PET塑料瓶产品生产工艺与研发分析PET塑料瓶产品生产工艺与研发分析 0000
技术工艺，是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着我国PET塑料瓶市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外PET塑料瓶生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。 模切机刀模
通过参考大量专利文献对PET塑料瓶的工艺技术进展做了系统介绍，通过详细的调查和权威技术资料及相关情报的收集，为客户提供了PET塑料瓶产品核心技术应用现状、技术研发、工艺设备配套、高端技术应用等多方面的信息，对于企业了解各类PET塑料瓶产品生产技术及其发展状况十分有益。
商业应用前景部分从PET塑料瓶产品的应用领域、下游产品、国内外生产现状、国内潜在生产厂家、国外生产厂家及规模、国内外产量走势、市场状况及预测、供需状况分析及预测、国内需求厂家及等诸多方面对PET塑料瓶产品市场状况及发展方向做了详细论述，可作为PET塑料瓶产品深加工技术发展趋势导向的重要决策参考。
克服OPP瓶的缺陷
迄今为止，由于OPP瓶比PET瓶的加工速度慢，物理特性也比较差，使其未得到广泛应用。但是，这些缺点正通过先进的机械设备、优化的瓶坯设计、改进的PP树脂原料和专为PP瓶开发的助剂而得以克服。ExxonMobil公司的研究表明，高速机械的使用和OPP瓶坯的合理设计使得OPP可以与PET在产量、透明度、刚性、韧性和感官上相匹敌。如果使用诸如Sidel公司、SIGCorpoplast公司或者其他公司制造的高速、旋转加热SBM成型机，OPP瓶将具有极强的竞争性。 PP的缺点
1、PP比PET难以吸收和分散热量，而且OPP瓶坯的瓶壁较厚（为了
达到同样的刚性，OPP瓶需要比同等PET瓶的瓶壁厚）。因此，尽管PP在瓶坯
注塑阶段的加工温度较低（230℃），但对OPP瓶的吹塑则需要在130℃下完成，不仅比PET瓶的能耗高，而且模塑和冷却周期也更长，致使OPP的产率比PET
低25%。2、对OPP拉吹模塑的加工温度较窄，仅为5℃，而PET是15℃，从而
增大了停车和产出废品的机率。另外，对OPP的拉伸方式也不同。这是因为瓶
坯的某些部位，如瓶底和瓶颈，可能比瓶身的取向少，更容易造成雾化。因此，为了使OPP的透明度
接近PET，瓶坯和OPP瓶的设计人员必须优化取向和拉伸比。3、OPP的刚性较低，意味着OPP瓶比PET瓶的顶负荷和周强度低。为了达
到同样的刚性，OPP瓶需要比同等PET瓶的瓶壁厚。4、OPP瓶的氧气和二氧化
碳透过性是PET瓶的30倍左右，使其不可能成为盛装碳酸饮料这类需要阻隔
CO2的阻隔性容器，除非镀膜或者与阻隔性树脂共注塑。
毛细管电谱目前，许多公司通过对PP的研究开发，改善了OPP瓶的某些不足之处。例如3988，可解决包括雾度（主要是瓶颈和瓶底）、瓶坯成型周期长（通过增
强PP成核作用解决）以及吹拉时的加工稳定性差等问题。这种Millad3988增
透剂已在美国以外的OPP瓶市场上被广泛用于维生素、水、茶、果汁、清洁剂
和药品的包装上。ExxonMobil公司、Basell公司、Atofina公司和BPPetrochemicals公司也相继推出了增透PP牌号，他们使用具有低残留率的
催化剂取代了可影响瓶子外观的过氧化物催化剂，使OPP瓶具有高透明度和高
流动性，刚性和韧性也达到了很好的平衡，从而提高了OPP瓶在包装市场的竞
争力。Basell公司针对拉吹OPP瓶市场开发出了茂金属PP（mPP）。18-MFR
（熔体流动速率为18g/10min）的MetoceneX50182树脂已经在Sidel机器上试用，它可以将瓶身的雾度降低至1.5%，将光泽度提高至82%。Atofina公司也
