1 塑料包装材料行业概况
我国塑料包装材料经过20多年的发展,已形成一定规模,在包装市场中占有重要地位,对国民经济的建设起了积极作用。1980年产量仅有19.1万t,产值30亿元;2002年产量达到401万t,产值达到680亿元,占包装工业产值2500亿元中的27%。行业装备水平不断提高,有的已经达到发达国家的先进水平,涌现了一批新产品、新技术、新材料,市场需求迅速增长,应用广泛,快速发展,平均年增长率为12%,2002年比2001年增长14.2%。复合包装基材克服了长期进口双向拉伸薄膜的局面,现在每年出口薄膜在30万t左右,创汇30亿美元。塑料包装材料乡镇以上的企业共有8000多家,其中薄膜制造业2240家,丝、绳编织制品4300家,泡沫塑料500家,包装箱及包装容器 679家。
23年快速发展之路,是改革开放之路,是社会主义市场经济之路,是全行业职工奋发图强、艰苦创业之路,特别是民营企业之兴起,从几千元发家达到10亿元以上的江阴申达集团、浙江大东南塑胶集团,都是经过艰难曲折,在市场经济中搏斗成长起来的龙头企业,成为国内外知名的大型包装民营企业,涌现一批民营企业家。而原有中小塑料包装企业经过调整结构,进行资产重组和技术发改造也获得发展的生机,佛山东方包装材料公司、佛山杜邦鸿基包装材料公司以新的面貌在行业中起着重要作用。此外,外资企业的进入,增加了行业竞争对手,使国内企业进一步感受到优胜劣汰竞争机制的作用。因此,只有增加实力,做强做大,提高质量,创名牌,才能在竞争中赢得主动。
2 2003年塑料包装行业经济支行情况良好
今年以来,塑料包装行业摆脱“非典”的影响,继续保持稳定增长的发展趋势。
根据有关统计,预计今年塑料原料增长16%,塑料制品增长15.8%,出口交货值增加21%。塑料包装材料产量预计达到460万t,比去年401万t增长15%,其中双向拉伸薄膜、软塑复合塑料包装材料和包装容器(瓶、箱、桶)增幅较大。主要产品1~8月份实际产量及全年预测如下:
1~8月份(万t) | 全年预计 | 比去年增长% | ||
其中 | 软包装膜 | 150.5 | 200 | 18 |
BOPP | 40 | 60 | 20 | |
BOPET | 8 | 12 | 20 | |
编织制品 | 89.5 | 130 | 14 | |
包装容器 | 50.5 | 70 | 16.5 | |
泡沫包装材料 | 20.2 | 30 | 16 | |
包装片材 | 18.3 | 30 | 16 | |
合计 | 329 | 460 | 16 |
从上表可以看出,双向拉伸薄膜增长最快,一方面因为BOPP专用料国内已有六家企业生产,占需求总量50%,(包括上海石化、北京燕化、齐鲁石化、茂名石化、广州石化、九江石化)达到拉膜速度350~400m/min的要求,减少了依赖国外,缩短运输时间,争取了主动。另一方面,已引进的生产线在今年投产新增加能力在10万t以上,如,四川中达公司在成都开发区兴建的2.5万t五声能供给BOPP烟膜生产线将在10月正式投产,常州双良集团在都江堰市新建年产3.6tBOPET将投产,常州武进金氏集团五层共挤BOPP薄膜于8月份投产,5月份抚顺石化公司年产2万tBOPP生产线投产,福建现塑料公司和安徽同凤公司也分别引进了年产2.5万t和3万tBOPP生产线,现在也在建设中。其中,广东顺德德冠公司、桂林集琦包装公司生产的高性能分子组装抗菌薄膜将投入市场使两个企业在创新方面迈出可喜的一步。总之,创新又成为塑料包装发展的推动力,上海紫江彩印公司的镭射防伪薄膜、紫华公司总裁透气性流延薄膜,紫藤公司的抗静电流延聚丙烯薄膜都列入国家级火炬项目。南京中达共挤热封型双向拉伸聚丙烯薄膜,保持BOPP的热收缩,同时解决了热封性及香烟膜包装的难题,解决了中条包膜与小条包膜的粘合问题,采用开孔定位技术,解决了BOPP热封性问题。
