您當(dāng)前的位置：檢測資訊 > 科研開發(fā)
嘉峪檢測網(wǎng) 2022-11-11 14:07
隨著包裝行業(yè)快速發(fā)展，全球塑料薄膜市場規(guī)模正不斷擴大，預(yù)計2022年-2026年的復(fù)合年增長率將達3%。隨著塑料薄膜需求的不斷增長，雙向拉伸作為塑料薄膜的重要加工工藝之一也得到了極大促進，代表產(chǎn)品主要有BOPP、BOPET及BOPA。
我國是全球第二大包裝大國，近年來BOPP薄膜行業(yè)發(fā)展迅猛，產(chǎn)量不斷提高。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國塑料薄膜總產(chǎn)量為1608.71萬噸，其中BOPP薄膜產(chǎn)量達407.6萬噸，占比25.34%。
BOPP薄膜是一種優(yōu)良透明軟包裝材料，由聚丙烯顆粒經(jīng)共擠形成片材后，再經(jīng)縱橫兩個方向（MD與TD）的拉伸制作而成。
性能特點
通過對塑料薄膜的縱向和橫向的機械拉伸，發(fā)生高聚物分子的定向，提高了高聚物分子的結(jié)晶度和結(jié)晶的細微化，從而大大提高雙向拉伸膜的機械強度和透明度。一般來講，聚合物結(jié)晶度提高，透明度會降低，但是，分子在拉伸過程結(jié)晶度提高的同時，結(jié)晶顆粒細微化，細微的結(jié)晶顆粒不能阻擋光線的穿透性，為此，透明度也能提高。另外BOPP薄膜具有質(zhì)輕、無毒、無臭、防潮、使用范圍廣，以及性能穩(wěn)定、生產(chǎn)高效節(jié)能等優(yōu)勢，并且總厚度降低，一般使用厚度為20-40μm，應(yīng)用最廣泛的為20μm。
雙向拉伸示意圖
BOPP薄膜的主要缺點是，分子定向喪失了熱封性，為此，雙向拉伸薄膜獨立使用時不易封口，一般用作復(fù)合薄膜的外層薄膜。
生產(chǎn)工藝
BOPP薄膜的生產(chǎn)方法包括管膜法和平膜法兩種。由于使用管膜法生產(chǎn)出的膜產(chǎn)品厚度均勻性差，生產(chǎn)效率低，且只能生產(chǎn)厚度20μm以上的膜，已逐漸被各大企業(yè)淘汰。而在平膜法中，又存在著同步雙向拉伸法及逐步雙向拉伸法之分。
無論是逐步雙向拉伸或是同步雙向拉伸，都是使用擠出機擠出PP粒料，熔體經(jīng)狹長機頭（T型口模）流延出厚膜（也可看作是片材），驟冷后在加熱輥筒上加熱到拉伸溫度，然后先縱向（即沿著機器方向）快輥逐級拉伸，再使用夾具把邊幅夾緊后，使夾具按倒八字形狀逐漸橫向拉伸，經(jīng)定型溫度下定型冷卻后，電暈處理，分切成要求寬度后經(jīng)卷取、包裝出廠。目前逐步雙向拉伸法以其技術(shù)成熟、生產(chǎn)效率高、適于大批量生產(chǎn)等優(yōu)勢，被多數(shù)企業(yè)采用。
◆縱向拉伸（MDO）
將來自流延機的厚片在縱向拉伸機組中加熱到高彈態(tài)下進行一定倍數(shù)的縱向拉伸?？v向拉伸機由預(yù)熱輥、拉伸輥、冷卻輥、張力輥和橡膠壓輥、紅外加熱管、加熱機組以及驅(qū)動裝置等組成?？v向拉伸通常為單點拉伸，也有多點拉伸，如兩點或三點拉伸?？v拉比是通過慢拉輥與快拉輥之間的速度差產(chǎn)生的，一般為3.3-4倍。
◆ 橫向拉伸（TDO）
橫向拉伸機由拉幅機（類似于烘箱）、鏈夾和導(dǎo)軌、靜壓箱、鏈條張緊器、導(dǎo)軌寬度調(diào)節(jié)裝置、開閉夾器、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成。其作用是將經(jīng)過縱向拉伸的薄膜在橫拉機內(nèi)分別通過預(yù)熱、拉幅、熱定型和冷卻而完成薄膜的橫向拉伸，橫拉比給一般為3.5-4倍。
