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十三五期间塑编行业技术创新与产品发展方向

2017-04-10郑瑞辉

塑料包装 2017年6期
关键词:母料编织袋改性

郑瑞辉

(唐山三友塑料制品有限公司)

“十三五”时期是我国全面建成小康社会的决胜阶段,但近年以来,塑编行业增长持续放缓,行业发展也面临着许多新的问题。因此,为促进民生改善和社会发展,促进我国塑编产业升级和行业健康发展,鼓励塑编生产企业更多地采用新技术、新设备、新工艺和性能优良的原辅材料,成为当前最重要的行业研究课题。以下从几个方面共同交流探讨。

第一章塑料原料、再生料及改性

一、聚丙烯树脂(PP)

聚丙烯树脂(PP)主要用于生产聚丙烯编织袋。当前,煤化工生产的聚丙烯因其生产成本低,替代了部分石油化工生产的聚丙烯,导致在“十二五”期间,聚丙烯价格总体下降。国家十三五规划中提到,科学规划海洋经济发展,发展海洋油气、运输等产业。煤化工克服杂质难题后,将在塑编行业用量占主导地位。

二、改性剂

(一)新粒料改性

新料改性的目的,一方面是降低生产成本,另一方面是增加他的特殊功能,满足客户要求。新料添加普通碳酸钙添加母料,增加袋子挺阔度,降低袋子透明度,更主要是降低生产成本;降低成本另一方面是添加部分再生料。企业为了满足客户要求,添加抗紫外线添加剂,提高袋子抗老化能力;生产透明编织袋添加成核剂和柔性剂以便增加透明度和拉薄丝;添加少量聚乙烯或EVA以便增加袋子的柔软性。

(二)粉料改性

粉料和新料比较有缺欠,处理手段:一是粉料没有添加抗氧剂而加工使用,导致热稳定性差,塑编企业加工时直接添加,选择价格便宜的性能好的抗氧剂;二是粉料的熔融指数范围大而且不稳定,塑编企业会在混料时加以均匀,在操作时加以调整;三是全国生产的聚丙烯粉料一部分做载体用于填充母料、涂膜料改性。

(三)涂复料改性

塑编行业根据不同产品对涂复料的改性剂有不同需求,例如三合一纸塑布,二合一布,提高涂复料研发方向是收缩率小、出膜均匀、黏和性能好;大量出口袋子要求提高抗紫外线能力,因此,开发品牌涂覆料是国内石化企业必然趋势。

(四)填充料改性

碳酸钙母料、云母母料向功能化发展。塑编需要既有填充性能又有功能性能的母料。例如,集装袋产品需要添加碳酸钙母料和抗紫外线剂一体的母料。

1.吸湿改性母料(消泡剂)不仅可以吸湿,还能减少模口糊口,但目前价格很高,未来需要研发价格较低的吸湿改性母料;

2.耐温改性母料,一直没有突破,需要加强研发。市场上所有的耐温母料,尽管在其他领域应用有效,但用于塑编产品都起不到耐温的作用。

(五)再生料改性

从节约资源、环保节能方面考虑,使用再生料实现资源的再利用。再生料的价格比新料较低,虽然降低生产成本,但各项性能均有所下降,为了确保产品质量,需要添加一些添加剂提高其性能。例如,添加增白剂,提高再生料袋子的白度。

三、PET塑料

PET应用非常广泛,主要用于电子电器和汽车行业,工程塑料。随着科技的不断进步和生产的规模化,PET吹瓶机自动化程度越来越高,生产效率也越来越高,设备生产能力不断提高。多家企业正在研发PET生产塑料编织袋。

以PET废瓶为原料生产扁丝,因工艺控制困难,很难批量生产。在保证编织袋拉伸负荷满足要求的情况下,袋子重量轻,成本低,以后在这方面应大力推广应用,开拓新的领域。

第二章塑料机械发展方向

塑编行业属于劳动力密集型行业,人工成本在产品成本中所占比例较大,而目前,塑编行业劳动力严重不足、用工困难,已成为普遍问题,因此,做好对低效率、高耗能设备的更新换代,提高机械自动化程度,实现自动化生产,减少用工,节约人工成本,保证效益最大化,是塑编行业发展的必然趋势。

