双向拉伸 BOPA 尼龙薄膜的性能及市场分析

双向拉伸 BOPA 尼龙薄膜的性能及市场分析

尼龙的化学名称为聚己内酰胺,主要有两个方面的应用:纤维和树脂。目前,工业化生 产的尼龙树脂有尼龙6、尼龙11、尼龙12、共聚尼龙、聚芳基尼龙等,用于包装方面主要是 尼龙6树脂, 按其成膜方法分类有双向拉伸薄膜、单向拉伸薄膜、未拉伸薄膜、共挤多层薄 膜或干复合薄膜。

 双向拉伸尼龙(“Biaxially Oriented Polyamide”,简称 BOPA)薄膜作为高阻隔性薄膜基材, 目前正在成为继 BOPP、BOPET 薄膜之后的拉伸薄膜家族中的第三大品种。

1、特性及应用

BOPA 薄膜的耐穿刺强度、冲击强度、摩擦强度、弯曲强度高,并且有较好的阻隔性。 为克服聚己内酰胺材料易吸水、稳定性较差的缺点,通常采用与热封性良好的基材薄膜复合 使用, 以提高性能价格比,改善吸水性能。

以 BOPA 薄膜为基材的复合薄膜应用见表1。

表1   BOPA 薄膜包装应用

应用范围实例

复合结构举例

蒸煮食品包装汉堡、米饭、液体汤料、豆浆、烧鸡等BOPA/EVA、BOPA/CPP
冷冻食品包装海鲜、火腿、鱼肠、肉丸、蔬菜等BOPA/PE
普通食品包装精米、鱼干、牛肉干、辣椒油、榨菜等BOPA/PE
化工产品、医药用品包装化妆品、洗涤剂、香波、吸气剂、注射管、尿袋等PET/AL/BOPA/PEBOPA/AL/PE
机械、电子产品等包装电器元件、集成电路板等金属化膜、涂布 K-BOPA、金银线、耐热分离膜等

注: PE 指聚乙烯膜, AL 指铝箔, K 指涂覆, CPP 指聚丙烯流延膜, PET 指聚酯膜, EVA 指醋酸乙烯膜。

BOPA

BOPA 薄膜主要用于食品包装。对冷冻食品包装,主要利用 BOPA 薄膜强度高、耐穿刺 性好、耐寒性优的特性。对汤面液体调料包装,主要利用其强度高、耐穿刺性好、特别耐油 性笋, 主要是使用 PA6材料, 而要求温度较高时则零用尼龙66材料。对耐蒸煮食品包装,主 要利用其耐油、耐热、气体阻隔性好,具有耐穿刺性等特点。此外,BOPA 薄膜还广泛应用 于医疗、化妆品和机械、电子等一般工业包装领域。

2、市场分析

BOPA 薄膜的研制开发始于20世纪70年代,目前世界 BOPA 薄膜的生产能力约13万t/a, 生产企业主要在日本,包括: 三菱、宇部、旭化成、尤尼吉可、帝人等公司。此外,还有美 国、英国、德国、韩国、中国等少数几个国家生产。

目前,全球 BOPA 薄膜年消费量在11万 t 到13万 t 之间。日本和欧洲消费量均4万 t 左右, 亚洲其他国家和地区消费量不足3万t。亚洲市场需求非常强劲,在其带动下,今后几年内全 球对 BOPA 薄膜的年需求量增长率预计会在10%左右。

世界 BOPA 薄膜80%以上用于食品包装,主要用于蒸煮食品、冷冻真空食品、鲜肉、奶 酪、香味食品及盖材等。而且 BOPA 用于食品复合包装是一种发展趋势。市场调查公司    PCIFilms 的研究报告指出,由于市场需求强劲且利润丰厚,近期 BOPA 薄膜投资过度, 到  2007年产能将增至257/t/a,到2008-2009年全球 BOPA 薄膜供求基本平衡。

我国复合薄膜生产始于20世纪80年代后期,相继引进了几十条复合薄膜生产线,部分企 业采用进口 BOPA 薄膜生产尼龙复合包装材料。直到1993年,广东佛山东方包装材料有限  公司从日本引进了两套3000t/a BOPA薄膜线,才结束了我国 BOPA 薄膜全部依靠进口的局  面,但 BOPA 薄膜用树脂主要依靠进口。至2003年底, 我国仅有佛山东方包装材料公司一  家生产 BOPA 薄膜。