证据智能系统在生产OPP瓶用的mPP，这种树脂可用来与常规PP掺混，以提高透明度。
OPP瓶的优点
加拿大的ContainerCorp.（CCC）公司是北美生产OPP瓶的为数不多
的几家公司之一。该公司的首席执行官NormanGottlieb先生说，综合成本和环
保优势促使CCC公司几年前就进入了OPP瓶市场。他将CCC公司的
EnviroClear瓶描述为"单一聚合物"包装产品，OPP瓶体，PP瓶盖和PP套筒标
签全部使用可回收的PP材料。Gottlieb还说，标准的PP瓶盖可以有效地掩盖OPP瓶颈的雾化缺陷。另外，CCC公司还研究了OPP瓶的水汽阻隔性、可加工性和可热灌装性。他们用一种通用瓶坯吹塑250c
c、500cc和600cc的OPP饮料瓶，用于干粉包装（需要低温沉积物这样的水汽阻隔层）和热灌装食品（价格比耐
热级PET瓶低35%左右）。
OPP瓶具有优异的耐热性，在热灌装时可耐205℃的温度，而非耐热级的PET瓶在热灌装时只可承受160℃～170℃的温度。此外，PET瓶还需要使用
真空盘来预防热灌装温度超过180℃时的塌陷，当瓶壁增厚时，生产速度减慢，造成生产成本增加20%。单层OPP瓶可以在多种热灌装食品市场上使用，尤其
适合于热灌装温度较高时（180℃～205℃）的情况，从而为果汁、果酱、果胶、腌制品、酱汁和番茄酱等食品的阻隔性和非阻隔性包装开辟了市场。OPP瓶价
格便宜。PET瓶和OPP瓶都需要增加气体阻隔层，尽管PET瓶和OPP瓶所使用
的阻隔材料的成本基本相同，但是OPP瓶本身的价格优势使其在气体阻隔性塑
料瓶市场上更加引人注目。
三种生产方法竹制品加工
为了解决OPP产量低的问题，BekumAmerica公司和CCC公司改造了他
们的PET成型机，用于制造OPP瓶。他们认为，在PET瓶系列设备中，八腔及
八腔以下的线性加热SBM系统是生产中等容量OPP瓶的最经济有效的设备。CCC 公司为OPP瓶设计了一系列线性加热SBM专利设备。该公司的EnviroClear
手机绑定
（也可以生产PET）成型机由中国的合作公司制造，有两腔到八腔多种类型。
其中，四腔成型机每腔每小时生产900个瓶子，该公司的下一代设备的生产速
度有望提高到1100瓶/小时。目前，CCC公司能提供最多达32个腔的瓶坯和SBM设备（中国制造），价格比本土制造的设备低40%到80%。另外，该公司还
有制造敞口瓶的机器。CCC公司认为，优化瓶坯设计非常关键。该公司设计的
瓶坯比PET的拉伸性高50%，透明度大大提高。CCC公司生产的OPP瓶系列产品主要包括拉调味品、腌制品和干粉等的敞口瓶，以及洗发香波、漱口水和药
品的可挤压容器。为提高顶负荷和周强度，CCC公司在灌装后向OPP瓶的瓶口
空间部分注入氮气。
BekumAmerica公司对其加热SBM成型机（如双腔RBU-225）进行改良
设计后，使其可以在PET瓶和PP瓶之间切换。几年前，BekumAmerica公司专
门为PP设计了第一台全电动加热SBM机器，这台六腔SB-6型机器的额定生产
能力是7200瓶/小时，只比同等腔数的PET机器慢15%。PTI公司提出了另一种
制造方法。该公司认为，充分体现OPP瓶的价格优势的最好方法是，在高速、
旋转加热的SBM机上，以每小时每腔1000瓶的恒定速率生产。以这样的速度，PTI公司在计算机上模拟了在Sidel机器上生产24gOPP瓶的过程，并估测出这
种OPP瓶的单位成本比PET瓶低10美分。如果按照OPP瓶以前的生产速率（每
小时每腔600瓶），其单位成本就会超过PET瓶。
严格的工艺控制可以提高OPP瓶的产量。在生产中，如果在OPP的温
度范围内吹气不足，会造成拉伸不够，导致瓶坯的透明度低；加工温度过高，
会使瓶体、瓶颈和瓶底呈现雾化，或造成材料在瓶壁内分布不均、瓶子发粘，
