第一节 上游 行业 发展状况 分析
塑料以其无可比拟的优异性能广泛用于包装工业中。现代塑料生产的四分之一以上都用于制作包装材料。包装上常用的塑料主要有聚乙烯、聚丙烯。聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸脂、酚醛树脂等,而对于制造泡沫填充体这样的缓冲包装材料而言,它们仍体现出了重要的作用。目前国内缓冲包装常用的缓冲材料有EPS,瓦楞纸板,蜂窝纸板,纸浆模塑,PVC,PET等等。
1、聚乙烯(PE)
聚乙烯是乙烯的高分子聚合物,是一种热塑性塑料,按其工业生产方法,有高压、中压、低压聚合法。生产方法不同,其分子结构也有很大差异,产品性能亦随分子结构而异。
聚乙烯是一种乳白色蜡状固体,比水轻,较柔软,抗水性好,耐低温,无味、无毒,耐热性较差,薄膜气密性差,对紫外线敏感。易氧化、老化,热收缩变化较大,印刷性能较差。按其密度。可分为高密度、中密度、低密度聚乙烯,以及线形低密度聚乙烯。
2、聚丙烯(PP)
聚丙烯是用石油炼制时的副产品丙烯,经过精炼的丙烯单体,在触媒的催化下进行聚合反应,再从聚合物中分离而得。分子量为10~50万,密度很小,是已知塑料中最小的;无毒、无味,透明度高,机械性能、表面强度,抗摩擦性、抗化学腐蚀性、防潮性均很好;在室温以上时抗冲击值大,但耐低温冲击值小;它易带静电,印刷性能欠佳。聚丙烯的原料来源广泛,价格便宜,性能适应性广。广泛用于食品工业中。多用作制造薄膜、复合薄膜,有良好的透明性和表面光泽,能耐 120度的温度;可制成包装箱,吹塑成塑料瓶,添加某些填料可制成某些机器零件等。
3、聚苯乙烯(PS)
聚苯乙烯是由乙烯与苯在无水三氧化铝催化下,发生烃化反应生成乙基苯,再经催化脱氢而得苯乙烯。苯乙烯单体在适量引发剂(过氧化苯甲酰)和分散剂(聚乙烯醇)的水悬浮液中加热聚合而成聚苯乙烯。聚苯乙烯是一种无色、透明、无延展性的热塑性塑料;无毒、无味、无嗅,着色性好,透湿性大于聚乙烯,吸湿性很低,尺寸稳定,具有良好光泽;加工性能好,成本低;机械性能随分子量的加大而提高;耐热性低,不能在沸水中使用;耐低温,可承受—40℃的低温;有良好的室内耐老化性;对醇类有机溶剂、矿物油有较好的耐受性,耐酸、碱性能也很好。
聚苯乙烯由于性能优越,价格低廉,应用很广,可以制成薄膜、容器,广泛用于食品工业中;收缩率可达60~70%,是制作收缩包装的好材料有良好的绝缘性能,可制作多种电讯零件;还可以制作各种机器零件、玩具、日用品等;在聚苯乙烯中加入发泡剂,可制造泡沫塑料,是一种良好的缓冲包装材料。
未来3年,全球聚苯乙烯市场需求有望以年均2%的速度增长,而中国市场将以5.9%的年增速成为增长最快的地区。但由于苯乙烯单体价格居高,加上需求增速缓慢,到2010年底,全球聚苯乙烯开工率增加的幅度将有可能不大。
4、聚氯乙烯(PVC)
聚氧乙烯是氯乙烯经引剂作用,进行悬浮聚合或乳液聚合而生成聚氯乙烯。它呈淡褐色、透明、韧性好,密度1.4g/cm;有良好的化学稳定性,不易被酸、碱所腐蚀;气密性、抗水性、热封性能好,印刷性良好,生产能耗少,价格便宜;机械强度,耐磨、耐压性均优于聚乙烯和聚丙烯。主要缺点是热稳定性较差,受热易于分解,放出氯化氢气体。由于添加剂,如增塑剂,稳定剂的品种和数量的不同,聚氯乙烯可制成不同的产品、可生产硬质制品,如硬管、建筑材料等;可制造人造革、电线电缆绝缘层、塑料地板等。它在包装上的最主要作用是制成薄膜,又分软质膜、硬质膜,收缩膜三种。软质膜质地柔软热封性好,适于高频封台;拉伸强度很小,撕裂强度很高;滑动性差,加工性能也较差。硬质膜的拉伸强度和撕裂强度都较大,质地较硬,延伸率小;透湿性小,阻气性好,滑动性较好;印刷适应性好,但要选择适当的油墨溶剂;耐温性较差,低温时变脆。收缩膜的透明度好,透气性小,加热时产生收缩,收缩温度范围宽,收缩率大,是良好的热收缩包装材料。按其生产工艺不同,可分为干拉伸。管状拉伸及纵、横单向拉伸等品种。
5、聚酯(PET)
