塑料中空制品

发布时间:2023-3-07 | 杂志分类:其他
免费制作
更多内容

塑料中空制品

11综述 │ Summarize S2 我国 PC 供需现状与预测2.1 供需现状由表 4 可知:截至 2021 年,我国 PC 产能同比增 长 26.4%, 产 量 同 比 增 长 22.7%, 全 年 开 工 率 为51.4%;表观消费量同比增加 1.9 万 t,增幅为 0.8%;自给率为 52.4%,同比提高了 9.3 个百分点。未来低端 PC 产品仍存在供应过剩的风险[4]。表 4 2018—2021 年我国 PC 供需现状项目 2018 年 2019 年 2020 年 2021 年产能/(万 t·a-1) 119.8 159.8 196.8 258.8消费量/(万 t·a-1) 78.0 99.2 104.3 128.0开工率/%65.1 62.1 53.0 51.4进口量/(万 t·a-1) 141.7 159.9 163.0 150.1进口量/(万 t·a-1) 26.0 25.7 25.1 34.0表观消费量/(万 t·a-1) 193.7 233.4 242.2 244.1自给率/%40.3 42.5 43.1 52.42.2 进出口现状2.2.1 进口由表 4 和表... [收起]
[展开]
塑料中空制品
粉丝: {{bookData.followerCount}}
https://nengzuo.taobao.com
https://fhwh.taobao.com
微信:18968371506
文本内容
第51页

11

综述 │ Summarize S

2 我国 PC 供需现状与预测

2.1 供需现状

由表 4 可知:截至 2021 年,我国 PC 产能同比

增 长 26.4%, 产 量 同 比 增 长 22.7%, 全 年 开 工 率 为

51.4%;表观消费量同比增加 1.9 万 t,增幅为 0.8%;

自给率为 52.4%,同比提高了 9.3 个百分点。未来低

端 PC 产品仍存在供应过剩的风险[4]。

表 4 2018—2021 年我国 PC 供需现状

项目 2018 年 2019 年 2020 年 2021 年

产能

/(万 t·a-1) 119.8 159.8 196.8 258.8

消费量

/(万 t·a-1) 78.0 99.2 104.3 128.0

开工率

/%

65.1 62.1 53.0 51.4

进口量

/(万 t·a-1) 141.7 159.9 163.0 150.1

进口量

/(万 t·a-1) 26.0 25.7 25.1 34.0

表观消费量

/(万 t·a-1) 193.7 233.4 242.2 244.1

自给率

/%

40.3 42.5 43.1 52.4

2.2 进出口现状

2.2.1 进口

由表 4 和表 5 可见:我国是 PC 的净进口国,与

2020 年相比,2021 年 PC 进口量减少了 12.9 万 t,下

降幅度为 7.9%;进口贸易方式排在第 1 位的是一般

贸易,贸易量为 90.7 万 t,占进口总量的 60.4%。

表 5 2020—2021 年我国 PC 进口贸易方式 万 t/a

贸易方式 2020 年 2021 年

一般贸易 105.1 90.7

进料加工贸易 41.3 39.1

保税区仓储转口货易 13.5 17.7

其他 3.0 2.6

由表 6 可见,2021 年,我国 PC 进口主要来自于

韩国、泰国、沙特阿拉伯等国家。

表 6 2020—2021 年我国 PC 进口来源 t/a

国家或地区 2020 年进口量 2021 年进口量

韩国 734 773 291 871

泰国 250 393 199 853

沙特阿拉伯 87 705 147 844

日本 100 088 95 885

其他 456 873 765 621

目前, 供应国内市场的进口 PC 主要牌号如表 7

所列[5]。

表 7 我国市场供应的 PC 主要生产企业与产品牌号

企业名称 高黏度产品牌号 中黏度产品牌号 低黏度产品牌号

沙特基础工业公司

(商标 Lexan)

通用级 :101.101 R.201 R

食品级 :104 R

抗 UV 级 :103 R

阻燃级 :201 R

通用级 :141 R

食品级 :144 R

抗 UV 级 :143 R

阻燃级 :241 R

通用级 :121 R

食品级 :124 R

抗 UV 级 :123 R

阻燃级 :223 R

科思创聚合物(中国)

有限公司(商标 Akrolon)

通用级 :3103

食品级 :3108

抗 UV 级 :3103

通用级 :2805,2605

食品级 :2858,2658

抗 UV 级 :2807,2607

阻燃级 :2605

通用级 :2405

食品级 :2458

抗 UV 级 :2407

阻燃级 :2405

日本出光株式会社

(商标 Taflon)

通用级 :IR2500

抗 UV 级 :V2500

通用级 :IR2200

抗 UV 级 :V 2200

阻燃级 :IRY2200

通用级 :IR1900

食品级 :V1900

抗 UV 级 :IRY 1900

帝人聚碳酸酯有限公司

(商标 Panlite)

通用级 :L-1250Y,L-1225 Y

抗 UV 级 :L-1250 Z

阻燃级 :L-1250Y,L-1225 Y

阻燃级 :L-1225L

三菱化学株式

(商标 Novarex/L

通用级 :E2000R

食品级 :E2000R

抗 UV 级 :E2000UR

通用级 :S2000R

食品级 :S2001 R

抗 UV 级 :S2000 UR

通用级 :S3000R

食品级 :S3001R

抗 UV 级 :S3000 UR

第52页

12

S 综述 │ Summarize

企业名称 高黏度产品牌号 中黏度产品牌号 低黏度产品牌号

韩国三星集团

通用级 :SC-1100R

食品级 :SC-1100R

通用级 :SC-1220R

食品级 :SC-1220R

抗 UV 级 :SC-1220 UR

阻燃级 :1301EP-22

韩国 LG 集团

(商标 Lupoy)

通用级 :1301-7

食品级 :1201-8

抗 UV 级 :1302-5,1302-8.1303-7

通用级 :1300-10

食品级 :1201-10.1201-15

抗 UV 级 :1302-10.1303-10.1303-15

阻燃级 :1301 V-10

通用级 :1201-22

食品级 :1201-22

抗 UV 级 :1303-22

韩国三养株式会社

(商标 Trilex)

通用级 :302

食品级 :3027 FD

抗 UV 级 :3027 U

通用级 :3025IR

食品级 :3025 FD

抗 UV 级 :302 U

阻燃级 :3025 N2

通用级 :3022 IR.3020IR

食品级 :3022 FD,3020 FD

抗 UV 级 :3022 U.3020 U

浙江宁波浙铁大风化工

有限公司

通用级 :02-10R.02-10

抗 UV 级 :02-10 UR

通用级 :02-20 R.02-20

抗 UV 级 :02-20 UR

注:低、中和高黏度产品的熔体流动速率依次为 1.6 ~ 2.4,1.0 ~ 1.5,0.5 ~ 0.9g/min。

2.4 主要生产企业

由 表 8 可 见,2021 年, 国 内 PC 主 要 生 产 企 业

有 15 家,总产能为 258.8 万 t,企业性质主要是外资

或合资企业,以及国内企业。其中:前者生产能力

为 108.8 万 t/a,约占总产能的 42%;后者生产能力为

150.0 万 t/a,约占总产能的 58%[3]。

山东聊城鲁西聚碳酸酯有限公司生产的高抗冲、

透明级、高刚性 1609 系列产品(包括 T-11,T-13),

可用于注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、黏接、

涂覆和机加工。科思创聚合物(中国)有限公司和浙

江宁波浙铁大风化工有限公司的产品牌号见表 7。

2.2.2 出口

2021 年,我国出口 PC 共计 34.0 万 t,主要出口

贸易方式是进料加工贸易、一般贸易和保税区仓储转

口货易,依次占出口总量的 76.8%、13.0%、8.8%,

出口目的地主要集中在亚太地区[3]。

2.3 消费情况

我国 PC 主要应用领域为电子与电气、薄膜与片

材、器具与家庭用品、汽车、光学媒介等。2021 年,

前 四 者 对 PC 的 需 求 量 占 总 消 费 量 依 次 为 37.0%、

17.0%、15.0%、13.0%[6]。

表 8 2021 年我国 PC 主要生产企业、产能与工艺 万 t

企业名称 产能 生产工艺 企业名称 产能 生产工艺

科思创聚合物(中国)有限公司 50.0 光气熔融酯交换法 菱优工程塑料(上海)有限公司 10.0 光气法

山东聊城鲁西聚碳酸酯有限公司 30.0 光气界面缩聚法 浙江宁波浙铁大风化工有限公司 * 10.0

山东万华化学集团股份有限公司 21.0 光气法 四川中蓝国塑新材料科技有限公司 10.0 非光气法

浙江帝人聚碳酸酯有限公司 15.0 界面缩聚光气法 河北沧州大化聚海分公司 10.0 光气法

山东利华益维远化工有限公司 * 13.0 山东阳煤集团青岛恒源化工有限公司 * 10.0

河南濮阳市盛通聚源新材料有限公司 * 13.0 中石化三菱化学聚碳酸酯(北京)有

限公司 7.8 非光气法

中沙(天津)石化有限公司 * 26.0 湖北甘宁石化股份有限公司 7.0 非光气法

海南华盛新材料科技有限公司 * 26.0

* 这些企业均采用非光气酯交换熔融缩聚法生产工艺。

第53页

13

综述 │ Summarize S

2.5 供需预测

由表 9 可见:随着国内 PC 需求量的稳步增加,

各地新建或扩建 PC 装置将陆续投产,我国 PC 的产

能大幅增加,新增产能不再局限于华东、华北地区,

未来几年,华中、华南地区均有投建计划。同时,随

着国内新建、扩建 PC 装置的建成投产,供应量也将

快速增长,基本能够满足国内市场对中低端原料的需

求,高性能 PC 产品仍需依赖进口。

表 9 2022—2023 年我国 PC 主要新增产能

企业名称 产能

/(万 t·a-1) 生产工艺 投产时

间/年

浙江石油化工有限公

司 26

非光气酯交换

熔融缩聚法 2023

海南华盛新材料科技

有限公司 26

非光气酯交换

熔融缩聚法 2023

四川泸天化股份有限

公司 40

非光气酯交换

熔融缩聚法 2022

河南平煤神马聚碳材

料有限公司 10

光气界面缩聚

法 2023

辽宁营口佳孚石油化

工有限公司 13

非光气酯交换

熔融缩聚法 2023

河南开封华瑞化工新

材料股份有限公司 10 2022

山东阳煤集团青岛恒

源化工有限公司 10

非光气酯交换

熔融缩聚法 2022

企业名称 产能

/(万 t·a-1) 生产工艺 投产时

间/年

中国平煤神马集团 10 光气法 2022

宁夏瑞泰科技股份有

限公司 6 光气法 2022

3 发展建议

PC 在我国有巨大的市场需求,产品附加值高,

在国内外资本技术和国内政策的推动下,规划、新建

与扩建的项目密集上马。预计到 2025 年,产能将比

需求高出 19%,产能过剩在未来日益突出,但是,高

端产品结构性短缺的局面依然存在。

BPA 是合成 PC 的原料。欧盟认为含 BPA 奶瓶

会诱发性早熟,目前已禁止生产含 BPA 的婴儿奶瓶

[7]。国内 PC 生产企业应尽快开发绿色环保工艺,

如以 CO2 为原料的非光气酯交换法 PC 生产工艺。从

国内新建和拟建新装置来看,非光气酯交换熔融缩聚

工艺[8]优势突出,但是,该技术由国外企业垄断,

因此我国亟待开发自主知识产权的技术。

国内 PC 生产企业应在提高产品综合性能上下功

夫,满足高端客户的要求,降低对国外高端产品的依

赖性,提高国产 PC 产品的市场占有率,积极推动国

内 PC 产品结构调整的进程。

[1]赵军,李安帮 . 聚碳酸酯生产工艺及市场前景研究[J]. 石化技术,2020,27(2):227-231.

[2]王欢 . 聚碳酸酯的需求与市场分析[J]. 云南化工,2021,48(5):9-11.

[3]中国石油和化学工业联合会 . 聚碳酸酯[R]. 中国石油和化工大宗产品年度报告(2022 版):758-765.

[4]链塑网 . 国内聚碳酸酯(PC)生产企业及产能盘点[EB/OL].(2022-01-14)[2022-03-09].https://

www.sohu.com/a/516629362_99915829.

[5]搜狐网 . 科思创、奇美、三菱、帝人、三星、LG 市面通用 PC 牌号对照[EB/OL].(2020-10-29)[2022-03-09].

https://www.sohu.com/a/428106612_407105.

[6]崔小明 . 国内外聚碳酸酯的供需现状及发展前景分析[J]. 石油化工技术与经济,2017,33(1):18-

23.

[7]吕恩年,李洪利,司丹丹,等 . 聚碳酸酯的生产、应用及前景展望[J]. 河南化工,2011,28(1):

29-32.

[8]王雨辰,吴实 . 浅谈聚碳酸酯的生产工艺及发展方向[J]. 安徽化工,2006(4):15-17.

参考文献

第54页

14

S 综述 │ Summarize

食品用 PET 瓶回收技术及监管现状

◎李强 *,刘朴真,段敏,黄蓉

(中国标准化研究院农业食品标准化研究所,北京 100191)

摘 要: 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其优良的材料性能,被广泛应用于矿泉水、软饮料、

啤酒等食品包装领域,但由此带来的巨量废旧 PET 瓶对环境保护产生了巨大的压力。而随着 PET 瓶

回收再生技术的发展,废旧 PET 瓶再生食品接触材料成为趋势,并已在多个国家成功应用。本文介绍

了 PET 瓶化学和物理回收技术及主要的应用企业,同时概述了国际上包括美国、加拿大、欧盟、英国、

日本、韩国等国家回收 PET 用于食品接触材料的监管措施,对比我国相关法律法规,为我国回收 PET

再生并作为可接触食品材料提供参考意见,包括推进垃圾分类管理、完善风险评估体系、制定相关食

品安全国家标准等。

关键词: PET,回收技术,食品接触材料,法律法规

Recycling Technology and Supervision Strategies

of Food Contact PET Bottle

LI Qiang*,LIU Puzhen,DUAN Min,HUANG Rong

(Institute of Agricultural Food Standardization, China National Institute of Standardization, Beijing 100191, China)

Abstract:According to its excellent properties, polyethylene terephthalate (PET) is widely used as food

containers in mineral water, soft drinks, beers, etc., resulting in a huge waste of PET bottles which increases the

environmental burden. With the development of the recycling technology of PET bottles, the discarded PET bottles

after consumption have been reused as food containers in many countries successfully. This paper is mainly focused

on the new developments of chemical and physical PET recycling technology and its application in enterprises

and outlines regulations in the United States, Canada, the European Union, Britain, Japan, South Korea and other

countries. The relevant laws and regulations of PET recycling as food containers in our country have also been

reviewed. The purpose of this paper is to provide reference opinions on recycling PET to produce food contact

materials in China, including promoting waste classification management, improving the risk assessment systems,

and formulating relevant national food safety standards.

Keywords:PET;recycling technology;food contact material;laws and regulations

第55页

15

综述 │ Summarize S

PET 在世界塑料中具有重要的地位,其因高强度、

轻质量、无异味等特点,在食品包装领域特别是 PET

饮料瓶中应用广泛。PET 在增加消费者需求的同时也

产生了大量的废料,因其难以自然降解的特性对生态

环境带来了不小的压力。据统计,由于全球塑料制品

的大量消费及不完善的垃圾回收处理体系,每年约有

5.7×104 ~ 26.5×104

t 的塑料垃圾流向了海洋,最终

污染整个生态环境 [1]。面对废弃物管理带来的环境压

力,消费后的 PET 回收技术应运而生。各国纷纷制

定了 PET 回收计划,并且在美国、欧盟、日本、加

拿大等 20 多个国家或地区已明确规定回收塑料可用

作食品接触材料。欧盟计划到 2025 年 PET 瓶装水中

回收再生塑料的平均使用率高于 25%,并且 PET 回

收率不低于 90%[2];日本计划到 2030 年达到 PET 瓶

100% 回收 [3];我国虽未明确 PET 瓶完全回收时间,

但计划在 2025 年实现禁止、限制部分塑料制品的生

产、销售和使用,以应对塑料污染和实现可持续发

展目标 [4]。伴随着 PET 瓶回收再生工艺的开发和突

破,越来越多的国际知名食品企业为了履行自己的企

业社会责任,也制定了各自的再生 PET 瓶使用时间

表。法国达能集团宣布旗下依云牌瓶装水用瓶将在

2025 年完全使用回收再生 PET 瓶 [5];可口可乐计划

自 2025 年所有包装瓶使用回收再生 PET 瓶比例达到

50%[6];百事公司在 2025 年也将至少使用 25% 的再生

PET 瓶,并在欧盟内比例达到 50%[7];日本三得利饮

料公司计划在 2030 年之前将再生 PET 瓶使用比例提

高至 60%~70%[8]。本文概述了 PET 的主要回收技术

方法,及美国、欧盟、日本等国家或地区对再生 PET

的管理情况,并借鉴国外监管情况为我国食品接触用

再生 PET 瓶回收利用提供参考意见。

1 PET 瓶回收技术现状

PET 瓶回收技术的研究始于 20 世纪 70 年代 [9]。

随着时代的发展及工艺的完善,PET 瓶再生利用技术

已经比较成熟。为了使回收 PET 成功应用于食品包装,

消费后的 PET 瓶片需要去除周转过程中带入的污染

物,如乙醛、粘合剂、洗涤剂、汽油等。同时,回收

再生后的 PET 还要满足特性粘度(>0.7dl/g)、黄色

指数(<20)、染料含量染料含量(<10ppm)等要求

[10]。目前主要的回收技术分为物理法和化学法。

1.1 化学法

PET 的合成首先通过对苯二甲酸(PTA)与乙

二醇(EG)的缩合反应或通过对苯二甲酸二甲酯

(DMT)与 EG 的酯交换反应,产物为对苯二甲酸

双羟乙酯(BHET),后通过二元酯之间相互缩聚形

成 [11]。PET 瓶的化学法回收本质是 PET 的解聚反应,

即在某些条件下将 PET 完全降解为单体,如 PTA、

DMT、BHET、EG 或部分成寡聚物 [12]。化学回收方

法及应用的优缺点如表 1 所示。

用于 PET 解聚的常见化学物质包括水(水解)、

甲醇(醇解)、EG(糖解)等 [19 ~ 22]。虽然从反应机

理上来讲,化学回收 PET 可从多种途径实现 PET 解聚,

但是从工业化可实现的角度考虑,目前世界上采用化

学回收工业化装置的企业大多仍以醇解路线为主[19],

如赫斯特、杜邦、陶氏化学和伊士曼等都采用了甲醇

分解过程 [23]。利用化学法回收再生的 PET 瓶片质量

水平与原生 PET 相当,并且很好地实现了资源的再

循环,但其投入成本较高,经济效益较低。

表 1 PET 化学回收的优缺点对比

Table 1 Comparison of the advantages and disadvantages of PET chemical recycling

优势 劣势

可将 PET 废料分解成单体和 / 或其寡聚体和其他化学物质 [13]

对 PET 进行化学解聚的生产成本要高于直接生产

PET,因此在没有经济激励的情况下,化学法再生

PET 需要更高的生产成本 [14]

与其他回收利用方法相比,完全遵守了“可持续性”原则 [15] 需要大规模生产以使其具有成本效益的可行性 [16]

保存了回收 PET 废料的分子量(特性粘度)[13]

可以将被污染的和非常复杂的废物流回收成所需规格的产品 [16]

在 PET 化学回收过程中,最终产品的可加工性,如印刷性和染

色性可以达到预期的级别 [17]

PET 产品在化学回收过程中不会出现暗黄现象 [18]

第56页

16

S 综述 │ Summarize

1.2 物理法

物理法回收是指将废旧 PET 制品先通过破碎、

分选、洗涤、干燥等工艺变成深度清洁的 PET 碎片,

之 后 经 塑 化 造 粒、 增 粘 成 为 PET 切 片, 热 塑 成 型

后变成再生 PET 瓶,工艺流程如图 1 所示 [24]。PET

吹塑加工所需的特性黏度(IV)值应不低于 0.74dl/

g

[20],而消费后的 PET 瓶在回收过程中质量降低,在

熔融挤出过程中特性粘度降低,往往需要通过固相缩

聚或液相增粘来增大 PET 分子量,从而满足吹瓶要求。

物理回收方法及应用优劣势如表 2 所示。

最早将再生 PET 应用到食品接触容器上是通过

与原生 PET 材料以“再生 - 原生”双层瓶或“原生 -

再生 - 原生”夹层瓶的方式实现,但这样做无形中提

高了企业的生产成本,最终没有得到广泛应用。随着

回收再生技术的不断发展,美国 JCL 公司推出了单层

瓶技术,即 PET 瓶身只使用再生 PET 材料,使得废

旧 PET 瓶真正应用于食品级接触材料的潜力开始展

现 [22]。目前,物理法的生产技术主要由 PET 瓶料螺

杆脱气挤出和增粘两部分构成,制得超级洁净的再生

图 1 PET 物理回收工艺流程

Fig.1 The process flow of PET physical recycling

表 2 PET 物理回收的优劣对比

Table 2 Comparison of the advantages and disadvantages of PET physical recycling

优势 劣势

加工技术简单;投资成本低 [25] 被污染物质的复杂性阻碍了 PET 的物理回收 [26]