塑料包装的迅速发展,离不开相关行业的市场开发,食品及软饮料包装市场的增速超过20%。因此,今年以来,透明聚丙烯市场获得迅速拓展;农副产品加工实施绿色食品工程,为塑料包装市场提供新的机遇。以辽宁绿色食品产业链的启动为例,涉及辽宁、大连、吉林、黑龙江、内蒙古、山东、河北、海南等9个省市区100个县100个生产基地,包括粮油、生鲜蔬菜、干鲜果品、鲜奶及奶制品、调味品、生鲜肉、禽蛋等3000多个品种的包装,从生产、加工、包装、运输、贮存、销售各个环节对包装都是一个挑战,所有这些都促进了塑料包装材料市场的拓展。
3 当前塑料馐发展趋势及其特点
3.1世界塑料包装材料发展展望
从国际上看,尽管塑料包装材料一直经受环境问题的严重挑战,但从近看来发表的数据看,塑料包装在包装工业中仍成为需求增长最快的材料之一。据美国Freedonia集团的统计分析和预测,美国包装领域中纸和塑料 1996-2001年间平均增长率为2.4%,其中纸板为1.6%,塑料为3.4%。根据日本《包装技术》统计资料,日本塑料包装材料销售量在各类馐总销售量中所占比例为15.4%,仍位于纸和纸板57.5%之后居第2位,其余为金属12%,玻璃为9.2%,木制品为5.2%,其它为0.7%。
根据上述美、日、中大国的发展和预测,可以明显看出,21世纪塑料包装材料将持续稳步增长,在包装材料领域中仍然充满勃勃生机,在保护商品、提高商品价值方面继续发挥积极的作用。
21世纪是环保世纪,环境问题日显重要,资源、能源更趋紧张,塑料包装材料将迎来新的机遇,也将经受严峻的挑战,为适应新时代的要求,塑料包装材料除要求能满足市场包装质量和效益等日益提高的要求外,还进一步要求其节省能源、节省资源,用后易回收利用或易被环境降解为技术开发的出发点。为此塑料包装材料正向高性能、多功能性、环保适应性、采用新型原材料,新工艺、新设备及拓宽应用领域等方向发展。
高性能,多功能性塑料包装材料成为许多国家热点开发的包装材料,并已有部分产品投入了工业生产。这类材料包括高阻渗性、多功能保鲜性,选择透过性、耐热性、无菌(抗菌)性以及防锈、除臭、形状记忆、能再封、易开封性等塑料包装材料,其中以高阻渗性多功能保鲜,无菌包装材料等发展更为迅速,将成为21世纪初发展的重点。另外,近年来正在研究开发的纳米复合包装材料,将受到更大的瞩目。
21世纪初,随着世界经的日益增长,高科技不断发展,产品日新月异,人们生活更趋向方便、休闲,无论是日用品包装、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,尽量减少垃圾的产生量,从而呈现包装薄膜、容器,片材向轻量化、薄壁化发展趋势,其关键技术是积极采用具有超韧性、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烯、聚丙烯和聚苯乙烯塑料合金等,给塑料包装提供了更多的原料选择。特别是聚乙烯,聚丙烯的开发进一步提高了软包装结构的许多性能,如韧度、透明性、阻渗性、耐热性和抗穿刺性能等,并可降低热封温度改进加工性、提高包装生产线速度等。聚乙烯食品包装膜的特点之一是可以控制氧气、二氧化碳以及水蒸气的渗透率,可用于可控气调包装,大大延长食品的货架寿命,主要用于超市色拉,胡萝卜、椰菜花及肉类等半成品包装以及农产品保鲜袋,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3%增加到25%,农产品以新鲜采摘形式出售将达 25%,对MPE可控气调包装薄膜的需求量将随之大大增长。
被喻为明日塑料之星的塑料共混物、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,通过基础研究两方面共同努力,生产和加工技术将获得进一步提高和完善、产品性能改进和系列化、功能化方面也将取得更大的进展,对提高塑料包装质量,附加值和环保适应性以及开发新产品将产生更大的影响。