聚酯是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物。聚酯和其它塑料相比,具有集优良的阻隔性,如对二氧化碳、氧气、水和香味等均能很好地阻隔;随机械性能优异,有很高的强度、抗压性和耐冲击性;化学稳定性好,耐酸、碱腐蚀;透明度高,光泽性、光学特性好;无毒、无味,符合食品卫生标准;其结构中有酯基,故印刷性能好。聚酯是一种独特而用途广泛的包装材料。可以制造薄膜,做成瓶,罐、杯等包装容器,还可作两用可烘烤托盘。
6、可发性聚苯乙烯(EPS)
EPS是指含有发泡剂、一旦受热能立即发泡膨胀的珠粒状聚苯乙烯树脂。为聚苯乙烯泡沫塑料生产过程中的一种中间产品。一般粒度10~40目。堆密度0.6。含水0.1%。含挥发物(主要为发泡剂)6%-8%。
以苯乙烯在发泡剂(通常使用低沸点烃类)存在下进行悬浮聚合而制得。亦可将珠粒聚苯乙烯分散于水中,在一定温度下搅拌,使发泡剂与溶胀了的珠粒接触并渗入其中制得。
但就普遍性来讲,目前用于生产泡沫填充体的材料,EPS的用量较大,但由于环保要求呼声日益高涨,绿色缓冲包装材料的发展日益突出,因此EPS即将推出缓冲包装舞台,PE在环保方面也显得逊色不少。
缓冲包装材料属于一种寿命周期短、"用过即扔"的一次性包装物,瞬间即可变成垃圾,对环境的负面影响是显而易见的。绿色缓冲包装材料是缓冲包装材料发展的必然趋势。减少环境污染,保护生态环境,选择绿色缓冲包装材料,设计绿色包装产品是保持包装企业竞争优势、并赢得市场的根本措施。
绿色包装材料的基本准则可以概括为5R和1D原则:Reduce:包装材料的减量使用;Reuse:包装材料的再利用;Recycle:包装材料的循环再生;Recover:包装材料的流人回收体系;Research:包装材料的科学 研究 ;Degradable:包装材料的可降解腐化。
在绿色包装中,一种可降解的新型塑料是目前市场上新兴的一种泡沫填充体材料。因此,缓冲包装的发展方向必然是向着绿色包装的方向进行。可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等),稳定性下降,较容易在自然环境中降解的塑料。
可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生物降解剂等),稳定性下降,较容易在自然环境中降解的塑料。可降解的塑料一般分为四大类:光降解塑料、生物降解塑料、光/生物降解和水降解塑料。其中两类主要可降解塑料是:
1、淀粉基塑料
到目前为止,淀粉基降解塑料主要有填充型、光/生物双降解型、共混型和全淀粉塑料四大类。
1)填充型淀粉塑料
1973年,Griffin首次获得淀粉表面改性填充塑料的专利。到80年代,一些国家以Griffin的专利为背景,开发出淀粉填充型生物降解塑料。填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料,其制造工艺是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂,然后加工成型,淀粉含量不超过30%。填充型淀粉塑料技术成熟,生产工艺简单,且对现有加工设备稍加改进即可生产,因此目前国内可降解淀粉塑料产品大多为此类型。
2)光/生物双降解型
生物降解塑料在干旱或缺乏土壤等一些特殊区域难以降解,而光降解塑料被掩埋在土中时也不能形成降解,为此,美、日等国率先开发了一类既具光降解,又具生物降解性的光/生物双降解塑料。光/生物降解塑料由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂(增溶剂、增塑剂、交联剂等)制成,其中光敏剂是过渡金属的有机化合物或盐。其降解机理是淀粉被生物降解,使高聚物母体变疏松,增大比表面积,同时,日光、热、氧等引发光敏剂,导致高聚物断链,分子量下降。
3)共混型
淀粉共混塑料是淀粉与合成树脂或其他天然高分子共混而成的淀粉塑料,主要成分为淀粉(30%~60%),少量的PE的合成树脂,乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物,乙烯/乙烯醇(EVOH)共聚物,聚乙烯醇(PVA),纤维素,木质素等,其特点是淀粉含量高,部分产品可完全降解。
4)全淀粉型