同步雙向拉伸是同時在縱向和橫向兩個方向拉伸薄膜，可以用來生產(chǎn)不能使用逐步拉伸技術(shù)的塑料薄膜，如：尼龍6和聚乙烯醇等容易結(jié)晶的聚合物是不適宜于逐步雙向拉伸的。同步工藝可以生產(chǎn)薄至1μm的超薄型薄膜，透明度、厚度均勻性、機械強度均較好。但此方式的產(chǎn)出率和拉伸力都受限，并且靈活性差。同步拉伸工藝的生產(chǎn)流水線價格很貴，是逐步拉伸工藝的2.5倍左右。
雙拉設(shè)備的發(fā)展趨勢是更快速及更寬線幅，因為其工廠效率和產(chǎn)量越高，單位能耗就越低，更能為可持續(xù)的薄膜生產(chǎn)保駕護航，而這些參數(shù)主要受到線速度和線寬的影響。迄今為止，BOPP薄膜生產(chǎn)速度的基準在600米/分左右。在10月下旬舉行的行業(yè)盛會K展上，德國布魯克納（Brueckner）機械制造有限公司展示了運行速度顯著提高的新概念生產(chǎn)線。
在雙向拉伸薄膜生產(chǎn)線設(shè)備領(lǐng)域，布魯克納是一個無法回避的存在，目前全球已有超過800條布魯克納生產(chǎn)線投產(chǎn)運營，其中僅中國就有超過300條（中國是全球雙拉線最多的國家），可以說所有國際著名薄膜制造商都位列布魯克納的客戶名單之上。布魯克納的高產(chǎn)量BOPP、BOPET和BOPA薄膜拉伸生產(chǎn)線可提供業(yè)內(nèi)最高的產(chǎn)能和生產(chǎn)力：工作寬度達10.4米，速度達600米/分，年產(chǎn)量超過6萬噸，使薄膜制造商大幅降低了生產(chǎn)成本并提高競爭和盈利能力。
功能性薄膜是趨勢
BOPP薄膜被廣泛應(yīng)用于服裝、食品、醫(yī)藥、印刷、煙酒等包裝材料領(lǐng)域，享有“包裝皇后”的美譽，在塑料軟包裝業(yè)內(nèi)地位舉足輕重。BOPP薄膜應(yīng)用之廣、污染之低以及對森林自然資源的保護，使其成為比紙張和PVC更受消費者歡迎的包材；制造工藝簡易可靠、價格合理又使它成為比BOPET薄膜和BOPA薄膜更為普遍使用的包材。BOPP膜可與其它特殊性能的材料復(fù)合以進一步提高或改善性能，常用的材料有PE膜、流延聚丙烯（CPP）膜、聚偏氯乙烯（PVDC）、鋁膜等。從70年代起至今，BOPP產(chǎn)品種類一直在不斷豐富，不斷為我們的生活添彩。
表：功能性BOPP膜分類及應(yīng)用領(lǐng)域分析
BOPP膜的市場包括兩部分：普通型BOPP膜和功能性BOPP膜。前者作為一種印刷基材，具有輕盈透明、防潮抗氧、氣密性好、韌性耐折、表面光滑等優(yōu)點，主要用于印刷、復(fù)合、制袋以及膠帶等領(lǐng)域。而后者是在傳統(tǒng)薄膜制備過程中加入其它成分，或通過特殊技術(shù)加工而成的具有新功能的BOPP膜。例如，BOPP合成紙是以PP等樹脂和無機填充物為主要原料，通過多層共擠及雙向拉伸加工而成，同時具有塑料和紙的雙重特征。按照用途不同，功能性BOPP薄膜可具體分為消光膜、防霧膜、煙膜以及電容器膜等。
隨著使用量的不斷增大，塑料軟包裝薄膜的減量化、可循環(huán)、可回收、可降解逐步引起了人們的重視，加上低端化薄膜的利潤空間有限，這些因素都推動著塑料包裝材料從通用性BOPP薄膜向著高性能、多功能、節(jié)能環(huán)保的BOPP薄膜方向發(fā)展，功能性BOPP膜有望成為市場的主流；其次，未來企業(yè)會逐漸將供應(yīng)鏈延伸至下游涂布、覆膜、包裝及印刷廠商，也可以一定程度延長產(chǎn)業(yè)鏈，增加企業(yè)產(chǎn)品附加值；同時，隨著加工設(shè)備的高速化、寬幅化、智能化等不斷進步帶來的套色、貼標準確性等要求，促使功能性BOPP薄膜生產(chǎn)商具備提供設(shè)備調(diào)整、油墨物性、塑-塑或紙-塑復(fù)合、背膠等應(yīng)用技術(shù)整體解決方案的綜合服務(wù)能力。
