目前國內(nèi)重包裝袋包裝形式包括塑料編織袋、紙塑復合袋、紙袋、FFS薄膜等。雖然以前三種包裝為主體的傳統(tǒng)包裝形式在國內(nèi)市場上仍占據(jù)主導地位, 但由于其中一些包裝有其局限性, 隨著國際、國內(nèi)對安全、環(huán)保及節(jié)約資源的限制要求, 傳統(tǒng)包裝形式應用范圍將越來越小, 這為新興環(huán)保產(chǎn)品 FFS薄膜的快速發(fā)展提供了很好的機遇。本文就由江西正宏包裝帶大家走進FFS重包裝膜
1.FFS重包裝膜是什么？
按照歐美國家的分類方法, 通常把能承載 10～ 50kg固體顆粒或粉狀物料的包裝膜通稱為重包裝膜。一般情況下采用25 kg裝的包裝袋,又稱25kg袋。因為托盤碼垛的需要,袋體兩側進行折邊處理, 截面形似M字,又稱M折袋或折邊袋。
FFS先進的自動包裝系統(tǒng), 其中包括三個主要環(huán)節(jié):
FFS技術可用于重包裝、 食品包裝、 洗護用品包裝等方面。特點是快速包裝、一次成型, 具備良好的密封防潮性和印刷性能。
FFS重包裝膜:利用 FFS生產(chǎn)技術生產(chǎn)的適用于重型包裝的薄膜。一般為管膜形式。FFS膜可以是多層復合擠出,也可以是單層擠出, 但必須適應上述的生產(chǎn)流程。FFS重包裝膜在快速包裝、 一次成型、 無污染、 節(jié)省材料、 人工成本低、 良好的密封防潮性和印刷性能等方面占據(jù)優(yōu)勢地位, 近年來發(fā)展勢頭迅猛, 大有取代傳統(tǒng)包裝的趨勢。而且隨著生產(chǎn)技術的不斷進步, “FFS” 項目逐漸列為國內(nèi)各大公司的改造目標, 對于新建生產(chǎn)線, 則在計劃之初就已經(jīng)列入其設備配置及預算表。
FFS重包裝膜生產(chǎn)主要包括兩道工序:吹膜線和印刷線。由于重包裝膜不僅需要強度保證, 還要考慮到包裝、 熱封、碼垛、 運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)的要求, 因此性能指標較多且復雜, 靠單層擠出難以達到要求。而利用三層共擠法可以將質量指標層層分解, 通過不同膜層滿足客戶不同的質量指標,從而達到滿足整體質量指標的要求。因此, 重包裝膜生產(chǎn)時吹膜線一般以國際通用的三層共擠管膜法為生產(chǎn)基礎, 以線型低密度聚乙烯原料為主要原料。生產(chǎn)過程中通過調整工藝參數(shù)、 層間比例和原料配比 , 實現(xiàn)薄膜的功能化。
印刷過程中根據(jù)客戶版面要求, 通過調整薄膜穿膜路徑,實現(xiàn)雙面電暈和多色印刷。印刷線一般配備壓花、 折邊裝置,要求產(chǎn)品印刷圖案清楚、完整, 壓花力度適宜, 折邊及收卷側面整齊。FFS重包裝膜以吹膜線生產(chǎn)獲得的半成品薄膜為產(chǎn)品質量基礎, 通過印刷線一系列設施操作實現(xiàn)袋體預成型,保證重包裝膜擁有優(yōu)異的熱封性能、 拉伸性能、 表面性能等,滿足客戶在上機使用、 碼垛、 運輸及跌落各環(huán)節(jié)的要求。
FFS重包裝膜的性能特點：
(1)能承受 70 ℃以下物料的灌裝和多次的搬運周轉。
(2)袋面平整、 光潔、 美觀,圖案內(nèi)容豐富, 色彩清晰,并具有防偽性。
(3)密封性、 防潮性、 防水性和防污性能優(yōu)越, 可露天
堆放, 便于運輸和儲存, 內(nèi)在產(chǎn)品不融化、 不結塊、 不失量、
品質不流失。
(4)包裝袋配方特殊, 遇高溫不軟化變形, 遇嚴寒不脆
斷破裂;抗紫外線, 色澤穩(wěn)定;與塑編袋等相比, 可使外包
裝及內(nèi)在產(chǎn)品的儲存 、 保質期延長一倍時間。
(5)裝包容量靈活, 可針對不同商家對色澤、厚度、 規(guī)
格的不同要求設計制作, 能適合不同廠家及不同區(qū)域的需求。
