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重包裝袋發展綜述

2007-02-26 00:00 來源:《全球軟包裝工業》 責編:中華印刷包裝網

重包裝袋主要用于包裝塑料原料、化肥、飼料、大米和谷物等。它包括PP編織袋和紙袋以及共擠PE重包裝袋。共擠PE重包裝袋是指用于全自動的成型(Form)-填充(Fill)-密封(Seal)包裝系統的重包裝袋,也被稱為FFS袋。雖然目前國內大都使用PP編織袋和紙袋作為重包裝袋,但是FFS袋以其具有的高性能和高包裝效率正受到越來越多的關注,特別是隨著國內數個石化大項目的陸續開工,使人們對于FFS袋在中國的前景極為看好。

市場規模與前景

近年來,美國FFS袋占工業用PE包裝薄膜的9.4%,年均增長率為4.6%,預計到2008年,用于FFS袋的PE樹脂的消耗量將達到26.9萬噸。由于目前在美國20~60lb.(1lb.=0.4536kg)重的半干和干性自由流動物品的包裝大約有三分之二仍采用牛皮紙袋,因此可以說,FFS袋的用量在美國還有著巨大的上升空間。

西歐在1998年的FFS袋市場規模為51.8萬噸,年均增長率為3.1%(AMI數據)。西歐60%的重包裝袋生產集中在意大利、德國、比利時和荷蘭,因為這些國家是西歐合成樹脂生產最集中的地區。

樹脂包裝袋在我國也是重包裝袋的一個重要應用市場,特別是近年以來,我國合成樹脂的產量的增長速度已達到了兩位數。據統計,2005年的聚乙烯和聚丙烯產量已分別達529萬噸和523萬噸,分別較上年增長了19.9%和10.1%。這些新增的生產能力絕大部分來自于新投產的大型生產裝置,例如上海賽科于2005年中投產的60萬噸/年聚乙烯、25萬噸/年聚丙烯及30萬噸/年聚苯乙烯裝置,揚子-巴斯夫在2005年初投產的40萬噸/年線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯裝置,中海殼牌45萬噸/年聚乙烯和24萬噸/年聚丙烯裝置等。

雖然目前我國的樹脂產品還主要用PP編織袋和紙袋來包裝,但是編織袋和紙袋與FFS袋比起來無論是在性能上還是在包裝系統的效率上都要遜色不少,特別是在包裝效率方面,預制的PP編織袋和紙袋的包裝速度一般僅為1200袋/小時,而且由于袋的封口需要縫紉或者用粘膠帶而使包裝的流程更加復雜,從而需要配置比全自動的FFS包裝系統更多的人力。因此,FFS袋在我國重包裝領域尤其是樹脂包裝領域有著良好的市場前景。

發展驅動力

令市場越來越傾向于從復合紙袋或者PP編織袋轉移到使用FFS袋的主要驅動力來自于塑料技術的發展、薄膜生產設備的進步,以及FFS設備技術和包裝速度的提高。

新的材料例如茂金屬催化的聚乙烯、雙峰LLDPE、辛烯或己烯LLDPE的出現使得FFS袋的抗沖擊強度、抗刺穿強度、熱封等性能顯著提高。這不僅使薄膜厚度可以降至更低的水平,從而提高了FFS袋的經濟效益和市場競爭力,而且也使制袋機和FFS設備的操作速度得到了提高,并且為FFS袋開啟了更多新的應用。

共擠出技術可以使FFS袋獲得各種功能性結構,從而提高袋的性能。而且若在某一層當中使用高性能樹脂,還可以實現在保持或者提高性能的同時降低層厚度。共擠出技術的這種優勢使共擠袋(主要是三層袋)變得比單層袋更加受到市場歡迎。

全自動的FFS系統的包裝速度目前已經達到了1600袋/小時,一些先進設備的速度更可高達2000袋/小時。因此,高速度的FFS包裝系統更適用于那些具高生產能力的大型生產裝置。

使用的樹脂類型

FFS袋的主要原料為LLDPE和LDPE。在北美以聚乙烯為材料的工業用薄膜之中,LLDPE占了聚乙烯樹脂消耗量的65%,LDPE占28%。

乙烯和a-烯烴的共聚物LLDPE具有較高的斷裂伸長率。而以辛烯和乙烯為支鏈的LLDPE由于具有優異的抗撕裂強度和抗刺穿強度,使得它們應用在薄膜中可以顯著降低FFS袋的厚度。例如,歐洲廣泛使用LDPE作為FFS袋的主要材料,加入乙烯LLDPE可令袋厚從200mm降至160mm。

具有長支鏈的LDPE比LLDPE熔體黏度低,流動性好,可以提高加工適應性和薄膜的透明度。因此,實際生產中通常使用這兩種材料的共混物,混合比例為60%~75%(LLDPE):40%~25%(LDPE)。

根據最終應用和需要的機械性能,有可能需要添加其他原料例如HDPE、茂金屬聚乙烯和ULDPE(超低密度聚乙烯)。

茂金屬聚乙烯具有卓越的抗沖擊強度和熱封性能,它給予PE工業用袋20%~30%的厚度下降空間。陶氏化學的辛烯mLLDPE在大約七年以前廣泛進入市場,令歐洲市場(包括陶氏使用的)共擠出的樹脂袋的標準厚度降至120mm。

HDPE或者MDPE可以增強薄膜的拉伸強度和硬度。在共擠結構的中間層加入約30%的HDPE可提高薄膜的抗拉伸強度和硬度,并且對撕裂強度無太大的影響。適當的硬度提高使FFS袋在成型-填充過程中不容易發生變形。

ULDPE因共聚單體的含量高而且分子量分布窄,使得熔融溫度低且范圍窄,適合添加在薄膜內層,用以提高熱封性能。

LDPE和LLDPE的典型密度為0.918g~0.925g/cm3,ULDPE為0.895g~0.915g/cm3,HDPE為0.945g~0.96g/cm3;LDPE的熔體指數在0.25g~0.8g/10min之間(低一些為好),LLDPE的熔體指數為0.8g~1.5g/10min。

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