聚酯薄膜行业现存的问题和发展方向

    聚酯薄膜行业发展的很快, 到2006年底国内BOPET薄膜的产能已达到65—70万吨, 我国是世界第二大BOPET薄膜生产国, 仅次于美国.  2006年全球BOPET薄膜的总产量187万吨, 增长率为6.1%. 据PCI预测到2010年BOPET薄膜全球产量将达到246万吨. 在国内由于薄膜市场不断扩大, 从今年初又来个上线的高峰, 目前已知签约的生产线有, 欧亚2条, 无名1条, 翔宇1条, 宿迁1条, 潍坊1条. 目前有上线大算的有邦凯, 大东南, 常州钟横等. 本人认为上线是好事, 但是否想到了科学发展, 和可持续发展, 在这一点上可能还有些问题, 今天借此机会就聚酯薄膜行业现存的问题和发展方向提出看法, 有不对的地方希望同行给予指正.
一.    存在的问题:
1.     是重复引进高档次的薄膜生产线, 生产低档次的包装用的薄膜, 盲目扩大生产规模. 我国目前引进的BOPET薄膜生产线速度越来越快, 宽度越来越宽, 产量越来越高, 但都是生产普通包装薄膜, 甚至引进的多点拉伸设备也主要是为了提高生产速度, 而不是为了提高薄膜的性能为主要目的. 也就是说引进设备主要目的是提高了产量, 并没有薄膜技术方面的引进, 因此我国虽然是生产BOPET薄膜的大国, 同时也是BOPET薄膜技术落后的国家, 很多的特殊BOPET薄膜我们不研究, 不引进只是不断扩大低档次的包装用膜, 满足现在还有些利润, 在竞争中还可以过得去, 这是BOPET薄膜行业存在的最大问题.
2.     企业没有危机感, 不注重新产品的开发, 企业的发展没有新技术的支承, 持续发展的可能性小. 企业的开发中心, 而主要是为了支承企业的门面, 无进行实质性开发的能力, 更谈不上与原料生产厂的联合开发. (山东富唯公司购买一条试验线, 大华实验设备齐全, 有实验机组也有生产机组, 对新品的开发是走在前的.) 据统计世界的BOPET薄膜设备的开机率2006年只有76%比2005年降低了4%, 我国的BOPET薄膜消费量占世界产量的43%, (软包装薄膜占将近50%), 而产能占世界产能的53%.
3.     采用降价销售引起价格竞争, 使整个行业已到亏损的边缘. 有的企业利用自己的实力优势, 不怕亏损降到低于成本价格进行销售, 好像要把别的企业挤垮, 自己就有好日子过了, 其实这样的想法是错误的, 你能把设备挤出到国外吗? 即使设备挤到国外, 设备还是要开的, 产品还是照样进入市场, 还是与你竞争, 目前在国际上对产自我国, 印度, 泰国, 阿联酋的BOPET薄膜进行反倾销调查, 如果情况属实, 这些地区和国家将争收反倾销税, 就会减少出口的数量, (估计年出口量将减少4—5万吨.) 所以竞争的结果不管是在国际或国内, 对参与竞争的双方都没有益处.
4.     产品做的不精, 各企业的产品特点不明显, 市场分隔不清, 造成一种薄膜什么行业都可使用, 对影响薄膜耐温性能及表面性能的研究不深, 影响了产品表面质量的提高和应用范围的扩大. (如普通印刷膜与浅网印刷膜的区别; 烫金转移膜与转印膜的区别; 印刷电路板膜与绝缘膜的区别等, 在产品性能和生产工艺上都有很大的区别, 我们即不宣传也不认真研究, 而且还强调自己生产的薄膜性能的普遍适用性.) 薄膜做的精, 就是要严格薄膜品种的分类, 熟练掌握不同品种薄膜的特点和性能要求以及加工的特殊工艺, 这样才能使BOPET薄膜的应用走上功能化, 才能进一步提高功能薄膜的适应性, 才能走上薄膜行业的初步分工. 产品做精的过程也是考核设备及选择原料的适应性和技术人员的技术开发能力. 所以只有把薄膜做得精, 才能促进对薄膜影响使用性能研究的深, 才能生产出特种用途的薄膜, 在行业中才能对薄膜进行分类.
5.     引进设备的消化吸收不够, 进口设备随带的技术资料不全, 或对设备结构性资料消化吸收不够, 造成只有拆卸后才了解结构原理, 延长正常的维修时间. 对设备的运行程序不熟悉, 软件故障自己解决困难. 设备保养有欠缺, 市场好了, 设备要带病工作, 直到不转为止, 使小毛病变成大事故. BOPET行业产品的质量70%取决于设备运行的稳定性, 可以看出设备的保养维修在BOPET行业的重要性, 怎样做好有计划, 有预见性的维修是BOPET行业或双拉行业设备管理的难点, 也是维修技术力量的体现. 一般新设备在三年内维修量不是太大, 超过三年维修量逐渐增加, 就可以因设备管理水平的不同而拉开在经营效益上的差距. 这也是为什么双拉设备的备品, 备件会议能坚持到如今的原因, 在会上可以互通维修, 备件信息, 交流设备管理的经验, 推动设备和备件国产化进程.