在薄膜行業(yè)流行著這樣一句老話：今天的特殊膜就是明天的普通膜。它反映的現(xiàn)實是，隨著技術(shù)進步、成本降低、應(yīng)用普及等因素，特殊膜有朝一日也會變成不再特殊的那一個，市場還會不斷涌現(xiàn)出潛在的應(yīng)用和新的特殊解決方案，從業(yè)者有必要認清這個商機與趨勢，以求開拓和占領(lǐng)新市場，贏得未來。
中國BOPP薄膜市場現(xiàn)狀
BOPP薄膜主要應(yīng)用于食品工業(yè)和包裝印刷領(lǐng)域，隨著食品工業(yè)、包裝印刷市場的快速增長，BOPP薄膜消費量也隨之增長。根據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2021年7月，中國BOPP膜行業(yè)已經(jīng)擁有約60家企業(yè)和181條生產(chǎn)線，年總產(chǎn)量達667萬噸，預(yù)計2020-2023這四年間可新增39條線，新增產(chǎn)能釋放200萬噸，到2023年國內(nèi)BOPP總產(chǎn)能將達到864萬噸左右。
2020年，在中國BOPP薄膜的消費結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用于食品包裝的占比最大，占全部消費量的50%；隨著近年快遞物流的快速發(fā)展，膠帶應(yīng)用的需求較大，膠帶應(yīng)用占比為22%；服裝包裝應(yīng)用的占比為12%；其他領(lǐng)域的應(yīng)用占比為16%。
目前，我國BOPP薄膜生產(chǎn)多為普通薄膜，功能性薄膜則由于起步較晚、技術(shù)含量較高、建設(shè)周期較長等原因，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能布局較少，出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。因此整體來看，我國BOPP薄膜行業(yè)出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性供需矛盾：傳統(tǒng)薄膜供過于求，功能性薄膜供不應(yīng)求。
挑戰(zhàn)與機遇
從1974年至今，中國BOPP薄膜行業(yè)已經(jīng)走過了近半個世紀的發(fā)展歷程，從最初的幾萬噸產(chǎn)能、行業(yè)平均凈利率達20-30%，到現(xiàn)在將近700萬噸產(chǎn)能，這個發(fā)展過程可分為四個階段：導(dǎo)入期、成長期、高速發(fā)展期和目前所處的充分競爭期，并且依然展現(xiàn)出可觀的發(fā)展?jié)摿?。?dāng)然，中國BOPP薄膜行業(yè)不可避免地面臨著一系列的挑戰(zhàn)：
◆上游原料價格波動較大，嚴重依賴原油、氣、煤等價格，造成行業(yè)業(yè)績波動不可控，受制于人。
◆依舊是傳統(tǒng)的原料依賴型加工業(yè)，單一原料占生產(chǎn)總成本比例高達80%，靠天吃飯，存在一定風(fēng)險。研發(fā)等成本的比例有待提高，帶給市場更多的高規(guī)格產(chǎn)品，不斷提高利潤空間，縮小成本，不被PP原料市場價格波動所影響，提高BOPP整體行業(yè)在下游產(chǎn)業(yè)鏈的議價能力。
