包装薄膜材料目前都有哪些发展趋势
飞秒检测发现包装薄膜材料种类繁多,发展以高阻隔,表面好印刷的材料为方向,具体介绍如下:
1.常用包装材料:PE薄膜材料
热封性PE材料,已由单层吹塑薄膜发展为多层共挤出薄膜,这样内、中、外层的配方可以进行差异化设计,不同类型聚乙烯树脂的共混配方设计可制得不同起封温度、不同热封温度范围、不同的抗封口污染性、不同热粘强度、不同抗静电效果等,满足具体的产品包装要求、功能性质各异的PE薄膜材料。近年来,还发展了双向拉伸聚乙烯(BOPE)薄膜,提高了聚乙烯薄膜的拉伸强度,且具有较高的热封强度。
2.常用包装材料:CPP薄膜材料
CPP材料常用于BOPP//CPP这种防潮轻包装结构中,但不同CPP树脂配方也可制得不同功能性质的薄膜,如改善了耐低温性、耐高温蒸煮、较低封合温度、高耐穿刺强度、耐腐蚀性等功能性质各异的热封性材料。近年来,行业内还研制了CPP消光薄膜,增加了单层CPP薄膜包装袋的视觉展示效果。
3.常用包装材料:BOPP薄膜材料
轻包装复合膜最常用的是普通BOPP光膜和BOPP消光膜,也有BOPP热封膜(单面或双面热封)、BOPP珠光膜。BOPP最大特点是拉伸强度高(适合于多色套印),优异的水蒸气阻隔性能,广泛用于防潮轻包装的面层印刷材料。BOPP消光薄膜具有类似于纸张的消光装饰效果。BOPP热封膜可用作单层包装材料使用,例如用于包裹糖果的内包装用。BOPP珠光膜多用于冰糕包装的热封层材料,可省去白墨印刷,其密度低,2~3N/15mm的封合强度使包装袋易于开启取出内容物。另外,如BOPP防雾膜、全息OPP镭射膜、PP合成纸、可降解BOPP薄膜等BOPP系列功能性薄膜也在特定范围得到推广应用。
4.常用包装材料:PET薄膜材料
普通12μmPET光膜在复合软包装应用广泛,其复合产品的机械强度远高于BOPP双层复合产品(略低于BOPA双层复合产品),且阻氧能力较BOPP//PE(CPP)复合膜降低20~30倍。PET材料的耐热性很好,可制得平整度好的包装袋。PET热收缩薄膜、消光PET薄膜、高阻隔聚酯薄膜、PET扭结膜、直线撕裂性PET薄膜等功能性产品也有应用。
5.常用包装材料:尼龙薄膜
双向拉伸尼龙薄膜以其高强度、高抗穿刺性、耐高温性、较好的阻氧性,广泛用于抽真空、水煮、蒸煮包装袋中。多数1.7kg以上的大容量包装,为获得良好的耐跌落性能,也采用了BOPA//PE结构。
流延尼龙薄膜,在日本广泛用于冷冻食品的包装,其具有很好的耐低温性,减少了低温贮运过程中包装袋的破损率。
另外,如尤龙吉可还开发了易粘合型(ONM)、直线拉断型(NC)、气体阻隔型(DCR、M、E)、双面电晕(ONBC)等系列产品,拓展了标准型BOPA薄膜的应用范围。
6.常用包装材料:镀铝薄膜
真空镀铝是在薄膜(如PET、BOPP、CPP、PE、PVC等)的表面形成一层致密的铝层,从而极大地增加了薄膜对水蒸气、氧气、光线的阻隔能力,复合软包装中应用最多的是VMPET、VMCPP材料,VMPET用于三层复合、VMCPP用于两层复合。OPP//VMPET//PE结构现在已成熟应用于榨菜、芽菜产品的抽真空水煮包装中,为克服普通镀铝产品铝层易迁移、不耐水煮的缺点,开发了带底涂型的VMPET产品,其水煮前后的剥离强度可达到1.5N/15mm以上,且铝层不出现迁移,增强了包装袋的整体阻隔性能。
7.常用包装材料:铝箔
软包装用铝箔一般为6.5μm或9μm厚度,铝箔是理论上的高阻隔性材料,透水、透氧、透光均为“0”,但实际上铝箔存在针孔及耐折耐针孔性差,存在一些实际阻隔包装效果不理想的情况。铝箔材料应用的关键是避免其在加工、包装、运输过程中产生针孔,从而降低实际阻隔能力。近年来,在铝箔材料的传统应用领域有被更经济的包装材料替代的趋势。
8.常用包装材料:涂布型高阻隔薄膜
主要是PVDC涂布薄膜(K涂层膜)、PVA涂布薄膜(A涂层膜)。
PVDC具有优良的阻氧性与防潮性,并具有优良的透明性,涂布型PVDC薄膜所使用的基膜主要是BOPP、BOPET、BOPA、CPP等,也可以是PE、PVC、玻璃纸等薄膜,在复合软包装中应用最多的是KOPP、KPET、KPA薄膜。