随着塑料包装产品质量的提高,功能性增加及新品种的不断开发,其用途也进一步拓宽,特别是高阻塑料包装材料由食品包装为主逐步更多地拓宽非食品包装领域,其中工业包装、医药包装、农副产品包装、建材包装、航海用品包装等都将会获得进一步发展。
进入21世纪,世界经济调整继续深化及可持续发展战略的转变是世界产业变革的总背景,也是塑料工业环境变化的背景,塑料包装材料与传统包装材料比较,从产品整个生命周期评价分析,节省能量、节约资源、废弃物产生量减少、环境负荷也较轻,因此在21世纪初发展仍占据重要地位和发挥重要作用,但塑料包装材料相当一部分为一次性消费品,用后在自然环境中较难降解,也不可忽视。
3.2国内塑料包装材料发展趋势
3.2.1离阻隔性、多功能性薄膜正在向新的技术水平发展
高阻隔性、多功能性软塑包装材料,已成为近几年发展的热点,2002年仍然在进步,涌现一批新的产品和新的技术,包括高阻渗性、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、印刷技术上了一个新台阶,成为进入“彩色革命”时代。全行业已有胶版、凹版、柔版彩色系统,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,由于静电放电破坏造成的损失十分严重,我国目前使用的防静电包装膜基本上由美国、日本进口,该产品由重庆兵器工业五九研究所、顺德诚信公司、中山市东升公司开发成功,并已投入生产。
干法复合薄膜技术水平的发展,离不开粘合剂和油墨的技术进步。复合膜的粘合剂有单组份和双组份聚氨酯、丙烯酸类粘合剂、无溶剂、醇溶剂、水溶性粘合剂等,从单组份到双组份是一个进步,2002年使用双组份粘合剂已达到3万t,但仍然存在着排放大量的溶剂,污染环境,另外,在复合过程,有微量溶剂残留物,会在包装物内产生异味,卫生性能差,这些问题长时间来,遇到环境保护的挑战,当前,国外环保粘合剂进入中国市场,国内有关粘合剂生产企业也积极进行开发。无溶剂生产线已引进近30条,无溶剂用量开始逐步增加,但在技术上还达不到涂布、烘干过程的要求,成本也偏高。因此,寻找一条符合行业发展,又能适应环境保护要求的新路子,是问题关键。2002年市场上推出的快速固化粘合剂,改变过去复合后,熟化时间从48h,缩短到4.8h就可以进行分切。此外,北京高盟化工公司开发成功高助剂含量的薄膜复合粘合剂,提高了复合强度,减少了残留量,是一个很大的进步。
3.2.2多层共挤技术的发展,改变了功能性薄膜和容器的产品结构,适应了市场需求
随着市场经济的发展,日用品包装、化妆品包装、食品包装、家用电器包装都提出了更高要求。另一方面随着环保呼吁书声日益高涨,如何在满足包装功能性前提下,尽量减少垃圾的产生量,从而呈现包装薄膜、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,在生产过程用粘合剂、溶剂的排放易污染环境,而发展共挤包装薄膜,其工艺设备投资省、成本代、适应性强、操作方便。国际上共挤技术发展很快,有关资料表明,发达国家共挤包装薄膜占整个软塑包装材料的40%,而我们仅占6%,仍然以干法复合膜为主,两者比例不合理。当前,我们的共挤技术也有新的长进。目前除了大连辽南东方机械公司的叠加机头技术得到推广和应用,国产的共挤吹塑技术设备已经通过产品鉴定,开始批量生产。广东金明塑胶设备公司开发的五层共挤高阻隔薄膜吹塑机组通过了新产品鉴定。共挤包装薄膜的发展,将改变多功能性薄膜的产品结构,它适应于液体食品、牛奶、鲜肉等食品包装。
共挤技术的发展,同样适应工业包装的需求。秦川机械公司开发成功六展共挤塑料中空容器,用于生产汽车燃油箱,最大容积为200L。该机采用新技术,确保型坯壁厚100个控制点,使容器厚壁均匀。电气、液压气和气坟稳定无渗油漏气现象。上料系统确保六台挤出机连续稳定上料。该机的投产,改变了汽车燃油箱单层的局面,随着汽车工业的发展,多层油箱的市场将有较大的发展空间。