(6)提高包裝效率, 降低勞動強度。由于采用自動化包
裝形式, 包裝速度達到 1 200 ～ 2 000 袋 /h,大大超過傳統(tǒng)復
合袋的包裝效率, 操作工人數(shù)量減少 70%左右。
(7)隨著新型材料的應用, 薄膜厚度逐漸降低, 強度逐
漸增強, 綜合包裝成本優(yōu)于傳統(tǒng)包裝形式。
(8)符合國家產(chǎn)業(yè)政策, 易于回收處理, zui大限度地保
護了生態(tài)。
2.FFS重包裝膜在國內(nèi)的應用
在歐美等發(fā)達國家, FFS薄膜早已取代傳統(tǒng)包裝形式占據(jù)合成樹脂包裝領域的主流地位, 亞洲的新加坡、 馬來西亞及中東地區(qū)陸續(xù)引進該項技術并得到了成功應用。我國zui初引進FFS重包裝技術時, 由于技術水平及配套設施能力不足, 所生產(chǎn)重包裝薄膜質量偏低, 不足以滿足重包裝要求, 因此揚子 -巴斯夫的苯乙烯系列有限公司的聚苯乙烯裝置和金山石化的聚丙烯裝置上使用國產(chǎn)的 FFS重包裝
膜包裝合成樹脂后, 破包率高, 導致膜袋外面不得不再增加
一個編織袋, 生產(chǎn)效率低下。
到 2000年, 以國內(nèi)乙烯擴建浪潮為背景, 隨著揚子石化65萬 t乙烯擴建工程的逐步開展, 作為配套工程的揚子塑化公司 3 200 tFFS吹塑薄膜項目啟動, 全面推進了 FFS項目在重包裝領域的發(fā)展。目前, 國內(nèi)的大型企業(yè)已全部或部分采用這一新型包裝方式, 如揚子石化、 齊魯石化、 海南煉化、茂名石化等。近年來, 我國合成樹脂的產(chǎn)量的增長速度已達到了兩位數(shù)。2005年全國聚乙烯和聚丙烯產(chǎn)量已達 529萬 t和 523萬 t, 分別較上年增長了 19.9%和 10.1%。這些新增的生產(chǎn)能力絕大部分來自于新投產(chǎn)的大型生產(chǎn)裝置, 例如上海賽科于 2005年中投產(chǎn)的60萬 t/a聚乙烯、 25萬 t/a聚丙烯及30萬 t/a聚苯乙烯裝置, 揚子 -巴斯夫在 2005年初投產(chǎn)的 40萬 t/a線型低密度聚乙烯和高密度聚乙烯裝置, 中海殼牌 45萬 t/a聚乙烯和 24萬 t/a聚丙烯裝置等。這些新增裝置全部使用 FFS包裝形式。部分老企業(yè)也正在 (或計劃)對原有包裝線進行改造后采用新的高速包裝線, 甚至一些非樹脂產(chǎn)品也開始嘗試使用 FFS薄膜來包裝, 如多聚甲醛和化肥包裝以及大米谷物包裝等 。
目前我國的 FFS重包裝形式基本集中在石化行業(yè),包裝內(nèi)容物主要為樹脂顆粒、粉狀化工原料,化肥行業(yè)有少量涉列。其中25kg的樹脂類包裝占到90%以上。據(jù)粗略統(tǒng)計,雖然在中石化系統(tǒng)及南方市場較多使用 FFS重包裝, 但縱觀全國, 整體市場占有率不到 20%, 與歐美國家相比, 尚有很大差距。預計今后幾年內(nèi)伴隨著全國大乙烯的擴建和業(yè)內(nèi)人士的大力推進, 為了適應現(xiàn)代物流運輸和生產(chǎn)的需要, FFS包裝也將獲得更深入的推廣使用。
3.FFS重包裝膜的發(fā)展趨勢
隨著中國經(jīng)濟高速發(fā)展以及人民生活質量的提高, 對FFS重包裝膜的需求量將不斷增加, 這將直接帶動 FFS膜在工業(yè)包裝特別是食品包裝的需求, FFS膜在食品應用今后將持續(xù)快速增長。預計 “十一五” 期間, 中國包裝工業(yè)的總產(chǎn)值可望達到 4 500億元人民幣, 并保持年均 7%的增長速度。
從 2011年到 2015年,總產(chǎn)值可望突破 6 000億元, 每年平均增速約維持在16%的水平。以產(chǎn)品分類看,中國塑料包裝制品產(chǎn)量將達到946萬t。預計未來循環(huán)經(jīng)濟將成為包裝行業(yè)發(fā)展的主要模式, 包裝物廢資源回收利用將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,綠色包裝材料將獲得大力開發(fā)和發(fā)展,包裝基礎工業(yè)也將加快發(fā)展。