对环境的负面影响很小 [26] PET 废料在每次回收时的杂色和产品性能的恶化是 PET 物理回收的主要问题 [15]

由于 PET 物理回收过程中产生的环状和线性低聚物,最终产品的印刷性和染色性

可能被降低 [17]

物理回收的 PET 由于分子内交联和氧化反应而变黄 [18]

表 3 物理法瓶到瓶技术优劣对比

Table 3 Comparison of the advantages and disadvantages of physical bottle-to-bottle techniques

公司 技术路线 优点 缺点

Buhler 挤出净化→造粒→固相缩聚 回水利用率高;产品粘度可通过

固相缩聚工艺调节

对回收 PET 瓶质量要求高,聚

氯乙烯(PVC)瓶的含量不能

高于 0.5%

Staringer 洁净 PET 瓶片→去杂质、造

粒、固相增粘一次性处理

生产过程中较少使用氮气;生产

成本较低

生产能力低

OHL 预干燥→多轴挤出机→水下

造粒器→结晶→固相缩聚

采用多轴挤出设计,残留杂质排

出效果好

采用间歇法固相缩聚,每批次

产品质量不稳定

EREMA 洁净 PET 瓶片→真空反应器

→ PET 瓶片自摩擦增粘→单

螺杆挤出

残留杂质去除能力高、能耗低;

产品洁净度高

生产能力低、投入成本高

URRC PET 瓶分类和破碎→预清洗

→ NaOH 反应→后清洗→剔

除有色瓶和金属

碱法清洗可去除表层杂质,原料

要求低

PET 损耗大,损耗率超过 5%

第57页

17

综述 │ Summarize S

PET 瓶片,洁净度主要取决于加工过程中的温度、压

力、气流和停留时间等工艺参数 [27]。国外使用物理

法回收 PET 的有 Buhler、Staringer、OHL、EREMA、

URRC 等公司,主要技术路线对比如表 3 所示。

2 国内外对食品接触用回收 PET 的

管理

目前,美国、欧盟、韩国、英国、加拿大、日本

等国家和国际组织均对回收 PET 用于食品接触材料

有明确的法律规定,部分国家建立了相应的行业指南。

表 4 列出了部分国家或地区对再生 PET 的管理情况。

2.1 美国

美国食品药品管理局(FDA)负责食品接触再生

塑料的监管。食品接触再生塑料的法规要求与原生塑

料的要求相同,即同样需要符合《联邦食品、药品和

化妆品法案(Federal Food, Drug and Cosmetic Act)》

第 21 章节(21CFR)中的要求。该法案原则上允许

回收塑料用于食品包装,并发布了相应的再生塑料质

量评估指南文件 [28]。

美国法规并不强制要求企业进行再生塑料工艺的

认证。再生塑料相关企业可自愿向 FDA 提交对其再

生工艺评估的申请。然而,为了使自己的产品在市场

上更加具有竞争力,不少企业仍然选择向 FDA 提交

再生塑料的认证申请。收到申请材料后,FDA 会对

整个回收工艺进行评估。如果 FDA 认为通过该回收

工艺生产的再生塑料产品是安全的,则会向申请企业

出具相关产品适用于食品接触材料的无异议函(No

Objection Letter, NOL),主要包括申请公司信息、塑

料类型、回收工艺类型(物理回收或化学回收)等,

如果该材料有相应的使用条件限制,在无异议函中也

会进行注明 [29],具体流程见图 2。截止 2021 年 12 月,

针对再生塑料 FDA 共发出 259 份无异议函,其中约

70% 为回收 PET 且大部分为物理回收。

2.2 欧盟

用于食品接触的再生塑料在欧盟需要符合欧盟框

架法规 Regulation(EC)1935/2004 的要求,其使用的

表 4 部分国家或地区的再生 PET 管理情况

Table 4 Management of recycled PET in some countries or regions

国家或地区 主管部门 主管法规 行业指南 允许的回收工艺

美国 美国食品药品管理局

(FDA)

《联邦食品、药品和化妆品

法案》

《在食品包装中使用再生塑料

的注意事项:化学方面的考虑》

物理回收和化学

回收

欧盟 欧洲食品安全局(EFSA) (EC)No 282/2008 食品接触

用再生塑料法规

《关于食品接触用再生塑料安

全评估提交资料指南》 物理回收

韩国 食品药品安全部(MFDS)

《食品用器具、容器和包装

的标准与规范》、《食品容

器中使用的再生原料标准》

/ 物理回收

英国 食品标准局(Food

Standards Agency) 《食品安全法》 参照《关于食品接触用再生塑料

安全评估提交资料指南》 物理回收

加拿大 健康产品和食品局

(HPFB) 《食品和药品法》 《食品包装应用中确定回收塑

料的可接受性和使用指南》

物理回收和化学

回收

日本 环境部、厚生劳动省 《容器和包装回收法》 /

物理回收和化学

回收

图 2 美国再生 PET 生产工艺评估流程

Fig.2 Evaluation process for recycled PET production in the United States

第58页

18

S 综述 │ Summarize

单体和添加剂需要符合欧盟塑料法规 Regulation(EU)

10/2011 的要求 [30]。此外,欧盟还有一部专门针对再

生塑料的法规 Regulation(EU)282/2008,里面详细

列出了对再生塑料材料的规定,包括食品接触再生塑

料材料和制品范围的设定、再生工艺授权条件、再生

工艺授权程序、监督检查要求以及符合性声明要求等

内容。除此之外,再生塑料和制品的生产应严格遵守

委员会(EC)NO 2023/2006 法规《关于拟与食品接

触的材料和制品的良好生产规范》。

不同于美国,回收塑料的工艺认证在欧盟是一

项 强 制 性 的 要 求。 根 据(EU)282/2008 法 规 的 规

定,如果预期要将回收塑料使用在食品包装材料中,

需 要 首 先 向 欧 洲 食 品 安 全 局(European Food Safety

Authority, EFSA)提交申请。EFSA 将对回收工艺进行

评估,尤其是针对可能的污染来源以及整个回收工艺

对于污染物的去除率进行评估,具体流程见图 3。只

有获得欧盟官方许可的回收工艺才能被用于生产食品

接触再生塑料。但是在满足(EU)10/2011 相关要求

的前提下,只有物理法回收工艺需要授权,而 a. 由

化学降解而得来的单体或起始物制成的再生塑料;

b. 使用在生产区域回收的边角料、碎片生产的再生塑

料;c. 被用于功能阻隔层之后的再生塑料除外 [31]。

在食品接触再生塑料的供应链中,上游也必须

为下游出具符合性声明(DoC),其中需要包含该生

产工艺已获得欧盟官方授权的卷宗编号,以及法规

Regulation(EU)282/2008 中提到的其他必须包含的

内容。截至 2022 年 3 月,EFSA 已对约 150 个食品接

触用回收 PET 生产工艺开展了安全评估。

欧盟再生塑料法规(EU)No 282/2008 出台已达

14 年之久,从实施的情况来看,存在着法规适用性、

许可与生产等诸多问题,欧盟准备起草新的再生塑料

法规,以取代(EU)No 282/2008。新法规将更专注

于去污处理程序,该法规规定所有的塑料回收工艺都

应包括一个净化环节,并且对去污过程中的技术细节

及产品质量有更高的要求。同时,在回收塑料周转处

理的全过程中,回收料必须具有批号、回收装置注册

号、不同来源含量比等信息的可追溯标签信息。

2.3 韩国

韩国食品接触材料和物品均受到《食品卫生法》

的监管。食品接触再生塑料首先应满足该法案第 3 章

的前提条件,即禁止在食品接触器具、容器和包装中

存在或使用可能危害人类健康的有毒 / 有害化学品。

食 品 药 品 安 全 部(Ministry of Food and Drug Safety,

MFDS)负责为这些产品制定标准和规范。由 MFDS

颁布的《食品用器具、容器和包装的标准与规范》(第

2021-76 号公告)中明确指出在制造及加工器具、容

器及包装时,可将回收塑料用于与食物接触,并负责

对生产过程进行审查和认可 [32]。其中,通过物理(机

图 3 欧盟再生 PET 生产工艺评估流程

Fig.3 Evaluation process for recycled PET production in EU

注:*Cres 代表再生 PET 污染物残留水平;Cmod 代表再生 PET 可接受的污染物残留水平。

图 4 韩国再生 PET 生产工艺评估流程

Fig.4 Evaluation process for recycled PET production in

South Korea

械)回收的 PET 需符合规范中附件 4《器具、容器和

包装物用回收合成树脂标准》的有关要求。同时,回

收企业必须具备单独收集和分类塑料瓶的设施设备,

韩国环境部负责对再生过程中所使用塑料碎片等原料

第59页

19

综述 │ Summarize S

进行初步验证。具体评估流程见图 4。

2.4 英国

在英国,受管制的食品接触材料在使用和投放

市场之前需要获得英国食品标准局(Food Standards

Agency)批准,对于回收塑料的批准保留使用了欧盟

委员会(EC)NO 2023/2006 中的相关要求。当某类

产品或工艺已获授权,便会在相关法例的正面清单中

列出,然而针对回收塑料工艺的正面清单尚未在立法

中确立。在正面清单确立之前,塑料回收工艺如果符

合英国《食品安全法》以及任何食品接触材料法规的

相关要求,包括不对人类健康有害、不损害食物的成

分(如改变食物的酸度)、不对食物的味道、香气、

颜色或质地产生不利影响等,便可以在英国上市或继

续运营 [33]。

由于 EFSA 此前已经制定了详细的指南,因此英

国目前的评估及授权方法是基于欧盟的流程。如果回

收塑料工艺在 2021 年 1 月 1 日之前获得了欧盟委员

会的批准,该授权将在英国继续有效,而无需申请新

的授权。同时,英国也在制定用于本国的回收塑料工

艺正面清单,以为申请企业提供进一步指导。

2.5 加拿大

在加拿大,回收塑料用于食品包装必须符合《食

品和药品法》第 23 条的规定,同时发布了《食品包

装应用中确定回收塑料的可接受性和使用指南》,其

中指出用于食品包装的回收塑料材料的制造商必须以

与原始材料相同的方式测试回收塑料的物理性能,以

确保回收材料的规格与原始塑料相似,并满足其功能

用途的技术要求 [34]。

对于企业而言,如果打算申请新回收塑料材料,

必须经过加拿大卫生部下属的健康产品和食品局

(Health Product and Food Branch, HPFB)的审查,当

满足条件后企业将会收到一封“不反对信”(Letter

of No Objection, LONO),具体流程见图 5。但是,

LONO 并不意味着 HPFB 同意企业推出该产品。此外,

LONO 不存在有效期限,只要产品成分和用途与最

初申请时完全相符即可。

2.6 日本

日本对废物循环利用有着一套完整、配套的法律

体系,既有《促进建立循环社会基本法》、《固体废

弃物处理和公共清洁法》等基本法和综合性法律,又

有针对不同特征的具体回收产品的法规条例,如“容

器和包装”、“家用电器”、“食物”等,使日本成

为循环经济立法最全面的国家 [35]。其中,《容器和

包装回收法》规定了消费者、地方公共团体、企业对

PET 瓶分类和回收要求,该法由环境部、经济产业省、

财政部、厚生劳动省和农林水产省五个部门共同管

理。其中,用于盛装酱油、饮料、酒类和部分调味品

图 5 加拿大再生 PET 生产工艺评估流程

Fig.5 Evaluation process for recycled PET production in

Canada

图 6 日本三方责任分担和循环利用流程

Fig.6 Japan’s tripartite responsibility sharing and

recycling process

的 PET 瓶与其它用途的 PET 塑料容器如盛装食用油、

非食品用途的应分开回收,对于不同的回收要求 PET

瓶上应具有指定识别标志 [36]。如图 6 所示,消费者

可根据 PET 瓶的识别标志对指定的 PET 瓶进行分拣

和排出,地方公共团体负责分类收集,最后由生产者

负责再商品化,即再生 PET 薄片或颗粒,以生产纺

织品、板材产品等回收产品,或经过更高级处理后制

成再生 PET 瓶。

2.7 中国

第60页

20

S 综述 │ Summarize

我国最早于 1990 年由原卫生部颁布的《食品用

塑料制品级原材料卫生管理办法》中明确规定凡加工

塑料食具、容器、食品包装材料的不得使用回收塑料。

2006 年原质检总局在颁布的《食品用塑料包装、容器、

工具等制品生产许可审查细则》中同样规定,原材料

不得使用回收料及受污染的原料。然而,上述规定均

已被废止或替代。2018 年 12 月由国家市场监督管理

总局颁布的《食品用塑料包装容器工具等制品食品相

关产品生产许可实施细则》新规定里没有关于使用回

收塑料的内容 [37]。同时,卫生行政部门因为回收塑

料不在食品相关产品新品种定义范围内,也不会对其

开展安全性评估工作。因此,对于回收塑料用于食品

接触材料的使用问题暂无明确的相关法规和标准。

目前,中国再生 PET 的应用以纤维用途为主,

约占 70%[19]。这类再生应用技术含量较低,成品中往

往混有杂质,再生后的产品无法再次循环利用。由于

法律法规的限制,国内对再生 PET 瓶类容器的应用

也多为非食品用途,如“农药瓶”的生产制造,因为

使用再生 PET 瓶片成本更加低廉且不涉及食品安全

问题。同样是出于对法律法规限制的考虑,国内大型

食品饮料包装企业也均未有使用再生 PET 材料作为

其主要包装材料的安排。

3 我国食品接触用再生 PET 瓶回收

利用监管的启示

3.1 大力推进垃圾分类管理

食品安全与可能受污染的风险因素是制约回收

塑料在食品接触制品上使用的主要原因。使用后的

食品接触用塑料容器可能会被消费者继续用来装汽

油、洗发水、化妆品等非食品用途,这样容易导致一

些化学污染残留或迁移,造成潜在的食品安全问题

[38]。除此之外,由于我国垃圾分类回收体系的不完

善,消费者的分类意识薄弱,在回收食品接触用 PET

瓶的同时往往会带有大量其它材质的塑料容器,如

PVC、PE 瓶等非食品消费品,导致回收再生价值降低。

虽然我国正在大力发展循环经济,但缺少完善的循环

经济法律体系与配套措施,垃圾回收体系有待进一步

完善,企业与公众的权力义务也没有规范化。为更好

地提高废弃 PET 瓶的回收利用价值,我国应大力部

署推进垃圾分类管理制度,并完善相关法律法规的制

修订,借鉴日本垃圾分类相关规定,不断细化分类原

则,研究发展配套的垃圾回收系统,同时鼓励民众广

泛参与,细化消费者、企业、政府对于垃圾分类回收

的责任,建立全社会共同参与机制。

3.2 建立完善风险评估体系

对于消费后的 PET 瓶再生用于食品接触材料,

我国缺少对其进行安全风险评估的体系。PET 的再生

回收涉及垃圾分类等多个环节,回收加工过程中不可

避免的会遇到各种有意或非有意添加的潜在污染物。

因此,在充分调研我国食品接触用 PET 的回收基础上,

研究我国 PET 瓶非食品用途情况,确定主要污染物

及最大迁移水平,借鉴欧美对再生 PET 材料挑战性

测试,制定可接受的去污效率及迁移水平,在大量实

验数据的基础上建立我国再生 PET 的风险评估体系。

3.3 制定再生

PET 材料食品安全国家标准国外在确立回收塑料

用于食品接触材料的情况下,往往通过发布行业指南

的方式对塑料回收及再生企业提供指导建议,并且由

于多种再生 PET 工艺的应用,以一事一议的方式对

不同塑料回收工艺进行审查。对于我国再生 PET 用

于食品接触材料,应首先出台相关的法律法规明确回

收塑料可应用于食品包装、容器等制品,进而在回收

体系及风险评估体系完善的情况下,借鉴国外经验,

在小范围内开展再生 PET 的审查,并不断完善审查

方式,优化审查类型。同时,在满足 GB 4806.1-2006《食

品接触材料及制品通用安全要求》、GB 4806.7-2016《食

品接触用塑料材料及制品》等食品接触材料国家安全

标准要求的前提下,制定再生 PET 材料的食品安全

国家标准。

4 总结

回收 PET 瓶实现“瓶到瓶”的应用,是发展循

环经济的重要途径之一。消费后的 PET 瓶再生技术

已获得世界上大多数发达国家的认可,并在众多食品

包装饮料企业中得到应用,是有效减少塑料垃圾的重

要措施之一。我国作为 PET 瓶消费大国,可借鉴成

熟的国外经验,探索研究再生 PET 在我国用于食品

接触材料的可能性,在保障食品安全的前提下循序渐

进地推动再生 PET 的法律地位,制定再生 PET 相关

食品安全国家标准,完善垃圾分类管理制度,形成政

府、企业、消费者的三方责任制度,构建社会共治格

局,实现资源的再生利用,促进可持续发展。

第61页

21

综述 │ Summarize S

[1]安立会 , 李欢 , 王菲菲 , 等 . 海洋塑料垃圾污染国际治理与对策 [J]. 环境科学研究,2022,35(6):

1334-1340.

[2]ALEX C. Interview:PET waste ‘a shared responsibility’–EFBW president[EB/OL].(2018-5-

16)[2022-02-03].https://www.food bev.com/news/interview-pet-waste-a-shared-responsibility-efbw

president/.

[3]中塑在线 . 日本计划在 2030 年实现 PET 瓶 100% 回收 [EB/OL](2018-12-17)[2022-02-03].https://

info.21cp.com/info/detail/162886633048276992.html.

[4]中华人民共和国国家发展改革委员会 . 国家发展改革委生态环境部关于进一步加强塑料污染治理

的意见 ( 发改环资〔2020〕80 号 )[EB/OL].(2020-1-16)[2022-02-03].http://www.gov.cn/zhengce/

zhengceku/2020-01/20/content_5470895.htm.

[5]DANONE. Evian® transforms its approach to plastic to be come a 100% circular brand by

2025[EB/OL].(2018-12-11)[2021-02-03].https://www.danone.com/stories/arti-cles-list/evian-transforms-approach-to-plastic.html.

[6]CPRJ 中国塑料橡胶 . 可口可乐投资高品质可回收 PET 包装瓶 [J]. 橡塑技术与装备,2019,45(2):57.

[7]郑宁来 . 百事公司打造 PET 塑料循环经济 [J]. 聚酯工业,2019,32(1):24.

[8]日本三得利控股 (HD) 拟建立 PET 瓶全部再生体制 [J]. 中国包装 ,2020,40(4):11.

[9]MILLER C. Polyethylene terephthalate[J].Waste Age,2002,33(5):102-106.

[10]O'REILLY M,STUBBE J.PET polymer recycling[J].Bio chemistry,2020,59(25):2316-2318.

[11]WELLE F. Twenty years of PET bottle to bottle recycling-An overview[J].

Resources,Conservation & Recycling,2011,55(11):865-875.

[12]AWAJA F,PAVEL D. Recycling of PET[J].European Polymer Journal,2005,41(7):1453-1477.

[13]LÓPEZ-FONSECA R,DUQUE-INGUNZA I,RIVAS B D,et al.Chemical recycling of post-consumer PET

wastes by glycolysis in the presence of metal salts[J].Polymer Degradation and Sta bility,2010,

95(6):1022-1028.

[14]KAMBER N E, TSUJII Y,KEETS K,et al.The depolymerization of poly (Ethylene terephthalate) (PET)

using N-heterocyclic carbenes from ionic liquids[J].Journal of Chemical Education,2010,87(5):

519-521.

[15]BARTOLOME L,IMRAN M,CHO B G,et al.Recent developments in the chemical recycling of PET[J].

In Tech,2012:65-84.

[16]JEFFERSON H,ROBERT D,EDWARD K.Plastics recycling:Challenges and opportunities[J].

Philosophical transactions of the Royal Society of London Series B,Biological Sciences,2009,

364(1526):2115-2126.

[17]DAWSON T.Progress towards a greener textile industry[J].Coloration Technology,2012,128(1):

1-8.

[18]BADIA J D, STRÖMBERG E, KARLSSON S,et al.The role of crystalline,mobile amorphous and

rigid amorphous fractions in the performance of recycled poly (ethylene terephthalate)(PET)[J].

Polymer Degradation and Stability,2011,97(1):98-107.

