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OPP塑料瓶展望:為何不結果?
 
來源:中華包裝瓶網    編輯:zynljh    發表時間:2008/1/17 12:52:27 在線投稿
 
 
你以前可能聽說過 :拉伸聚丙烯(OPP)瓶將隆重登場,并在廣泛的食品和非食品容器中取代玻璃、PET和PVC。但是所預測的突破并未如期而至。當然,PP比PET成本更低,也更加耐熱,但同時它的硬度也較低、透明度和阻隔性能較差、較為難于加工。尤其加工速度低使OPP在經濟性上行不通。現在,市場對OPP瓶和罐的興趣再一次提升,而對期待以久的突破的討論又是層出不窮。由一步式注拉吹成型和兩步式再熱拉伸吹塑機器做出來的硬質OPP容器再一次被宣稱為一個良機,來轉變對水、果汁、熱填充食品、干粉和個人護理產品進行包裝的成本。

Kraft食品研發主管Surendra Agarawal稱:“我們期待著OPP瓶在制造成本上有一個逐級的改變。”與玻璃相比,OPP瓶更輕、更難破碎、更易用手抓住。

瓶級PET的密度達1.35 g/cc,現在售價為63¢/lb,而在拉伸瓶中應用的透明PP共聚物分別約為0.910 g/cc和56¢/lb。這使在體積相同的條件之下,OPP瓶要比PET瓶便宜40%。Agarawal也指出OPP瓶比PET要輕,而“實際透明度”是和PET瓶相等的。

2002年北美地區使用的PET瓶約為570億只。在高產量旋轉式再熱拉伸吹塑機可以每小時吹出6萬只瓶子。與此比較,OPP瓶目前被限制在嬰兒營養品和藥瓶這樣狹窄的應用空間里,主要是在亞洲和南美地區。它們主要是在一步式注拉吹裝置上制成的,這種方法無法在用量龐大的美國
包裝品市場有所作為。許多業界人士對PP瓶坯和OPP瓶的產量能否比得上PET而表示出懷疑。

克服OPP的缺陷

直到現在,與PET相比在加工速度和物理性能上的劣勢已經阻礙了OPP瓶的發展。然而,PP的支持者們認為,通過先進的設備、更佳的瓶坯和瓶具設計、為瓶子量身定制的PP樹脂和添加劑,這些缺點正在被克服掉。

“我們的研究顯示,利用高產量設備,和恰當設計的PP瓶坯和OPP瓶,有可能在產量、透明度、硬度韌度性能和感官上與PET抗衡。”艾克森美孚公司市場開拓員Robert Portnoy稱。他認為當在高速旋轉式再熱拉伸吹塑機器上生產OPP瓶時,如Sidel、SIG Corpoplast和其它公司出品的機器,那么OPP瓶就非常具有競爭力了。但是,那些競爭性設備的供應商指出,一步式注拉吹機器和縱列式再熱拉伸吹塑機器也同樣是可行的方法。

PP的問題是它與PET相比,對熱量的吸收和消散有著更大的阻力,而OPP瓶用到的瓶坯壁一般較厚。所以,除了在瓶坯注射步驟時PP的加工溫度較低(230℃)以外,周期也是較長的。OPP瓶在130℃下被吹出,與PET相比,能耗較高,成型和冷卻周期較長。結果是已經達25%的處理速度要比PET慢。

PP拉伸吹塑的加工溫度范圍較窄,為5℃,而PET為15℃,增加了停機和不良品出現的機率。PP的拉伸也有不同,這是瓶坯和瓶具設計者將不得不去熟悉的東西。為了使OPP的透明度接近于PET,拉伸方向和拉伸率必須得到改善。瓶坯的某些部位,如底部和頸部,可能比瓶身受到的拉伸較弱,使它們容易變灰暗。

PP較低的硬度也意味著OPP瓶比PET有著較小的頂部負荷和環箍強度。這一點與不盡如人意的CO2阻隔性能,已使OPP瓶不能涉足碳酸飲料。為了獲得同樣的硬度,OPP瓶需要比同類PET瓶有更大的壁厚。因為PP較低的密度對所增加的壁厚進行了彌補,OPP瓶通常比同類PET瓶較輕。