高皂化度的聚乙烯醇(PVA)分子结构具有很高的规整性和高的极性,容易结晶,因而对氧气等非极性气体具有很高的阻隔性。在干燥条件下,透氧系数仅6.2×10-17ml·cm/(cm2·S·cmHg),明显低于包装材料中常用的PVDC、PET、PE等树脂,PVDC、PET、PE的透氧系数分别为5.3×10-13、2.0×10-12、2.5×10-10ml·cm/(cm2·s·cmHg)。PVA涂布薄膜已实现工业化生产。
9.常用包装材料:共挤出高阻隔薄膜
共挤出是将两种或两种以上的不同塑料,通过两台或两台以上的挤出机,分别使各种塑料熔融塑化后供入一副模头中,制备复合薄膜的一种成型方法。共挤出阻隔性复合薄膜通常由阻隔性塑料、聚烯烃类塑料以及黏合性树脂三大类物料组合而成,阻隔性树脂主要有PA、EVOH、PVDC等。
本文核心数据:中国初级形态塑料产量、中国塑料薄膜产量、中国塑料薄膜制造业规模以上企业主营业务收入、中国塑料包装行业规模以上企业主营业务收入
供给端:塑料薄膜与泡沫塑料产量下降
目前,中国是全球第二大包装大国和塑料包装需求最大的亚太国家,同时也是塑料包装制造大国。近年来,我国居民的消费升级,推动了我国塑料包装行业的发展。塑料包装在食品、饮料、日用品及工农业生产各个领域发挥着不可替代的作用。
2015-2019年,我国初级形态塑料产量逐渐增加。2019年全国初级形态塑料产量为9574.1万吨,同比增长11.87%。2020年我国初级形态塑料产量约为10194.7万吨。
2015-2019年,我国塑料薄膜产量整体呈波动趋势。2020年,我国塑料薄膜行业累计完成产量1502.95万吨,同比下降6.37%。
2015-2020年,我国泡沫塑料制品产量波动较大。2020年,我国泡沫塑料制品产量为256.6万吨,较2019年的258.19万吨同比下降0.62%。
需求端:规模以上企业收入下降
2017-2019年,我国塑料包装行业规模以上企业主营业务收入保持着增长趋势。但2020年,全国塑料包装行业规模以上企业实现主营业务收入1584.2亿元,同比下降2.49%。
2015-2019年,我国塑料薄膜制造业规模以上企业(年营业收入2000万元及以上全部工业法人企业)主营业务收入不断增加,近年来增速有所放缓。但2020年规模以上企业收入有所下降。根据中国包装联合会数据显示,2020年我国塑料薄膜制造业规模以上企业完成累计营业收入2754.35亿元,同比下降0.55%。
—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国塑料包装行业产销需求与投资预测分析报告》
但是受农作物季节性生长因素的影响,我国农用塑料薄膜的需求呈现出季节性变动的特点,每年3-4月和8-9月均为农用塑料薄膜的需求旺季。现在秋季农用塑料薄膜旺季的市场需求也即将启动。
虽然我国农用塑料薄膜的产量和市场需求量不断增加,但全国来看,粗放型的农业生产还是很普遍的,现在全国适宜农膜 覆盖的种植面积还有一半左右没有覆盖,未来我国农用塑料薄膜 的市场前景十分广阔。
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农用塑料薄膜不仅用于农业生产,还应用于贮藏水果和蔬菜,不但能延缓水果蔬菜的后熟过程,减少水份蒸发,防止腐烂,而且还可以保持其新鲜度。从贮藏苹果的试验对比来看,采用塑料薄膜包装贮藏五个月,自然消耗是o.7%以下。未用的自然消耗可达5。83%。
的确,塑料薄膜在农业上的用途越来越广泛,起的作用也越来越大,如同化肥、农药一样,它已成为农业生产中一种重要的农业生产资料。贫下中农说的好:农用塑料薄膜是农业生产的好“伙伴”,是农业生产上的“增产膜”。
目前,农业生产上使用的塑料薄膜有两种:一种叫做聚氯乙烯薄膜,一种叫做聚乙烯薄膜。其中聚氯乙烯薄膜的用量较大。关于聚氯乙烯农用薄膜,根据用途可分为两大类一是农业用聚氯乙烯薄膜,一是农业用耐寒聚氯乙烯薄膜。随着我国薄膜应用范围的扩大和不同作物使用上的要求,又有黑色薄膜、有色薄膜、无滴薄膜和有滴薄膜等。