[19]周菁 . 中国 R-PET 瓶到瓶技术发展现状及展望 [J]. 合成技术及应用,2020,35(2):19-23.

[20]张朔 , 李佳燕 , 刘雄 , 等 .PET“瓶到瓶”技术发展现状 [J]. 安徽化工,2017,43(1):15-18.

[21]陈会明 , 周丽丽 , 于文莲 , 等 . 再生 PET 食品包装材料的研究进展 [J]. 中国塑料,2012,26(2):7-12.

[22]周迎鑫 , 翁云宣 , 张彩丽 , 等 . 聚对苯二甲酸乙二醇酯回收技术和标准现状 [J]. 中国塑料,2021,35(8):

162-171.

参考文献

第62页

22

S 综述 │ Summarize

[23]RAHEEM A B, NOOR Z Z,HASSAN A,et al.Current developments in chemical recycling of postconsumer polyethylene terephthalate wastes for new materials production: A review[J]. Journal of

Cleaner Production,2019,225:1052-1064.

[24]谭亦武 . 瓶到瓶 (BTB) 技术和市场研究 ( 一 )[J]. 合成纤维,2009,38(10):10-14.

[25]孙荐 , 肖培源 . 发达国家塑料包装回收对我国的启示 [J]. 中国资源综合利用,2021,39(5):64-66.

[26]AL-SALEM S M,LETTIERI P,BAEYENS J.Recycling and recovery routes of plastic solid waste (PSW):A

review[J].Waste Management,2009,29(10):2625-2643.

[27]CLAUDE L,MANUEL B B J,CLAUDIA B,et al.Safety assessment of the process plastrec,based on

polymetrix pellet technology, used to recycle post-consumer PET into food contact materials[J].

EFSA Journal,2021,19(4):6560.

[28]张玉霞 , 张岩 , 李东萱 , 等 . 国内外塑料包装材料回收法律体系概况 [J]. 塑料工业,2011,39(1):1-4.

[29]钱伯章 . 欧美废旧塑料回收利用近况 [J]. 国外塑料,2010,28(3):58-61.

[30]王朝晖 , 孙树国 , 刘金昱 , 等 . 欧盟 No 10/2011《关于预期与食品接触的塑料材料和制品的委员会法规》

解读 [J]. 中国塑料,2011,25(7):83-88.

[31]王朝晖 , 王超 . 欧盟委员会 (EC)No 282/2008 法规解析 [J]. 中国标准化,2010(2):17-19.

[32]Ministry of Food and Drug Safety.Standards and specifications for utensils,containers and

packages (No. 2021-76)[EB/OL].(2021-12-31)[2022-03-15].https://www.mfds.go.kr/eng/brd/m_15/view.

do?seq=72435.

[33]Food Standards Agency.Food contact materials authorisation guidance[EB/OL].(2021-02-04)

[2022-03-25].https://www.food.gov.uk/business-guidance/regulated-products/food-contact-materials

guidance.

[34]Health Canada.Guidelines for determining the acceptability and use of recycled plastics

in food packaging applications[EB/OL].(2011-09-20)[2022-03-25].https://www.canada.ca/en/healthcanada/services/food-nutrition/legislation-guidelines/guidance-documents/guidelines-determiningacceptability-use-recycled-plastics-food packaging-applications-1996.html.

[35]姜宛宜 , 朴春兰 . 日本循环经济发展模式经验探讨 [J]. 现代商业,2021(27):52-54.

[36]Ministry of the Environment.Container and packaging recycling method[EB/OL].(2020-04)

[2022-03-15].https://www.env.go.jp/recycle/yoki/a_1_recycle/index.html.

[37]杨婷 ,曾庆鹏 .新版食品用塑料包装容器工具生产许可实施细则及通则解读 [J].塑料包装,2018,28(6):

21 − 25.

[38]于杨曜 , 林路索 . 我国食品接触塑料包装制品再生利用的法律规制 : 以 PET 饮料瓶为例 [J]. 食品科学,

2019,40(19):370-377.

Poly-Wood 推出设计感户外家具,使用再生塑料

塑料户外家具不一定是廉价或老土的,PolyWood 公司在亚特兰大为其 Polywood 品牌家具

建立展厅时,试图传达这样的信息。

总部设在美国印第安纳州的 Poly-Wood 公司

在新闻稿中表示,这个 11,000 平方英尺的空间将

“专门用来展示设计驱动的户外生活品牌”。

Poly-Wood 使用的是再生塑料,以避免塑料

废弃物被填埋或者进入海洋。

该公司还推出了一个新的 Martha Stewart by

Polywood Chinoiserie 系列,将在亚特兰大展厅展

出。比起塑料的可持续性,这些家具更强调设计

元素,价格从 399 美元的户外摇椅到 2649 美元

的七件套户外餐桌椅不等。

第63页

23

技术交流 │ Technology Matters T

早在 1990 年,德国穆勒公司就进行了回料、工

业回收树脂(PIR)在三层共挤工艺上的应用研究。

虽然当时客户表现出一些兴趣,但主要关注点在自身

产生的边角料的应用潜力,尚未出现对使用消费后树

脂(PCR)的广泛需求。而在监管要求的重压下,行

业需要更广泛的使用回收材料,这也提升了行业对穆

勒 ReCo3 技术的关注,该技术有助于应对吹塑生产

中使用 PCR 带来的挑战。

自 2019 年起,一系列事件推动了对 PCR 材料的

需求,如欧洲绿色协议,该协议呼吁欧盟到 2050 年

降低温室气体净排放;以及欧盟包装和包装废弃物指

令,该指令声明到 2025 年底,欧盟包装废物回收率

必须达到 65%。这些法令是在民众支持提高可持续性,

避免海洋塑料问题恶化基础上达成的。

PCR 对挤出吹塑成型(EBM)提出了许多新挑战。

无论是哪种基础树脂(PE、PP 等),PCR 都是灰色的,

性能多样,因此在生产单层包装或吹塑制品时几乎不

可能实现颜色一致性。其他问题包括:

● 气味——回收过程中使用的清洁化学品或被

包装物散发出的浓重气味;

● 可加工性——不同品质 PCR 导致加工过程不

稳定;

● 杂质——低品质 PCR 会导致缺陷,例如黑点;

● 脆性——PCR 最高负载 / 跌落测试数据比原

始材料差;

● 迁移——化学杂质迁移到包装物中并穿过容

器壁外部。

2020 和 2021 年出现的另一个挑战是可用性——

在那段时间几乎无法获得一致、高质量的 PCR。公

司发现,尤其是采用挤出吹塑工艺生产吹塑件时,

PCR 质量是一个限制因素。

为应对这些挑战,穆勒从 10 家材料生产商获得

了 30 多个样本,来测试 PCR 材料性能,包括 1 个

LDPE、几个 PP 和大多数 HDPE 样品。公司将所有

样品加工成瓶子来测试 PCR 参数,其结果可推广到

德国穆勒应对 PCR 加工难题

◎大卫 • 蒂利特 /JBM 职员

译 / 中国塑协中空制品专委会

ReCo3 技术生产的瓶子

第64页

24

T 技术交流 │ Technology Matters

所有由该材料制成的吹塑制品。

公司面临的障碍之一是缺乏标准化、品质一致的

PCR。PCR 没有按照品质分类,通常仅根据熔体流动

指数、材料纯度、气味和机械性能等特征分为“高质

量”或“低质量”。

从广义上讲,测试结果表明所有材料都是可加工

的,在加工高质量 PCR 时不需要改变工艺条件。

通过测试,公司发现多层共挤工艺具有一系列优

势:

● 只需一层彩色薄外层即可获得一致颜色,同

时还减少了母料使用;

● 支持回收利用,因为使用较少的颜色会产生

较浅的灰色 PCR;

● 与单层 PCR 相比,增加了最高负载并改善了

机械性能,尤其是采用穆勒的三层 ReCo3 技术时;

● 轻松实现 70% 以上的 PCR 使用率;

● 可根据 PCR 材料的性能调整层数。

公司发现,在瓶子外层增加原生树脂层可遮盖

瑕疵,如黑点,从而可用于非食品包装。ReCo3 技术

(“Regrind-Coextrusion”的缩写)被发现非常适用

于低品质 PCR 材料,可隔离 PCR 材料与包装物相接

触。测试还表明,采用三层共挤结构可减少材料向包

装物迁移。

公司发现,虽然在特殊情况下 PCR 在单层结构

中的使用率可高达 100%,但通常添加率范围为 30%-

70%,具体取决于 PCR 品质。ReCo3 技术通常提供结

构为:原材料 /PCR/ 原材料 =20/60/20。必须对 PCR

进行物理参数测试(例如最大负载、跌落等),以确

定 PCR 的最大添加比率。

穆勒将挤出机打造为通用型,即具有强大的包容

性,可处理不同特性的任何材料。在 PCR 加工过程中,

公司发现换网器至关重要。穆勒的换网器适用于所有

类型挤出机,并可安装到现有生产线上。

为了进行测试,典型的设备配置包括一个主挤出

机和换网器,以及 1-2 个小型挤出机,具体取决于所

需层数。而穆勒挤出安装系统或 MERC 也非常重要,

操作员可以独立控制挤出机和机头设置,以及加热区、

型坯壁厚等。因此就可实现熔体均匀性、最佳熔体流

动和均匀的壁分布——这些变量在多层应用中尤为重

要。

穆勒从大量测试中收集的经验教训可以帮助客户

更好地了解使用 PCR 对其产品的影响。公司还可为

客户在其实验室设备上测试 PCR 样本。

穆勒的换网器

第65页

25

技术交流 │ Technology Matters T

前言:在进行聚合物着色之前有 7 个基础问题

你必须要考虑清楚,这对于产品开发帮助极大。

细数塑料与其他材料(如金属、陶瓷、木材)相

比的优点时,人们一定会提到着色。即使在如汽车这

种依赖塑料喷涂的行业,其长期目标也是希望通过着

色达到制品的完成度和耐用性。塑料行业一直在吹捧

这一优势,以至于我们经常会忽视在给聚合物着色时,

其背后的复杂原理及潜在问题。这个过程是一门学问,

与所有学科一样,在进行着色时我们必须考虑一些基

础问题,来保障项目正常推进。本文将对这些问题进

行回顾,并对忽视这些问题所带来的后果进行探讨。

1. 相容性

在开发任何一款聚合物着色剂时,有几个关键点

无法忽视。第一个是避免聚合物和着色剂化学性质不

相容。基于升高温度会加速化学反应的原理,材料熔

融过程中伴随着设备升温和机械能的输入,材料和着

色剂会迅速发生反应,因此在注塑成型过程中,可能

对聚合物产生负作用。

特殊案例

目前对于负反应的处理方案有很多,在本文中无

法一一分类阐述。但是,这里有几个案例值得思考。

就比如聚碳酸酯与二氧化钛(白色着色剂的主要成

分),文献中有很多研究二者产生负作用的论文。随

着进一步研究发现,二氧化钛并不是问题的所在——

因为二氧化钛是一种天然矿物,因此在开采时会带有

其他物质成分,其中就包括氢氧化铝和氢氧化钾等

碱。在这种环境下,反应结果可想而知——聚碳酸酯

在 315℃下遇碱迅速分解。现在,以二氧化钛为原料

的白色着色剂供应商知道,在生产中必须对原料中的

碱进行处理,以避免负反应发生。

此外,着色剂和材料的次要成分也会发生负作用。

20 世纪 90 年代初,行业开始努力转型使用无镉和铅

等重金属的着色剂,有一部分材料的转型过程相当困

难,尼龙就是其中之一。最初尼龙与无镉红色着色剂

关于聚合物着色的 7 个基础问题,

你都知道么?

◎迈克尔·塞佩

译 / 中国塑协中空制品委员会

高分子材料的优点之一就是能够使用颜料着色。

(照片来源:Avient)

第66页

26

T 技术交流 │ Technology Matters

的测试效果非常好,但在测试冲击改性的尼龙时,材

料的延展性出现了问题,这种情况在通用玻璃填充尼

龙和其改性材料之间同样存在。

2. 热稳定性

选择着色剂的第二个因素是它的热稳定性。着色

剂的化学成分必须能够保证在面对高温加工时不失

活。用于聚乙烯和聚丙烯的着色剂,由于加工温度相

对较低,就不适用于聚碳酸酯或聚砜等材料,即使它

们的化学相容性很好。上文提到的尼龙与红色无镉着

色剂,在最初的测试中往往会出现部分颜色比预期要

深的情况。这是由高温产生的,在某些情况下,与生

产大型制品时,复杂冗长流道所带来的高剪切速率有

关。

3. 着色剂含量

良好的保色性与加入聚合物的着色剂含量有关。

着色剂是污染物,但因为它可以帮助我们达到预期效

果,所以属于可容忍污染物。但对于聚合物而言,其

性能效果会受到着色剂的影响,所以需要限制着色剂

添加。通常,第一个表现出衰退的属性是延展性。在

只考虑相容性的情况下,添加 1%-2% 的着色剂通常

对材料影响不大。

但随着着色剂含量的上升,其影响聚合物性能下

降的可能性就越大。人们在开发一种新颜色时通常只

关注新颜色是否美观,但在某些极端情况下,想要获

得预期颜色,就需要向树脂原料中添加大量着色剂,

这会大大改变原材料性能。

例如,我曾与一位客户合作开发一种白色聚醚酰

亚胺,天然聚醚酰亚胺是透明的,颜色也相对较深,

给材料着色需要大量的二氧化钛。在这种情况下,想

要达到预期效果的外观,材料的二氧化钛含量将达到

9%,但客户希望材料的性能与天然树脂相同。这种

情况在大多数用户身上经常出现,如果我告诉他们,

含有 10% 填料的材料与原材料性能相同,大多数人

都会有所怀疑,但没有人会怀疑添加等量的无机着色

剂会出现问题。

通常,材料异常的阈值水平非常低,只有到出现

问题了才会被发现。大约 10 年前,我的一位客户突

然遇到了电脑接口不灵敏的问题。我们发现接口尖角

部分的韧性明显降低,这似乎与大量使用某种特定材

料有关。

这种材料是合成的,着色剂配方一致且由配料员

依次加入,而非混合统一加入设备中。但是,通过大

量对比质量良好制品和质量较差制品所用原料的着色

剂含量,我们发现二者着色剂含量从 2% 增加到了近

4%。这促使我们进行了一系列实验,我们制作了着

色剂含量从 1% 到 4% 的样本。我们发现当着色剂含

量达到 2.5% 时,材料开始变得脆弱,并伴随着色剂

含量的增加而逐渐恶化。

这个问题还有一个有趣的小插曲。在回顾实验记

录时,我们发现厂商对着色剂含量的控制向来不好,

但在长时间的生产制造过程中,他们从来没有察觉到

这种引起材料性能不佳的问题。其原因是大约在 12

个月之前,聚碳酸酯原料从 V-2 可燃性材料变成了 V-0

可燃性材料,这意味着这种材料具有较高含量的阻燃

剂。当我们对“材料脆弱性与着色剂含量关系”进行

重复实验时,我们发现二者没有直接影响关系了,含

量 4% 和 1% 的材料性能全都一样。这表明它并不像

着色剂和聚碳酸酯之间相互作用这么简单,阻燃剂也

是影响因素之一。这也指出了添加剂对材料的潜在影

响。

4. 行业发展程度

当进行着色时,分子质量也是影响聚合物反应的

因素之一。对于我们这种已经在行业工作过一段时

间的人,应该还记得主材供应商将树脂颜色定制生

产视为重要核心竞争力的时期。我记得参观博格 - 华

纳经营的 ABS 工厂(被通用塑料公司收购,后成为

SABIC 创新塑料公司)时,工作人员非常自豪的告诉

我们,公司能制作 4 万种不同颜色,其中有 6 千种处

于生产激活状态。他们能做出你想要的任何颜色。

即使是那些没有深入着色业务的公司,在基础树

脂的制作中也会有 10-12 种“标准颜色”可供选择。

我觉得有趣的是,在 Lexan PC(热塑聚碳酸酯系列

品牌)中,通用塑料会为高分子质量等级(如 Lexan

101 和 141)生产透明和不透明的颜料。但他们只出

售所谓高流动性等级的透明颜料。原因很简单:透明

颜料相较于着色剂而言,对聚合物结构潜在干扰更小。

着色剂由颗粒组成,这些颗粒的大小对于材料的性能

至关重要。如果它们太小或太大都会引起问题。不透

明着色剂对于高分子质量聚碳酸酯的性能影响不大,

但对低分子质量材料的性能影响较大。

后来,随着通用塑料扩大颜色供应,该公司也放

宽了这些限制。但他们也开始发布数据表,区分天然

第67页

27

技术交流 │ Technology Matters T

材料和不透明颜色材料的抗冲击强度,其中的部分

资料成为人们关注重点。例如,熔融指数分别为 7、

15、25 克 /10 分钟的三种树脂,在自然和透明颜色

材料中都具有 746.9-853.6 J/m 的抗冲击值。但在不透

明颜色材料中,熔融指数为 7 和 15 材料的抗冲击值

大体相当。而第三种高熔指树脂的抗冲击值范围为

106.7-746.9 J/m,实际数值取决于添加着色剂的种类。

现在,主材供应商基本已经脱离了着色业务,相

关专业知识流入相关组织。现在他们的工作是探索填

料、化学相容性和分子质量等影响因素。由此可以预

见,这些专业知识并不是行业内的所有企业都知道。

5. 结晶度

着色剂对半结晶聚合物结晶度的影响难以预料,

许多着色剂是聚丙烯等材料的天然成核剂。成核现象

改变了材料的晶体结构,也改变了机械性能、收缩率

和循环时间。有核材料比无核材料循环更快,收缩更

少,但它们往往不具备耐冲击性。如果你有过用半结

晶聚合物(如聚丙烯或聚缩醛)着色生产制品的工作

经历,你可能会注意到,在使用不同颜色后获得的材

料尺寸不同,而且不得不改变后续生产流程才能完成

生产。

6. 混合方式

颜色混入树脂原料的方式也很重要。复合色通常

是首选,因为它回避了颜色均匀性的问题,这些问题

通常在着色剂以色母、颜料粉或液体形式作为次要成

分添加时出现。考虑到每公斤成本、交货时间、控制

库存、废品率等因素,着色的经济效益要大的多。如

果你购买了 2268 公斤的牛油果绿 ABS,你就是在赌

这种颜色的产品会持续畅销,有时你会赌成功,有时

也会失败。如果厂商在制品成型的过程中上色,那么

在预定原料时就可以不用选择特定颜色了。

如今颜色代表一种单独成分,在使用规范上需要

仔细考虑。色母由着色剂和颜色载体树脂组成。为了

获得最佳成色效果,载体树脂必须与树脂原料相容。

换句话说,就是当你为聚碳酸酯着色时,必须使用由

聚碳酸酯制成的色母,而非由聚乙烯或 EVA 共聚物

制作的色母。当然这也有一定例外,比如尼龙 66 既

可以用尼龙 6 为载体的色母着色,也可以采用具有相

容性的聚丙烯和聚乙烯。SAN 也可以使用 ABS 的色母,

但聚苯乙烯不行。

这里我需要说明一个关键信息,那就是“没有所

谓的通用载体”。任何从事过聚合物混合的人都知道,

很少有聚合物能和其他聚合物完全混和。由于色母只

以 2%-4% 的比例加入,所以这种污染是可以容忍的。

但当混合比例控制不当,污染物的含量也会波动,进

而产生一系列问题。有时,主材供应商提供所谓的颗

粒混合物——由原料颗粒和色母组成,会在包装之前

以正确的比例混合。如果在生产时能够适当注意材料

相容性能省去不少麻烦,但事实并非如此。

在我从事制造的日子里,我们曾用抗冲击改性矿

物作为天然黑色着色剂填充尼龙 66 生产产品。色母

是由一家主材供应商生产的,他们使用颗粒混合物制

作黑色色母。我们注意到,在生产过程中使用天然材

料时非常顺利,但在使用黑色材料时出现了很多外观

问题,而且由于螺杆在收回时有滑动倾向,导致生产

过程出现前后不一致的情况。我们对黑色色母进行了

分析,发现它的载体树脂为 EVA 共聚物。在填充尼

龙 66 的加工温度下,EVA 开始分解变成了蜡,也就

形成了我们所看到的问题。后来我们要求供应商更换

以尼龙 6 为基础的色母时,他们以成本为由拒绝了。

最终,我们受够了设备看护和高报废率,开始只购买

天然原料,并添加从色母供应商购买的尼龙着色剂。

7. 熔体粘度

另一大误区与生产色母时载体树脂的分子质量有

关。在载体树脂与原料相容的情况下,我们经常会发

现前者的熔融流速比后者高 8-10 倍。很多人认为引

入低粘度载体树脂能够有效促进材料混合,但事实上

这种做法是完全错误的,不仅让制品混入了低分子质

量成分,还降低了性能和加工窗口期,当混合物进入

生产设备后往往会产生分离效果而非混合。

你可以做一个简单的实验来印证这一点。把冷冻

的蛋黄酱和番茄酱放在碗里混合(二者通常粘度差不

多),然后用番茄汁作为对照组再混合一遍。你会发

现相比于与高粘度番茄酱,低粘度番茄汁需要更多的

搅拌时间才能均匀混合。微小的粘度差异有助于材料

混合,但较大的粘度差异不会,还会对产品造成损害。

这是一篇我们对于聚合物着色所需知识的快速回

顾。当然还有很多事情需要思考,着色就如同我们行

业中的其他重要工作一样,比我们想象的要复杂的多。

因此,在之后的开发会议上,如果有人说希望产品的

颜色是红色或者蓝色时,一定要把它放在任务清单上,

像选择原材料一样仔细对待。

第68页

28

T 技术交流 │ Technology Matters

在消费品领域,上市速度显得尤为重要。品牌方

会不断开发新瓶型、新包装以不断满足客户日新月异

的需求变化。为了提升产品开发效率,零食和饮料巨

头百事可乐公司推出了新方案。

采用先进的增材制造和模拟技术,新方案从设计

理念到制造成品的过程只需要短短五天时间就能完

成——公司将此称过程描述为“周一绘制草图,周五

完成任务”,环节包括工业设计、高级仿真、机械设

计和高级原型制作,所有流程都能在此压缩时间内完

成。

产品快速开发有其自身缺陷,为吹塑成型专门开

发一套金属模具既费用昂贵又耗时较长。创建该包装

设计的计算机辅助设计 (CAD) 文件后,首先需要长

达四周时间加工金属模具,随后要再花费两周或更长

时间才能获得试模设备来进行实际吹塑成型。

据位于纽约州瓦尔哈拉的百事公司创新、设计与

技术集团全球包装研发高级经理马克斯·罗德里格斯

测算,仅生产一套金属模具的成本就可能高达 10,000

美元。

有鉴于此,许多人转而尝试采用 3D 打印来缩短

这一过程,但这种方法也有其局限性。例如,在一台

价值 250,000 美元的 Stratasys 3D 上用 ABS 树脂(一种

昂贵的材料)打印吹塑模具,需时为 2-3 天。但该模

具耐用性较差,在其生命周期内只能生产大约 100 到

200 个瓶子。以上情况促使罗德里格斯和他的团队探

索使用混合方案,即将传统金属模具与 3D 打印嵌件

结合起来。

2021 年 11 月 23 日,百事公司取得了这种混合模

具的美国专利,专利号为 #11,179,875 B1。方案外部

采用了通用金属外壳,适用于大多数商用拉伸吹塑机;