國際、 國內(nèi)包裝產(chǎn)品的需求情況是，隨著社會對環(huán)保等方面要求的日益提高, 環(huán)保、 美觀的FFS重包裝膜順勢發(fā)展, 潛力巨大。自2001年起, 中國的重包裝袋市場隨著一些新的石化企業(yè)的投產(chǎn)而獲得發(fā)展機會。FFS重包裝膜取代傳統(tǒng)包裝形式的潛力巨大。
(1)伴隨著國家大乙烯建設的逐步推進, 將有更多的石化企業(yè)采用 FFS包裝。
(2)三層共擠技術成為生產(chǎn)高性能重包裝膜的主流加工工藝。
(3)高速包裝線的投入與使用 , 使市場需要與之匹配的
更先進的包裝形式。
(4)除了樹脂包裝袋以外, 重包裝袋將逐步應用在化肥
及其他化工產(chǎn)品的包裝, 另外國家 《食品安全法》的頒布實
施, 還將推動食品包裝的進一步優(yōu)化。具體包括以下行業(yè):
①樹脂、 工業(yè)化學品、 復合肥、 專用化學品 ;
②水泥、 混凝土、 砂、 砂漿、 石灰、 灰漿;
③稻米、 糖、 面粉、 玉米等谷物;
④動物飼料、 農(nóng)業(yè)種子。
傳統(tǒng)包裝形式的局限性在于，傳統(tǒng)重包裝形式由于包裝材料自身存在的缺陷, 直接限制了其在重包裝領域的進一步發(fā)展。
(1)紙塑復合袋、 紙袋需要消耗大量的紙張, 加速了森林資源的消耗;
(2)紙塑復合袋難以回收, 對環(huán)境有污染;
(3)紙塑復合袋易破裂導致大量產(chǎn)品損失和不良外觀;
(4)塑料編織袋外表印刷需要使用含苯油墨, 不符合食品安全法的要求, 從而制約了其在食品包裝領域的使用;
(5)對貯存環(huán)境要求高, 需要防潮、防高 /低溫, 必須堆放于室內(nèi);
(6)包裝速度低, 難以適應包裝線的高速包裝要求;
(7)生產(chǎn)工序多, 用工多, 勞動密集型, 人工成本高昂。
未來國內(nèi)重包裝膜未來的發(fā)展方向在哪里？“可持續(xù)發(fā)展” 是當今世界各國共同關注的焦點, 節(jié)約資源、保護環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要手段和途徑, 因而新型材料的研究和生產(chǎn)將持續(xù)圍繞這個主題開展。重包膜在中國才剛剛興起, 它以環(huán)保、 易回收得到了用戶的認同, 但石油資源是有限的、 不可 再生的資源。未來重包裝的發(fā)展方向仍然是以節(jié)約資源和保護環(huán)境為目標。
(1)開發(fā)輕量、 薄型優(yōu)質薄膜,適度降低薄膜厚度，目前國外各大公司都在積極研究新型聚乙烯材料如茂金屬聚乙烯, 通過使用新材料, 可在保持薄膜性能不變的同時降低薄膜厚度, 從而減少塑料包裝廢棄物總量。現(xiàn)在國外在用的 FFS膜zui薄只有 120 μm厚, 實驗室中也已研制出 100μm厚的薄膜, 它的性能同樣不低于 180μm厚的薄膜。而且,隨著薄膜生產(chǎn)工廠增多,競爭加劇 , 成本控制變得越來越重要, 而降低成本的一個重要手段便是膜厚度減薄。如上海賽科所采購 FFS重包裝膜的厚度已經(jīng)從zui初的 200 μm降低到180μm, 中海油殼牌從 160 μm減薄到 140 μm, 茂名石化從170μm減薄到 160μm。
從圖 1可以看出, 根據(jù) 2009年 2月份市場價格測算,FFS重包裝的包裝成本遠遠低于傳統(tǒng)包裝形式, 而且隨著 FFS重包裝膜厚度的降低,包裝成本降低。 另外, 客戶對 FFS重包裝膜的技術性能提出的不同要求將直接影響到生產(chǎn)方的工藝及配方設計, 并zui終影響到包裝成本。
