FFS多层共挤重包装袋(膜)简介
按照欧美国家的分类方法,通常把能承载10~50 kg固体颗粒或粉状物料的包装膜通称为重包装膜。一般情况下采用25 kg装的包装袋,又称25 kg袋;另因为托盘码垛的需要,袋体两侧进行折边处理,截面形似M字,故又称M折袋或折边袋。
1.1
FFS重包装膜
FFS:先进的自动包装系统,其中包括三个主要环节:截底成型(form)→包装线自动灌装(fill)→袋口封合(seal)。特点是快速包装、一次成型,具备良好的密封防潮性和印刷性能。FFS技术可用于石化树脂重包装、食品包装、洗护用品包装等方面。
FFS重包装膜在快速包装、一次成型、无污染、节省材料、人工成本低、良好的密封防潮性和印刷性能等方面占据优势地位,近年来发展势头迅猛,大有取代传统包装的趋势。而且随着生产技术的不断进步,“FFS”项目逐渐列为国内线,则在计划之初就已经列入其设备配置及预算表。
1.2 生产设备及生产工艺
FFS重包装膜生产主要包括两道工序:吹膜线和印刷线。
由于重包装膜不仅需要强度保证,还要考虑到包装、热封、码垛、运输等各个环节的要求,因此性能指标较多且复杂,靠单层挤出难以达到要求。而利用三层共挤法可以将质量指标层层分解,通过不同膜层满足客户不同的质量指标,从而达到满足整体质量指标的要求。因此,重包装膜生产时吹膜线一般以国际通用的三层共挤管膜法为生产基础,以线型低密度聚乙烯原料为主要原料。生产过程中通过调整工艺参数、层间比例和原料配比,实现薄膜的功能化。
印刷过程中根据客户版面要求,通过调整薄膜穿膜路径,实现双面电晕和多色印刷。印刷线一般配备压花、折边装置,要求产品印刷图案清楚、完整,压花力度适宜,折边及收卷侧面整齐。FFS重包装膜以吹膜线生产获得的半成品薄膜为产品质量基础,通过印刷线一系列设施操作实现袋体预成型,保证重包装膜拥有优异的热封性能、拉伸性能、表面性能等,满足客户在上机使用、码垛、运输及跌落各环节的要求。
1.3 FFS重包装膜性能特点
(1)能承受70 ℃以下物料的灌装和多次的搬运周转。
(2)袋面平整、光洁、美观,图案内容丰富,色彩清晰,并具有防伪性。
(3)密封性、防潮性、防水性和防污性能优越,可露天堆放,便于运输和储存,内在产品不融化、不结块、不失量、品质不流失。
(4)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;与塑编袋等相比,可使外包装及内在产品的储存、保质期延长一倍时间。
(5)装包容量灵活,可针对不同商家对色泽、厚度、规格的不同要求设计制作,能适合不同厂家及不同区域的需求。
(6)提高包装效率,降低劳动强度。由于采用自动化包装形式,包装速度达到1200~2 000 袋/h,大大超过传统复合袋的包装效率,操作工人数量减少70%左右。
(7)随着新型材料的应用,薄膜厚度逐渐降低,强度逐渐增强,综合包装成本优于传统包装形式。
(8)符合国家产业政策,易于回收处理,最大限度地保护了生态。
2 FFS重包装膜在我国的应用
在欧美等发达国家,FFS薄膜早已取代传统包装形式占据合成树脂包装领域的主流地位,亚洲的新加坡、马来西亚及中东地区陆续引进该项技术并得到了成功应用。
我国最初引进FFS重包装技术时,由于技术水平及配套设施能力不足,所生产重包装薄膜质量偏低,不足以满足重包装要求,因此扬子-巴斯夫的苯乙烯系列有限公司的聚苯乙烯装置和金山石化的聚丙烯装置上使用国产的FFS重包装膜包装合成树脂后,破包率高,导致膜袋外面不得不再增加一个编织袋,生产效率低下。