随后,百事可乐探索使用增材来打印模具的基本内部

部件,来产生最终产品几何形状。

最终,公司选择来自汉高乐泰的一种 PEEK 类树

脂——称为 xPEEK147——用于 3D 打印模具插件。

该 材 料 具 有 高 强 度、 高 热 变 形 温 度 等 优 异 性 能。

总部位于加利福尼亚州文图拉的 3D 打印机制造商

百事公司将传统制模与 3D 打印相结

合,大幅缩短新品开发周期

◎罗伯特·格雷斯 /JBM 编辑

译 / 中国塑协中空制品专委会

百事可乐采取了传统金属外壳和增材配件相结合的模

具制作新方案,大幅缩短了制模周期

第69页

29

技术交流 │ Technology Matters T

Nexa3D Inc. 提供树脂,并已在其设备上进行了验证。

罗德里格斯介绍,这种混合方案与设备关系不

大,这意味着理论上可以选择各种类型的 3D 打印机。

百事可乐采用 Stratasys J55 及其 PolyJet 技术来打印非

功能性模块,特别是表面光滑的样品,且不需要进行

细致后处理时。但是,当模具组件需要具有功能性、

高度耐用性特点时,公司会选用 Nexa3D 的高速 NXE

400 打印机,罗德里格斯称他发现这是生产模具嵌件

的理想选择。

公司团队选用牙科石材来打印嵌件,以满足吹

塑成型时模具腔体所需满足的刚度和高达 40 巴的压

强;然后,与北爱尔兰吹塑技术公司(BMT)合作,

使用其实验室专用 BLOWscan 吹塑机进行实际生产。

罗德里格斯指出,在过去的五年中,BMT 一直是百

事可乐的战略服务商。

百事可乐公司成立于 1965 年,由百事可乐和咸

味零食生产商 Frito-Lay 合并组成,2021 年的净收入

为 794 亿美元。2022 年初,公司在瓦尔哈拉交付投入

了经过重新设计的实验用设备,过去几个月以来,公

司一直在用混合模具生产瓶子。

百事可乐还开发了 SolidWorks 软件插件,可以

迅速将 CAD 转换为 3D 打印文件。罗德里格斯称,

汉高 xPEEK147 高性能光敏树脂材料

Nexa3D 高速 NXE 400 打印机是生产模具嵌件的理想

选择

这个过程仅需要大约三分钟,准确率约为 95%。

“然后,我们根据规划时间表进行 3D 打印,48

小时内完成。接着,我们模拟拉伸吹塑加工过程,以

获得所需的壁厚分布和最佳加工条件;48 小时后,

我们就可以进入吹塑生产阶段。”

在模具外壳内安装 3D 打印镶件后,百事公司就

可在改进的 BLOWscan 上进行生产,并可在几分钟内

从一种设计切换到另一种。“我们装入模具,在标准

温度和压力下开始进行吹塑加工。”

“以自有专利技术为依托,我们就可以选用价廉

的设备和材料,”罗德里格斯说。“只需要花费 8 小

时打印、4 小时固化,我们就可以制作出一套 3D 打

印模具,而每套模具可以生产 10,000 个瓶子。”

与传统金属模具相比,在同样加工 10,000 个样

品情况下,百事可乐称它已将一套模具的成本降低了

96% 之高(从 10,000 美元降至 350 美元),用时减少

了 93%(从 4 周到 48 小时内)。

罗德里格斯说:“先进的增材制造技术与新颖的

模拟方法相结合,显著加快了新品开发速度。”

在最近的一次网络研讨会上,罗德里格斯总结了

这项创新的一些关键要点。首先,有必要使用高级模

拟工具来研判产品性能。其次,百事公司还受益于其

专利成型技术,得以快速生成 3D 打印嵌件。此外,

使用 BMT 的快速 BLOWscan 拉伸吹塑成型装置,能

够在比传统金属模具大幅提高效率的同时生产高保真

包装样品。

他说:“所有这些要素是实现‘周一绘制草图,

周五完成任务’这一目标的必要条件。”

罗德里格斯说,百事公司现在正在考虑将这一工

作流程扩展到瓶盖,“我们认为,增材制造技术能够

加速注塑组件的开发,可以用于瓶子外的其他制品

上。”

“时间和成本显然很重要,”罗德里格斯承认。

“但更重要的是能够富有灵活性,以最快的速度实现

多个不同产品的更新换代,这样就可以评估所有下游

活动表现,从而有助于我们加速发展。”这些下游活

动包括确认瓶子在百事可乐的包装线和自动售货机上

的表现。

这种方法“还有助于提高我们验证虚拟工具的能

力,我们现在能够将它们与物理结果进行比对,”他

补充道。这有助于百事可乐进行材料表征工作,包括

性能分析和物理分析。

“使用这些功能后,”罗德里格斯说,“我们预

计开发周期将缩短 30%。”

第70页

30

T 技术交流 │ Technology Matters

这款专为帮助吹塑厂商改进工艺和产品设计而开

发的模拟软件,再次证明了加拿大国家研究委员会探

索新技术的勇气与决心。

BlowView 软件由加拿大研究委员会 (NRC) 的研

究人员与厂商联合设计开发,采用 2.5D 有限元法,

让用户能在产品投产前通过缺陷排查来完成产品设计

及优化。

针对包括电动汽车在内的节能汽车需求,该软件

能够帮助厂商优化汽车管道,以及新一代塑料油(氢

燃料)箱。其创新性在于支持吸入式吹塑(SuBM)

和燃料箱内胆吹塑等相关功能模拟,助力吹塑行业实

现减少温室气体排放的终极目标。

关于 BlowView 软件

早在 30 多年前,数值模拟就已经在生产制造、

航空航天和工程管理等多个领域中崭露头角,然而在

吹塑行业几乎没有计算机辅助工具来支持产品设计优

化过程。

为了填补这一空白,1992 年加拿大研究人员与

全球从业者组成了一个合作研究小组——SigBlow,

专注于吹塑工艺研究。该小组致力于探索优化吹塑产

品设计、减少资源浪费、帮助控制设计开发成本、简

化制造流程并快速响应市场需求变化的创新方法。随

着厂商开始遵循更为严格环境法规与零碳目标,可持

加拿大国家研究委员会推出可支持缺

陷识别的吹塑模拟软件,帮助厂商优

化 3D 吹塑和高压储氢瓶内胆产品设计

◎佐希尔·本拉巴 安娜·巴德蒂 弗洛林·伊林卡 / 加拿大国家研究委员会

译 / 中国塑协中空制品专委会

图 1(图片来源:加拿大研究委员会)

第71页

31

技术交流 │ Technology Matters T

续性问题也成为小组探索的新方向。

自研究小组成立以来,合作企业广泛扩展,其成

员涉及汽车、包装和树脂制造行业的大公司,包括福

特汽车、可口可乐、百事可乐、格雷厄姆包装、考特

斯 - 德事隆、彼欧集团和 ABC 技术公司。

SigBlow 的探索促成了 BlowView 软件(图 1)的

开发,这是一款可以对吹塑产品参数变化进行数值建

模的软件,整体完成度高、价格合理且已经过行业检

验。它为 SigBlow 成员企业满足严格的性能标准,提

供了改进产品设计和加工条件的方法。有了它,用户

可以在产品投产前通过识别缺陷来完成产品设计和优

化,从而避免了在设计制造过程中耗时耗力的试错流

程。如今,BlowView 软件已在 SigBlow 全球成员企业

中广泛应用,可帮助企业减少开发时间和制造成本,

从而增强竞争优势;同时也有利于打造轻量坚固的产

品。

吸入式吹塑成型模拟

近年来,由于更先进的设备和新型工程树脂的出

现使吹塑产品能够替代金属产品,人们对吸入式吹塑

成型的兴趣明显增加,据报道,相比之下吹塑产品的

重量减轻了 30% 至 40%,成本降低了 20% 到 25%。

SigBlow 努力满足合作伙伴的需求,采用该创新工艺

制造产品的厂商首次可以使用软件对生产过程进行模

拟。此外,SigBlow 还扩展了 BlowView 的建模功能,

添加了呈现吸入式吹塑成型期间由空气引发型胚变形

(即拉伸、扭转、弯曲)的模型。

吸入式吹塑主要用于生产成本较低且构造复杂车

用管道,以及类似的飞边少且无合模线的独立塑料产

品,如在汽车行业中的燃料加注管、防冻液弯管以及

基于压力感应的冷热通风管。

与传统吹塑工艺不同,在吸入式吹塑成型过程中,

通过模具出口处抽吸装置产生的气流牵引作用,型胚

被挤出并沿着闭合模腔移动。当型胚移动时,气流既

要防止型胚与模腔接触,又要防止产品塌陷。当模腔

被填满时,滑块将会封闭模具两端,然后进行吹塑成

型。

数值模拟能让用户快速得出型胚在吸入阶段所经

历的型胚变形与空气抽吸速度、型胚和模具的形状以

及树脂流变学等设计参数之间的相关性。在图 2 和图

3 中,可以看到在吸入和充气阶段不同时刻预测的型

胚形状、厚度和扭转分布的模拟结果。

吸入式吹塑功能的开发与 BlowView 功能集成,

充分反映了加拿大研究委员会致力于帮助吹塑行业降

低设计和开发成本、简化制造流程并快速响应市场需

求变化的使命。

高压储氢瓶内胆成型模拟

高压储氢瓶内胆生产商也可使用 BlowView 软件,

且已经完成更新,可模拟这一严苛的生产过程。而汽

车装配厂及其供应商在设计储量更大、壁厚更均匀

且符合泄露监管标准的内胆方面面临挑战,为此,

BlowView 更新了预测 H2 泄露的功能以支持设计生

产——该功能的研发极具挑战,因为氢气非常轻且始

终需要保持在 700bar 的高压下。

现在 BlowView 更新了最新型的 H2 渗透预测模

型。比起重复试验,BlowView 为设计人员提供一种

更为有效的方案来优化阻隔层,他们可以通过对产品

进行模拟分析和测试来缩短设计和开发周期。

BlowView 预测了不同制造场景下标准内胆的 H2

渗透率,如图 4 和图 5 所示。工业内胆的长度和直径

分 别 为 365mm 和 720mm, 容 积 为 62.4L。 图 4 展 示

了 BlowView 预测的初始和优化后工艺条件下型胚挤

出 (i)、吹胀 (ii) 和成型 (iii) 时的壁厚。基于 BlowView

的优化能力,经过 19 次优化后,材料的总注射量从

图 2(图片来源:加拿大研究委员会)

图 3(图片来源:加拿大研究委员会)

第72页

32

T 技术交流 │ Technology Matters

7.9KG 降低到 5.5KG,通过提高壁厚均匀性,内胆的

重量从 3.7KG 降低到了 3.5KG。

随后在 H2 储存压力恒定在 700bar 的条件下,对

优化后的内胆进行渗透率分析。

图 5 展示了在 20℃条件下不同 HDPE 牌号,从

沿着合模线(左)和垂直合模线(右)两个不同角

度预测 H2 渗透情况。此外,图 5 还展示了 HDPE-3

在 45℃下的渗透情况。通过比较,我们发现 HDPE-1

的 H2 渗透率为 17.2NmL/hr/L(H2 渗透体积 / 每小时

/ 内胆容积),远超 20℃条件下所规定的最大限度值

6NmL/hr/L。

从 图 5b 和 图 5c 可 以 看 出, 使 用 HDPE-2 和

HDPE-3 材料的内胆其渗透率分别为 5.1 和 3.5NmL/

hr/L,均低于最大限度值。通过对比最后两张图片,

我们发现 HDPE-3 材料在 45℃条件下的 H2 渗透率比

图 4 左:初始工艺条件。右:优化后工艺条件。(图片来源:加拿大研究委员会)

20℃时增加了 7 倍,达到了 26.4NmL/hr/L。

尽管该应用最近才上线,但它已经可以帮助工程

师根据车辆情况设计不同容量的内胆,并在未来可以

支持他们进行大型内胆的生产和新材料的研究。

BlowView——放眼未来的应用软件

随 着 汽 车、 包 装 和 树 脂 制 造 行 业 的 发 展,

BlowView 不断整合先进技术,在满足当下需求的同

时,还能预见未来的需求。它可以减轻汽车行业排放

和燃料消耗的压力,或者帮助包装行业提高生物塑料

的使用,成为吹塑行业应对环境挑战的抓手。此外,

当生产线因自动化而需要添加工序时,BlowView 还

可以提供优化方案,从而减少材料和能源消耗。

图 5 (图片来源:加拿大研究委员会)

第73页

33

技术交流 │ Technology Matters T

挤出中空吹塑成型机的调试与修理篇

(六)

◎邱建成 邱睿

摘 要:本文是系列文章,分篇介绍挤出中空吹塑成型机的调试与修理。第六篇主要介绍电气控

制系统的调试与修理。

关键词: 电气控制,温度控制等。

Debugging and Repair of Extrusion Hollow Blow Molding Machine

Part (six)

Qiu Jiancheng Qiu Rui

Abstract:This article is a series of articles, divided into the introduction of extrusion hollow blow molding

machine debugging and repair. The sixth chapter mainly introduces the debugging and repair of electrical control

system.

Keywords:electrical control, temperature control, etc.

接第五篇,本篇主要介绍电气控制系统的调试与

修理。

6 电气控制系统的调试与维护

做好吹塑机设备电气自动控制系统的维护与保养

工作至关重要,对于保障挤出吹塑中空成型机的正常

使用起着非常重要的作用;在设备的维护与保养工作

中需要充分发挥专业技术人员的才智和积极性。相对

来说,在气候炎热和潮湿的南方,做好电气自动控制

系统的维护与保养更具有其特殊性。由于一些厂家对

电气自动控制系统的运行特点不太熟悉,造成对设备

保养不善,容易导致吹塑设备无法正常运行的情况发

生。特别是随着智能化吹塑机生产线的不断增多,智

能化控制系统的稳定运行已经十分重要。因此,吹塑

制品生产企业已经十分有必要形成良好的设备保养规

第74页

34

T 技术交流 │ Technology Matters

程并且建立有效的规章制度。

6.1 温度控制系统

温度控制系统在中空成型机中主要控制机头、挤

出机的熔体工艺温度,目前温度控制系统已经发生了

较大的变化,采用 PLC 的温控模块代替温控仪,采

用固态继电器代替接触器,这些技术上的进步或是改

进,给电控系统的集成化提供了方便,可以减少电控

系统的接点和零部件。随着电气控制技术的进步,集

成化的温度电气控制系统将可能会完全取代目前常用

的温控系统。

已经在挤出机温度控制系统开始应用的电磁感应

加热系统其电能效率可以达到 90% 以上,是今后大

中型中空成型机温度控制系统的技术发展方向之一。

中主要需要注意做好以下一些维护和保养工作。

⑴ 特别注意保持温控仪表的清洁,利用停机时

间进行仪表的清扫工作。

⑵ 经常检查温控仪的接线是否牢固,防止发生

接线及接点松动,而影响温控仪的正常工作。注意检

查温度传感器的接线是否牢固。

⑶ 在炎热的气候条件下,注意观测温控仪表使

用环境的温度,确保仪表在正常工作温度范围以内,

环境温度过高时,则需要采取有效的降温措施。

⑷ 在潮湿气候条件下,如果设备处于停机状态,

则需要定期对温控仪表进行供电,防止因仪表受潮而

发生故障。当设备停机较长时间以后,必须认真对其

进行检查,确认无误后使用前先供电 4~6 小时,然后

再让它转入工作状态。

⑸ 对已经失效的温控仪表和温度传感器,要及

时进行更换,更换时特别注意温控仪的型号以及电压

与控温范围是否相符,确保接线正确。

⒉ 温控系统接触器的维护、保养

温控系统接触器的工作状态与其它电机的接触器

工作状态有些不同,由于温度控制的特点,温控系统

的接触器长期处于接通、断开的频繁交替工作之中,

接触器的触点和线圈处于一种较高负荷的工作状态

下,其触点和线圈容易受到电流的不断冲击发生损坏。

平常的使用中需要注意做好以下的维护与保养工作。

⑴ 注意保持接触器的清洁,利用停机时间进行

清扫工作。经常检查接触器的保护电路是否工作正常,

发现问题及时更换或修理。

⑵ 定期检查各紧固件是否松动,特别是导线、

导体连接部分,防止接触松动而发热。

⑶ 定期检查动、静触点位置是否对正,三相是

否同时闭合,如有问题应调节触点弹簧;定期检查触

点磨损程度,磨损深度不得超过 1mm,触点有烧损,

开焊脱落时,须及时更换;轻微烧损时,一般不影响

使用。清理触点时不允许使用砂纸,应使用整形锉;

