塑料在包装应用领域的拓展与创新

塑料在包装应用领域的拓展与创新

在包装领域， 塑料显示出良好的竞争力

用纸还是塑料? 消费者的回答显然是“用塑料”。几乎在所有的领域，塑 料都是胜于纸成为包装材料的首选。

美国弗里多尼亚集团公司( Free-donia， 俄亥俄州克利夫兰市) 的新报 告显示，在市场上， 塑料和纸作为包 装材料进行竞争， 到 2008 年塑料的 包装需求有望增加约 50%， 超过 200亿磅。

而在上一 年，Piper Jaffray 公司也 发布过一份报告。该报告提供了各类包装的概况及预计增长率， 报告发表 在 M A 公司内部业务通讯《包装工业 的 M A》上， 盖子和封闭包装用品预 计年增长 5.1%， 软包装增长 5%， 塑 料瓶增长 4.3%， 塑料容器增长 4%， 相反折叠纸箱预计仅增长 3.1%，瓦楞箱 仅增 2.8%， 其它纸板才增 2.1%。

然而弗里多尼亚公司的报告 《包 装用的纸与塑料》亦提醒， 今后塑料 所占市场份额的增长比之过去十年的 速度将会放缓， 因为许多市场已趋于 饱和。对塑料进行改良可提高包装物 保存期限， 同时也减少了材料的使 用， 而其方便特点如再次使用性， 也 会刺激塑料包装的使用。据预测， 从 现在到 2008 年， 塑料的包装应用每 年增长将超过 3%。

预计塑料在包装方面增长的市场 份额和增长的范围在小食品水果 饮料蛋糖果烤烘食品; 预计一 次性使用塑料牛奶瓶的增长也会强 劲， 更多取代纸制奶盒， 使奶制品饮 料有更大的优势与其他饮料竞争。

美国塑料盖需求继续强劲。 弗 里多尼亚公司预言， 塑料瓶盖增长将 每年攀升 5.9%， 到 2008 年达 68 亿 美元， 相当于 2100 亿件。公司的报 告指出， 作为最大最快的工业增长部 分， 塑料盖将继续取代金属盖， 因为 塑料容器替代玻璃容器不断增加， 兼 容金属盖的应用范围从婴儿食品到热 充装食品如酱油和调味品。

饮料将保持最大最快的盖子消费 增长市场， 因为一次性使用瓶日趋大 众化。小包装， 特别是瓶装水风味 牛奶等的出现。根据 Piper Jaffary 公 司说， 饮料市场占盖子消费需求总量 的 35%， 食品占盖子消费总量 20%， 个人保养占 15%， 家用化工品占 8%。 Piper Jaffary 公司指出，有 100 多 家厂商加入了盖子市场的竞争，这意 味着竞争激烈，虽然只有少数几家销 售额超过 1 亿美元，前 5 家盖子生产 厂商的产品就占了接近 33%的国内市场，紧接着的 5 家约占 16%，这一地区 领先的公司是 AlcoaAptar Group Berry Plastics Erie Plastics 等。

产品包装用塑料也在增长， 预计 美国的需求每年增长 5.1%， 到 2008年增至 36 亿美元， 弗里多尼亚的研 究报告 《产品包装 》 一文中这么说。 由于小家庭越来越多， 人口老龄化， 人的收入增多， 成人参加工作的人数 增多等因素， 新鲜即食产品需求加 快。色拉食品用的透明杯， 盛装切开 水果用的碗需求增加刺激了塑料容器 的使用， 蛤壳状容用来丈量、记录温度变化时器外观有利于显出 酱果风味， 尤其是 番 茄。2003 年 ， 凉 拌 食 品 占 了 产 品 包 装 需 求 量 的 11%， 将保持其最快的增长势头。

$分页符$几种引人注意的新产品新技术

瓶和瓶盖

原材料和制造工艺的不断发展， 有利于塑料制品挑战金属纸板等传 统的包装用材料， 在某些情况下， PP等非传统性包装用树脂材料正在抢占 PET 材料的市场份额。

赫斯基注塑系统公司( 加拿大安 大略省) 的管理层发现， 最近客户询 问 PET 加工设备报价的次数以及出 售的订单数量比以前大为减少， 而 注- 拉- 吹塑( ISBM) 透明 PP 制品设 备的销量则呈现出前所未有的增幅。 2006 年， 该公司制造的 PP 加工设备 的市场销量， 比前 5 年的销量总和 还要多。

目前， 赫斯基注塑系统公司出品 有 2 种 PP 加工设备系统， 包括 96 型 腔和 128 型腔的设备型号。可用于加 工各种矿泉水瓶低浓度果汁饮料 以及要求具有阻湿性的粉末包装瓶。 与 PET 包装瓶相比， PP 瓶具有较高 的热罐装温度方便制成广口瓶 ( 如 调味品瓶果酱瓶) 的优点， 但气体阻 隔性稍差， 在还没更有效的阻隔方法之前， 不适用于制成碳酸饮料瓶和啤 酒瓶。

西得乐公司( Sidel) 是一家拉伸吹 塑设备制造商， 一直研究 PP 瓶的解 决方案。该公司于 1993 年首次推出 了 PP 瓶实验型加工设备- SBO Series1 牌号。结果不甚理想， 采用这种设 备加工的 PP 瓶， 主要存在重新加热 时间延长了 1 分钟较高的翘曲率 用作饮用水包装瓶时， 会由于 PH 值 变化而引起口感有异。

