OPP瓶的时代到了吗？

作者：美国 Plastics Technology 杂志    来源：PT现代塑料

欢迎访问e展厅 展厅 2 塑料包装/防水包装展厅 塑料瓶, 聚酯薄膜, 塑料袋, 气相防锈膜, 气相防锈纸, ... 你以前曾经听说过 ：拉伸聚丙烯（OPP）瓶将隆重登场，并在广泛的食品和非食品容器中取代玻璃、PET和PVC。但是所预测的突破并未如期而至。当然，PP比PET成本更低，也更加耐热，但同时它的硬度也较低、透明度和阻隔性能较差、较为难于加工。尤其加工速度低使OPP在经济性上行不通。现在，市场对OPP瓶和罐的兴趣再一次提升，而对期待以久的突破的讨论又是层出不穷。由一步式注拉吹成型和两步式再热拉伸吹塑机器做出来的硬质OPP容器再一次被宣称为一个良机，来转变对水、果汁、热填充食品、干粉和个人护理产品进行包装的成本。 Kraft食品研发主管Surendra Agarawal称：“我们期待着OPP瓶在制造成本上有一个逐级的改变。”与玻璃相比，OPP瓶更轻、更难破碎、更易用手抓住。 瓶级PET的密度达1.35 g/cc，现在售价为63￠/lb，而在拉伸瓶中应用的透明PP共聚物分别约为0.910 g/cc和56￠/lb。这使在体积相同的条件之下，OPP瓶要比PET瓶便宜40%。Agarawal也指出OPP瓶比PET要轻，而“实际透明度”是和PET瓶相等的。 2002年北美地区使用的PET瓶约为570亿只。在高产量旋转式再热拉伸吹塑机可以每小时吹出6万只瓶子。与此比较，OPP瓶目前被限制在婴儿营养品和药瓶这样狭窄的应用空间里，主要是在亚洲和南美地区。它们主要是在一步式注拉吹装置上制成的，这种方法无法在用量庞大的美国包装品市场有所作为。许多业界人士对PP瓶坯和OPP瓶的产量能否比得上PET而表示出怀疑。 克服OPP的缺陷 直到现在，与PET相比在加工速度和物理性能上的劣势已经阻碍了OPP瓶的发展。然而，PP的支持者们认为，通过先进的设备、更佳的瓶坯和瓶具设计、为瓶子量身定制的PP树脂和添加剂，这些缺点正在被克服掉。 “我们的研究显示，利用高产量设备，和恰当设计的PP瓶坯和OPP瓶，有可能在产量、透明度、硬度韧度性能和感官上与PET抗衡。”艾克森美孚公司市场开拓员Robert Portnoy称。他认为当在高速旋转式再热拉伸吹塑机器上生产OPP瓶时，如Sidel、SIG Corpoplast和其它公司出品的机器，那么OPP瓶就非常具有竞争力了。但是，那些竞争性设备的供应商指出，一步式注拉吹机器和纵列式再热拉伸吹塑机器也同样是可行的方法。 PP的问题是它与PET相比，对热量的吸收和消散有着更大的阻力，而OPP瓶用到的瓶坯壁一般较厚。所以，除了在瓶坯注射步骤时PP的加工温度较低（230℃）以外，周期也是较长的。OPP瓶在130℃下被吹出，与PET相比，能耗较高，成型和冷却周期较长。结果是已经达25%的处理速度要比PET慢。 PP拉伸吹塑的加工温度范围较窄，为5℃，而PET为15℃，增加了停机和不良品出现的机率。PP的拉伸也有不同，这是瓶坯和瓶具设计者将不得不去熟悉的东西。为了使OPP的透明度接近于PET，拉伸方向和拉伸率必须得到改善。瓶坯的某些部位，如底部和颈部，可能比瓶身受到的拉伸较弱，使它们容易变灰暗。 PP较低的硬度也意味着OPP瓶比PET有着较小的顶部负荷和环箍强度。这一点与不尽如人意的CO2阻隔性能，已使OPP瓶不能涉足碳酸饮料。为了获得同样的硬度，OPP瓶需要比同类PET瓶有更大的壁厚。因为PP较低的密度对所增加的壁厚进行了弥补，OPP瓶通常比同类PET瓶较轻。 