(2)開發(fā)可降解塑料
FFS包裝作為一種塑料包裝, 在工業(yè)品的包裝材料中占有很重要的位置, 而在包裝廢棄物中塑料成分占有很大的比例, 約 40%。其zui大的缺點是不易降解, 造成污染。通過開發(fā)可降解塑料, 大幅度降低塑料包裝廢棄物。降解方式主要包括兩種:生物降解和化學降解,降解的zui終產(chǎn)物是二氧化碳和水, 徹底解決了包裝廢棄物的處理問題。
(3)開發(fā)可回收重復使用塑料
塑料包裝材料如果能夠重復使用, 可以大大降低原材料的消耗以及對環(huán)境的污染。
結合國內(nèi)形勢及企業(yè)狀況, 合理控制 “減薄” 進度也是一個發(fā)展方向。雖然 “減薄”是國際、 國內(nèi)重包裝膜未來的發(fā)展方向,薄膜厚度降低可在一定程度上降低生產(chǎn)成本,節(jié)約資源, 但“減薄” 應有序有度, 要根據(jù)國內(nèi)物流的形式和裝卸的方法選擇合適的薄膜厚度, 不可盲目躍進。
目前, 國內(nèi)樹脂類包裝都是 25kg包裝,自動碼垛, 每托盤碼垛層數(shù)一般為 8～12層, 每個托盤位可能采用1～3個托盤堆疊形式,但托盤外部基本都沒有保護性包裝。在包裝成品發(fā)貨過程中,碼垛好的整托盤料包被拆開了分裝入拖拉機、卡車、火車等,幾經(jīng)倒運,到達zui終用戶手中。而國外的樹脂產(chǎn)品幾乎都采用外罩膜如(收縮膜、拉伸膜或者纏繞膜),方便船運、汽運,保持整托盤原料的美觀、整潔,同時防潮、防塵。以此為基礎, 國外的薄膜才可以考慮“減薄”。如果不考慮國內(nèi)物流形式, 盲目降低薄膜厚度, 過分追求包裝成本的降低勢必導致破包率上升。由于當前國內(nèi)物流裝卸操作不規(guī)范, 也沒有統(tǒng)一的跌落試驗標準,一旦發(fā)生破包,不但易引起薄膜供應商和用戶之間的分歧, 也會影響雙方的企業(yè)形象。
國內(nèi) FFS重包裝膜主要相關企業(yè)有哪些？目前國內(nèi) FFS重包裝膜設備生產(chǎn)企業(yè)和包裝設備的生產(chǎn)企業(yè)寥寥可數(shù), 兩者的代表分別是XX塑膠設備有限公司、 XX橡塑股份有限公司和XX自動化有限責任公司。由于我國 FFS重包裝薄膜發(fā)展較晚, 而國外此種包裝形式已是廣泛普及。因此國內(nèi)的 FFS重包裝設備 (主要是多層共擠吹膜設備)在很大程度上落后于國外設備, 主要表現(xiàn)在產(chǎn)量不高, 薄膜的厚薄均勻性差 。盡管多層共擠設備非常復雜, 但是真正的核心部分主要有四個 :螺桿、 多層共擠模頭、 風環(huán) (內(nèi)風環(huán)和外風環(huán))、 薄膜自動測厚系統(tǒng)。在印刷線的設備技術方面國內(nèi)外也不同, 國外多已經(jīng)使用橡膠輥凸版用于 FFS重包裝膜的印刷, 相對于國內(nèi)的銅版印刷形式,橡膠輥印刷須使用醇溶性的油墨和稀釋劑, 更加適應世界日益強烈的環(huán)保要求。相對于設備生產(chǎn)企業(yè)來說, 國內(nèi)薄膜的生產(chǎn)廠家更多一些, 采用的薄膜生產(chǎn)設備各不相同, 生產(chǎn)水平良莠不齊。隨著我國重包裝市場的逐步國際化, 中國包裝業(yè)面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)和前所 未有的機遇, 采用更先進的 FFS包裝形式,實現(xiàn)重包裝形式的更新?lián)Q代, 有利于提高我國重包裝產(chǎn)品形象, 增強國際競爭力。
按照預計，到2025年國內(nèi)聚烯烴產(chǎn)能7800萬噸，僅聚烯烴FFS膜包裝需求量理論可達50萬噸（按照包裝每噸耗用FFS膜6公斤計算），市場空間巨大。
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