基本介紹 BO
PE T薄膜是
雙向拉伸聚酯薄膜 。BO
PET 薄膜具有強度高、剛性好、透明、
光澤度 高等特點;無嗅、無味、無色、無毒、突出的強韌性;其
拉伸強度 是PC膜、
尼龍 膜的3倍,
衝擊強度 是BOPP膜的3-5倍,有極好的耐磨性、耐摺疊性、耐針孔性和抗撕裂性等;熱收縮性極小,處於120℃下,15分鐘後僅收縮1.25%;具有良好的抗靜電性,易進行真空鍍
鋁 ,可以塗布
PVDC ,從而提高其
熱封 性、阻隔性和印刷的
附著力 ;BOPET還具有良好的
耐熱性 、優異的耐蒸煮性、耐低溫冷凍性,良好的
耐油性 和
耐化學品性 等。
BOPET薄膜 除了
硝基苯 、氯仿、
苯甲醇 外,大多數化學品都不能使它溶解。不過,BOPET會受到強鹼的侵蝕,使用時應注意。BOPET膜吸水率低,耐水性好,適宜包裝含水量高的食品
。
BOPET 綜合性能 1、有很好的力學性能,剛性好、耐折;
2、有較好的氣體(氧氣、二氧化碳及水汽)阻隔性;
3、有良好的光學性能,透明度好、霧度低,
光澤度 高;
4、使用溫度範圍廣(-60-120℃,短時可達150℃);
5、電氣絕緣性能良好;6、無臭、無味,耐油脂、耐一般化學腐蝕。
BOPET薄膜 的綜合性能優良,而且它能被回收利用,因此又被稱為綠色環保材料,在建設節約型社會的今天其套用前景更加廣闊。但是它也存在一些不足之處:①普通的
聚酯薄膜 不能直接進行
熱封 合;②阻隔性還不太理想;③耐熱性也不夠高;④透明度、光澤度對特殊用途的薄膜來講尚需提高;⑤不耐
紫外線輻射 ;⑥不耐
水解 ;⑦不能滿足某些特殊功能的要求如阻燃、抗靜電等。
BOPET 發展現狀 自2002年以來,世界BOPET膜需求以年均5.6%速度增長,2007年需求已達210萬噸。從地域上來看,包括韓國、日本和中國在內的中亞和
東亞地區 ,已成為目前世界上最大的BOPET膜生產和消費地區,約占總需求的46%。
就套用領域而言,
軟包裝 是BOPET膜的重要套用領域,軟包裝套用占世界BOPET總消費量的49%,同比上升了7個百分點,接近2005年的水平。未來五年,這類薄膜市場預計將以平均年增長率5.7%的速度繼續增長,儘管預期世界市場將在2009年出現下降。而影像膠帶用途2006年僅占世界BOPET膜需求的9%(不足10年前的一半水平),比2005年下降了2個百分點。
產能供大於求 發展壓力大 BOPET膜目前產能供大於求。自2002年以來,全球BOPET產能已擴大了45%。為保證與快速增長的需求同步,全球BOPET生產商以更快的速度增加產能,過去5年,新增設備能力50萬噸,其中60%新增設備能力在中國大陸。 自2001年以來,中國BOPET膜生產商新添設備能力達30多萬噸。這些項目的盲目上馬在某些地區造成的大量供應加劇了市場競爭,並且造成了價格方面的壓力。
全球BOPET膜需求趨勢表(單位:萬噸) 目前,中國已成為僅次於美國的全球第二大BOPET膜生產國,2006年底中國BOPET膜產能就已達65-70萬噸。由於
產能過剩 ,中國BOPET設備開工率低於世界水平。2005年世界BOPET設備生產負荷率平均約80%,而中國僅維持了最低的開工運轉;2006年世界BOPET設備生產開工率平均約76%,比2005年降低4個百分點,而中國BOPET膜生產商感到異常困難,僅能維持工廠開工。 BOPET膜的生產集中度較為降低,且將持續降低。全球四大BOPET膜生產商——