定期测量相间绝缘电阻,阻值不低于 10MΩ;定期

检查辅助触点动作是否灵活,触点行程应符合规定值,

检查触点有无松动脱落,发现问题时,应及时修理或

更换。

⑷ 定期做好铁芯部分维护,注意清扫灰尘,特

别是运动部件及铁芯吸合接触面间;仔细检查铁芯的

紧固情况,铁芯松散会引起运行噪音加大;铁芯短路

环有脱落或断裂要及时修复。

⑸ 定期做好电磁线圈维护,测量线圈绝缘电阻,

检查线圈绝缘物有无变色、老化现象,线圈表面温度

图 6-2 一种应用于挤出机的国产电磁感应加热器与

温度控制器

图 6-1 挤出机电磁感应加热装置外形图

但是目前在生产现场大量使用的主要还是温控

仪、加热圈、红外加热圈等温度控制装置,在本节的

内容中主要介绍温控仪温度控制系统的维护与保养。

⒈ 温控仪的维护、保养

对于大型储料机头的温度控制,它所采用的温控

仪多数为不需输出降温回路的温控仪,在设备的使用

第75页

35

技术交流 │ Technology Matters T

不应超过 65℃,认真检查线圈引线连接处,如有开焊、

烧损应及时修复。

⑹ 做好灭弧罩部分维护,检查灭弧罩是否破损,

灭弧罩位置有无松脱和位置变化;清除灭弧罩缝隙内

的金属颗粒及杂物等。

⑺ 如果温控系统接触器已经失效,则应及时进

行更换,更换时注意型号,功率,线圈电压等主要参

数必须符合设备的技术要求。确保接线正确和接触器

的固定可靠。

⒊ 加热器的维护与保养

加热器工作的状态直接影响到挤出机、储料机头

的正常工作,同时也影响到产品的质量和产量。使用

中主要注意做好以下几点。

⑴ 定期检查接线点的接线是否牢固可靠,定期

检查加热器的固定装置是否可靠,其固定装置如果没

有自动锁紧结构的应加装带弹簧的装置,确保加热器

与机筒外圈的紧密贴合。定期检查接线点安全瓷帽是

否保护正常,检查加热器的绝缘是否正常,发现绝缘

异常应该及时将加热器进行更换。

⑵ 定期检查加热器的保温部件是否有效可靠,

如有异常即将保温部件进行修理或是更换。

⑶ 经常检查温度传感器的接线是否可靠,异常

时及时进行修理或是更换。

⑷ 加热器损坏需要更换时,注意电压和加热功

率要相配合,为了使加热器能经久耐用,选用加热器

时单位面积的功率不要太大,需要符合设备的技术要

求。

⑸ 加热器的电源线更换时,需要选用耐高温的

绝缘电线,以防止不安全的事故发生。

6.2 挤出机速度控制系统

挤出机速度控制系统一般有两种控制方法,一种

是采用变频器控制电动机转速,一种采用直流电动机

驱动器控制器的方法。图 6-3 两种直流电动机驱动器

外形图。

图 6-3 两种直流电动机驱动器外形图

表 6-1 直流电动机调速器故障检修表

序号 故障现象 故障可能原因及处理措施

1 开机后调速电位器未给定,

电动机爬行。

① 调速电位器中点电压不能调零,更换调速电位器。

② 零点未调好。调节电位器到电动机刚好停转即可。

2 开机后调节调速电位器,

电动机不转。

① 启动回路有故障,② 调速电位器损坏,③ 保险损坏,④ 电枢开路或是电动机损坏,

⑤ 可控硅损坏,⑥ 调速器控制电路板损坏;⑦ 机械卡死。

3

开机后调速电位器给定电压

很小,电动机转速很高。

① 测速机损坏或测速机到调速器的接线断,若采用电压反馈,则可能是反馈线断掉。

② 拨位开关的状态不对;③ 调速器控制板损坏。

4 电动机转速不稳定 ① 电位器质量不好,② 测速机损坏,③ 机械配合不好,④ 可控硅损坏;

⑤ 调速器控制板损坏。

5 主电源保险烧断 ① 保险太小,② 电枢短路或是接触到机壳,③ 励磁未加上;④ 可控硅短路。

6 工作时过流指示灯闪或是亮 ① 负载太重,② 电动机损坏,③ 测速机损坏,④ 可控硅损坏;⑤ 调速器控制板损坏。

1. 挤出机直流电动机调速器(驱动器)的维护

与保养

直流电动机调速器的使用环境与 PLC 控制系统,

变频器等电气设备的使用环境类似,在此对使用环境

的要求不进行更多的介绍。

⑴直流电动机调速器的定期维护与保养

① 检查记录环境温度,散热器温度;检查调速

器有无异常振动,声响,风扇是否运转正常。

② 采用毛刷与吹风机清除调速器内部和线路板

上的积灰,脏物,将调速器表面擦拭干净;调速器的

线路板需要经常保持清洁状态。

③ 检查主回路端子是否有接触不良的情况,电

缆或铜排连接处、螺钉等是否有过热痕迹。电力电缆、

控制导线有无损伤,尤其是外部绝缘层是否有破裂、

损伤的痕迹。电力电缆与冷压接头的连接是否松动,

连接处的绝缘包扎带是否老化、脱落等。如有损坏,

及时修理或更换。

⑵直流电动机调速器的故障检修表,见表 6-1。

2. 挤出机变频器的调试与保养

第76页

36

T 技术交流 │ Technology Matters

⑴使用环境的要求

① 温 度, 允 许 周 围 温 度:-10~40 ℃。 注 意:

周 围 温 度 较 低, 变 频 器 寿 命 就 会 延 长( 理 想 值:

20~30℃)。

②湿度,90%以下(无水珠凝结现象)。注意:

如果周围温度突然下降,水珠凝结现象是很容易出现

的,假如只是对线路板接插件进行部分干燥,绝缘有

可能会降低,可能会引起错误动作。

③无导电性灰尘、油雾、腐蚀性气体。

虽然电路基板已经进行过防尘防潮湿处理,但接

插件等接触部分是无法处理的。冷却风扇将外界的油

雾、腐蚀性气体等带入会使电路板受到影响,主要是

铜排以及各器件的管脚会受到腐蚀。

④无振动,变频器应该安装在没有振动的地方。

⑵ 变频器日常检查与保养:

每两周进行一次,检查记录运行中的变频器输出

三相电压,并注意比较它们之间的平衡度;检查记录

变频器的三相输出电流,并注意比较它们之间的平衡

度;检查记录环境温度,散热器温度;察看变频器有

无异常振动,声响,风扇是否运转正常。

变频器每季度要清理灰尘并且保养 1 次。保养时

要清除变频器内部和风道内的积灰,脏物,将变频器

表面擦拭干净;变频器的表面要保持清洁光亮;在保

养的同时要仔细检查变频器,察看变频器内有无发热

变色部位,电阻有无开裂现象,电解电容有无膨胀漏

液防爆孔突出等现象,PCB 板是否异常,有没有发

热烧黄部位。保养结束后,要恢复变频器的参数和接

线,送电,带电动机工作在 3Hz 的低频约 1 分钟,

以确保变频器工作正常。

⑶ 定期维护与常规检查内容:

一般 3 ~ 6 个月对变频器进行一次定期常规检查,

以消除故障隐患,确保长期高性能稳定运行。主要检

查以下内容:

① 主回路端子是否有接触不良的情况,电缆或

铜排连接处、螺钉等是否有过热痕迹。

② 电力电缆、控制导线有无损伤,尤其是外部

绝缘层是否有破裂、割伤的痕迹。

③ 电力电缆与冷压接头的连接是否松动,连接

处的绝缘包扎带是否老化、脱落。

④ 对印制电路板、风道等处的灰尘进行全面清

理,清洁时注意采取防静电措施。

⑤ 对变频器的绝缘测试,必须首先拆除变频器

与电源及变频器与电动机之间的所有连线,并将所有

的主回路输入、输出端子用导线可靠短接后,再对地

进行测试。测试时,应使用合格的 500V 兆欧表。严

禁仅连接单个主回路端子对地进行绝缘测试,否则将

有损坏变频器的危险。切勿对控制端子进行绝缘测试,

否则将会损坏变频器。测试完毕后,切记要拆除所有

短接主回路端子的导线。

⑥ 如果对电动机进行绝缘测试,则必须将电动

机与变频器之间连接的导线完全断开后,再单独对电

动机进行测试,否则将有损坏变频器的危险。

⑦ 控制回路的通断测试,使用万用表(高阻档),

不要使用兆欧表或蜂鸣器。

⑧ 当进行检查时,应断开电源,过 10min 后,

用万用表等确认变频器主回路 P、N 端子两端电压在

直流 30 V 以下后进行。

⑷变频器的大修

由于一般吹塑制品厂家的电气技术人员相对来说

只是较为通用型的技术人员,变频器的大修工作最好

是由专业公司的相关技术人员来进行;以尽量减少修

理工作中的失误。

6.3 设备动作程序控制系统

挤出吹塑中空成型机的动作控制系统主要采用了

PLC 可编程控制系统,所以在此主要介绍 PLC 控制

系统(PLC 控制器)的维护与保养。

应用于吹塑机的 PLC 控制器品种有多种型号,

各个吹塑机制造厂家选用的规格、型号均有不同,其

工作原理基本相同,维护方法也是基本类似。

一种 PLC 控制器的外形图,见图 6-5。

⒈ 对 PLC 可编程控制器的定期检查

为了使 PLC 控制器连续工作在最佳状态,周期

性检查是非常必要的,因为 PLC 控制器的主要部件

是半导体器件,而且是长期运行,所以工作环境将对

其产生影响,有时会造成损坏,检查内容如下:

⑴ 供电电源 :

供电电压是否为额定电压,

图 6-4 两种变频器的外形图

第77页

37

技术交流 │ Technology Matters T

供电频率是否为额定频率。

⑵ 运行环境 :

温度,湿度,振动,粉尘等环境条件是否符合要求。

⑶ 安装

接地电阻是否符合要求,应定期 ( 一般为一年

1~2 次 ) 采用 500V 摇表进行摇测,

安装是否牢固,应定期 ( 一般为一年 1~2 次 ) 对

紧固螺栓进行紧固,

各接线是否接触良好,接线螺丝必须上紧(气候

条件发生较大变化时需要特别注意),外观不能有异

常。

2. 锂电池和继电器的更换

PLC 控制器中的锂电池和继电器输出型的触点为

损耗性器件,使用较长时间后,需根据具体情况进行

更换。图 6-6,用于 PLC 控制器的几种不同规格锂电

池的外形图。

制器的电源是断开的,则需先接通至少通电 15s 以上,

(这样做可使作为存储器备用电源的电容器充电,在

锂电池断开后,该电容可对 PLC 控制器进行短暂供

电,以保护 RAM 中的信息不丢失)然后再断开电源。

② 打开 CPU 盖板 ( 视不同厂家的产品,其打开

方式不同,应参照其说明书,以免损坏

设备 )。

③ 在 5 分钟内 ( 当然越快越好 ),从支架上取下

旧电池,并装上新电池(注意电池型号必须一致)。

④ 重新装好 CPU 盖板。

⑤ 用编程器清除 ALARM。

⑵ PLC 控制器继电器的更换步骤:

① 断开 PLC 控制器的供电电源,

② 打开盖板,

③ 采用厂家提供的专用工具, 取出损坏的继电

器并安装上新的(注意继电器型号必须一致);

④ 仔细检测各个接点是否正常;确认更换无误。

⑤ 装好盖板。

3. PLC 控制器故障的查找:

PLC 控制器一般有很强的自诊断能力,当 PLC

控制器自身故障或外围设备故障,都可用 PLC 控制

器上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮灭来诊

断。

⑴ 基本的查找故障顺序

提出下列问题,并根据发现的合理动作逐个否定。

一步一步地更换各种模块 , 直到故障全部排除。所有

主要的修正动作能通过更换模块来完成。除了一把螺

丝刀和一个万用电表外,并不需要特殊的工具,不需

要使用示波器,高级精密电压表或特殊的测试程序。

① PWR( 电 源) 灯 亮 否? 如 果 不 亮, 在 采 用

交流电源的框架的电压输入端(98-162VAC 或 195-

252VAC)检查电源电压;对于需要直流电压的框架,

测量 +24VDC 和 0VDC 端之间的直流电压,如果不

是合适的 AC 或 DC 电源,则问题发生在 PLC 之外。

如 AC 或 DC 电源电压正常,但 PWR 灯不亮,检查

保险丝,如果必要的话,就更换 CPU 框架。

② PWR(电源)灯亮否?如果亮,检查显示出

错的代码,对照出错代码表的代码定义,做相应的修

正。

③ RUN(运行)灯亮否?如果不亮,检查编程

器是不是处于 PRG 或 LOAD 位置,或者是不是程序

出错。如 RUN 灯不亮,而编程器并没插上,或者编

程器处于 RUN 方式,且没有显示出错的代码,则需

要更换 CPU 模块。

图 6-5 一种 PLC 控制器外形图

图 6-6 用于 PLC 控制器的几种不同规格锂电池的外

形图

⑴ 锂电池的更换:

锂电池的作用是保护存放在 RAM( 随机存储器 )

中的程序和计数器中的内容。在 25℃时,锂电池的

寿命一般是 5 年左右,环境温度越高其使用寿命越短。

当电池失效时,CPU 的 ALARM 指示灯闪烁,此后

的一周内,必须尽快更换锂电池。

更换步骤 :

① 断开 PLC 控制器的供电电源,若开始 PLC 控

第78页

38

T 技术交流 │ Technology Matters

④ BATT(电池)灯亮否?如果亮,则需要更换

锂电池。由于 BATT 灯只是报警信号,即使电池电压

过低,程序也可能尚没改变。更换电池以后,检查程

序或让 PLC 试运行。如果程序已经出现错误,在完

成系统编程初始化后,将录在磁带上(或是其它储存

方式)的程序重新装入 PLC,有些机型则需要人工重

新输入程序;输入程序后认真检查程序是否正确无误。

在潮湿的天气条件下,如果设备处于停机状态,

PLC 控制器没有采用外电供电,有可能因为气候潮湿

形成的小水珠造成 PLC 控制器内部的线路短路,锂

电池容易很快被放电,而造成控制程序的丢失,这种

情况下,一般都会需要重新进行程序的输入;程序重

新输入后均需要进行认真仔细的确认和检查。

⑤ 在多框架系统中 , 如果 CPU 是工作的 , 可用

RUN` 继电器来检查其它几个电源的工作。如果 RUN

继电器未闭合 ( 高阻态 ),按上面讲的检查 AC 或 DC

电源如 AC 或 DC 电源正常而继电器是断开的,则需

要更换框架。

⑵ 查找故障步骤

首先,插上编程器,并将开关打到 RUN 位置,

然后按下列步骤进行检查。

① 如果 PLC 停止在某些输出被激励的地方,一

般是处于中间状态,则查找引起下一步操作发生的信

号(输入,定时器,线圈,行程开关等)。编程器会

显示那个信号的 ON/OFF 状态。

② 如果输入信号,将编程器显示的状态与输入

模块的 LED 指示作比较,结果不一致,则更换输入

模块。如发现在扩展框架上有多个模块要更换,那么,

在更换模块之前,应先检查 I/O 扩展电缆和它的连接

情况。

③ 如果输入状态与输入模块的 LED 指示指示一

致,就要比较一下发光二极管与输入装置(按钮、限

位开关等)的状态。如二者不同,测量一下输入模块,

如发现有问题,需要更换 I/O 装置,现场接线或电源;

否则,需要更换输入模块。

④ 如信号是线圈,没有输出或输出与线圈的状

态不同,就得用编程器检查输出的驱动逻辑,并检查

程序清单。检查应按从右到左进行,找出第一个不接

通的触点,如没有通的那个是输入,就按第二个和第

三个节点继续检查该输入点,如是线圈,检查该线圈

所控制的通、断。要确认是哪个继电器所影响的逻辑

操作。

⑤ 如果信号是定时器,而且停在小于 999.9 的非

零值上,则要更换 CPU 模块。

⑥ 如果该信号控制一个计数器,首先检查控制

复位的逻辑,然后是计数器信号。

4. PLC 组件的更换

更换 PLC 系统组件的步骤

⑴ 更换框架

① 关闭切断 AC 电源;如装有编程器,取掉编

程器。

② 从框架右端的接线端板上,取下塑料盖板,

拆去电源接线。

③ 取下所有的 I/O 模块。如果原先在安装时有

多个工作回路的话,不要搞乱 I/O 的接线,并记下每

个模块在框架中的位置,做好标记,以便重新插上时

不至于搞错。

④ 如果是 CPU 框架,拔除 CPU 组件和填充模块。

将它放在安全的地方,以便以后重新安装。

⑤ 卸去底部的二个固定框架的螺钉,松开上部

二个螺钉,但不用拆掉。

⑥ 将框架向上推移一下,然后把框架向下拉出

来放在旁边。

⑦ 将新的框架 从顶部螺钉上套进去,装上底部

螺钉,将四个螺钉都拧紧。

⑧ 插入 I/O 模块,注意插入位置要与拆下时一致。

如果模块插错位置,将会引起控制系统危险的或者错

误的操作,但不会损坏模块。

⑨ 插入卸下的 CPU 和其他模块,在框架右边的

接线端上重新接好电源接线,再盖上电源接线端的塑

料盖。

⑩ 检查一下电源接线是否正确,然后再通上电

源。仔细地检查整个控制系统的工作,确保所有的 I/

O 模块位置正确,程序有没有发生变化。

⑵ CPU 模块的更换

① 切断电源,如插有编程器的话,把编程器取掉。

② 向中间挤压 CPU 模块面板的上下紧固扣,使

它们脱出卡口。

③ 把模快从槽中垂直拔出,如果 CPU 上装着

EPROM 存储器,把 EPROM 取下,装在新的 CPU 上。

④ 首先将印刷线路板对准底部导槽。将新的

CPU 模块插入底部导槽。轻微的晃动 CPU 模块,使

CPU 模块对准顶部导槽。把 CPU 模块插进框架,直

到二个弹性锁扣扣进卡口。

⑤ 重新插上编程器,并通电。

⑥ 在对系统编程初始化后,把录在磁带上的程

序或是计算机中的程序重新装入。仔细检查整个系统

的操作是否正常。

第79页

39

技术交流 │ Technology Matters T

⑶ I/O 模块的更换

① 切断框架和 I/O 系统的电源,卸下 I/O 模块接

线端上塑料盖,拆下有故障模块的现场接线;拆去 I/

O 接线端的现场接线或卸下可拆卸式接线插座,这要

视模块的类型而定。给每根线贴上标签或记下安装连

线的标记,以便于重新连接。向中间挤压 I/O 模块的

上下弹性锁扣,使它们脱出卡口,垂直向上拔出 I/O

模块。

② 仔细检查模块的插座接触面有无污染,如果

有污染,可以采用棉球蘸医用酒精进行清洗并且待其

干燥。

③ 重新安装插入新的相同型号 I/O 模块,安好

卡口,重新牢固连接拆卸的接线,通电仔细检查系统

的操作是否正常。

5. 动作程序发生误动作的可能原因:

在一些挤出吹塑中空成型机的实际运行中,可能

遇到发生 PLC 程序控制器出现误动作的情况的发生,

误动作的表现比较多样性,如前后动作顺序发生变化,

设备在静止状态型突然启动,一旦控制系统发生这种

乱动作状况,将可能导致不安全的事故发生,严重时

可能危害操作人员或设备维修人员的人身安全。究其

原因可能有以下几种状况出现。

⑴ PLC 控制器的输入输出线的外表塑料绝缘破

裂或是磨损,导致输入、输出信号发生干扰,错乱,

这种情况出现比较普遍,但是在现场维护中有时候很

难查找具体的线路破损的地方,需要细致查找才行。

⑵ PLC 控制器模块的插脚部分与插座接触不良,

插脚部分污染较重发生信号短路,这些故障可以采用

医用酒精进行清洗干净,清洗时注意防火即可,这类

故障并不少见,特别是一些环境条件相对较差的场

地,以及设备使用年限较长的吹塑机生产线更加容易

发生。

⑶ PLC 内部输入、输出继电器或是外围输入、

输出继电器发生故障,可进行零件更换或是修复。

⑷接线排可能因为环境污染导致信号短接,这种

状况容易发生在一些长期没有对电控箱进行有效清洁

的情况下。

在电气控制系统中,其它电气零部件的维护保养

工作相对要简单一些,但是,每年季节变化时气候环

境条件的突然变化都是值得重视的,按照相关的技术

要求进行定期的维护保养工作是保障设备正常运行的

基础。

欧盟新包装废弃物指令有望推动再生塑料行业发展

欧盟新的包装废弃物指令可能会推动再生塑

料的发展,在塑料行业的领导者看来,这对企业

是好事。

指 令 规 定 到 2030 年 塑 料 饮 料 瓶 的 回 收 率

要达到 30%,其他类型的塑料包装回收率达到

35%。对于啤酒和软饮料容器,到 2030 年包装回

收率将达到 10%,到 2040 年将达到 25%。

这样一个庞大的提案肯定会产生问题并经过

修订,因此最终版本可能会有所不同,但总体概

念是受到塑料行业人士欢迎的。

在今年德国举办的 K 展上,欧洲塑料贸易集

团主席 Marco ten Bruggencate 告诉观众,这样的

政策对原生树脂行业的新商业模式有好处。

他在演讲后的采访中,特别提到了欧盟的新

包装指令,他认为,随着塑料行业增加对回收的

投资,这些政策将是刺激再生材料需求和证明回

收投资合理的关键。

第80页

40

S 标准与法规 │ Standards & Regulations

2022 年 11 月 30 日,欧盟委员会如约发布了新的

《包装和包装废弃物条例提案》。纵览该提案,可以

明显的发现较以前的《包装和包装废弃物指令》,一

方面其有很多理念是一脉相承的,比如作为科学依据

的全生命周期评价和作为管理依据的垃圾层级管理,

但另一方面新提案也提出了众多的新措施与目标。本

条例主体文件一共包含了解释性备忘录,解释条约

141 条,执行条约 12 章(Chapter)65 款(Article)以

及法律财务声明共计四大部分,同时附带了 13 个附

件及影响评价报告。

本文着重对提案主体文件的执行条约部分进行翻

译和解读,以探讨欧盟在包装和包装废弃物领域未来

的发展方向。

出台背景

按照欧盟的立法框架,条例比指令具有更高的法

律效力,更重要的是减少了指令给予各成员国制定本

国法规的自由权。在本条例的解释性备忘录以及解释

条约中,可以清晰的了解到本次条例出台,并替代原

有指令的背景原因。

1. 市场良性发展的考虑:各个成员国之间,在指

令的框架下,制定的本国法律法规在严格程度上具有

很大差异,这造成了欧盟国家内部市场的不统一。所

以需要条例的出台,以保证一个统一的法律框架,平

等应用于所有的欧盟国家。

2. 目标执行效果的考虑:在原有指令下,缺乏解

决很多新生问题的有效措施,这造成很多欧盟成员国

可以预见的无法达成 2025 和 2030 的目标。

3. 各政策间一致性的考虑:欧洲深刻认识到实现

绿色转型和自有资源市场的重要性,过去三年频繁出

台了《绿色新政》《欧洲循环经济行动计划》等一揽

子政策,原有的指令已经很难与这些新政策形成呼应,

需要新的法律文件支持。

在本条例的执行条约第 1 章第 1 款主题中,也对

应上述的三个原因设立了相应的条目。

——该条例为包装全生命周期的关于环境可持续

和标签提出了要求,以允许其进入市场,并且为生产

者责任延伸制度、包装废弃物的收集、处理和回收提

出了要求。

——该条例有助于欧盟内部市场的有效运作,通

过协调各国家在包装和包装废弃物方面的措施,避免

欧盟内部的贸易障碍、扭曲和限制竞争,同时在高度

环保的基础上,防止或减少包装和包装废弃物对环境

和人类健康的不利影响。

—— 该 条 例 通 过 设 置 与 废 弃 物 管 理 指 令

(Directive 2008/98/EC)第 4 款一致的垃圾层级管理

制度,向循环经济转型作出贡献。

下面就让我们沿着垃圾层级管理的顺序:预防产

生 Prevention,减量化 Minimization,再利用和再灌

装 Reuse&Refill,回收 recycling,了解欧洲包装和包

装废弃物的循环经济之路。在正式开始走上这条循环

之路之前,先要了解一个首次在本条例中提出的议

题——标签。

标签和信息

标签

在条例执行条约的第一句话就提到了包装要遵守

环境可持续性和标签的要求。标签的统一是保证欧

盟内部市场统一运行的最直观因素。在第 4 款(free

movement 自由流动)中提出:“只有符合本条例要

求的包装才可以投放市场。”同时提出“成员国不可

以禁止、限制或阻碍符合本条例要求的包装,即使这

些包装不符合各个成员国本国的要求。”