二.    今后要解决的问题和发展方向:
1.     为了尽快扭转BOPET薄膜行业的被动局面, 要共同努力解决以下问题:
(1). 大胆使用新型添加剂, 解决二氧化硅凝聚对薄膜表面粗糙度, 雾度, 表面光泽度的影响问题. 随着BOPET薄膜的应用范围越来越大, 对薄膜表面的质量要求的越来越高, 我们目前生产的薄膜表面粗糙度都勉强达到(一般要求)或根本达不到(高档次)光学和转移用膜的要求. 根据对于生产BOPET薄膜的添加剂母料切片的分散性检查来看,
a. 电子显微镜的照片, 看出添加剂最大的有十几微米, 最小的不到1微米, 说明二氧化硅的粒径分布的宽, 太小的起不到爽滑的作用, 太大的影响了表面的粗糙度.
b.     从电子显微镜的照片看, 比较大的粒子都是几个小粒子汇聚而成, 而且中间还有空洞, 说明过滤后的二氧化硅凝聚现象存在, 二氧化硅对聚酯亲和力, 由于二氧化硅粒子表面没进行有机化处理, 而有所减弱, 此种情况在拉伸过程中表现的更为明显.(在聚酯与二氧化硅的界面上要产生缝隙, 缝隙的存在对直射光产生折射, 使薄膜的雾度有所增加, 这也是拉伸微孔薄膜的制造原理.)
(2). 努力解决两步拉伸中MDO的划伤及平整性的问题, 目前较厚薄膜在两步拉伸生产中, 在MDO的划伤是比较难解决的问题, 它是控制, 机械, 工艺问题的综合反映, 薄膜表面的划伤影响光的反射和折射, 在MDO处划伤, 不象成品薄膜划伤容易看见, 所以在薄膜的检验中很难看出, 只有用偏光镜和在反光薄膜涂色工序后容易看出颜色的深浅区别. 由于反光薄膜对表面粗糙度和光泽度要求的很高, 在现行添加剂母料和设备的结构根本无法达到.
(3). 认真解决低聚物的污染问题, 这也是光学用膜, 遮阳膜, 抗紫外线玻璃用膜客户对薄膜生产厂的强烈反应, 由于低聚物的局部附着, 引起薄膜的局部光泽度和透明度的差别, 影响下游产品的质量问题, 越是高透明薄膜不但要在环境空气中减少灰尘颗粒, 还要减少低聚物的污染. 这个问题也是长时间无法解决的问题, 因牵涉的面很广:
a.     原料的低聚物含量问题, 一般认为拉薄膜PET切片的粘度高些好, 这是一种误解, 粘度高的料在合成的缩聚反应中为了使分子量增大, 反应的时间就要加长, 由于时间长逆向反应也能增加, 所以造成分子量相差较大, 虽然平均分子量相同, 显然分子量分布宽的低分子链的分子较多. 所以BOPET薄膜的原料在设备性能允许的情况下, 原料的粘度低些较好, 一般在0.62—0.65比较合适.
b.     减少PET切片在输送和干燥过程中产生的粉尘量, 提高旋风分离器的分离效果, 减少在干燥时产生的氧降解.
c.     选择适当的熔融挤出温度和熔体线温度, 合理设定PID的加热功率的调整, 严防因热惯性使管道里的PET热降解.
d.     认真解决薄膜粉碎中的粉尘减少和与碎片分离的问题. 回收造粒要努力减少粘度降问题, 在原料配比上尽量减少回收料的比例.
e.     TDO横拉机用好热风净化再利用系统, 特别TDO热定型段增加排风量, 减少热风循环系统热风中的低聚物浓度.
f.       增加TDO冷却段的段数和长度, 使薄膜的降温有一定的降温梯度, (第一冷却段160℃; 第二冷却段100℃; 第三冷却段50℃) 而且加大循环和排风量, 使低聚物即不能附在薄膜表面也很少附在冷却风箱上
      (4). 用好在线涂覆设备, 有很多公司引进设备时都配有在线涂覆机, 这是市场发展的方向. 随着塑料包装对溶剂残留量的要求越来越严格, 溶剂性油墨逐渐被水溶性油墨所代替, BOPET薄膜为了增加对水溶性油膜的附着力, 必须要在薄膜表面涂覆一层对水溶性油墨亲合力强的涂覆层, 目前美国, 欧洲对此都有严格要求, 这也是软包装材料发展的方向. 努力开发不同涂层的BOPET薄膜, 减少线外涂覆的二次加工, 可节约能源, 减少污染, 提高社会效益.