杜邦 (Du Pont)、
東麗 (Toray)、
三菱化學 (Mitsubishi Chemical)、SKC的能力占總設備能力的43%,而1995年高達58%,四大廠商所占產能份額正逐步減少,預計到2010年將縮減到36%。
中國
聚酯薄膜 發展現狀 經過二十多年發展,中國BOPET行業從無到有、從小到大,從20世紀80年代末的1萬多噸/年發展到今天的60多萬噸/年,尤其是近5年的快速成長,市場的增長速度遠超預期。全球聚酯薄膜市場需求急劇增長,帶動聚酯薄膜產業進入高速成長期,中國聚酯薄膜產業規模也迅速擴大。據統計,中國薄膜用聚酯的消費量呈逐年上升趨勢,2003年膜用聚酯消費量為14萬噸,2004年為17萬噸,2005年為32萬噸,2006年接近40萬噸,2007年估計達到近50萬噸。2007年,全球聚酯薄膜總產能為278-280萬噸,其中中國以62.1萬噸高居世界首位,成為全球聚酯薄膜產品的重要生產基地。
行業資料表明,中國
聚酯薄膜 生產企業從2003年的22家發展到2007年的38家,生產線從國內線4條、進口線26條,發展到國內線14條、進口線54條,總設計能力從2003年的14.4萬噸增加到2007年的64.39萬噸。
2007年中國BOPET銷售總量也達到51.48萬噸,其中國內銷售(含
間接出口 )約40.08萬噸,出口銷售約11.40萬噸,出口產品多以普通薄膜為主。中國BOPET總銷售量為60.74萬噸,增幅18%左右,其中國內銷售量(含間接出口)增幅達到16%,約為46.48萬噸;國外銷售量增幅達到26%,約為14.26萬噸。不過,去年以來,受多重不利因素影響,中國BOPET行業出現較大波動,許多企業12
微米 普通膜產品售價與原料的價差不斷縮小,12月約為每噸3000元人民幣,1月則僅為2000多元人民幣,已為經營虧損狀態。去年底中國BOPET行業產能為67.68萬噸,但預計釋放產能大多延至被市場消耗,而據不完全統計,國內
聚酯薄膜 新增在建(包括試車中和將建的)生產線12條,還將增加產能27萬噸。受國際經濟局勢影響,中國BOPET出口量也出現大幅下降。中國BOPET出口增長率大幅下滑至5.6%,明顯低於2006、2007年的57.3%和33.3%。隨著新線品質的提高和產能的穩定,產品價格和利潤趨勢將有所下滑。
分類用途 聚酯薄膜 是以優質的
纖維級聚酯切片 (粘度為0.64)為主要原料,採用先進的工藝配方,經過乾燥、熔融、擠出、鑄片和拉伸製成的高檔薄膜。
(一)根據生產聚酯薄膜的用料和生產工藝分類
根據生產聚酯薄膜所採用的原料和拉伸工藝不同可分為以下兩種:
1、
雙向拉伸聚酯薄膜 (簡稱BOPET),是利用有光料(也稱大有光料,即是在原材料
聚酯切片 中添加鈦白粉,經過乾燥、熔融、擠出、鑄片和縱橫拉伸的高檔薄膜,用途廣泛。
2、單向拉伸聚酯薄膜(簡稱CPET),是利用半消光料(原材料聚酯切片中沒有添加鈦白粉),經過乾燥、熔融、擠出、鑄片和縱向拉伸的薄膜,在
聚酯薄膜 中的檔次和價格最低,主要用於藥品片劑包裝。由於使用量較少,廠家較少大規模生產,大約占聚酯薄膜領域的5%左右,我國企業也較少進口,標準厚度有150μm。
(二)根據聚酯薄膜的用途分類由於聚酯薄膜的特性決定了其不同的用途。不同用途的聚酯薄膜對原料和添加劑的要求以及加工工藝都有不同的要求,其厚度和技術指標也不一樣;另外,只有BOPET才具有多種用途,因此根據用途分類的薄膜都是BOPET。可分為以下幾種:
BOPET 1、電工
絕緣膜 。由於其具有良好的電器、機械、熱和化學惰性,絕緣性能好、抗擊穿電壓高,專用於電子、電氣絕緣材料,常用標準厚度有:25μm、36μm、40μm、48μm、50μm、70μm、75μm、80μm、100μm和125
μm (微米)。其中包括
電線電纜 絕緣膜(厚度為25-75μm)和
觸摸開關 絕緣膜(50-75μm)。
2、電容膜。具有拉伸強度高、
介電常數 高,
損耗因數 低,厚度均勻性好、良好的電性能、電阻力大等特點,已廣泛用於電容器介質和絕緣隔層。常用標準厚度有3.5μm、3.8μm、4μm、4.3μm、4.8μm、5μm、6μm、8μm、9μm、9.8μm、10μm、12μm。
3、 護卡膜。具有透明度好、挺度高、熱穩定好、表面平整優異的收卷性能、均勻的縱橫向拉伸性能,並具有防水、防油和防化學品等優異性能。專用於圖片、證件、檔案及辦公用品的保護包裝,使其在作為保護膜
燙印 後平整美觀,能保持原件的清晰和不變形。常用標準厚度有10.75μm、12μm、15μm、25μm、28μm、30μm、36μm、45μm、55μm、65μm、70μm,其中15μm以上的主要作為
雷射防偽 基膜或高檔護卡膜使用。
4、通用膜。具有優異的強度和
尺寸穩定性 、耐寒性及
化學穩定性 ,廣泛用於
複合包裝 、感光膠片、金屬
蒸鍍 、錄音錄像等各種基材。具體有以下幾種:①半強化膜。最主要的特點是縱向拉伸強度大,在較大的拉力下不易斷裂,主要用於盒裝物品的包裝封條等。常用標準厚度有20μm、28μm、30μm、36μm、50μm。
BOPET ②
燙金膜 。最大特點是拉伸強度和透明度好,熱性能穩定、與某些樹脂的結合力較低。主要適合高溫加工過程中尺寸變化小或作為轉移載體的用途上。常規標準厚度為9μm、12μm、15μm、19μm、25μm、36μm。
③印刷複合包裝膜。主要特點是透明性好、抗穿透性佳、耐化學性能優越、耐溫、防潮。適用於冷凍食品及食品、藥品、工業品和化妝品的包裝。常用標準厚度為12μm、15μm、23μm、36μm。
④
鍍鋁膜 。主要特性是強度高、耐溫和耐
化學性能 好、有良好的加工以及抗老化性能,適當的
電暈處理 ,使得鋁層和薄膜的附著更加牢固。用於鍍鋁後,可廣泛用於茶葉、奶粉、糖果、餅乾等包裝,也可作為
裝飾膜 如串花工藝品、
聖誕樹 ;同時還適用於印刷複合或卡紙複合。常規標準厚度有12μm、16μm、25μm、36μm。
(三)根據聚酯薄膜的質量分類不同廠家根據聚酯薄膜的質量可又不同的分類名稱,我國廠家一般分為優等品、一級品和合格品,而國外廠家一般都分為A級品、B級品和C級品。一般廠家所銷售的產品中A級品占97-98%,B級品只占2-3%,C級品即是不合格品,不上流通領域銷售。主要原因是原料價格高,一般廠家將其回爐重新作為原料使用,或者將其作為短纖賣給紡織廠作
紡織原料 。國外廠家有時也將每季度或每半年的庫存薄膜當B級品出售,此做法是東南亞國家一些廠家的一貫做法,目的是減少庫存。
BOPET 套用範圍 套用廣泛
BOPET 和 BOPP 一樣,供大於求已成定局。如何在市場形勢下獲得發展,BOPET 的差異化發展是關鍵。中國江蘇中達新材料集團股份有限公司的馮樹銘認為,若要達到 PET 薄膜差異化、功能化的目的,除了從生產工藝、原料配方進行最佳化外,主要應從聚酯原料改性和功能性母料及市場調研等方面入手。