欧洲包装与包装废弃物政策梳理

◎ 钱名宇

德国国际合作机构(GIZ)

第81页

41

标准与法规 │ Standards & Regulations S

条例对于包装提出的可持续性要求在第 5 ~ 10

款,标签的要求在第 11 款。而在第 12 款(包装垃圾

接收容器)和第 44 款(押金制)中对于标签的要求

也有所体现。

——本条例生效之日起 42 个月内,包装的标签

应包含其材质成分信息,此义务不适用于运输包装,

但适用于电子商务包装。

——本条例生效之日起 48 个月内,应使用二维

码或其他电子数据载体提供包装的可重复使用性的信

息,包括可重复使用系统和收集点的可用性,以追溯

行程(trips)和周转(rotations)信息。此外可重复

使用包装应清晰标注,以与一次性包装在销售时进行

区分。

信息

标签的一个主要功能,就是为消费者提供必要的

信息。条例除了对于标签的要求以外,还在第 7 章包

装和包装废弃物管理第 49 款对包装废弃物的防止产

生和管理的信息提出了要求:

——生产商和生产者责任组织,应为最终用户,

特别是消费者,提供关于防止废弃物产生和包装废弃

物管理的信息。

——信息可以通过如下方式传达:网站或其他电

子信息,公众信息,教育课程和公众倡导活动,易被

公众理解的语言符号或语言。

防止垃圾产生与包装最小化

包装垃圾减量化

在条例的第 7 章包装和包装废弃物管理第 38 款

包装废弃物的防止产生中,提出了如下目标:

与 2018 年向欧盟委员会汇报的人均包装废弃物

产生量相比,成员国应该减少人均包装废弃物的产生:

——到 2030 年,减少 5%;

——到 2035 年,减少 10%;

——到 2040 年,减少 15%。

根据 EuroStat 的统计数据,2020 年欧洲人均年包

装废弃物产生量是 177.24 公斤,而作为本条例基线

的 2018 年则是 173.25 公斤,整体仍然处于上升的趋

势。2018 年包装废弃物人均产生量最多的国家是德

国 227.49 公斤,而最少的国家是克罗地亚仅为 67.75

公斤。高于或接近(170 公斤)欧盟平均标准的国家

仅有 8 个。我们一直强调共同但有区别的责任,将此

减量化的目标同等应用于所有国家,明显对克罗地亚

这样的国家有失公允。

塑料手提袋

本条例的第 4 章第 29 款中对塑料手提袋的减量

和替代提出了要求,在第 7 章信息和汇报第 50 款向

欧盟委员会汇报中对报告减量效果提出了要求。延续

之前 2015 版指令的要求,本条例继续要求各个成员

国采取措施,实现持续减少轻质塑料手提袋的消费,

目标是到 2025 年 12 月 31 日,将人均年消费量减少

到 40 个或同等重量的目标,且保持下去。

在这里需要明确几个概念,2015 年版的指令中

已经做出明确的定义,将塑料手提袋分为超薄(very

lightweight,壁厚< 15 微米)和轻质(lightweight,壁

厚< 50 微米)。在本条例中又新加了两个定义,厚

(thick,壁厚 50 ~ 99 微米)和超厚(very thick,壁

厚> 99 微米)。

——成员国可以将超薄塑料手提袋从人均消费量

目标中豁免。如果这些超薄塑料手提袋是处于卫生目

的考虑,或者是为销售散装食品以防止食物浪费而采

用的包装。成员国可以采取进一步措施,评估使用超

薄轻质塑料手提袋或厚塑料手提袋替代轻质塑料手提

袋的可行性。

——成员国应该每个日历年独立汇报超薄轻质塑

料手提袋、轻质塑料手提带和厚塑料手提袋的人均年

消费量;可以汇报超厚塑料手提袋的人均年消费量。

通过解读上述条款,可以清晰的发现,欧盟在包

装的轻质化和减少塑料废弃物总量方面的思路。减量

化目标主要是针对轻质塑料手提袋的消费。而允许将

超薄塑料袋纳入豁免清单,则是为了鼓励销售散装食

品,为了保证其卫生条件,超薄塑料袋已经具备其基

本功能。这也符合欧盟的一贯思路,即包装的设计应

采用能保证功能的最低限度。(在本条例的可堆肥包

装条款中另规定了超薄塑料袋可以使用可降解材质)。

于此同时,亦鼓励使用厚塑料袋替代轻质塑料袋,但

无论是超薄还是厚,均要求进行环境影响评估。从报

告条款中,欧盟对于超薄、轻质和厚塑料手提袋的强

制汇报也清晰地反映出欧盟对于上述塑料手提袋的环

境影响是同等存疑的。

包装最小化

在条例的第 2 章可持续性要求第 9 款包装最小化

中,提出了如下要求:

——包装的设计应使其重量和体积减小到确保其

功能所需的最低限度,同时考虑包装的材质。

第82页

42

S 标准与法规 │ Standards & Regulations

——不需要符合附件 IV 所列的性能标准的包装,

以及具有只为增加产品的感知体积的包装,包括双层

壁、假底和不必要的隔层,均不得投放市场,除非该

包装的设计属于欧盟立法保护的原产地地理标识。

——包装的剩余空间应做到确保其功能的最低限

度,a)对于销售包装,与被包装产品的总体积及其

特性相关;b)对于集合包装和运输包装,包括电子

商务的包装,与被集合和运输的产品及其销售包装的

总体积相关。

——为了评估是否符合本条规定,由碎纸、气垫、

气泡袋、海绵填充物、泡沫填充物、木棉、聚苯乙烯、

发泡塑料片或其他填充材料填充的空间应被视为剩余

空间。

可堆肥包装

在 2018 版指令修订中提出,培养可持续的生物

经济有助于减少欧盟对进口原材料的依赖。生物可降

解包装废弃物如果最终经由堆肥或厌氧处理,且最终

产品应用于土地,可以算做回收率,而如果焚烧用于

能源回收,则无法算做回收,并明确支持氧化降解不

属于生物可降解材料。

在新条例中的第 2 章可持续性要求第 8 款可堆肥

包装中规定:

——在条例生效之日起 24 个月内,参照第 3 款

第 (1) 条的 (f) 和 (g) 点的包装(茶或咖啡包、一次性

茶或咖啡服务单元,且同茶或咖啡一同使用并处置)、

果蔬的标签以及超薄塑料手提袋,其材料在生物废弃

物处理设施内,在工业可控条件下降解的,可以采用

堆肥可降解塑料。

——在有适当的废弃物收集和处理设施可以保证

上一条的废弃物进入有机废弃物管理流的前提下,各

个成员国有权要求,只有当能够证明轻质塑料手提袋

可以完全由生物降解塑料聚合物制造,且可以在工业

可控条件下降解,才可以在市场上首次提供这些轻质

塑料袋。

——在条例生效之日起 24 个月内,除上述两条

包装外的其他包装,包括由生物可降解材料所制包装,

均应允许进行材料回收,且不可以影响其他废弃物流

的回收性。

——另该条例在解释条款第 45 条明确指出,可堆

肥包装并不适用于家庭堆肥,应避免消费者产生混淆。

可重复使用与可重复灌装

虽然可重复使用 Reuse 的概念在之前的指令中就

已经多次提及,且在 2018 年指令修订版中提出要加

强设计为可重复使用 design for reuse,但是直到本次

条例的出台才首次对可重复使用提出了目标。为了更

好的定义重复使用,条例在第 3 章名词解释中加入了

两个新的概念 trips 和 rotations。行程(Trips)指包装

从灌装或装载到清空或卸载之间的转换,是 rotation

的一部分或单独进行;周转(rotations)指的是可重

复使用包装从与它要包含、保护、处理、运输或展示

的产品投入市场的一刻起,到它已经准备好在系统内

被再次使用且连同产品再次提供给最终用户的一刻为

止的一个循环。

在条例的第 2 章可持续性要求第 10 款可重复使

用包装中规定了只有满足下列条件的才可被考虑为可

持续包装。

(a) 其构思、设计和投放市场的目的是为了再次

使用或再次灌装;

(b) 其构思和设计是为了在通常可预测的使用条

件下,完成尽可能多次的行程和周转;

(c) 其可以在不损坏包装的情况下进行多次清空

和卸载;

(d) 能够在确保符合使用安全和卫生要求的情况

下进行清空、卸载、灌装或装载;

(e) 能够按照附件 VI 的 B 部分的规定进行修整,

同时保有发挥预设功能的能力;

(f) 可以在保持被包装产品的质量和安全的情况

下进行清空、卸载、灌装或装载,并允许贴上标签,

提供有关该产品的特性和包装本身的信息,包括确保

安全、充分使用、可追溯性和保质期的任何相关说明

和信息;

(g) 可以在对操作人员的健康和安全没有风险的

情况下进行清空、卸载、灌装或装载;

(h) 当其成为第 6 款规定的废弃物时,符合可回

收包装的具体要求。

条例的第 4 章、第 5 章和第 7 章,规定了经营者

对可重复使用和可重复灌装包装的义务。第 26 款则

对重复使用和重复灌装提出了目标。

回收

回收目标

此次新发布的条例并没有对 2018 年提出的回收

目标进行任何的调整,但是在第 7 章包装和包装废弃

物管理第 46 款中为各个成员国完成单项目标设定了

第83页

43

标准与法规 │ Standards & Regulations S

一定的缓冲。

新条例提出,在不影响 2025 年整体回收目标的

情况下,成员国可将单项目标规定的最后期限最多推

迟 5 年,但须符合以下条件:

(a) 推迟期间对目标的降低仅限于单个目标降低

15% 或两个目标分配最多 15 个百分点的降低;

(b) 由于推迟期间对目标的降低,单个目标的回

收率不得低于 30%;

(c) 由于推迟期间对目标的降低,玻璃和纸的回

收率不得低于 60%;

(d) 最迟在期限前 24 个月,成员国通知欧盟委员

会,并根据附件 XI 向委员会提交一份实施计划。

回收性要求

本条例的第 2 章可持续性要求第 6 款可回收包装

中非常明确的提出:所有的包装都应该是可回收的。

并在第 3 章名词解释中首次加入了设计为回收 design

for recycling 的定义,设计为回收就是指包装的设计,

包括包装的独立部件,要确保其可回收性,并可以先

进的收集、分选和回收。

条例规定了只有满足下列条件的包装才可被考虑

为可回收包装。

(a) 其设计是为了回收,从 2030 年 1 月 1 日实施;

(b) 其可以根据第 43 款第 (1)、(2) 点被实际的和

有效的分开收集;

(c) 其可以被分选进特定的废弃物流,而不会对

其他废弃物流的可回收性造成影响;

(d) 其可以被回收以生产质量合格的再生材料并

替代原生材料;

(e) 其可以被规模回收,从 2035 年 1 月 1 日期实施。

从 2030 年 1 月 1 日起,如果包装根据设计为回

收的指标评估变现为 E,则不被考虑为可回收性。指

标应至少基于附件 II 表 2 中所列参数。

除了设定什么是可回收包装的标准外,在新条例

中首次引入了一个新的概念——规模回收 (recycled at

scale),即通过先进的基础设施和工艺收集、分选和

回收的,覆盖至少联盟 75% 的人口,包括符合第 47

款第 (5) 条从联盟出口的包装废弃物。以避免回收设

计沦为纸上谈兵。

欧盟委员会应对附件 II 表 1 中所列各类包装建

立方法学,以评估其是否为规模可回收包装,该方法

应基于至少如下要素:

(a) 在欧盟整体市场的包装投放量,及在单个成

员国的市场投放量;

(b) 在欧盟整体市场和单个成员国,根据附件 II

表 1 所列各类材料包装的分类收集数量;

(c) 在欧盟整体市场和单个成员国,根据附件 II

表 1 所列各类包装材料的包装废弃物收集率,或者当

此类包装材料的包装废弃物的收集率数据不可得时,

根据第 47 款第 (3) 条据平均损失率所做假设;

(d) 在欧盟整体,根据附件 II 表 1 所列,单类包

装材料的分选和回收基础设施能力。

塑料包装最少再生料含量要求

决定一个材料是否真正能够被回收,除了其本身

的材质和设计外,其再生料的市场其实起了更重要的

作用,早在 1994 年版的包装和包装废弃物指令中,

就明确规定,各国所采用的措施应包含拓展再生材料

的市场。

在条例的第 2 章可持续性要求第 7 款塑料包装最

少再生料含量中规定:

从 2030 年 1 月 1 日起,包装的塑料部分应包含

如下最小百分比的消费后再生塑料材料,每一个包装

单元:

(a) 由 PET 为主要成分制作的接触敏感型包装,

30%;

(b) 由非 PET 的塑料材料制作的接触敏感型包装,

除了一次性塑料饮料瓶,10%;

(c) 一次性塑料饮料瓶,30%;

(d) 除上述之外的塑料包装,35%。

从 2040 年 1 月 1 日起,每一个包装单元:

(a) 接触敏感型塑料包装,除了一次性塑料饮料

瓶,50%;

(b) 一次性塑料饮料瓶,65%;

(c) 除上述之外的塑料包装,65%。

结论

通过新出台的包装和包装废弃物条例,可以明显

的看到欧盟一方面在为了达成更有雄心的环境和气候

目标方面所作的努力,另一方面也能够看到其建立统

一的欧盟自我资源市场的决心。此次将指令提升为条

例,同时提出的众多具有创新性的措施和目标,将对

欧盟的乃至全世界的包装行业,以及与之相关的众多

行业,产生深远的影响。

第84页

44

S 标准与法规 │ Standards & Regulations

常用危险化学品试剂安全贮存技术

要求研究

◎张愚,周燕,谭茜,吴军

(四川省危险化学品质量监督检验所,四川成都,610031)

摘 要:通过对四川省中小微化工企业和其他使用单位的调查,选取 10 种常用的危险化学品试

剂,对其安全贮存技术要求进行综合研究,形成理化特性、包装要求、贮存条件、不相容要求和急救

措施等技术要求,为四川省中小微化工企业等使用单位提供系统、实用的技术规范,能够在预防危险

化学品试剂存储安全事故方面发挥积极作用。

关键词:危险化学品试剂;安全贮存;技术要求

Study on the Technical Requirements for Safe Storage of Commonly

Used Hazardous Chemical Reagents

ZhangYu, ZhouYan, TanQian, WuJun

(Sichuan Dangerous Chemical Products Quality Supervision & Inspection Institute, Chengdu 610031,

Sichuan, China)

Abstract:Through the investigation of small and micro chemical enterprises and other users in Sichuan

Province, select 10 commonly used hazardous chemical reagents to comprehensively study the technical

requirements for safety storage, form physical and chemical characteristics, packaging requirements, storage

conditions, incompatible requirements, first aid measures, and provide systematic and practical technical

specifications for small and micro chemical enterprises in Sichuan Province, and can play a positive role in

preventing safety accidents of hazardous chemical reagents.

Keywords:hazardous chemical reagent; safe storage; technical requirement.

化学试剂是指在化学试验、化学分析、化学研究

及其他试验中使用的各种纯度等级的化合物或单质。

化学试剂是进行化学研究、成分分析的相对标准物质,

是科技进步的重要条件,广泛用于物质的合成、分离、

定性和定量分析,企业、高校、科研院所、检验检测

机构在日常化学分析工作中都离不开化学试剂。化学

试剂中大多数属于危险化学品,危险化学品试剂具有

易燃、易爆、腐蚀和有毒等特性,贮存过程中处理不

第85页

45

标准与法规 │ Standards & Regulations S

当容易引起质量安全事故,造成人员伤亡、财产损失

和环境污染,社会及公众的关注度较高。近年四川省

内高校实验室、中小微化工企业因危险化学品贮存不

当引发的火灾、爆炸事故频发,中小微化工企业存在

的主要问题是缺乏相关的系统知识,对危险化学品试

剂的理化特性、包装要求、贮存条件、不相容要求和

急救措施等技术要求掌握不清楚、了解不全面。

国内对常用化学危险品贮存已有一定程度的研

究,如 GB 15603—1995《常用化学危化品贮存通则》

明确了化学危险品贮存的基本要求、贮存场所的要求、

化学危险品的养护、化学危险品出入库管理、消防措

施、废弃物处理以及人员培训等要求,该标准更加适

用于使用量、贮存量较大的化工生产性领域,而对使

用量、贮存量不太大的化学试验、化学分析领域存在

局限性,没有考虑危险化学品试剂在实验室活动中包

装要求、急救措施等技术要求。这对四川省中小微化

工企业等使用单位系统把握相关技术要求,有效实施

危险化学品试剂安全贮存造成了困难。

1 研究概况

1.1 研究对象和范围

为更好解决四川省中小微化工企业等使用单位在

危险化学品试剂安全贮存方面的实际问题,通过调查

问卷,确定化学分析中最常用的氢氧化钠、硫酸、硝

酸银、高锰酸钾、乙酸乙酯、盐酸、高氯酸、乙醇、

丙酮和四氯化碳等 10 种危险化学品试剂作为研究对

象,系统研究、梳理和归纳常用危险化学品试剂的理

化特性、包装要求、贮存条件、不相容要求和急救措

施等技术要求。

1.2 理化特性

危险化学品试剂的物理特性为常温常压下物质的

颜色、存在状态和水溶性等;化学特性为根据试剂常

温下的状态,选取与危险性密切相关的参数:液体一

般选取熔点、沸点、相对密度(相对于水)、闪点和

爆炸极限;固体一般选取熔点、相对密度(相对于水)。

1.3 包装要求

危险化学品试剂采用 GB 15346《化学试剂包装及

标志》规定的包装方法。

1.4 贮存条件

为安全贮存危险化学品试剂,需满足的适宜贮存

场所、温湿度要求等。

1.5 不相容要求

两种及以上危险化学品试剂混合存放,会发生放

热、着火、爆炸、聚合和有毒有害物质产生的性质。

1.6 急救措施

当人员意外受到危险化学品试剂伤害后需采取的

急救措施,着重现场急救。

2 研究结果

针对四川省中小微化工企业等使用单位的实际情

况,对已确定的 10 种危险化学品试剂,查阅现有公

认研究文献资料,如《常用危险化学品包装储存运手

册》、《常用危险化学品应急速查手册(第三版)》

和《危险化学品安全技术全书(第三版)》,结合四

川省危化所在化学品物理危险性鉴定和分类、危险化

学品试剂管理方面的专业技术,对比异同、分析归纳

和梳理总结,形成针对这 10 种常用危险化学品试剂

的理化特性、包装要求、贮存条件、不相容要求和急

救措施等的技术特性内容。

2.1 氢氧化钠

化学式:NaOH,别名:苛性钠、烧碱。

2.1.1 理化特性

白色均匀粒状或片状固体,易吸收空气中水分

及 二 氧 化 碳、 易 溶 于 水; 熔 点:318.4 ℃; 沸 点:

1390℃;相对密度:2.13。

2.1.2 包装要求

按 GB 15346《化学试剂包装及标志》进行包装、

贮存与运输,按 GB 15258《化学品安全标签编写规定》

注明“腐蚀性物品”。

2.1.3 贮存条件

储存于阴凉、干燥、通风的贮存间,远离火种、

热源,室温不超过 30℃,相对湿度不超过 80%。

2.1.4 不相容性

与酸类、醛类(特别是顺丁烯二酸酐、丙烯腈)、

烷类以及金属或其他有机物都应隔离贮存。

2.2 硫酸

化学式:H2SO4。

2.2.1 理化特性

第86页

46

S 标准与法规 │ Standards & Regulations

无色澄清油状液体,无气味,能与水及醇任意混

合并放出大量热,暴露在空气中能迅速吸收水分;熔

点:10.5℃;沸点:330.0℃;相对密度:1.83(98.3%)。

2.2.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“腐蚀品”。

2.2.3 贮存条件

储 存 于 阴 凉、 通 风 的 贮 存 间, 室 温 不 超 过

30℃,相对湿度不超过 80%。

2.2.4 不相容性

与氧化剂、易燃物、有机物及金属粉末应隔离贮

存。能使铜、银等金属氧化成氧化物随即变为硫酸盐。

与强氧化剂接触,如氯酸盐能发生剧烈反应并能引起

火灾。遇碱金属如钾、钠等能引起燃烧爆炸。

2.3 硝酸银

化学式:AgNO3。

2.3.1 理化特性

无色或白色结晶,溶于水,在空气中易氧化,需

避光,遇有机物变黑;熔点:212℃;沸点:444℃;

相对密度:4.35。

2.3.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“氧化剂”。

2.3.3 贮存条件

储存于干燥、清洁的贮存间,远离火种,热源;

室温不超过 30℃,相对湿度不超过 80%。

2.3.4 不相容性

与易燃、可燃物、还原剂、硫和潮湿物品等应隔

开贮存。

2.4 高锰酸钾

化学式:KMnO4,别名:过锰酸钾、灰锰氧。

2.4.1 理化特性

深紫色细长斜方柱状结晶,有金属光泽,能溶于

水;味甜而甜,溶于水;遇乙醇及其他有机溶剂则还

原为低价锰化合物;熔点:240℃;相对密度:2.7。

2.4.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“氧化剂”。

2.4.3 贮存条件

储存于阴凉、通风、干燥、防火的贮存间,门窗

严密,避免阳光直射;室温不超过 32℃,相对湿度

不超过 80%,可与其他高锰酸盐共同储放。

2.4.4 不相容性

与乙醇、乙醚、硫磺、磷、硫酸、双氧水等接触

会发生爆炸;与甘油混合能发生燃烧;与铵的化合物

混合有引起爆炸的危险,应隔开贮存。

2.5 乙酸乙酯

化学式:C4H8O2,别名:醋酸乙酯。

2.5.1 理化特性

无色透明易燃液体,有水果香味,易挥发,微溶

于水,溶于乙醇,有麻醉性;熔点:-83℃;沸点:

77.2℃;相对密度:0.9(20℃);闪点:7.2℃;爆炸

极限:2.2%—11.5%。

2.5.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“易燃品”。

2.5.3 贮存条件

储存于阴凉、通风、干燥的贮存间;室温不超过

30℃。

2.5.4 不相容性

其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高

热能引起燃烧爆炸,与氧化剂接触猛烈反应。应与氧

化剂、强酸、强碱隔开贮存。

2.6 盐酸

化学式:HCl,别名:氢氯酸。

2.6.1 理化特性

无色或浅黄色透明液体,有刺鼻的酸味,工业品

含氯化氢≥ 31%,在空气中发烟,与水混溶,与碱发

生放热中和反应;沸点:108.58℃(20.22%);相对密度:

1.10(20%)、1.15(29.57%)、1.20(39.11%)。

2.6.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“腐蚀性物品”。

2.6.3 贮存条件

储存于阴凉、通风、防火的贮存间,远离火种、

热源;室温不超过 30℃,相对湿度不超过 85%。

2.6.4 不相容性

与金属及金属氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氯酸盐、

硫化钙等能发生剧烈化学变化;与碱中和能反应产生

大量热;与氰化物接触能产生剧毒的氰化氢气;与 H

发孔剂接触能立即引起燃烧,应隔离贮存。

2.7 高氯酸

化学式:HClO4,别名:过氯酸。

第87页

47

标准与法规 │ Standards & Regulations S

2.7.1 理化特性

无色澄清液体,有挥发性,极易吸湿,溶于水能

产生高热;熔点:-112℃;沸点:19℃;相对密度:1.768

(22℃)。

2.7.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“氧化剂”。

2.7.3 贮存条件

储存于通风、阴凉、干燥的贮存间,避免日光直

射;室温不超过 25℃,相对湿度不超过 80%。

2.7.4 不相容性

与有机物,易燃物、氧化剂、金属粉末以及其他

酸、碱应隔离贮存。在常温下遇乙醚、丙酮、乙酸、

乙醇、乙二醇都能引起激烈反应和燃烧爆炸;遇纤维

素、碳、五氧化二磷以及硫酸可能引起爆炸燃烧。

2.8 乙醇

化学式:C2H6O,别名:酒精。

2.8.1 理化特性

无色透明液体,有酒香和刺激性辛辣味,与水、

三氯甲烷、乙醚等混合,易吸水;沸点:78.3℃;

相对密度:0.789;闪点:13℃;爆炸极限:3.3%—

19.0%。

2.8.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“易燃物品”。

2.8.3 贮存条件

储存于阴凉、通风的贮存间,避免日光直射,室

温不超过 30℃。

2.8.4 不相容性

应与氧化剂、酸类、强碱等品隔离贮存。

2.9 丙酮

化学式:CH3COCH3,别名:二甲基酮、阿西通。

2.9.1 理化特性

无色透明液体,具有特殊臭味、易燃,能与水、

醇及多种有机溶剂互溶;沸点:56.5℃;相对密度:0.80;

闪点:-20℃;爆炸极限:2.5%—13.0%。

2.9.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“易燃液体”。

2.9.3 贮存条件

储 存 于 阴 凉、 通 风 的 贮 存 间, 室 温 不 超 过

26℃。

2.9.4 不相容性

与硝酸、过氧化氢等强氧化剂会发生剧烈反应,

形成不稳定的、具有爆炸性的过氧化物,应隔开贮存。

2.10 四氯化碳

化学式:CCl4,别名:四氯甲烷。

2.10.1 理化特性

无色透明液体,有特殊的芳香,极易挥发,微溶

于水,易溶于各种有机溶剂;熔点:-23℃;沸点:

76.8℃;相对密度:1.6。

2.10.2 包装要求

按 GB 15346 进 行 包 装、 贮 存 与 运 输, 按 GB

15258 注明“有毒品”。

2.10.3 贮存条件

储存于阴凉、通风的贮存间,远离火种、热源,

避免日光直射,室温不超过 30℃,相对湿度不超过

80%。

2.10.4 不相容性

应与食品化工原料隔开贮存,本品不会燃烧,但

遇明火或高温易产生剧毒的光气和氯化氢烟雾,在潮

湿的空气中逐渐分解成光气和氯化氢。

2.11 通用急救措施

2.11.1 皮肤接触

立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗接触

皮肤处至少 15min;就医。

2.11.2 眼睛接触

立即分开眼睑,用流动清水或生理盐水彻底冲洗

至少 10min;就医。

2.11.3 吸入

迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅,

如呼吸困难,给输氧;如呼吸、心跳停止,立即进行

心肺复苏术;就医。

2.11.4 食入

用水漱口,禁止催吐,给饮牛奶或蛋清;就医。

3 结论

常用 10 种危险化学品试剂安全贮存技术要求的

研究成果,将为四川省中小微化工企业等使用单位提

供危险化学品试剂安全贮存较为系统、实用的技术规

范,填补中小微化工企业等使用单位在危险化学品试

剂安全贮存方面的知识盲区,能够在预防危险化学品

试剂存储安全事故方面发挥积极作用。

第88页

48

F 行业资讯 │ Focus-on

前言:近期,美国 Currier 塑料制品公司大幅扩

产医疗 / 制药相关注塑和吹塑制品产能,大型洁净车

间、几台新设备即将投入使用。

医 疗 市 场 也 被 行 业 喻 为 医 疗“ 空 间”。 对 于

Currier 塑料公司而言,其医疗“空间”保持持续增

长态势——无论是字面上还是喻意上。在医疗保健领

域塑料耗材需求量持续增长的推动下,近期 Currier

在位于纽约州奥本总部附近新购置了一栋 75,000 平方

英尺(约 6968m2

)厂房,正在动工改造,预计 2023

年初投入使用。除公室和仓库区域外,最受瞩目的是

25,000 平方英尺(约 2323m2

)、ISO 8 级的一个大型

洁净车间,用于放置注塑和吹塑成型机。公司总部现

有一个 9000 平方英尺(约 836m2

)的 8 级洁净车间。

“在多个医疗保健细分市场,Currier 已成为复杂、

精密耗材的领先供应商。这种扩张将使我们有机会发

展更强大、更有价值的合作伙伴关系,”业务发展副

总裁罗恩·林格莱本称。

销售和营销经理罗布·克纳普补充道:“虽然新

厂房的建立是为了满足医疗保健领域的增长需求,但

我们也能够以此来继续服务其他领域的主要客户,如

一般包装产品。”

Currier 现有洁净车间放置有注塑机

和挤吹机,新洁净车间还会放置注拉

吹成型设备。

以吹塑产品为推手,美国 Currier

公司大举进军医疗耗材领域

◎马修·奈托夫 /《塑料技术》执行主编

译 / 中国塑协中空制品专委会

“我公司医疗耗材领域业务大幅增长,”Currier 塑

料公司销售和营销经理罗布·克纳普说。相对来讲,

医疗领域的专业吹塑制品供应商较少,因此,吹塑制

品也成为我们打开医疗市场的敲门砖,并借此将业务

延伸至注塑领域。”(照片:Currier Plastics)

第89页

49

行业资讯 │ Focus-on F

凭借吹塑制品进入医疗行业,再扩

展到注塑产品

Currier 刚刚举办了成立 40 周年庆典。公司成立

于 1982 年,主营业务为注塑成型制品;1996 年,引

入挤吹成型(EBM);2010 年引入注拉吹成型(ISBM);

2021 年 初, 又 引 入 第 一 台 注 吹 成 型(IBM) 机。

Currier 曾有过几台储料机头吹塑机,因业务原因停

用了。“但我们正在重新评估它,”克纳普说。

目前,公司共有 40 台注塑机(吨位从 44 至 500

不等),以及 34 台吹塑机——25 台挤吹机、8 台青

木固注拉吹成型机和 1 台 Jomar 注吹成型机,这些

设备创造了公司 6000 万美元 / 年销售额(该数字自

2014 年以来翻了一番)的绝大部分。

在新冠疫情大流行这三年间,Currier 共购置了 5

台全电动 EBM 成型机——3 台 Magic 用于医疗耗材

及 2 台考特斯 KBB 用于非医疗产品、1 台 Jomar IBM

成型机和 15 台注塑机。“将挤吹成型放置在洁净室

内的做法是独一无二的。”

除医疗耗材相关塑料产品外,Currier 业务还包

括容器和瓶盖等传统包装——如糖果瓶,洗发水及漱

口水等酒店洗漱用品瓶,以及一些电子连接产品。但

自 2017 年以来,医疗产品已成为公司业务主要组成

部分。Currier 专注于体外诊断(IVD)、床旁(POC)

测试和生命科学市场的医用耗材,产品包括用于冠状

病毒测试的注塑样品杯、样品管和瓶盖,以及试剂、

清洁溶剂、药品包装用吹塑瓶。

“我公司医疗耗材领域业务大幅增长,”Currier

塑料公司销售和营销经理罗布·克纳普说。相对来讲,

医疗领域的专业吹塑制品供应商较少,因此,吹塑制

品也成为我们打开医疗市场的敲门砖,并借此将业务

延伸至注塑领域。”现有的三个大客户都是以这种方

式与 Currier 实现深度合作的。

在现有的 ISO 8 级 9000 平方英尺(约 836m2

)洁

净车间内,放置着 5 台注塑机、1 台 Jomar 注吹机和

一台 Magic 挤吹机。“将挤吹成型放置在洁净室内的

做法是独一无二的。”克纳普称。“几台 Magic 小型

注吹机被分别用洁净篷布单独格挡开。”新洁净车间

将用于放置注塑机和挤吹机,甚至可能将一台青木固

注拉吹成型机搬迁进去,用于 PET 和 PC 制品生产。

未来,我们还计划将自动化装配线纳入洁净车间内。

车间外的 7 台注塑机专业生产医疗 / 制药相关产品。

化解现实挑战

过去三年,所有制造商都在各种困境中苦苦挣扎,

包括 Currier,而供应链不畅位居所有挑战之首。“去

年,我们在不断寻找某些材料应,克纳普回忆道。“而

今年我们不得不应对托盘和包装箱成本上涨 10-15%

的困扰。木托盘几乎找不到充足的供应渠道,无计可

施之下我们只能关停一条生产线。”

新 冠 大 流 行 导 致 很 多 制 造 工 厂 用 工 短 缺, 但

Currier 的情况稍好一些:“公司劳动力状况良好,”

克纳普说。“考虑到稳定性问题,我们取消了临时工

招聘。取而代之的是提高工资来留住人才。最近,公

司重启了因为疫情而暂停的 Routsis1、2、3 级培训,

该项目有助于留住员工。”

六周时间内,Currier 邀请意向人员举办了六次

公开面试,每次 7 到 18 人参加。“制造业工作不受

青睐,”纳普指出。“我们要向人们展示,现在的环

境与你祖父工作时期完全不同——我们的工厂干净、

安全,基本实现了自动化作业。”

如今新挑战出现了,而且还在不断深化。客户给

我提出很多可持续发展方面问题,”克纳普提到。“过

去,你只需要以合理价格供应给客户优质产品,我们

与客户工程团队紧密合作,以确保品质稳定,但现在

他们专门成立了一支致力于可持续发展的团队。”

“PCR 材料价格昂贵,且供应商少。因此我们

正尝试说服客户转为采用我们生产中产生的 PIR。”

在解决 ESG(环境、社会、治理)相关问题方面,

克纳普指出:“公司现有设备大多为全电动机,可以

节省能耗;包装箱全部采用 100% 回收材料;我们正

在开发可回用包装;公司照明采用节能 LED 灯;确

保不浪费水资源;确保遵守相关劳动法规。”

关 于 回 收, 他 补 充 道:“ 我 们 在 PCR( 消 费

后回收树脂)加工方面取得了一些进展。但问题是

它价格昂贵,供应商又少。我们基本每天都会使用

PCR,主要用于生产 HDPE 中型容器,个别产品的添

加率在 25% 到 50%。受制于 PCR 供应短缺,我们正

在尝试跟客户沟通转为采用 PIR(工业后回收材料)。

我们投资了大型工业造粒机,来回收利用自己产生的

废料。”

第90页

50

F 行业资讯 │ Focus-on

前 言:K 2022 展 会 上, 吹 塑 设 备 供 应 商

Ossberger 采用亨斯迈的 TPU 材料,现场演示了汽

车防尘套的生产。

自 从 吹 塑 设 备 制 造 商 Ossberger 准 备 在 K 2022

展 会 上 推 出 新 款 Pressblower 设 备, 亨 斯 迈 的 弹 性

体专家们就一直在背后为其提供技术支持。在今年

10 月于德国杜塞尔多夫展览中心举行的 K 2022 展

会上,Ossberger 首次公开展示了新型注塑吹塑设备

Pressblower SB2-260,该设备主要用于生产汽车防尘

套,也被称为空气悬挂减震套。

为展示 Pressblower SB2-260 设备精密成型能力,

Ossberger 使用亨斯迈的 Irogan A92 E4860 热塑性聚氨

酯,可在 27 秒循环时间生产净重约 150 克的防尘套,

每小时最多可生产 270 只。

全世界 90% 的汽车都在使用 Ossberger 设备生产

的防尘套,它们减少了汽车振动,创造了更稳定的驾

乘体验。

在 Pressblower SB2-260 的开发过程中,Ossberger

选择使用亨斯迈的 Irogan A92 E4860 TPU 来测试设备

的性能。TPU 是一种由聚酯构成的特殊弹性体,专

为挤出和注塑成型应用而开发。这种材料具有较高的

熔体稳定性,能够缩短循环时间,常被用作制造厚壁

和薄壁专业部件、厚壁挤出型材、气动管以及薄膜和

片材产品。

该公司表示,Irogan A92 E4860 TPU 生产的防尘

套具备出色的耐磨性。该材料具有弹性且重量轻,能

经受高动态应力,耐油耐磨,可适应严苛的底盘环境

要求,还能承受极端温度和持续震动以及路面碎片的

冲击。

Ossberger 的销售经理克劳斯·豪布解释说:“在

演示 Pressblower SB2-260 时,我们的可选材料并不多。

我们最终选择的是 Irogan A92 E4860 TPU,这种特殊

弹性体无论从加工还是性能方面来看,都能满足我们

的需求。亨斯迈的技术支持也是一流的,非常感谢团

队在我们研发新款 Pressblower 时给予的投入和协助。”

亨斯迈特种弹性体销售经理迈克尔·科尔姆表示:

“我们很高兴能够为 Pressblower SB2-260 提供支持。

Irogan A92 E4860 TPU 能得到认可得益于其可靠性和

高强度,我们期待看到它在新设备上的表现,并以此

扩大我们与 Ossberger 的合作。”

K 2022:亨斯迈 TPU 材料助力汽

车防尘套生产提质增效

◎《今日塑料》

译 / 中国塑协中空制品专委会

第91页

51

行业资讯 │ Focus-on F

前言:该款 PA 汽车油箱为单层结构,符合相关

法规要求。

近日,帝斯曼工程材料和雷诺两家公司联手推出

了业界首款混合动力汽车油箱轻量化解决方案,并已

在 K 2022 上展出。该油箱原材料 Akulon Fuel Lock 为

一种聚酰胺 6 (PA6) 混合物,采用单层挤出吹塑工艺

生产,可以显著减轻重量、降低成本,而不会影响安

全性或增加排放风险。油箱由帝斯曼工程材料项目合

作伙伴—RM 技术和法国 MTS France 两家公司联合

设计制造。

随着电动汽车不断发展,相关法规和标准也得到

不断完善。根据欧盟法规规定,乘用车二氧化碳排放

限值不能超过 95 克 / 公里,这就需要谨慎平衡材料

和设计,以最大限度提高燃油效率。传统燃油箱由钢

材制成,以防止挥发性化合物逸出,但这也极大增加

了车身重量。混合动力汽车所需油箱较小,提高了聚

合物解决方案的可行性,但高密度聚乙烯 (HDPE) 需

要和其他阻隔材料组成多层结构来获得某些功能,如

防渗透性,以承受插电式混合动力汽车固有的长时间

内压。

据 DSM 介绍,除多层结构外,HDPE 燃油箱构

造更加复杂,内部还需要加强筋来提高强度。Akulon

Fuel Lock 材料也用于生产燃油管,其单层结构渗透

率比通用 PA6 低 40%,且不需要额外的结构加强筋。

继在 Alpine A110 车上成功实现了全球首款 PA

汽车油箱商业化开发后,帝斯曼工程材料公司继续与

RM Technologies、MTS France 和雷诺合作,将帝斯曼

高性能材料与雷诺的燃料系统工程专业知识相结合,

为雷诺 CAPTUR E-Tech 插入式混合动力车提供工业

化解决方案。Akulon Fuel Lock 材料生产的单层燃油

箱具有轻量化、低渗透率优点,并符合相关法规要求。

Akulon Fuel Lock PA6 材料可采用注塑、吹塑、

和挤出成型工艺生产,适合电动汽车领域的快速设计

实践,其极高的型坯稳定性使得挤出型坯壁厚分布波

动很小,极佳的耐高低温特性为安全性提供了可靠保

障。Akulon Fuel Lock 还为逐渐式微的汽车油箱用单

层吹塑机提供了一次绝地反击的机会。

帝斯曼与雷诺合作开发混动汽车专

用单层油箱

◎斯蒂芬·摩尔 /《今日塑料》

译 / 中国塑协中空制品专委会

图片由斯蒂芬·摩尔提供

第92页

52

F 行业资讯 │ Focus-on

前言:布拉斯科公司(Braskem)总部位于美

国费城,是世界领先的原材料生产商,其子公司——

美国布拉斯科公司首席执行官马克·尼科利奇表示,

近期聚丙烯市场波动较大。

聚丙烯树脂市场的不可预测性在意料之中。

“我们虽然取得了亮眼业绩,但现在来看市场面

临较大波动。”行业资深人士马克·尼科利奇在 2022

年 K 展上表示。尼科利奇是美国布拉斯科的首席执

行官,该公司是巴西原材料巨头布拉斯科的子公司,

总部位于费城。

“由于之前供应紧张,人们大量囤积各种物资(聚

丙烯),现在正处于去库存时期” 。尼科利奇说。“大

卖场大量消费品堆积,导致现有供应链供处于过于求

局面。

他补充道,现在聚丙烯原材料供应趋于稳定,加

上产能提高,直接导致价格下滑。

尼科利奇说道,“2020 年底布拉斯科投产了一

条新的聚丙烯生产线 Project Delta,且运行良好”。“我

们对 Delta 的运行状况比较满意,很庆幸抓住了投资

的最佳时机。”