      (5). 努力提高薄膜的耐温性能, 一般薄膜只能在130--150℃长时间使用, 现在有很多客户要求耐温在180--200℃, 这是在现有的工艺条件下想要达到比较困难, 但谁能说出现行工艺生产的薄膜能耐的最高温度. 根据试验得知薄膜的耐温性不是简单的与薄膜的结晶度有关, 而与结晶的晶型也有很大关系, 结晶度高, 并不一定耐的温度高, 还要根据晶型的比例才能判定, 一般纤维晶的比例高, 薄膜的耐温性就好. 所以努力提高纤维晶的含量是提高薄膜耐温性的正确方向.
      (6). 努力提高全幅薄膜性能的均匀性, 我们生产的薄膜在整幅宽度上性能是有差别的, 差别的大小与设备设计和制造, 特别是TDO的温度场的均匀性有很大关系. 生产线的宽度也影响薄膜在全幅宽度上的性能的均匀性. (在横向拉伸时产生的内弓型是产生热收缩和强度差别的重要原因.) 怎样选择适当的拉伸温度, 拉伸比,和热定型回缩率, 尽量减少各项性能在不同位置的性能查别.
2.     关注食品包装薄膜和聚酯薄膜今后发展的方向:
(1). 加快PLA双向拉伸薄膜的生产和应用, 食品软包装材料逐步采用可降解的植物纤维或天然的材料制成的高分子材料, 这是世界各国的共同呼声, 也是我国人口众多, 软包装食品销售量逐渐增加所要解决的重要任务. 据报道我国的降解材料生产已有上万吨生产线, 但包装薄膜的生产只是停留在试制阶段(据说上海化工厂在双向拉伸聚酯薄膜生产线试生产过BOPLA), 国际上美国, 欧洲已投放市场使用, 而且为BOPLA配套的提高薄膜性能的添加剂已逐渐面世. 据报欧洲道罗门哈斯公司开发了新型添加剂, 专用来提高PLA薄膜性能的. 可降解的包装材料在国内的上市是必然的, 我们BOPET薄膜行业有些企业可以抓住时机走在前列.
(2). 大胆使用新材料PEN与PET的混合生产BOPET薄膜, 提高薄膜的耐温性能和强度, 满足客户对薄膜耐温高的要求, 如果PEN的料比例能占10%以上, 可明显提高薄膜的耐温性, 目前PEN材料价格很贵, 而且国内还没有产业化生产, 所以BOPEN薄膜虽然性能优越在10年之内难以规模化生产. 我们采用共混工艺生产耐温BOPET薄膜, 主要目的是一可满足客户对薄膜耐温性的要求, 另外可促进原料生产企业对PEN材料从试验到规模化生产的速度.
(3). 充分发挥ABC三层结构的作用, 把可热封的BOPET薄膜推向市场, 为BOPET薄膜的软包装袋的回收再利用打下基础, 目前国内PETG材料已有生产厂家, 而且有的企业已生产了可热封的BOPET薄膜 (据调查富维生产过热封膜), 但应用范围不广, 可能热封强度还有待提高, 还需要原料生产厂和拉膜厂配合共同解决, 再逐步扩大应用领域, 如在农业上的应用和回收对节约资源有很大益处. 防止PE薄膜老化后降低透光率, 光降解后成碎片污染土壤的情况. BOPET薄膜当然还要解决抗静电和防雾滴的问题.
(4). 积极推动纳米复合材料在BOPET薄膜行业的应用, 纳米材料在BOPET薄膜行业应用很少报道, 但是用插层工艺生产的纳米级蒙托土在吹拉瓶上的应用有所进展. 通过对亚纳米级蒙托土的添加剂切片在拉伸薄膜的实验证明对薄膜的结晶性能影响不明显, 由于粒径小对薄膜表面的收卷性能也没有改善, 必须要用新的纳米材料进行研究. 另外抗菌纳米材料, 抗静电纳米材料在BOPET薄膜中的应用, 都有广阔的发展前景.
(5). 可以有计划地开发BOPET厚膜市场, 据预测到2010年BOPET薄膜的总需求量为249万吨, 估计亚洲的产量将占3/4, 其中厚膜市场要占大部分. 目前高透明和高强度的BOPET薄膜应用在仿玻璃或替代防弹玻璃的研究有很快的进展, 估计很快就将进入市场. 目前我国国内市场厚膜的应用领域不断扩大, BOPET厚膜将成为安全, 耐用, 易回收再利用的环保材料.