共聚改性──通過共聚改性可以賦予 PET 的熱封性、熱收縮性、
耐熱性 、光學性能及其它性能。普通 PET 樹脂是由 PTA(精對苯二甲酸)和 EG(
乙二醇 )在加熱和催化劑的作用下,經酯化、
縮聚反應 而製得,它屬於結晶性聚合物。如果用第三單體:
二元酸 或
二元醇 參與共聚,所生產的三元
共聚物 ,其
大分子 結構的規整性受到不同程度的破壞,直至變成無定型結構。例如,用一定比例的
CHDM (
環己烷 二甲醇)與PTA、EG進行
共縮聚反應 所製得的共聚體叫
PETG /
PCTG 。這種無定型的 PET 共聚物的特點是:高透明、高光澤、低
霧度 、高收縮、可
熱封 ,特別適用於製造熱封薄膜和高熱收縮薄膜。
若用
二苯醚 二甲酸對 PET 進行改性,可提高 PET 耐熱等級達到 B 級,即長期使用溫度可達130℃,這種 PET 耐熱薄膜適用於大型馬達的
槽絕緣 和相絕緣、冰櫃及空調的壓縮機絕緣等領域。另外,在 PTA+EG 聚合過程中,若加入少量的
間苯二甲酸 (IPA)參與
共縮聚反應 ,所製得的 PET 由於
結晶度 降低,可生產出透明度比較好的 PET 薄膜。
共混 改性──通過共混改性可以提高 PET 的阻隔性、耐熱性、抗
紫外輻射 等性能。例如,可選用 PEN、PTT 等與 PET 共混,因為它們同屬聚酯家族,具有很好的相容性。
用一定比例的 PEN 樹脂與 PET 共混後生產的 PET 薄膜對氧氣、水汽的阻隔性可分別提高30%~50%和 23%~37%,並可將對紫外線的遮避波長提高到 390nm。
在 PET 樹脂中,加入少量 PTT 共混後拉膜,可以提高薄膜的透明度和耐熱性。表面塗布──在 PET 基膜的表面均勻地塗布功能性塗料,從而賦予 PET 基膜某種功能,使塗布膜具有 PET 基膜與功能塗料性能之和。
例如,在 PET 基膜上塗 PVDC,便可獲得極好的對
氧氣 、水汽的阻隔性和保香性;如塗布
丙烯酸酯 類,可提高表面印刷性(可用水基油墨印刷)、透明性和光澤性;塗布 PVOH(聚乙烯醇),可賦予 PET 基膜最好的氧氣阻隔性,這對保護氧氣敏感的食品十分有效;塗布
聚氨酯 類塗液,可使 PET 基膜鍍鋁層厚度增加,並使粘合力增強,且具有耐水性;塗布可溶性導電聚苯胺,可製得透明電極;塗布某種聚合物溶液,可以提高 PET 薄膜的表面性能,並且其表面濕張力不受溫度、濕度變化的影響,即不像
電暈處理 那樣隨時間的延長而衰減。
多層共擠──雙拉生產線一般多為 A/B/C 三層結構,如 A 層用普通 PET+母料,B 層用 PET+
再生料 ,C 層用 PETG,或 C 層用 PEN,則可以分別製得具有可
熱封 的或具有高阻隔性、
耐熱性 及抗輻射的 PET 薄膜。
採用功能性母料──要改變或提高 PET 薄膜的某項性能,在很大程度上取決於原料樹脂和所選用的功能性母料。因此,選用不同功能的母料,可製得具有不同功能的 PET 薄膜。如抗靜電膜、阻燃膜、抗菌膜等。
用納米材料改性──納米材料是指粒徑處於納米量級(1nm-100nm)的材料(1nm)=10-9m),由於
納米粒子 尺寸甚小,故具有獨特的
量子尺寸效應 、
表面效應 、
界面效應 、體積效應、巨觀顯示隧道效應、
小尺寸效應 。因此,納米材料具有許多特點,這就導致由
納米微粒 構成的體系產生了不同於通常的大塊巨觀材料體系的許多特殊的性質。