一、拉丝机

(一)提高拉丝机产能采用几种方式,一是高速机,二是宽模头机,三、双模头机。高速机实际生产中还远远达不到设定速度,需要进一步改进,提高;宽模头从安全方面考虑不易过度发展;双模头机配备双螺杆挤出机如能成功将可以进一步提高拉丝机效率。

(二)拉丝机作为高耗能机械设备,历年来对加热方式不断创新,从铸铝、石英加热到电磁感应加热,节能效果明显,降低了生产成本,未来加热方式创新仍然是塑编行业加热成本降低的主导方向。

二、圆织机

(一)圆织机从小四梭、小六梭、小八梭,到中六梭、大六梭、大八梭、大十四梭等等圆织机从梭子的数量上看,产量越来越高,筒布规格越织越宽,但是,从凸轮曲线高度到驱动功率,研究怎样提高产量与驱动功率平衡,达到最佳。梭子数量增加,产量提高,但是梭子间距减小,开交小,梭子运行阻力来增加,这也需要到到一个最佳平衡点,不飞梭是最终追求。

(二)宽纬纱生产化工编织袋成为可能,改进拉丝和编织工艺技术,纬纱越宽,产能越高。

(三)现在烟台双华生产出的小六梭圆织机,梭子能装φ135mm的纱轴,减少换纬纱频次,每人能操作5台车,降低人工成本。

三、纸塑制袋机

山东某塑料机械公司制造的纸塑制袋机,现在达到设计速度160条/分钟,能保证140条/分钟正常运转,与以往中国制造的其他纸塑制袋机比较,产量提高很多,既提高产品质量,又降低生产成本。但是与国际上的最先进的纸塑制袋机相比,还有一定差距,因此,我们在机械加工精度需进一步提高,机械设备设计方面还需完善、提高。

四、裁布机

裁布机从最早的人工操作,即用电阻丝架子裁布(袋片),到后来的机械自动切布、送布,人工抻布片、码垛,到现在完全实现自动裁布、码垛。山东烟台生产的集装袋布裁布机实现了单人操作,产量600片/小时,和以前的裁布机比较,产量提高一倍,而且,裁出来的袋片开口性能好(此处申报了专利),自动码垛,并有追标功能,占地面积小,既节省人工、提高产量,又解决切割长度不稳定、偏斜问题、粘连问题,是一个技术上的飞跃。

五、套袋机

带内衬的小编织袋现在大多数企业都是人工套袋,一方面是人工成本高,另一方面是招工困难,制约企业生产。多家企业已研发出自动套袋机解决企业生产困难。

六、缝口机

对套袋的小编织袋进行缝底技术比较成熟,缝制上口基本是人工缝制,研制自动缝口机,降低人工成本是发展方向。

七、切割、缝制、印刷一体机

切缝印一体机属于自动化水平较高的塑料机械,是降低编织袋生产成本的重要途径,而且可明显提高产量,大大降低人工成本。

第三章塑料产品发展方向

一、集装袋

集装袋又称柔性集装袋、吨装袋等,配以起重机或叉车,就可以实现集装单元化运输,它适用于装运大宗散状粉粒状物料。集装袋是一种柔性运输包装容器,广泛用于食品、粮谷、医药、化工、矿产品等粉状、颗粒、块状物品的运输包装。随着环保意识的提高,国内国际市场上集装袋的使用将会越来越普及,市场前景会更好,这为集装袋提供了发展契机,我们要紧紧抓住机遇,不断改善装备水平、提高产品质量、调整产品结构,扬长避短,目前25吨装集装箱灌装袋异军突起,今后大型包装将成为运输主流。