目前农业生产中塑料膜主要有聚氯乙烯(PVC)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜、乙烯-醋酸乙烯(EVA)多功能复合薄膜。
聚氯乙烯(PVC)薄膜是以聚氯乙烯树脂为主原料加入适量的增塑剂(增加其柔性)制作而成,不仅具有较好的柔性、透明度、保温性和防雾滴效果,同时,一些薄膜还具有选光和强保温功能,其保温性比聚乙烯薄膜和EVA薄膜要好。聚氯乙烯薄膜的缺点是容易发生增塑剂的缓慢释放以及吸尘现象,使得聚氯乙烯薄膜的透光率下降迅速,缩短使用年限。
聚乙烯(PE)薄膜是由低密度聚乙烯(LDPE)树脂或线型低密度聚乙烯(LLDPE)树脂吹制而成,除作为地膜使用外,也广泛作为外覆盖和保温多重覆盖使用。与聚氯乙烯薄膜相比,聚乙烯薄膜具有比重轻(0.95,PVC为1.41)、幅宽和覆盖比较容易的优点,也具有吸尘少、无增塑剂释放等特点,使用一段时间后透光率下降要比聚氯乙烯薄膜低。但聚乙烯薄膜对紫外线的吸收率较聚氯乙烯薄膜要高,容易引起聚合物的光氧化而加速薄膜的老化,使用寿命要比聚氯乙烯薄膜短。
乙烯-醋酸乙烯(EVA)多功能复合薄膜是以乙烯-醋酸乙烯共聚物为主原料添加紫外线吸收剂、保温剂和防雾滴助剂等制造而成的多层复合薄膜,具有质轻、使用寿命长(3~5年)、透明度高、防雾滴剂渗出率低等特点,保温性显著高于聚乙烯薄膜,也克服了聚氯乙烯薄膜比重大、幅窄、易吸尘和耐候性差的缺点,具有很好的应用前景。
今年以来,塑料原料价格的大幅度上扬,引发了塑料回收利用的再度兴旺。废旧塑料加工成颗粒后,只是改变了其外观形状,并没有改变其化学特性,依然具有良好的综合材料性能,可满足吹塑、拉丝、拉管、注塑、挤出型材等技术要求,大量应用于塑料制品的生产。我国是一个塑料消费的大国,各种使用过的塑料包装物、购物袋、塑料盆、塑料瓶等塑料废弃物随处可见,把这些回收起来用于再生产,不仅可减少环境污染,而且将使得相关企业大幅度降低原料成本,增加利润。一家中型农膜厂每年需要高压聚乙烯原料1000吨左右,这一原料全国各地塑料市场前一时期平均价格为7000元/吨,而其回收利用后的再生颗粒平均价格只有3800元/吨,两者相差3200元。也就是说,只要这家农膜厂半数采购再生塑料颗粒,原料成本一项一年就可节省160万元,何乐而不为?何况,眼下新生产出来的塑料原料价格这么高,更使得塑料制品厂把采购原料的目光投向再生塑料。而再生塑料行业除了从国内收购废旧塑料外,还把目光投向了国外。目前大部分废塑料进口申报价格仅为二三百美元/吨,即使加上进口关税和运输等费用再在国内加工销售,仍然有利可图。今年以来我国进口废塑料显著增长,仅辽宁省上半年就进口了2.36万吨,同比增长78.8%,价值609.4万美元,同比增长120%。由于国内需求量大,还引起了进口废塑料价格的上涨,上半年辽宁省进口废塑料平均价格为259美元/吨,比去年同期上涨了22.7%,处于近年来的最高水平。废塑料是塑料再生行业的原料,通过上述数据,人们可以感受到这一行业眼下之热。
在我国,塑料再生行业前景广阔。塑料业是国民经济的支柱,回收利用是塑料业持续发展的必由之路。塑料再生既可节约资源,缓解塑料原料供需矛盾,又可为环境保护作出重要贡献。据了解,一个中等城市一年产生的塑料废弃物,回收利用后可满足二十来家中小型塑料制品企业的原料需求。而我国这方面做得显然不够。原国家经贸委作过统计,“九五”期间,我国每年大约有1400万吨废旧塑料没有得到回收利用,回收利用率只有25%,直接资源浪费高达280亿元/年。让塑料再生行业健康、持续地发展下去,是利国利民的大好事。应该说,这一行业近几年已经获得了不小进步,一些地方形成了一定规模,当地政府因势利导,培植出年产值数亿元的再生塑料工业园。人们期望,政府更好地发挥其职能,出台相关的法规、标准来正确引导废旧塑料的回收利用。这一行业的经营者要改进生产技术,把科技融入到生产中去,提高产品质量,创造品牌产品,同时注意节约资源,防止环境污染,既为自己带来利益,也为社会造福。