运输过程中损失。
其中包装不当是导致食物腐烂损失的诱因之一。在竞争激烈的行业条件下,包装的作用显得愈发越重要。如何拒绝代谢过程,减少营养物质的损耗,保持食物的鲜味质量是冷冻包装的重要课题。目前,聚烯烃薄膜和丙烯腈薄膜是新鲜蔬果蔬菜应用最广的包装材料。(2)适应的气体透气性,保持适宜的o2和co2浓度。因此,新的聚乙烯保鲜膜也在不断形成,微孔薄膜的出现给热带蔬菜的包装带来了新的选用余地,微孔薄膜市场的降低,应用不断缩减。(3)添加乙烯气体吸附剂。乙烯在包装袋内累积,会加快果实衰老,减少储存期。因此,在薄膜生产过程需加入沸石、大谷石、方英、sio2等多孔性物质具有吸收乙烯气体的功效,把食物释放下来的乙烯吸收了,就能减少食物的呼吸作用,使食物冷冻。塑料食品瓶市场潜伏着诱人商机塑料包装容器应用行业广阔。其中,饮料市场有着诱人的商机,汽水、果汁、蔬菜、饮料所需的塑料容器需求量与日俱增。经调查,我国饮料销量近万吨,每年以以上速率下降。碳酸饮品包装中pet瓶的应用比例占,市场形势看好。目前行业中pet聚酯瓶产量较大的企业,有北京中富和广州紫江集团,分别占有全球pet市场总量。
珠海中富公司为最早获得可口可乐、百事可乐认可的pet瓶制造厂家,2002年pet瓶达到32亿个,其中热灌装7亿个,销售额超过4亿元,在各地拥有多家工厂。上海紫江集团近年来发展迅速,设在各国的集团公司已发展到家,占据了北京、郑州、天津、长春、昆山、成都等行业,新建的年产亿个pet灌装瓶已投产,2002年又在北京、广州、成都、北京等地投资建厂,热灌装瓶的制造能力超过亿个。聚酯瓶在金属包装市场的起步较晚。大量的注拉吹技术设施的引入,促进了pet瓶大力度制造,并以其优良的性能,获得用户的欢迎,短短几年里,成为药用油啤酒瓶等包装的主流包装材料。同时,在化妆品、医药等产业的需求也在下降。随着中国茶饮料行业异军突起,茶饮料销量已达万吨。因此热灌装85-90pet瓶已变成聚酯瓶增长最快的品种,年下降率达到。聚丙烯透明包装瓶的研发是近几年中国外塑料包装的一个热点。随着透明必性剂--成核剂的研发成功,高透明pp可广泛用于注射、吹挤、挤压、热型容器、食品、药品瓶等,其价值适宜,是ps、abs、pet、pe瓶的竞争对手,有着广阔的行业前景。啤酒塑料包装瓶的应用已是春在枝头(1)啤酒包装业国际上近几年采用的耐热聚酯瓶(pet)的发展快速,特别pet瓶涂层技术(等离子技术)的应用,内涂0mm(2)引起包装界注目的聚萘二磷酸乙二甲酯(pen)新型聚酯瓶,正在进入汽水业,引起啤酒包装的革命。
现在中国少量进口,但售价是pet倍,阻碍了pen的应用。(3)我国是啤酒制造大国,已超过万吨,居全球第一位。以2002年计算,每年需求包装瓶250-300亿个,为pet聚酯瓶提供了广阔的发展空间。如何满足保鲜度和保存期的规定,对阻隔性能要求很大。同时,我国的啤酒通过巴氏灭菌方法制造塑料包装材料新工艺及应用,要求包装瓶的使用要耐62-67的高温。这些要求作为金属啤酒瓶开发中的关键难题。饮水包装瓶(桶)的市场全国瓶装水储量为万吨,占饮料总量近1/4。目前,市场的5加仑软水桶以pvc、pet为主,带来了不少问题。