将淀粉分子变构而无序化,形成具有热塑性的淀粉树脂,再加入极少量的增塑剂等助剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的,所以全淀粉是真正的完全降解塑料。几乎所有的塑料加工方法均可应用于加工全淀粉塑料,但传统塑料加工要求几乎无水,而全淀粉塑料的加工需要一定的水份来起增塑作用,加工时含水量以8%~15%为宜,且温度不能过高以避免烧焦。日本住友商事公司、美国Wanlerlambert公司和意大利的Ferruzzi公司等宣称研制成功淀粉质量分数在90%~100%的全淀粉塑料,产品能在1年内完全生物降解而不留任何痕迹,无污染,可用于制造各种容器、薄膜和垃圾袋等。德国Battelle 研究 所用直链含量很高的改良青豌豆淀粉研制出可降解塑料,可用传统方法加工成型,作为PVC的替代品,在潮湿的自然环境中可完全降解。
2、氧化降解塑料
这是一项在国内还未被大多数人了解到的技术,在传统的塑料生产原料中加入添加剂,与一般的色母添加方法相同。在塑料制品被遗弃后,添加剂中两种物质起作用:一是预氧化剂(主要是一些无毒金属离子),二是生物降解促进物质(主要是一些天然植物纤维素)。预氧化剂控制塑料在未被遗弃时保持应有的寿命及功能,在遗弃后通过过氧化反应降低分子量,使得聚合物变脆,易于微生物分解。生物降解促进物质主要是促进微生物滋生。此项技术相对淀粉基塑料技术而言,简单易行,成本降低,一般设备就可以生产,据相关验证称,塑料的性能也得到了很好的维持。节约了粮食。英国WELLS公司即采用此法。
第二节 下游产业发展情况 分析
塑料包装材料 行业
2008年我国包装工业产值已经达到了8600亿元,2010年将达到102万亿元。包装工业涵盖了造纸、塑料、冶金、化工、装备制造等多个领域。面对我国发展低碳经济形势,如何调整产业结构,用低消耗、低排放的节能环保产品和清洁生产方式替代那些高消耗、高排放、高污染的产品和生产方式,是摆在包装 行业 面前的一个亟待解决的课题。
我国塑料包装材料经过20多年的发展,已成为我国塑料工业中发展最为迅速的领域之一,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。塑料包装制品产量前三位的省份为广东、浙江、江苏,分别占26%、21%、11%。 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30万吨左右,创汇在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。塑料包装 行业 的特点是:
1、新型聚酯包装独领风骚
最引人注目的是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的应用。这是一种“新型聚酯”包装材料,具有良好的阻气性、防紫外线性和耐热性。市场 分析 人士预计,不久的将来,PEN将会大量进入包装领域,引发PET之后的又一次包装革命。
2、新型降解塑料受到关注
随着国际环境标准ISO14000的实施,新的降解塑料倍受人们关注。其中,德国巴斯夫公司推出了品牌为ECOHEXD的脂肪族二醇与芳香族二羧酸聚合的降解聚酯树脂,可用于薄膜生产。
3、企业大力发展茂金属塑料
茂金属聚合物具有诸多优点,如加工性能好、高强度、高刚性及透明性好等,因而受到人们的极大关注,并因此了推出了许多新品。茂金属塑料将直接冲击PP、MDPE、LLDPE、弹性体塑料市场,适用于食品包装、医药包装、收缩薄膜及卫生用品等方面。
塑料是塑料,橡胶,合成纤维三大合成高分子材料中应用量最大,应用面最广的一种材料,其应用面已深入到国民经济的各个领域,现在世界塑料年产量已逾1.6亿吨,然而,在各个不同领域中,对塑料制品的消费量,还存在着较大的差异,目前塑料制品应用最多的领域是包装 行业 与建筑 行业 ,其中包装塑料制品雄居首位,占塑料制品总量的30%,比塑料建材总量高出近十个百分点,较其他方面的应用更占有明显的优势。就包装材料而论,塑料包装材料已远远超过玻璃,金属,木材等传统的包装材料,仅次于纸制品而居第二位,就发展速度而论,塑料包装材料业已超过其他各种包装材料而居首位。
第三节 产品技术发展现状
对于EPS的应用已经相当普遍了,在回收利用方面,其技术也是非常重要的,是环境无害化最重要的措施,回收利用亦称之为再资源化技术。目前,国内外许多科研单位对EPS再生利用的 研究 ,有的已经达到实用化的程度,下面对已达到实用化程度的几种EPS回收技术方法分别加以讲述。