二、可降解塑料产品

从七八十年代,世界上就开始研发可降解塑料产品,主要应用于医学,应用范围较窄。我国对降解塑料袋开发研究基本与世界同步,因为中国是一个农业大国,地膜消费量占世界第一位,所以最先开发的降解塑料是农用膜。目前只是处于示范推广阶段,还没达到推广应用。随着我国环保要求提高,白色污染问题日趋严重,积极研发可降解塑料产品,尽量降低产品成本,达到保护环境的目的使我们主导方向。

三、液体包装产品

塑料包装袋液体包装原来只用于食品、医药等的小袋包装,现在以生产出1吨以上、形状各异的液体包装容器,产品可折叠、易存放,使用方便,抗紫外线想照射、经久耐用。以后在液体包装方面会有大的突破。

四、方底阀口袋、糊口袋

目前国际上最流行的是糊口袋,它具有糊口坚固结实,强度高,破包率低;可流水线灌装和机械化运输和仓储;机械化生产糊口袋生产效率高,用工很少,劳动强度低。因此,糊口袋需求量在稳步增长,其发展前景极为广阔,东南亚、中东、南美等地区的一些发展中小国,已经盛行糊口袋。我国是一个发展中大国,包装工业有着传统的发展优势。在包装袋封口形式上、在包装袋技术创新进程中,绝不能落后于这些小国。随着国民经济的发展,产品包装日益重要,发展方底阀口袋势在必行。有关专家认为,塑料编织袋市场需求前景,必定糊口袋逐渐替代手工缝口袋。

大力发展阀口袋,关键要解决有灌装设备和灌装、封口后的的漏粉问题。此产品的发展是系列产品的配套工程,国外的设备供应商已经瞄准了中国市场,谁抓住了先机,谁就抓住了市场。

五、FFS重包装袋

FFS袋为制袋(Film)-装袋(Fill)-封口(Seal)一体化的缩写,是一种重包装膜技术,主要用于大型聚乙烯、聚丙烯等合成树脂产品的自动包装线。包装效率高且成本低,是包装行业内的新型产品。相比塑编袋,其原料配比独特,性能优越环保,设备装置先进,便于回收利用符合国际绿色环保装要求。特点:

(一)三层共挤结构,合理的配方设计,同时满足自动包装线高速装填、运送和自动码垛及运输过程中对薄膜的强度、开口、热封、摩擦力、挺度和跌落等各方面性能的要求;

(二)包装袋配方特殊,遇高温不软化变形,遇严寒不脆断破裂;抗紫外线,色泽稳定;与塑编袋相比,可是外包装及内在产品的储存、保质期延长一倍时间;

(三)提高包装效率,完全适合自动包装机上使用,从而降低综合包装成本;

(四)随着新型材料的应用,薄膜厚度逐渐降低,强度逐渐增强。将纤维引入到重包膜中,可达到提高强度的目的,是重包装袋的研究方向。

六、食品包装袋

由于连续发生食品安全问题,国家对QS的认证工作进行了加强。除了对认证机构和监督管理进行了详细的规定和追究制度,特别是对企业要求进一步提高。首先,淘汰委托检验,要求企业必须具备出厂检验能力,原已拿证的企业,属于委托检验的必须在年底前建立自己的实验室,否则将取消其QS证。其次,QS企业每年都将接受严格的证后监督检查,对其申证条件进行审核。若发现有严重不合格项就将吊销其QS证。

塑料产品是食品的主要包装产品,食品安全是关系到国际民生的大事,严格遵守并执行QS认证相关规定,才能有利于企业的长远发展。不只是中国,世界均在关注食品安全,欧盟委员会2014年3月24日公布实施的食品接触塑料材料和制品10/2011号法规,经过近一年的缓冲过渡期后,于2015年3月25日正式实施。

根据食品用包装容器具等制品生产许可要求,集装袋QS认证,可按食品相关产品许可证进行,分别按复合和非复合两个单元认证。

七、篷布、彩条布、广告布

塑编篷布就是PE、PP为原料的塑料防水布,它比别的篷布都轻,价格低,规格有单面覆膜、双面覆膜两种,具有防水、抗晒、抗冻、防老化、抗腐蚀、轻便、易折叠、耐用的特点,应用非常广泛,未来仍有较好发展前景。因此,采用PE生产广告布取代其他材质广告布,市场前景广阔。