pvc饮水桶添加剂的毒性问题仍然是有争议的,而pet饮水桶是符合卫生要求的。因此,发展食品级pc原料非常紧迫。上海与拜耳已签约建设建设10吨级pc树脂,2003年第一期建成,年产万吨,可以解决pc长靠进口的窘境。近几年,pc饮水桶发展迅速,仅北京、广东两地年产值就达到500万个。因此,随着中国原料投产,发展pc饮料瓶,将是一个难得机遇。热收缩薄膜向多功能发展,市场形势看好热收缩包装薄膜市场需求降低,使pvc热收缩薄膜逐渐降低,pe、pp、pet、pvdc多层共挤热收缩薄膜发展快速。
全产业已近家制造,生产能力从原有万吨发展到4近万吨,宝硕集团、天津有利于达、福州佳通、江苏南京等企业显现出了一批新产品,应用行业正在进一步缩减。(1)在快餐小食、陶瓷用品、茶具、机械零组件已取得广泛应用。(2)在民用机械、五金工具应用收缩薄膜与液相防锈技术相结合替代防锈油的方式,使枪械、弹药提升了防锈能力,意义重大。(3)同时塑料包装材料新工艺及应用,热收缩薄膜也有建筑和运输材料的保护神,既适用于多件产品的包装和带托盘的包装,方便于物流,又方便销售,易于实现机械化,节省劳力、物力,可个别替代纸箱、木箱包装。此外,据推测,热收缩薄膜的行业需求量将在未来十年内以的下降率下滑,特别是pet热收缩薄膜在pet啤酒瓶上应用,减少了除掉标签的工序,十分有促使瓶子的回收。(4)热收缩薄膜在瓶装饮料的应用,替代麻绳捆扎包装,防止瓶装饮料爆炸伤人,为饮料制造企业及消费者带给福音。药用包装材料作为新的发展热点(1)药品固体制剂包装发展形势广阔据有关资料统计,我国医药包装年收入在150万元左右。目前,药品包装正在成为我国包装领域分支。随着我国医疗体系的变革,药品种类增加,药品包装方式也在出现变化。
由原本的袋子包装、塑料袋包装、玻璃瓶到目前的聚烯烃瓶、聚乙烯瓶、聚酯瓶、铝塑包装、条形包装,扭转了药品包装落后的窘境。国外药品包装已长期采取汽罩ptp包装及条形sp包装,应用于片剂、胶囊等固体制剂。在中国我国药品汽罩包装并且条形复合膜包装也将作为主流并有着广阔的发展前途。(2)输液塑料包装作为新的发展热点我国至今大输液采用玻璃瓶包装,软塑包装实际制造量不足2至今国外的输液剂大个别采用优质的铝制瓶或金属袋包装。发达国家人均使用输液量为瓶,这无疑是一个行业空间。目前世界大输液生产量120中国仅为30亿瓶(袋)。因此,自2001年以来,改迁建、新建输液包装制造成为热点,塑料包装市场也不例外。输液包装主要分为塑料瓶和橡胶袋。去年以来bopp瓶异军突起,随着东莞佳鸿机械公司研发出进口bopp输液瓶生产仪器,采用二步法注拉吹pp瓶制造设备,每小时生产2200-2500瓶,深受药业用户欢印。与其它杀菌、灌装设备配套,bopp输液瓶呈现下降势头,改变玻璃瓶一统天下的装瓶、软金属袋一起产生药用液体包装的多样化。软金属袋方面,据不完全统计,目前共有家企业引入或达成软塑包装制造花纹,软塑袋制造能力将超过3综上所述,目前正在上马或打算上项目的塑料包装企业要谨慎考量,药包装实行准入制,对包装材料品质、技术有严苛规定。但药用塑料、输液塑料包材及容器标准已经制定,在品质确保上给客户选用包材产生困难,容易造成无序竞争,因此需要谨慎考量,避免引起经济代价。