1、机械回收利用
这种方法可以分为简单再生和复合再生两种,简单再生主要用于生产厂的边角废料,也包括易清洗回收的一次性使用的废弃物,其成分比较简单、干净,再生料可单独或以一定比例掺混新料中使用,也可采用现有工艺和设备,是目前主要采用和行之有效的方法。
1)回收生产XPS
EPS废料经粉碎造料后,制得PS,然后加热熔融加入发泡剂,阻燃剂,成核剂等助剂,经加工处理制得XPS,广泛用于建材。目前,此回收利用技术在国内已得到大面积推广,且成为EPS回收利用的主要途径之一。
2)循环利用
泡沫生产厂家可将边角料和不合格制品经破碎机破碎成一定大小的颗粒,与新鲜的预发珠粒混合后在泡沫填充体成型机或包装成型机中再次成型,制成各种规格和形状的EPS制品。经过生产实践证明,在产品性能满足国标GBl0801-2002的前提下,破碎颗粒的掺量可在10%~25%之间,也就是说,可以节约原材料10%~25%。
3)热熔再生
热熔再生分以下几种工艺。一种工艺是将废弃EPS泡沫塑料在140℃~190℃下进行恒温烘烤,使收缩脱泡,冷却后进行粉碎。烘烤时会产生易燃气体,需采取有效排气措施,注意生产安全。另一种工艺为先将边角料破碎,再用螺旋推进器将泡沫碎粒强制加到挤出机螺筒中经加热熔融挤出、拉条、冷却、切粒成再生颗粒料。
还有一种工艺是先将废弃EPS泡沫塑料浸入到高沸点混合溶剂中使其消泡并成为凝胶料,再与改性树脂、助剂混合,经多级排气挤出造粒,同时冷凝回收溶剂。造粒所得产物为增强聚苯乙烯,可制作文具、玩具和多种日常用品和电子电气零部件。采用凝胶化的方法制成的颗粒料,经风干至溶剂含量达6%~l0%后,也可重新用于制造聚苯乙烯发泡塑料制品。
2、化学回收利用
化学回收作为调和EPS与环境的可行性方法而受到各国的重视,该方法是把废弃EPS分解成单体、化合物、燃料等可再用成分,使EPS回收真正成为闭环过程。该方法与机械回收相比具有以下优点:分解生成的化工原料其质量可与新料媲美;另外它具有大量处理废弃物的潜力,即能实现再资源化又能达到真正治理EPS对环境的污染。当前化学回收中具有工业化潜力的工艺是裂解、汽化、加氢、热解。化学回收虽然从反应机理而言并不新颖,但要全部进入实用化,还有不少工程问题需要解决。
3、其它回收利用技术
制造带锈防锈漆;制造多功能树脂胶;制造防渗补漏剂;用作沥青增强剂。
第四节 产品工艺特点或流程
泡泡粒,又名压缩团粒,它是由EPS或PET废料(废丝.废膜.废化纤布等)通过分检、清洗、再生废物利用。这和EPS或PET的加工有关系,加工的时候出来的料先是通过高温了以后再泡在水里,所以它中间是空的,一般的再生料叫粒子,PET生产的再生料通常就叫PET泡泡料。
第五节 国内外技术未来发展趋势 分析
近年来,环境问题日趋重要,资源能源更趋紧张,构筑循环经济社会,走可持续发展道路已成为全球关注焦点和迫切任务,并成为各行各业发展及人类活动的准则。为适应新时代的要求,塑料包装材料除要求能满足市场对包装质量和数量等日益提高的要求外,其发展必须以节省资源,节约能源,用后易回收利用,易处置或被易环境消纳或降解为技术开发的出发点。
国内外在这方面的技术更新速度很快,塑料包装新材料、新工艺、新技术、新产品不断涌现,并正向高性能、多功能,积极采用新原料、新技术、拓宽应用领域以及塑料包装与环保谐调发展等方向发展。
高阻渗性塑料包装材料,因可赋予保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命功能而获迅速发展和广泛应用,除目前广泛应用的聚偏氯乙烯(PVDC)、乙烯、乙烯醇共聚物(EVOH)外,近年来,开发环保适性材料,促使聚乙烯醇(PVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、共聚酰胺(MXD6)、硅或铝氧化物蒸薄膜(软玻璃)、纳米无机材料等的发展将更引人注目。
免责申明:本文仅为中经纵横 市场 研究 观点,不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题,敬请来电垂询:4008099707。特此说明。