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华研开启PP瓶胚注塑大时代

发布时间:2016-12-01

目前,饮料行业瓶装容器主要是以聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET)为主流,也是我国饮料包装容器的主力军,但近年随着大众创业、万众创新的步伐及在食品饮料竞争越演越烈的情况下,创新无疑已成为各企业利润增长一大焦点。食品饮料市场正不断面向多元化、差异化和个性化方向发展,而作为瓶装容器的另外一种安全环保的原料聚丙烯( PP)悄然迎来了一场发展的好机遇。 以往PP原料的应用一直以医疗容器为主,尤其在输液瓶方面用量最大,在饮料行业应用的并不算多,但由于PP热稳定性远好于PET, 因此, PP饮料瓶在热灌装领域具有优异的性能表现。

EcoSys系列PP瓶胚专用注塑系统


近年PP瓶在中国饮料市场的应用正呈逐年增长的趋势,目前已遍布于乳制品、植物蛋白、功能运动、果蔬果汁等饮料产品。当前灌装工艺主要分为三种,分别为“热灌装、中温灌装、无菌冷灌装”,不同的工艺在生产设备投资方面有着较大的差距,出于生产成本的角度考虑,饮料生产企业可以在灌装工艺和设备投资方面具有更多的选择,相信随着PP瓶规模量产时代来临,作为一款较经济型的包装材料PP瓶必将在饮料行业发展中迎来极大的商机。

华研也正看中这点商机,一直专注于瓶胚成型技术的我们早在2008年就已经着手研发PP专用高速注塑系统,并成功为“巨能药业”配套了一台48腔的高速机型用于生产输液袋的瓶胚,18g的输液袋瓶胚注塑周期仅为18秒,而在去年继48腔之后又成功为输液袋行业开发出了1套96腔10.5g的输液袋瓶胚,生产周期仅为13.5秒。高速注塑系统相比于传统的注塑机有着极大的优势,除了瓶胚尺寸、质量稳定外,在同样腔数的情况下,产能是普通机型的2倍以上。而近几年,在饮料行业也有广泛的应用案例,例如“沧州东盛塑料有限公司”,该企业目前是中国北方地区最大的PP瓶胚、PP瓶子供应商,其客户主要以“小洋人”为主,覆盖范围在全国有大小近300家客户,自2013年以来,沧州东盛塑料有限公司已陆续在华研购买了48至72腔的高速PP注胚系统达5套之多,短短的3年时间,“沧州东盛”就以骄人的成绩实施完成了其产业自动化的转型升级,进一步巩固了其行业地位。

 

PP瓶胚专用注胚模具


华研一直在创新的道路砥砺前行,并不断为行业提供具备最有竞争力的设备,如今,面对PP瓶胚注塑的大时代,我们坚信,市场是需要靠大众的力量堆砌起来的,只要我们不断努力为客户提供高效益的设备,就一定会推动行业的进步与发展。那么下面就PP瓶的应用前景和相关知识进行普及,仅供参考:

 

   PP 饮料瓶的市场需求和发展形势

 

中国液态食品饮料工业主要以碳酸饮料、茶饮料、果蔬汁、瓶装水、含乳饮料、植物蛋白饮料( 豆奶) 、功能性饮料、固体速溶性饮料等为主,随着创新不断深入,相信未来3~5年的饮料市场在现有的果汁、茶类、瓶装饮用水、功能性饮料以及碳酸饮料等的基础上, 将会向低糖或无糖饮料, 纯天然、含乳或植物蛋白类等生态健康性饮料方向发展,产品开发的多品类将有助于推动PP瓶饮料包装的更广的发展。

PP饮料瓶目前最主要的市场在热灌装饮料包装, 且多液体奶制品、植物蛋白、功能性饮料等包装领域。由于中国液态食品饮料工业发展中乳制品增速较快,目前我国的液体奶制品包装大部分以利乐包、康美盒等为代表的纸盒包装, 酸奶则以四联杯或六联杯为主; 各种调味奶、豆奶以不透明或半透明的聚乙烯( PE ) 瓶为主; 各种乳酸菌包装也是类似的PE 瓶。以上这样均存在着趋同性问题,区别主要在于印刷包装。但如果采用PP热灌装瓶则可以为乳制品企业打造出个性化的包装形象,尤其是对以儿童和女性为目标市场的酸奶和乳酸菌等市场, 极具有吸引力。