OPP瓶的氧气和CO2渗透率约为PET的30倍，这使它们不能用作阻隔性容器，除非涂覆或共注塑上阻隔性树脂。 材料上的进步正在缩小OPP瓶的性能缺点。一种因素是由Milliken美利肯化学公司出品的高性能低残余量透明剂产品Millad 3988。在美国之外，它被广泛应用于维它命、水、茶、果汁、清洁剂和药品所用到的OPP瓶中。 “我们的透明剂解决了影响着OPP瓶的一些重要问题，”美利肯市场开发经理Raj Batlaw说。这些问题有朦胧不清（主要在颈部和底部）、瓶坯周期时间加长、拉伸吹塑工艺可靠性差。 OPP瓶的优点 真正在北美制造OPP瓶的几家公司之一是加拿大的CCC公司，其CEO Norman Gottlieb称价格和环境上的优点促进了CCC在几年前进行OPP瓶市场。他称所造EnviroClear瓶结合了OPP瓶身、PP瓶盖，是一个完全可回收的全PP系统。Gottlieb还称标准的PP瓶盖有效地遮住了OPP瓶颈的灰暗外观。 Gottlieb称：“我们也看到了OPP瓶在隔潮性、可挤榨性和可热填充性等方面的机会。” 尽管单层PET瓶的氧气和CO2阻隔性一般，但它们要远远胜于单层OPP瓶。这把单层OPP限制到了那些货架寿命极短的应用中，多数瓶子容积在500 cc以下，不需要很多的气体阻隔性。 第二个机会源于OPP出众的耐热性，能承受95℃下的热填充。PET瓶只能在70-75℃下进行填充。它们也需要真空通道，防止在80℃以上填充时的毁坏。多数PET热填充应用需要加热装置，这增加了20%的成本。 单层OPP瓶不需要加热装置，在许多热填充食品市场是可行的，特别是在较高热填充温度范围（(80-95℃)进行填充时。这为果汁、果酱、果冻、泡菜、沙拉和蕃茄酱的阻隔性和非阻隔性包装打开了希望。 第三个机会是在PET和OPP瓶都需要更大的气体阻隔性的市场中。只要阻隔性材料的成本对于每种容器差不多是相同的，阻隔性OPP瓶就将是取代玻璃的更好方法，因为它们具有成本优势。 三种生产方法 针对OPP生产能力以前存在的局限性，Bekum 和CCC两家公司已经对PET设备进行了改良。他们认为模腔达8个的纵列式线性再加热拉伸吹塑系统对于中等规模的OPP生产应用是具有经济而高效的。 Gottlieb说：“我们不经意就为OPP瓶具提供生产设备，”他指出，因为从商业渠道缺乏适合的机器和模具，CCC最初于六七年前生产OPP瓶的努力而被搁浅。所以，CCC为OPP设计出一种合适的纵列式再加热拉伸吹塑生产线。其EnviroClear装置（也能加工PET）是由中国的合作伙伴所建造，具有2-8个模腔。机器每小时每穴能生产900只瓶，但下一代机器有望升级到1100只。CCC提供中国制造的瓶坯和模腔达32个的拉伸吹塑模具，而价格比加拿大本地产模具要低上40%-80%。 CCC称改进的瓶坯设计是很重要的。其自制的瓶坯被设计得比PET要高出50%的拉伸率，以提高透明度。 Bekum美国公司将其再加热拉伸吹塑装置（如双穴RBU-225）设计得能在PET和PP瓶生产之间转换。几年前Bekum专门为PP设计出了首款全电动再加热拉伸吹塑机SB-6。这种6穴机的生产能力为每小时7200只瓶，比具有同样数量模腔的PET机器刚好慢上了15%。 PTI公司的Scott Steele鼓吹一种不同的生产方法，他称获得OPP瓶成本利益的最佳方法是在旋转再加热拉伸吹塑机上，以1000只瓶/腔/小时的稳定速度来生产。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (2/19/2005)