由于市场需求强劲,而且尼龙薄膜利润相对较高,因此近两年许多厂家将目光关注在投 资 BOPA 薄膜项目上,2004年以来相继有十余家企业计划投资上马 BOPA 薄膜项目。到2005 年6月为止,已知的已建城的 BOPA 薄膜生产线共有7条,生产能力共计3.1万t/a ,全部为引进技术。主要生产企业有佛山塑料集团股份有限公司东方分公司、厦门长华塑业有限公司、 湛江开发区明和塑胶有限公司、金田集团塑业有限公司等。预计到2006年初还有1万t/a 以上 的能力投产。此外黑龙江、浙江、江苏等地的一些企业也计划进入该市场。

到目前为止,国内对 BOPA 薄膜已形成1.6万—2万t/a 的市场需求,市场前景十分看好, 未来几年需求增长较快。但随着一批 BOPA 生产线的建成,几年后市场竞争将会日趋激烈。

3、生产技术及设备

BOPA 薄膜的加工方法有平膜法和管膜法两大类。平膜法又包括同步拉伸法、异步拉伸 法。管膜法又称吹塑法。目前,同步拉伸法、异步拉伸法较具有竞争力。二者各有优缺点, 而且异步拉伸法是普遍使用的方法,投资较低。同步拉伸法较先进,但投资较高。生产过程 基本包括:熔融、冷却、拉伸、热定型、卷曲、包装等。

BOPA 薄膜制造设备与技术一直为发达国家所垄断,生产线供应商主要有德国布鲁克纳 (Bruckner)公司、法国 DMT 公司、日本三菱重工等。至今我国双向拉伸设备及生产线仍以  引进为主,近年有西安航空发动机公司; 桂林电器研究所、汕头远东设备公司等少数企业涉 足该领域,制造了比较适用于中小企业生产的设备, 但与世界先进水平相比还有一定差距。

4、尼龙树脂专用料

BOPA 薄膜生产对尼龙树脂基料要求较高,主要包括: (1)树脂基料的相对粘度为3.3-3.7, 粘度过高带来加工难度, 过低将导致拉伸破裂; (2)尼龙切片相对分子质量分布均匀, 切片  相对偏差尽可能小,确保分子作用力均匀; (3)环状低聚物、凝胶粒子含量尽可能少,以消  除下游加工中的分散相, 防止双向拉伸破膜及拉伸后的色眼和斑点; (4)尼龙冷却固化的过  程中极易生成球晶,如晶粒偏大, 拉膜时易撕裂。

目前我国尼龙6和尼龙66树脂生产厂有20余家, 生产能力万吨级以上的企业只有中国神 马集团和广东新会美达公司等少数几家企业,千吨级以上的企业有十几家。由于产不足需, 近年进口量在10万-20万 t/a 之间。目前,我国尼龙树脂主要用于汽车工业、机械工业、电器 工业等制造元器部件,而用于薄膜领域仍占极少数。这其中一个重要的原因是,缺乏用于生 产薄膜尤其是双向拉伸薄膜的专用树脂。有报道称,岳阳石油化工总厂成功开发了双向拉伸 用高粘度尼龙专用料合成技术,并生产出性能优良的包装膜用尼龙专用料。

5、发展建议

BOPA 薄膜是一种有前景的新型高档包装材料,广泛应用于食品、医疗、化妆品和机械 电子包装领域,特别适合于冷冻包装、真空包装和蒸煮包装,对食品的保鲜、保香远远大于 常规包装材料。市场前景十分看好,未来几年需求增长较快。但随着一批 BOPA 生产线的  建成, 几年后市场竞争将会日趋激烈。因此,有意投资建设 BOPA 薄膜项目的企业应做好  市场调查研究, 避免一哄而上、盲目生产。

根据市场分析,并考虑塑料薄膜行业特点,单个企业的生产规模以1万 t/a 为宜,共两条 生产线,单线能力5000t/a 左右。

BOPA 薄膜生产难度较大,原料及加工技术目前掌握在日本、德国等国外少数厂家手中。 并且这些公司大多已经在国内外申请了生产专利,因此在我国建设该项目,一般需要引进技 术和设备。

树脂生产与加工应用的发展是相辅相承的,目前我国尼龙树脂(尤其专用料)、薄膜加工 这两方面均亟待发展。借鉴国外企业的生产经验,建设从聚合原料到膜的一体化企业,将有 助于保证膜的加工质量稳定性及膜的功能开发,并可获得良好的经济效益。