另外, 出于对安全问题和世界消费趋向的考虑, 目前市场上已出现了大量采用PP制造哺乳瓶来代替聚碳酸脂( PC) 哺乳瓶。而PP作为一种安全环保的材料,循环利用时间长,在国外尤其在日本已得到大量应用, 目前亦迅速成为国内市场新宠,未来饮料市场PP瓶的优势不可忽略。


 


   PP瓶的缺点

1、  PP瓶的加工速度较慢,密度仅为0.9 g/cc小于PET的密度1.35g/cc, 故PP的热传导率较低,因此在加工过程中需要较长的时间来进行加热或冷却,所以PP瓶或胚生产循环时间较长;

2、  PP的刚性和弯曲性较低,为了达到同样的刚性,PP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PP瓶的吹塑则需要在130℃下完成,不仅比PET的能耗高,而且成型和冷却周期时间也更长,致使PP瓶的产出率最少要比PET低25%以上;

3、  PP对水分的阻隔性能大约是PET的5倍,但PP对氧气和二氧化碳的穿透率大约是PET的30倍,因此,PP瓶若要应用于有气体含量的饮料必须要有一层阻隔层,阻止气体进入或者从容其中溢出;

4、  PP瓶胚吹瓶加工温度极差仅为5℃,和PET瓶15℃的温度相比,停机故障率和废品率会大大增高;

5、  PP的透明度不如PET,拉伸取向后可接近PET的透明度,但由于瓶胚的某些部位,如瓶底和瓶颈,拉伸取向会比瓶身少,更容易造成雾化。因此,为了使PP的透明度接近PET, PP瓶和瓶胚的设计人员必须优化取向和拉伸比才可获得最佳的透明度;

6、  在室温或更低温的条件下,PP的冲击性能要比PET差;

   PP瓶的优点

1. PP瓶的耐温性能好和较低的湿气渗透性,在安全性、卫生性和内容物的口感保持方面表现出色,原材料价格与PET接近。

2. PP瓶具有优异的耐热性,PP瓶可在100℃进行热填充,还可承受高达135℃后段喷淋灭菌,而经过瓶口结晶和热吹定型结晶的PET瓶最大只能承受约93℃ 的热灌装温度,PP与之相比,灌装灭菌工艺变得更轻易。

3.  PP瓶可以在多种热灌装食品市场上使用,与其它材料复合可制作多种饮料包装容器,尤其适合于热灌装温度较高时(80℃~100℃)的情况。

4. PP瓶形可以灵活设计,容易满足个性化的需求,不同于热灌装的PET瓶, 需对其瓶型进行特殊设计, 如瓶身的下部和底部必须制成特殊形状才能承受热灌装时的温度和压力, 而PP 饮料瓶可以承受100℃的高温, 因此, 在设计上无须对瓶体提出苛刻要求, 可设计成任意形状的瓶体。

5.      PP对水分的阻隔性能好,瓶胚注塑成型不需要进行预烘干去除水份,PP瓶用于热灌装,瓶口也不需进行二次结晶处理,因此PP瓶的生产装备要比PET瓶的投资成本要低。

6. 设备灵活度大, 使用效率高,对于制瓶厂, 一般的做法是在淡季生产瓶子或瓶胚贮存以备旺季使用, 但PET瓶易吸潮, 保质期只有几周, PET瓶胚的保质期也有限, 而透明PP 不吸潮, 可长期贮存, 这对提高企业的设备利用率是至关重要。

7.  PP瓶得益于日益提高的机械装备水平,可通过瓶坯设计、改进树脂和专用助剂使得PP瓶底、瓶颈不够透明问题得已逐步克服。随着透明改性剂——成核剂的开发成功,通过二步法的工艺加工,已经可以生产出高透明PP包装瓶,可广泛用作新鲜果汁、乳品饮料、植物蛋白饮料等。

8. 在生产吹塑瓶时,PP预成型品生产线的装备相比较于PET预成型品生产线不算太昂贵。

 

   结语

PP饮料瓶生产线的设备投资价格较低,PP原料价格与PET亦相当,随着装备技术的逐步提高和可规模化量产,PP原材料方面也有了新的突破,应用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PP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,相信必将会进一步提高PP瓶在包装市场的竞争力。

此外, 它在安全性、环保性、卫生性和内装物的口感保持方面均更为出色,在乳制品和植物蛋白方面,未来饮料市场PP瓶的优势不可忽略,而华研针对PP瓶胚市场专门开发的多模腔高产量的机型,不但将瓶胚的稳定性大幅提升,提高了瓶胚光泽度,更重要的是大幅缩短了成型周期,使得PP瓶的竞争优势进一步提升,我们相信不久的将来PP系列全自动注胚系统必将迎来广阔的发展前景。



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