目前,国内的大型企业已全部或部分采用这一新型包装方式,如中石化企业(扬子石化、齐鲁石化、海南炼化、茂名石化、镇海炼化、天津石化、武汉大乙烯等),中石油企业(独山子石化、兰州石化、大庆石化、抚顺石化等)。近年来,我国合成树脂的产量的增长速度已达到了两位数。2005年全国聚乙烯和聚丙烯产量已达529 万t和523 万t,分别较上年增长了19.9%和10.1%。这些新增的生产能力绝大部分来自于新投产的大型生产装置,例如上海赛科于2005年中投产的60 万t/a聚乙烯、25万 t/a聚丙烯及30 万t/a聚苯乙烯装置,扬子-巴斯夫在2005年初投产的40 万t/a线型低密度聚乙烯和高密度聚乙烯装置,中海壳牌45 万t/a聚乙烯和24 万t/a聚丙烯装置等[3]。这些新增装置全部使用FFS包装形式。部分老企业也正在(或计划)对原有包装线进行改造后采用新的高速包装线,甚至一些非树脂产品也开始尝试使用FFS薄膜来包装,如多聚甲醛和化肥包装以及大米谷物包装等。
目前我国的FFS重包装形式基本集中在石化行业,包装内容物主要为树脂颗粒、粉状化工原料,化肥行业有少量涉列。其中25 kg的树脂类包装占到90%以上。据粗略统计,虽然在中石化系统及南方市场较多使用FFS重包装,但纵观全国,整体市场占有率不到20%,与欧美国家相比,尚有很大差距。预计今后几年内伴随着全国大乙烯的扩建和业内人士的大力推进,为了适应现代物流运输和生产的需要,FFS包装也将获得更深入的推广使用。
3 FFS重包装膜的发展趋势
随着中国经济高速发展以及人民生活质量的提高,对FFS重包装膜的需求量将不断增加,这将直接带动FFS膜在工业包装特别是食品包装的需求,FFS膜在食品应用今后将持续快速增长。预计“十一五”期间,中国包装工业的总产值可望达到4500亿元人民币,并保持年均7%的增长速度。从2011年到2015年,总产值可望突破6000亿元,每年平均增速约维持在16%的水平。以产品分类看,中国塑料包装制品产量将达到946 万t。预计未来循环经济将成为包装行业发展的主要模式,包装物废资源回收利用将实现产业化,绿色包装材料将获得大力开发和发展,包装基础工业也将加快发展。
3.1 国际、国内包装产品的需求情况
随着社会对环保等方面要求的日益提高,环保、美观的FFS重包装膜顺势发展,潜力巨大。自2001年起,中国的重包装袋市场随着一些新的石化企业的投产而获得发展机会。FFS重包装膜取代传统包装形式的潜力巨大。
(1)
伴随着国家大乙烯建设的逐步推进,将有更多的石化企业采用FFS包装。
(2)
三层共挤技术成为生产高性能重包装膜的主流加工工艺。
(3)
高速包装线的投入与使用,使市场需要与之匹配的更先进的包装形式。
(4)
除了树脂包装袋以外, 重包装袋将逐步应用在化肥及其他化工产品的包装,另外国家《食品安全法》的颁布实施,还将推动食品包装的进一步优化。具体包括以下行业:
A树脂、工业化学品、复合肥、专用化学品;
B水泥、混凝土、砂、砂浆、石灰、灰浆;
C稻米、糖、面粉、玉米等谷物;
D动物饲料、农业种子。
3.2 传统包装形式的局限性
传统重包装形式由于包装材料自身存在的缺陷,直接限制了其在重包装领域的进一步发展。
(1)纸塑复合袋、纸袋需要消耗大量的纸张,加速了森林资源的消耗;
(2)纸塑复合袋难以回收,对环境有污染;
(3)纸塑复合袋易破裂导致大量产品损失和不良外观;
(4)塑料编织袋外表印刷需要使用含苯油墨,不符合食品安全法的要求,从而制约了其在食品包装领域的使用;
(5)对贮存环境要求高,需要防潮、防高/低温,必须堆放于室内;
(6)包装速度低,难以适应包装线的高速包装要求;
(7)生产工序多,用工多,劳动密集型,人工成本高昂。
随着我国重包装市场的逐步国际化,中国包装业面临更严峻的挑战和前所未有的机遇,采用更先进的FFS包装形式,实现重包装形式的更新换代,有利于提高我国重包装产品形象,增强国际竞争力。