3.2.3蔬果保鲜包装薄膜市场前景广阔
我国2000年水果总产量达7100万t,蔬菜产量为3亿t,是世界第一大果蔬生产和销售大国。然而有30%左右的水果在贮存、运输过程中损失。其中包装不当是引起水果腐烂损失的原因之一。在竞争激烈的市场条件下,包装的作用显得越来越重要。由于新鲜的果蔬是一个活体,采摘后仍在呼吸,有着旺盛的生命。靠消耗自身的营养和水分来维持生命。如果果实采后不及时进行保鲜处理,少则3~5天(草莓、荔枝、龙眼、樱桃等),多则10天半月(桃、李、葡萄)就会出现失水枯萎,品质恶化和腐烂而失去食用价值。尽管不同水果的生理属性不一样,但变色、失水变味和腐烂是共同存在的问题。因此,如何掏代谢过程,减少营养物质的消耗,保持水果的风味质量是保鲜包装的重要课题。目前聚乙烯薄膜和聚丙烯薄膜是新鲜水果蔬菜应用最广的包装材料。不同的水果蔬菜对保鲜包装袋的要求不同,选择什么样的薄膜袋主要考虑以下因素:
1)适应的气体透过性,保持适宜的O2和CO2浓度,根据试验,如果透气性差,袋内O2:浓度太低<3%,易产生乙醇、乙醛挥发物,产生异味异嗅,CO2浓度过高>10%也会对水果造成伤害。因此,新的聚乙烯保鲜膜也在不断产生,微孔薄膜的出现给热带水果的包装增添了新的选择余地。微孔薄膜市场的增加、应用不断扩大。
2)添加乙烯气体吸收剂。水果在采后成熟过程中要释放乙烯气体,成植物生长荷尔蒙激素,乙烯在包装袋内积累,会加速果实衰老,减少贮藏期。因此,在薄膜制造过程需加入硅素沸石、大谷石、方英、SiO2等多孔性物质具有吸附乙烯气体的作用,把水果释放出来的乙烯吸附了,就能减缓水果的呼吸作用,使水果保鲜。
塑料包装容器应用市场广阔,其中,饮料行业有着诱人商机,2002年,饮料产量已达2024万t,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,2002年我国饮料产量近2384万t,每年以20%以上速度增长,而碳酸饮料包装中PET瓶的应用比例占 57.4%,市场前景看好。目前行业中PET聚酯瓶产量较大的企业,有珠海中富和上海紫江集团,分别占有国内PET瓶30%和20%的市场份额。珠海中富公司为最早获得可乐、百乐认可的PET瓶生产厂家,2001年PET瓶达到32亿个,其中热灌装7亿个,销售额达到23.4亿元,在各地拥有30多家工厂,上海紫江集团近年来发展很快,设在各地的控股公司已发展到15家,占据了武汉、郑州、天津、长春、昆山、成都等市场,新建的年产1.2亿个PET灌装瓶的生产线已投产,2002年又在上海、广州、成都、北京等地投资建厂,热灌装瓶的生产能力达到4.85亿个。
聚酯瓶在塑料包装行业的起步较晚。大量的注拉吹技术设备的引进,促进了PET瓶大幅度生产,并以其优良的性能,获得用户的欢迎,短短几年里,成为食用油饮料瓶等包装的主流包装材料。同时,在化妆品、医药等行业的需求也在增加。
1996年PET瓶装产量为30亿个,而1998年上升为50亿个,2000年达到80亿个,2001年90亿个,预计2002年将达到100亿个。年增长率为18%,成为塑料包装材料增长幅度最大的品种。特别是2001年起随着国内茶饮料市场异军突起,2001年茶饮料产量已达300万t,因此热灌装85~90℃CPET瓶已成为聚酯瓶增长最快的品种,年增长率超过 50%。
聚丙烯透明包装瓶的开发是近几年国内外塑料包装的一个热点。随着透明改性剂一成核剂的开发成功,在普通PP中加入0.1%~0.4%山梨醇缩二甲苯(苯甲醛)成核剂(美国米利肯,新日本理化,二井东亚、牌号Mil-lad3988等),高透明PP可广泛用于注射、吹挤、吹拉、挤压、热型容器、食品、药品瓶等,其价格适宜,是PS、ABS、PET、PE瓶的竞争对手,有着广阔的市场前景。