从而干扰下游操作。过去，PTI公司通过实验室研究以及虚拟模型机（VirtualPrototyping）软件来预测通过加入助剂提高PET瓶坯吸热速度的效果，他们还制作了空气冷却和水冷却的模型，用以加速PET瓶的加工。现在，
他们将这些技术成功地用于OPP瓶的生产，从而使目标生产率（大于每小时每
腔1000瓶）变得可行。PTI公司使用的是Colormatrix公司开发的母粒型快速
加热助剂。据Colormatrix公司介绍，提高PET瓶坯加热速度的助剂也同样适
用于OPP瓶坯。
ExxonMobil公司在旋转加热拉吹成型机上进行了OPP瓶生产的计算机
模拟。该公司使用了改进后的Sidel机、特殊的瓶坯设计和专门研制的PP树脂PP9505E1。这种30-MFR的材料在1mm厚时的雾度为6%，弹性模量为166000psi，所制成的OPP瓶的雾度小于2%。ExxonMobil公司制作了相同外形和重量的
750cc的PET瓶和OPP瓶，并用计算机模拟OPP瓶坯在48腔膜具内的模塑过程，然后对两者进行比较。对比结果表明：OPP瓶坯比PET瓶坯宽而长，复合拉伸
比低，轴向和径向的拉伸平衡性优良；OPP瓶坯壁厚较薄，可以提高加热和冷
却速率；OPP瓶坯在自由坠落方式下比PET瓶的下落速度快，而使用机械手取
放两种瓶坯的周期基本相等。可见，OPP瓶的成型周期比PET瓶的短，在Sidel
试验机上，可以以最大能力吹塑OPP瓶；OPP瓶的感官特性与PET瓶相同；OPP
瓶的顶负荷强度比同重的PET瓶略低，但能完全满足多个应用领域的要求；OPP
瓶的坠落冲击强度比PET瓶的低，但对于单层冷藏用的OPP瓶来说，其强度是
足够的。
Sipa公司称，他们的"一步半法"集成ISBM成型机是生产OPP瓶的有
效方法。这种设备先注塑瓶坯，然后通过机器人和线性输送带把瓶坯送到吹塑
工序。Sipa公司为OPP瓶设计的FX20/80E型号的机器，其生产能力为30,000
瓶/小时，它采用了一种特殊螺杆和一个经过重新设计的加热烘箱。采用
FX20/80E生产的OPP瓶具有优良的透明度和均匀分布的瓶壁厚度。Sipa公司称，FX20/80E可以完成OPP瓶坯的方便装卸和快速加热，生产的OPP瓶可用于装水、牛奶或其他热灌装用途。
NisseiASB公司专为OPP瓶设计的一步法ISBM系统--ASB-650EX3主要用于需要水汽阻隔或者必须能承受蒸压釜温度（如医疗包装）的领域。该系统
包括一个特殊螺杆、一个用来处理瓶坯的预处理站以及控制各模腔吹气动作的
独立阀门和计时器。
OPP阻隔瓶的到来
位于芝加哥的PPPI公司（PechineyPlasticsPackagingInc.，现为Alcan公司的子公司）经过对Sidel旋转加热SBM成型机改进后，可以生产三
手机防盗锁层PP/EVOH/PP定向阻隔瓶。PPPI公司对PP表层进行改性，使PP可以不必通
过粘接层而牢固地附着在EVOH阻隔层上。他们的GammaClear透明瓶有16盎司和26盎司两种，26盎司的瓶子是宽口瓶（63mm），耐温205℃，价格比玻璃和PET低。
PPPI公司的目标是用OPP阻隔瓶替代要求保存时间长、氧气阻隔性好
和热灌装温度高的应用领域中的玻璃瓶。在8亿瓶/年的26盎司容器市场上，OPP瓶比玻璃瓶价格低。该公司预测，到2005年，OPP瓶将实现工业化。在
PET瓶的设计中，使用真空盘和夹抓设计，最多只能在180℃的温度下热灌装。但是OPP瓶不需要这些特殊设计就可以承受更高的热灌装温度（195℃），从而增大了贴标空间，提高了销售优势。因此，PPPI公司认为，他们的PP/EVOH瓶
在酱汁、苹果汁和其他热灌装包装市场上具有很大的潜力。
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