存在的其它问题还有: 透明度不 佳和 PP 瓶坯总厚度增大影响生产 率。西得乐和助剂生产商美利肯公司 ( Milliken) 合作， 研制出加工 PP 瓶用 的透明剂- Millad 牌号， 很好地解决 了上述问题。瓶坯厚度可从 5mm 降 至 2.8 mm， 获得更快的加工循环周 期， 而最终 PP 瓶的透明度与 PET 瓶 的透明度相当。赫斯基公司 PET 设备 系统制造部副总裁 Urquhart 说: “这 仅仅解决了关键要点， 克服了阻碍商 业化推广普及的难题。”

西 得 乐 公 司 于 1998 年 研 制 出 SBO Series 2 型 PP 加工设备， 改善了 PP 瓶的热循环加工性能Actis 阻隔 性能等特点。该公司由此重视 PP 瓶 加工设备的研制开发工作。

Kortec 公司是一家多层 PET 塑料 瓶坯转盘式系统设备的供应商， 公司 负责销售及市场部的副总裁 John Ker-mer 表示， 公司目前已持续关注 PP瓶， 正努力研发具有更佳阻隔性能的PP 瓶解决方案。随着研究深入， 公 司发现， 若增加阻隔性材料， 或介于 瓶子夹层之间的胶粘剂比例不当， 都 会影响瓶子的透明性。

John Kermer 说， Kortec 公司已与 日本助剂供应商 Kuraray 公司开展了 EVOH 解决方案项目的合作。并已针 对尼龙材料进行测试， 发现尼龙材料 与聚烯烃基聚合物和专利性的聚乙二 醇( PGA) 材料都不具备相容性。 剩下的机遇和挑战， 就是对于 PP 材料， 人们并没有建立起 PET 制 品那样很好的回收机制和基础设施， 如大量的消费后 PP 包装瓶得不到很 好的回收再利用， 存在着影响环境的 风险， 必须尽快建立完善 PP 塑料瓶 的回收设施和制度。

Kermer 认为， 应用 PP 瓶的优势 将是取代玻璃瓶和金属罐， 由于具 有较高罐装温度， 可取代目前普遍 用于盛装鸡尾酒苹果酱番茄酱 的马口铁罐和玻璃瓶， 而这是 PE斯道拉恩索在巴西从甘蔗废渣中提取乙醇T瓶所不能承受的罐装温度。对于如 咖啡奶粉化妆品等需干燥保存 的商品， 具备湿气阻隔性的透明包 装瓶拥有巨大优势。消费客户在选 购时， 喜欢透明 PP 瓶的包装， 可方便看见咖啡的品质状况， 并可保持 其品味， 比不透光的聚乙烯桶和金 属罐包装拥有较大优势。

Kermer 说， 在南美地区市场， 很 大程度上依赖传统的食品加工技术， 主要采用热罐装的方法。而在北美地 区则不同， 早在 15 年前就把番茄酱 包装瓶换成冷罐装的 PET 瓶。在巴西 等国， 依赖古老的包装设备， 热罐装 温度只能应用于 PP 瓶。

$分页符$PET 啤酒瓶应用进展

早在 2000 年， 美国 Miller 啤酒 厂向市场销售了大批量的 PET 瓶装啤 酒。其中 16 安士和 20 安士容量的 5层塑料瓶当中， 含有 2 层尼龙阻隔 层， 拥有 4 个月的货架寿命， 成为啤 酒销售市场的一大亮点。但立即引起 了塑料回收厂家的不满， 他们担心， 这种含有 5%的尼龙材料的塑料瓶， 会影响到 PET 材料的回收工序。 进 一 步 的 研 究 工 作 进 展 缓 慢 ， PET 啤酒瓶的数量仅占单一用途啤酒 瓶市场总量的 3%。而美国第三大啤 酒厂- Molson Coors Brewing 公司作了 出色的广告宣传， 在全美足球大联盟 的赛场上， 摆放了 20 个冰箱， 销售16 安士容量的PET 瓶装啤酒。

Ball 包装公司也开展了加工多层 PET 瓶的业务。利用该公司开发的专 利性 Amazon HM尼龙阻隔技术， Ko-tec 和赫斯基公司出品的设备上， 可 模塑加工出夹层式 PET 啤酒瓶。

震雄两步法 PET 包装瓶解决方案

随着 PET 在饮料包装业的广泛 应用， 注塑机生产商震雄集团有限公 司在展会中重点展出了其 CHEN- PET两步成型 PET 包装瓶解决方案。于 1998 年， 该系统首次在德国 K 展亮 相， 目前全球已有 40 余 套 CHEN-PET 正在使用。

CHEN-PET 是亚 洲 首个 二 步法 PET 包装瓶解决方案。除震雄外， 共 有 6 个制造商生产二步法设备， 他们 是加拿大的 Husky， 瑞士的 Nestel， 德 国的 Krupp 和 Krauss Maffei， 意大利 的 BM Biraghy 以及日本的 Nissan另外， 但 只有震雄和 Husky可提供完整的系统。

PET 瓶的制造有两种方法， 即 一 步 法 和 二 步 法 。 一 步 法 是 在 将 PET 注射成管坯并在其仍未冷却的 情况下吹制成给定的瓶型， 这种效 率较低的工艺主要用于小批量的生 产。随 着 大 容量 碳 酸饮 料 的 流 行 ， 二 步法 生 产成 为 必 然的 解 决 方 案 ， 在满足同等机械强度的情况下， 二 步法制造的 PET 瓶可减轻 10%~5%的重量; 运输和保管费用因运往饮 料灌装线的是瓶坯( 体积相对很小)而非包装瓶而明显降低; 将瓶坯生 产和包装瓶吹制工艺分开， 可优