◆雙拉對設(shè)備高度依賴，單套進口產(chǎn)線的價格高達上億元，主體生產(chǎn)設(shè)備嚴重依賴布魯克納等進口品牌，產(chǎn)能有限，交期（3-5年）和調(diào)試時間（一般超1年）過長，較大程度限制了議價空間和投產(chǎn)/擴建速度，容易被“卡脖子”。今年5月10日，由廣東仕誠塑料機械有限公司投資創(chuàng)立的廣東雙拉智造科技有限公司開業(yè)投產(chǎn)，顧名思義，該公司專注于生產(chǎn)高技術(shù)、高附加值先進薄膜雙向拉伸裝備，預(yù)計明年初能交付產(chǎn)品給客戶。廣東雙拉的成立，能否打破國外企業(yè)對該領(lǐng)域的壟斷，解決關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”問題，值得我們期待。
◆行業(yè)整體研發(fā)力度不足，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)更多的是依靠設(shè)備的提升與優(yōu)化。
◆智能化水平有限，依舊是勞動密集型產(chǎn)業(yè)定位，招工難，人員流動性大。
◆環(huán)保和循環(huán)經(jīng)濟是BOPP當(dāng)前面對的最大問題，后端垃圾分類回收、科學(xué)再生循環(huán)利用、無毒焚燒處理是應(yīng)對的主要手段和方向，而降解、厭氧等技術(shù)尚不能很快實現(xiàn)產(chǎn)品的環(huán)保價值。
展望未來，中國BOPP薄膜行業(yè)擁有著一些發(fā)展機遇：
◆包裝產(chǎn)品的功能趨向更加細化，將孕育出更多的應(yīng)用場景。
◆單一材料在實現(xiàn)包裝功能性的同時，且易于分類和回收，實現(xiàn)塑料包裝的閉環(huán)，因此“全PP”的BOPP成為塑料軟包裝的新寵，單一材料BOPP薄膜可以替代以前由不同材料制成的多層薄膜。
◆中國智能制造的飛速發(fā)展將推動BOPP行業(yè)的生產(chǎn)成本進一步降低。
◆工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在中國的日臻成熟將有助于本行業(yè)的發(fā)展。
◆中國的基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)研究將促進產(chǎn)學(xué)研和金融的一體化發(fā)展，通過天使資金或創(chuàng)投資金幫助企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)綁定在一起，能做以前不敢做的事情。
◆現(xiàn)在的頭部企業(yè)的發(fā)展更多依賴的是規(guī)模擴大，未來在技術(shù)、金融的賦能之下，將會出現(xiàn)龍頭企業(yè)，其在研發(fā)、議價能力、社會影響力、產(chǎn)業(yè)鏈話語權(quán)擁有更大優(yōu)勢。
◆BOPP全產(chǎn)業(yè)鏈整合勢在必行，大企業(yè)越來越多，有競爭優(yōu)勢的企業(yè)活下來，靠低價競爭的企業(yè)可能就會被淘汰，行業(yè)將沿一條健康的軌道運行。
來源：國際塑料商情
關(guān)于我們 聯(lián)系我們 營業(yè)執(zhí)照 全國服務(wù)電話：400-818-0021 嘉峪檢測版權(quán)所有 備案號：京ICP備14047019號-2 
京公網(wǎng)安備11010802046783號