八、塑料扁丝编织土工布

塑料扁丝编织土工布具有土工合成材料六大功能中的“反滤”、“加筋”、“隔离”、“防护”四大功能性质,以及编织土工布具有生产工艺简单,产品质量稳定现广泛用于各港口建设、河道整治、高速公路、机场跑道的建设。

九、水织布

随着国内塑料篷布的发展,原有的平织机、圆织机等塑编机械已经跟不上多品种产品的发展。当前国际先进的塑编机械中有片梭织机和喷水织机,片梭织机售价很高,转速为220-250 rpm/ min,而且所需配件也很昂贵。喷水织机售价只是片梭机的1/3,但两种织机所生产的产品品质相差不大。水织布可以用来做防水雨布等用途。水织布与平织布和圆织布相比具有以下优点:

一是水织布的布面平整美观;二是水织布对织物纬丝的引入没有硬性损伤,同时出现不良可以拆布重新编织,降低不良的同时提高了产品的质量;三是水织布能有效地克服织造过程中的静电,更有利于后道工序的加工;四是水织布可以有效地克服缺纬现象,成品率大大提高,水织布采用的扁丝纤维密度范围广,可生产40g/㎡~200 g/㎡的织物。解决水织布干燥问题,是水织布用于涂膜的重要前提。

十、透明编织袋

透明编织袋是由不添加填充母料的纯聚丙烯原料直接拉丝、编制而成,通过几年来的探索和努力,不断完善加工工艺和更新改助剂的使用,使编织袋的透明度、平整度、亮度等各方面有了质的飞跃。透明编织袋广泛应用于花生、大豆、大米、马铃薯、葵花籽、蔬菜、瓜果等农产品的包装。透明编织袋由于其具有质量轻、强度高、透明度好的特点,使被包装物品晶莹剔透,不用打开包装袋就可以查看里面被包装物品的情况,对包装物品一目了然,同时透明袋还具有使包装物放大的视觉效果,使包装的产品增值。

我国是一个农业大国,大部分的农副产品都需要用包装来收贮和运输,特别是在近年来已有部分用户使用透明袋包装玉米和大米。如果全国的玉米、大米大部分采用透明袋包装,市场的巨大需求将无可估量,可以说透明编织袋拥有广阔的发展前景和巨大的市场。

十一、抗紫外线编织袋

抗紫外线编织袋又称抗UV编织袋,具有防紫外线功能,具有防老化功能等。经过这么多年摸索实践,塑料工艺比较成熟,塑料产品质量有保障。但在拉丝生产中膜片带水是一大难题。随着出口包装袋的日益增多,抗紫外线编织袋引起塑编企业的普遍重视,从生产抗紫剂(UV)的原料、生产扁丝及袋子的检验,各道工序都备受关注,尤其是扁丝生产工艺,抗紫剂添加比例及各相关参数设定,对于抗紫外线编织袋性能很关键,这方还需进一步摸索。

十二、易回收编织袋、复合袋

利用PP裂膜线进行封底或用编织布胶带热合封底缝制成的易回收塑料编织袋。不仅可将整个塑料编织袋完全回收利用,而且减少了拆剪缝纫线的人工成本,既降低回收成本,又避免因残留的缝纫线成为废弃物,成为白色垃圾,有利于环境保护。(《包装用易回收塑料编织袋》标准已由“中包联塑包委”申报立项通过,正在修订中。)

从环保等角度考虑,易回收编织袋、复合袋取代纸塑袋也是今后发展趋势。

十三、炭黑袋

炭黑袋最大的特性是防晒,炭黑编织袋比一般的编织袋具有很强的防晒能力,普通的编织袋一般经不起太阳长久的暴晒。防晒炭黑编织袋抗老化效果好,所以具有较长的使用寿命,而且炭黑编织袋的材质本身可以吸收阳光的热量,从而进一步增加了整体的温度,起到防冻的效果。基本表现是黑色袋防晒性优于白色 PE编织袋,更优于白色的PP编织袋。

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