OPP瓶的氧氣和CO2滲透率約為PET的30倍,這使它們不能用作阻隔性容器,除非涂覆或共注塑上阻隔性樹脂。

材料上的進步正在縮小OPP瓶的性能缺點。一種因素是由Milliken美利肯化學公司出品的高性能低殘余量透明劑產品Millad 3988。在美國之外,它被廣泛應用于維它命、水、茶、果汁、清潔劑和藥品所用到的OPP瓶中。

“我們的透明劑解決了影響著OPP瓶的一些重要問題,”美利肯市場開發經理Raj Batlaw說。這些問題有朦朧不清(主要在頸部和底部)、瓶坯周期時間加長、拉伸吹塑工藝可靠性差。

OPP瓶的優點

真正在北美制造OPP瓶的幾家公司之一是加拿大的CCC公司,其CEO Norman Gottlieb稱價格和環境上的優點促進了CCC在幾年前進行OPP瓶市場。他稱所造EnviroClear瓶結合了OPP瓶身、PP瓶蓋,是一個完全可回收的全PP系統。Gottlieb還稱標準的PP瓶蓋有效地遮住了OPP瓶頸的灰暗外觀。

Gottlieb稱:“我們也看到了OPP瓶在隔潮性、可擠榨性和可熱填充性等方面的機會。”

盡管單層PET瓶的氧氣和CO2阻隔性一般,但它們要遠遠勝于單層OPP瓶。這把單層OPP限制到了那些貨架壽命極短的應用中,多數瓶子容積在500 cc以下,不需要很多的氣體阻隔性。

第二個機會源于OPP出眾的耐熱性,能承受95℃下的熱填充。PET瓶只能在70-75℃下進行填充。它們也需要真空通道,防止在80℃以上填充時的毀壞。多數PET熱填充應用需要加熱裝置,這增加了20%的成本。

單層OPP瓶不需要加熱裝置,在許多熱填充食品市場是可行的,特別是在較高熱填充溫度范圍((80-95℃)進行填充時。這為果汁、果醬、果凍、泡菜、沙拉和蕃茄醬的阻隔性和非阻隔性
包裝打開了希望。

第三個機會是在PET和OPP瓶都需要更大的氣體阻隔性的市場中。只要阻隔性材料的成本對于每種容器差不多是相同的,阻隔性OPP瓶就將是取代玻璃的更好方法,因為它們具有成本優勢。

三種生產方法

針對OPP生產能力以前存在的局限性,Bekum 和CCC兩家公司已經對PET設備進行了改良。他們認為模腔達8個的縱列式線性再加熱拉伸吹塑系統對于中等規模的OPP生產應用是具有經濟而高效的。

Gottlieb說:“我們不經意就為OPP瓶具提供生產設備,”他指出,因為從商業渠道缺乏適合的機器和模具,CCC最初于六七年前生產OPP瓶的努力而被擱淺。所以,CCC為OPP設計出一種合適的縱列式再加熱拉伸吹塑生產線。其EnviroClear裝置(也能加工PET)是由中國的合作伙伴所建造,具有2-8個模腔。機器每小時每穴能生產900只瓶,但下一代機器有望升級到1100只。CCC提供中國制造的瓶坯和模腔達32個的拉伸吹塑模具,而價格比加拿大本地產模具要低上40%-80%。

CCC稱改進的瓶坯設計是很重要的。其自制的瓶坯被設計得比PET要高出50%的拉伸率,以提高透明度。

Bekum美國公司將其再加熱拉伸吹塑裝置(如雙穴RBU-225)設計得能在PET和PP瓶生產之間轉換。幾年前Bekum專門為PP設計出了首款全電動再加熱拉伸吹塑機SB-6。這種6穴機的生產能力為每小時7200只瓶,比具有同樣數量模腔的PET機器剛好慢上了15%。

PTI公司的Scott Steele鼓吹一種不同的生產方法,他稱獲得OPP瓶成本利益的最佳方法是在旋轉再加熱拉伸吹塑機上,以1000只瓶/腔/小時的穩定速度來生產。
 
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