由于客户专注于可持续发展,布拉斯科现在可提

供六种聚丙烯和两种聚乙烯牌号,均含有回收材料。

“确实没有足够的优质聚丙烯可供回收,” 尼科利

奇说。

布拉斯科也是 Nexus Circular LLC 的投资方,后

者是一家化学回收公司,在亚特兰大有一个商业基地。

7 月,Nexus 宣布计划在芝加哥地区建立第二个站点。

2022 年 初, 布 拉 斯 科 的 I'm Green 品 牌 生 物 基

EVA 聚合物在不列颠哥伦比亚省温哥华本土鞋企的

童鞋系列 The Robbie 中投入生产。新鞋在鞋面和中

底材料中使用了甘蔗基 EVA 混合材料 Sugarlite。这

些鞋子可通过 Native Shoes Remix 项目完全回收。孩

子们可以免费将他们的旧鞋邮寄回 Native Shoes,用

于建设温哥华当地社区的游乐场。

同样在 2022 年,布拉斯科推出了两种新的循环

聚丙烯牌号,所含回料来自消费后废弃物的回收成分。

两种牌号均已获准用于美国食品和药物管理局的各种

食品接触应用,包括消费品包装、瓶盖、家庭用品和

一系列热成型应用。

尼科利奇表示,未来塑料加工企业需求增大,可

能会更多地依赖当地原材料生产商。他补充说,与新

冠疫情前相比,现在他们可以供应更多的树脂。

布拉斯科是巴西最大的石化公司,也是生物塑料

的主要供应商和北美最大的 PP 树脂生产商之一。公

司现有 8,000 名员工,2021 年销售额约 200 亿美元。

布拉斯克姆作为可持续创新推动者

亮相 2022K 展

◎弗兰克·埃斯波西托 /《塑料新闻》高级记者

译 / 中国塑协中空制品专委会

第93页

53

行业资讯 │ Focus-on F

德国杜塞尔多夫—从 2022 年 K 展的吹塑参展商

展示情况来看,节能和回料的加工应用成为两大发展

主线。以意大利吹塑机厂商 Plastiblow 为例,公司已

转向多层共挤设备,其能耗更低,加工消费后回收树

脂更快速高效。

“我们需要尽快提高能源效率,”总部位于意大

利科西嘉岛的 Plastiblow 销售经理弗朗切斯科·瓦鲁

扎说。

该设备的设计理念是,节省材料消耗,从而降低

能耗。据瓦鲁扎介绍,在连续挤出工艺中新设备具有

灵活性,可以从低吨位低产量伺服电机更换为大吨位

高产量电机。在大多配置中,三层共挤模头能效高,

每小时耗电量仅为 0.28 千瓦,该数值相对于工业包

装来说是较低水平。

另一发展重点是回料使用。在于杜塞尔多夫举

节能已成为 Plastiblow 发展主线

◎约瑟夫·普里韦勒

译 / 中国塑协中空制品专委会

行的 2022 年 K 展上,Plastiblow 在现场开机演示中使

用了法国树脂生产商 TotalEnergies 提供的聚乙烯混合

物,其中包含 50% 消费后回收树脂,其品质可与原

始 PE 相媲美,并且可着色。该设备为双工位,用于

生产 20L 三层工业包装堆码桶。

瓦鲁扎介绍,Plastiblow 是塑料加工集团 Plastimac

旗下的子公司,已与吹塑机生产商 Sipa SpA 建立了合

作关系。两家公司将交换客户名单,并计划在包装研

发解决方案方面展开合作。

今年 3 月,Plastiblow 与经销商合作伙伴 plasstec

USA Inc. 在 迈 阿 密 成 立 了 一 家 名 为 Plastiblow North

America LLC 的备件和服务中心,以便开展美洲业务。

瓦鲁扎认为,该中心为美国和墨西哥提供服务,而墨

西哥已成为 Plastiblow 的主要市场。

第94页

54

F 行业资讯 │ Focus-on

自 2020 年初以来,面对消费新变局,品牌方不

得不做出应对。对于高乐氏来说,首先是新冠疫情初

期漂白剂、湿巾等其他清洁产品被一抢而空。随之,

这些商品的销售额较 2020 年峰值大幅下滑,但仍高

于新冠疫情前。

随着即将到来的 2023 年,预期的经济衰退随之

来临,通货膨胀正迅速吞噬民众购买力,高乐氏正在

努力维护公司优势,确保行业领导地位。

总部位于加利福尼亚州奥克兰的高乐氏首席营销

官埃里克·施瓦茨(Eric Schwartz)在我们的姐妹报

纸《广告时代》(Advertising Age)主持的《广告时

代营销者简报》(Ad Age Marketer’s Brief)播客节

目中表示:“巨大的变化已经发生。”。

面对消费新变局,高乐氏如何应对

通货膨胀引起的购买力下降

◎罗达·米尔 /《塑料新闻》员工

译 / 中国塑协中空制品专委会

在 12 月 6 日发布的播客中,他指出,与新冠疫

情前相比,公司清洁业务的增长率已跃上新台阶,但

是公司及其供应商必须具有迅速改变计划的能力。

总部位于加利福尼亚州奥克兰的高乐氏也为其自

有清洁品牌供应部分瓶子。

随着通胀的加剧,高乐氏品牌正面临来自同行和

零售商的新竞争,因此,为客户创造价值成为他们首

要任务。这可能意味着在仓储零售商店为那些想囤货

的购物者提供更大的容器,而为那些手头现金较少的

人提供小容器。

“今后消费者将面临更多通胀压力,而且这些压

力不是一时半会可以缓解的,”施瓦茨说。

该播客也可以在流媒体网站上找到。

高乐氏生产车间

第95页

55

行业资讯 │ Focus-on F

在日常生活中,你有没有细数过身边有多少标

签?我想一般人不会在意这件事。

但标签无处不在,当你开始关注它们时会发现:

许多标签都存在缺陷,褪色、脱落、划痕、碎裂、腐

蚀问题。尤其在户外环境,这些问题更为明显。

贴标相关的技术攻关对于整个吹塑行业都不陌

生。因为吹塑产品很难用传统的方式进行贴标,所有

的方式都存在挑战。

但现在通过 VersaFlex 系统的高灵活度柔性热印

垫,制造商可以将标签压印到任何聚烯烃制品或容器

上,类似于使用熨烫法在 T 恤上印制图案。这一过

程被称为聚合贴标,简单来说就是将有色塑料组成的

图案印在载体薄膜上,然后再翻印到产品上,类似纹

身。这种标签不会遭受磨损或脱落,也因此解决了许

多传统标签应用所带来的问题。

新技术旨在为需要耐用性和可回收性的吹塑产品

提供解决方案,这项技术可以让它们在使用寿命期间

承受最恶劣的化学腐蚀以及暴露环境。

低表面能问题

许多吹塑产品是由聚烯烃树脂制造的,最常见的

是 PP 和 PE。这些塑料极其耐用且各具特点,成为吹

塑生产的理想材料。

聚烯烃具有抗腐蚀和在极端温度下自然膨胀(有

助于提高耐久性)的特性。它们能抵挡由化学清洗剂、

反复消毒和高压冲洗以及医疗中使用高压灭菌器所造

成的损伤。

它们几乎是医疗设备、容器等物品的完美选择,

但这一特性也带来了一个问题,那就是低表面能,因

为表面能越低,越难产生粘附效果。

表面能是用达因水平(dyn)测量的,较高的达

因水平表明材料具有更好的润湿性,这意味着粘合剂

和染料更容易粘附在材料上。例如,不锈钢的达因水

平为 1100 dyn/cm,铝为 840 dyn/cm,玻璃为 250 dyn/

cm。相比之下,低粘度聚四氟乙烯的达因水平为 18

dyn/cm, 而 PE 和 PP 的 达 因 水 平 为 31 dyn/cm 和 29

dyn/cm,由此可以很明显地看出给聚烯烃材料贴标

的难度了。

另一个问题则是聚合物对环境空气温度变化的响

应速度比钢快 10 倍。

聚合贴标技术

迈克尔·史蒂文森早在 20 世纪 80 年代就发明了

聚合贴标技术并获得专利,用于攻克吹塑产品贴标

Polyfuze公司推出聚合贴标技术,

助力吹塑行业再升级

◎诺尔·戴格尔,马蒂·马里斯 /Polyfuze Graphics 公司

译 / 中国塑协中空制品专委会

Polyfuze 公司的 VersaFlex 系统采用垫印式

设备。(图片来源:Polyfuze Graphics)

第96页

56

F 行业资讯 │ Focus-on

与将产品和标签粘附的传统方法不同,聚合贴标

技术实现了二者熔融表面的共聚。在应用过程中,将

标签和产品同时升温到熔点,就能让它们融合在一起。

融合的最终成果就是生产出一个无论环境、裸露

或使用情况如何,都能粘附在产品上的永久性标签。

在性能上,新标签作为产品的一部分也能实现基本功

能,同时材料的相容性也保障了它和产品在环境温度

变化时能做到同步缩胀。

VersaFlex 系统

传统的烫印设备可以提供聚烯烃吹塑产品贴标所

需的温度,但在灵活度上表现不佳。

为了解决这一问题,Polyfuze 公司研发了采用垫

印式设备的 VersaFlex 系统。垫印的功能是传递热量

而非蘸取染料,它的高灵活度能让标签贴合在柔性或

弯曲的产品上——这也是它被称为 VersaFlex 的原因。

同时,它能在非常低的冲压压力(4.465 kg/cm2

)下

使用,且可以弥补产品的生产误差以及表面缺陷。

与 产 品 接 触 的 VersaFlex 系 统 模 具 是 一 种 使 用

了 低 硬 度 硅 橡 胶 垫 的 独 特 加 热 部 件。 当 连 接 到 与

VersaFlex 兼容的设备时,模具和印垫将协同工作。

AutoTran 和 Trekk Design 等公司都在制造这种设备。

优势

与传统贴标方法相比,使用 VersaFlex 系统的贴

标方法在可持续性、安全性、追溯、认证、抗菌和品

牌推广方面颇具优势。

由于该标签使用完全兼容的聚合物材料制成,没

有使用染料、粘合剂或其他材料,因此能够与产品一

起进入回收闭环,从而简化了回收过程。

当传统标签受损时,生物危害安全信息也会随之

丢失。而新标签与产品完全融合,永远不会脱落或遭

受侵蚀,因此它们符合职业健康与安全管理局和美国

消费品安全委员会对于在产品可能造成伤害或死亡风

险时,必须配套永久性警告和安全信息的规定。

新标签的持久性意味着在资产管理中,让全供应

链具备可见性和可追溯性,并消除了伪造风险。

为进一步做好产品保护和追溯工作,生产商可以

将 D-Tect 晶体置入在标签或产品内,为产品安装“指

纹”,以防假冒。这些晶体无法被移除或仿造,且需

要使用定制的红外运动传感系统才能检测到。

除上述优势外,新标签还具备无粘合剂的优势。

传统标签在使用中不可避免地会脱落,脱落的粘合处

会滋生细菌和病原体,而新标签与产品完全融合,有

效杜绝了这一情况,因此在医疗行业中也更具安全优

势。此外,新标签还支持使用 Biocote 银离子抗菌技术。

最后,新标签能够有效帮助品牌推广。品牌名称

和 Logo 是消费者对品牌最直观的认知,也是最快识

别品牌的途径。新标签能够确保品牌始终完整地出现

在产品上,从而让该产品与竞品形成有效区分。

关于 Polyfuze 公司

通过简单的时间测试,我们发现传统标签会在产

品使用寿命内脱落、褪色、降解。当考虑到医疗环境

中诸如消毒、高温高压灭菌等额外影响时,标签失效

的进程会加速,产生的后果将不堪设想。

Polyfuze 公司致力于开发全球聚合物标签解决

方 案 并 将 它 们 推 广 至 各 行 各 业, 用 于 吹 塑 产 品 的

VersaFlex 系统就是其中之一。从可持续性、安全警

告和抗菌保护到品牌推广和防伪认证,聚合贴标技术

为产品提供诸多优势,让它们在恶劣的环境条件下也

能保障使用寿命。

聚合贴标技术无需使用粘合剂,仅利用热量就能将相

同聚合物制成的产品和标签永久粘合。

难题。

这是一项将两种独立低表面能塑料聚合物(聚烯

烃标签和聚烯烃产品)粘合在一起并生产单件塑料的

技术,过程中无需使用粘合剂、连接层或二次表面处

理。

第97页

57

行业资讯 │ Focus-on F

近年来食品安全成为当今社会的热门话题,如何

确保从食品包装上提升食品的安全性和保鲜程度,成

为大家关注的焦点。许多企业也因此投身于食品包装

及保鲜形式方面的研究,东莞市今隽机械有限公司就

是其中之一。

作为一家集研发、制造、销售于一体的吹塑机设

备提供商,东莞市今隽机械有限公司在单双层容器及

多层高阻隔容器成型方面建树颇多,并获得多项技术

专利。其最新推出的 Super EKB-4LD 型全电动吹瓶机,

设计专用于生产 6 层高阻隔保鲜瓶。

Super EKB-4LD 是专为 0.1L~1L 保鲜瓶开发的双

工位全电动吹瓶机,拥有 10 吨锁模力,450 毫米移

模行程,其中 0.1L~0.5L 高阻隔保鲜瓶的生产周期为

15 秒(2+2),合每小时生产 960 个。整台吹瓶机不

使用液压系统 , 吹瓶机移模、合模、吹针动作部分、

型胚壁厚抽动部分由伺服电机驱动,机头的抬头动作、

挤出机平台的升降动作为电驱动,后冷却部分、打余

料部分、取瓶机械手部分为电驱动或气动,可实现吹

瓶 - 打边 / 锣口 - 测漏 - 外观检测 - 自动包装的自动

化生产。

双层分离结构,长效保障食品安全

据今隽介绍,高阻隔保鲜瓶是用高阻隔材料实现

食品保鲜的包装容器,它由外壳、质地柔软隔离氧内

胆和特殊瓶盖三部分组成。其中,外壳为 PP 三层共

挤结构,内胆薄膜由 EVOH、粘合剂以及 LDPE 新料

构成。

其保鲜原理是当使用者挤压瓶体时,逆止阀能够

堵住外壳的气孔,让内容物受气压影响被挤出。倾倒

完成后,松开瓶体,逆止阀打开外壳的气孔,使空气

进入外壳和内胆之间,外壳恢复原本的形状而内胆形

状不恢复,隔绝了内胆内容物与氧气接触,从而实现

长期防止内容物遭受氧化变质的效果。

今隽推出 6 层高阻隔保鲜瓶生产线,

助力中空行业迭代升级

◎中国塑协中空制品专委会

全电动 6 层高阻隔保鲜瓶吹塑设备

Super EKB-4LD

六层高阻隔保鲜瓶结构图

第98页

58

F 行业资讯 │ Focus-on

四大推广优势,造就广阔应用场景

高阻隔保鲜瓶具有四大推广优势,行业上下游到

终端用户皆能受益。其一,相比于传统玻璃包装,它

的生产制造成本更低。其二,它具有轻量化、不易碎

的特点,便于运输,且安全性好。其三,它能有效避

免包装开封后内容物与氧气接触所导致的成分劣化,

保障其鲜度,让食品生产商减少抗氧化剂的使用,实

现“零添加”保鲜。其四,它可以实现每次少量挤出

内容物,提高内容物的利用率。

这些优势也让高阻隔保鲜瓶在欧美、日韩等发达

高阻隔保鲜瓶保鲜原理示意图

国家得到了广泛应用。以日本市场为例,高阻隔保鲜

瓶从 2011 年的 2400 万支增长到 2015 年的 9500 万支,

涨幅高达 400%。

反观国内,目前高阻隔保鲜瓶发展较为缓慢,主

要原因在于高阻隔保鲜瓶的整体价格相比普通食品包

装要高 50%,使得下游品牌商不敢大范围推广。但随

着欧美国家对食品添加剂严格管控,以及国内消费升

级,人们对食品绿色健康要求不断提高两大因素,让

高阻隔保鲜瓶在国内拥有巨大的市场潜力。

此外,高阻隔保鲜瓶在其他行业同样潜力巨大。

今隽相关负责人介绍道:“高阻隔保鲜瓶在阻氧性、

保香性方面表现优异,能够阻隔 300 纳米以下的紫外

线,延长包装内产品保质期,因此可广泛应用于食品、

医药、化妆品、农药、化学品等包装。”

如今,面对国际愈发严峻复杂的贸易形势,以及

国内绿色健康生活的新风尚,高阻隔保鲜瓶的出现无

疑加速了食品包装行业以及整个中空行业迭代升级。

国内吹瓶机领军企业先后成功研发出高阻隔保鲜瓶吹

塑设备,一方面能为日益扩大的保鲜瓶市场需求提供

保障,另一方面也为食品包装行业发展提供助力。相

信随着越来越多的国内品牌商开始尝试使用高阻隔保

鲜瓶,以及下游客户观念的改变,高阻隔保鲜瓶“大

在日本商超货架上,有近 5 成调味品使用高阻隔保鲜瓶 显身手”的时机终将到来。

第99页

59

专委会动态 │ CBMPC News C

2023 年 1 月 30 日,中国塑料加工工业协会以现

场 + 视频方式召开 2023 年分支机构工作会议。会议

总结交流 2022 年工作经验,谋划 2023 年工作重点,

引领推动行业高质量发展。中国轻工业联合会兼职副

会长、中国塑料加工工业协会荣誉理事长朱文玮,中

2023 年中国塑协分支机构工作会议

成功召开,中空制品专委会荣获“优

秀分支机构”奖

◎中国塑协中空制品专委会

国塑料加工工业协会理事长王占杰,副理事长马占峰、

王磊光、田岩,秘书长焦红文,监事长江桂兰,副监

事长易志龙、刘姝,各分支机构主任、秘书长,协会

秘书处人员 100 余人参加了会议。

第100页

60

C 专委会动态 │ CBMPC News

中国塑协中空制品专委会主任宋玉平、秘书长苗

丹分别通过线上和现场方式参与此次会议。会上,宋

玉平主任就 2022 年中空制品行业现状与趋势、专委

会的工作与成果、2023 年行业发展变革与经营形式、

对协会工作建议与意见等方面进行阐述。

会上江桂兰监事长宣读了《关于表彰 2022 年度

标杆分支机构、主任、秘书长和优秀分支机构、主

任、秘书长的决定》,以表彰分支机构在行业发展和

协会工作中做出的突出成绩。其中中空制品专委会荣

获“2022 年度优秀分支机构”;宋玉平主任获得“优

秀分支机构主任”;苗丹秘书长获得“优秀分支机构

秘书长”,并由王占杰理事长颁发证书。

此次获奖既是中国塑协对中空制品专委会 2022

年工作的认可,更是激励与期待,未来,中空制品专

宋玉平主任代表中空制品专委会发言

苗丹秘书长(左二)参加颁奖仪式

委会将再接再厉,持续基于企业需求,不断优化服务

质量,为打造具有行业特色和影响力的服务平台而不

懈努力。

百万用户使用云展网进行电子书翻页制作,只要您有文档,即可一键上传,自动生成链接和二维码(独立电子书),支持分享到微信和网站!
收藏
转发
下载
免费制作
其他案例
更多案例
免费制作
x
{{item.desc}}
下载
{{item.title}}
{{toast}}