生產需求 全球生產
聚酯薄膜 的主要公司有日本的三菱公司和東立公司;美國的
杜邦公司 ;韓國的SKC公司、曉星公司、可隆公司、世韓公司;台灣、印尼、印度、泰國和新加坡等國也加入
聚脂薄膜 的生產行列中,我國也已引進14條生產線,年生產量近5萬噸。我國對聚脂薄膜的年需求量在12萬噸以上,其中食品包裝需求約占一半以上。隨著人們對產品質量的越來越高要求,對聚酯薄膜的需求量將越來越大。
發展前景 加快PLA
雙向拉伸薄膜 的生產和套用,食品
軟包裝材料 逐步採用可降解的
植物纖維 或天然的材料製成的高分子材料,這是世界各國的共同呼聲,也是我國
軟包裝 食品銷售量逐漸增加所要解決的重要任務。據報導,中國的降解材料生產已有上萬噸生產線,但包裝薄膜的生產只是停留在試製階段(據說
上海化工廠 在
雙向拉伸聚酯薄膜 生產線試生產過BOPLA),國際上美國、歐洲已投放市場使用,而且為BOPLA配套的提高薄膜性能的添加劑已逐漸面世。據報導,歐洲
羅門哈斯 公司開發了新型添加劑,專用來提高PLA薄膜性能。可降解的
包裝材料 在國內上市是必然的,我們
BOPET薄膜 行業有些企業可以抓住時機走在前列。
發展前景 加快PLA
雙向拉伸薄膜 的生產和套用,食品
軟包裝材料 逐步採用可降解的
植物纖維 或天然的材料製成的高分子材料,這是世界各國的共同呼聲,也是我國
軟包裝 食品銷售量逐漸增加所要解決的重要任務。據報導,中國的降解材料生產已有上萬噸生產線,但包裝薄膜的生產只是停留在試製階段(據說
上海化工廠 在
雙向拉伸聚酯薄膜 生產線試生產過BOPLA),國際上美國、歐洲已投放市場使用,而且為BOPLA配套的提高薄膜性能的添加劑已逐漸面世。據報導,歐洲
羅門哈斯 公司開發了新型添加劑,專用來提高PLA薄膜性能。可降解的包裝材料在國內上市是必然的,我們
BOPET薄膜 行業有些企業可以抓住時機走在前列。
大膽以PEN與PET混合生產BOPET薄膜,提高薄膜的耐溫性能和強度,滿足客戶對薄膜耐溫高的要求。如果PEN料比例能占10%以上,可明顯提高薄膜的耐溫性。PEN材料價格很貴,而且國內還沒有產業化生產,所以BOPEN薄膜雖然性能優越在10年之內難以規模化生產。我們採用
共混 工藝生產耐溫BOPET薄膜,主要目的是,既可滿足客戶對薄膜耐溫性的要求,也可促進原料生產企業對PEN材料從試驗到規模化生產的速度。充分發揮ABC三層結構的作用,把可
熱封 的
BOPET薄膜 推向市場,為BOPET薄膜的
軟包 裝袋的回收再利用打下基礎。目前國內
PETG材料 已有生產廠家,而且有的企業已生產了可熱封的BOPET薄膜(據調查富維生產過熱封膜),但套用範圍不廣,熱封強度還有待進一步的提高,還需要原料生產廠和拉膜廠配合共同解決,再逐步擴大套用領域,如在農業上的套用和回收對節約資源有很大益處。防止
PE薄膜 老化後降低
透光率 ,光降解後碎片污染土壤的情況。BOPET薄膜當然還要解決抗靜電和防霧滴的問題。
全球產需走勢分析
積極推動
納米複合材料 在
BOPET薄膜 行業的套用。納米材料在BOPET薄膜行業套用很少報導,但是用插層工藝生產的納米級蒙托土在吹拉瓶上的套用有所進展。通過對亞納米級蒙托土的添加劑切片在拉伸薄膜的實驗證明對薄膜的結晶性能影響不明顯,由於粒徑小對薄膜表面的收卷性能也沒有改善,必須要用新的納米材料進行研究。另外,抗菌納米材料在BOPET薄膜中的套用,都有廣闊的發展前景。