B0PA薄膜在醫(yī)藥軟包裝中的應(yīng)用
尼龍的化學(xué)名稱為聚己內(nèi)酰胺，主要有兩個(gè)方面的應(yīng)用：纖維和樹脂。目前，工業(yè)化生產(chǎn)的尼龍樹脂有尼龍6、尼龍11、尼龍12、共聚尼龍、聚芳基尼龍等，用于包裝方面主要是尼龍6樹脂，按其成膜方法分類有雙向拉伸薄膜、單向拉伸薄膜、未拉伸薄膜、共擠多層薄膜或干復(fù)合薄膜。
雙向拉伸尼龍(“Biaxially Oriented Polyamide”，簡(jiǎn)稱BOPA)薄膜作為高阻隔性薄膜基材，目前正在成為繼BOPP、BOPET薄膜之后的拉伸薄膜家族中的第三大品種。
1 特性及應(yīng)用
BOPA薄膜的耐穿刺強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、摩擦強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度高，并且有較好的阻隔性。為克服聚己內(nèi)酰胺材料易吸水、穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)，通常采用與熱封性良好的基材薄膜復(fù)合使用，以提高性能價(jià)格比，改善吸水性能。
表1BOPA薄膜包裝應(yīng)用
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應(yīng)用范圍 |
實(shí)例 |
復(fù)合結(jié)構(gòu)舉例 |
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蒸煮食品包裝 |
漢堡、米飯、液體湯料、豆?jié){、燒雞等 |
BOPA/EVA、BOPA/CPP |
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冷凍食品包裝 |
海鮮、火腿、香腸、肉丸、蔬菜等 |
BOPA/PE |
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普通食品包裝 |
精米、魚干、牛肉干、辣椒油、榨菜等 |
BOPA/PE |
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化工產(chǎn)品、醫(yī)藥用品包裝 |
化妝品、洗滌劑、香波、吸氣劑、注射管、尿袋等 |
PET/AL/BOPA/PEBOPA/AL/PE |
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機(jī)械、電子產(chǎn)品等包裝 |
電器元件、集成電路板等 |
金屬化膜、涂布 K-BOPA、金銀線、耐熱分離膜等 |
注：PE指聚乙烯膜，AL指鋁箔，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薄膜主要用于食品包裝。對(duì)冷凍食品包裝，主要利用BOPA薄膜強(qiáng)度高、耐穿刺性好、耐寒性優(yōu)的特性。對(duì)湯面液體調(diào)料包裝，主要利用其強(qiáng)度高、耐穿刺性好、特別耐油性筍，主要是使用PA6材料，而要求溫度較高時(shí)則零用尼龍66材料。對(duì)耐蒸煮食品包裝，主要利用其耐油、耐熱、氣體阻隔性好，具有耐穿刺性等特點(diǎn)。此外，BOPA薄膜還廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、化妝品和機(jī)械、電子等一般工業(yè)包裝領(lǐng)域。
2 市場(chǎng)分析
BOPA薄膜的研制開發(fā)始于20世紀(jì)70年代，目前世界BOPA薄膜的生產(chǎn)能力約13萬t/a，生產(chǎn)企業(yè)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，還有美國、英國、德國、韓國、中國等少數(shù)幾個(gè)國家生產(chǎn)。
目前，全球BOPA薄膜年消費(fèi)量在11萬t到13萬t之間。日本和歐洲消費(fèi)量均4萬t左右，亞洲其他國家和地區(qū)消費(fèi)量不足3萬t。亞洲市場(chǎng)需求非常強(qiáng)勁，在其帶動(dòng)下，今后幾年內(nèi)全球?qū)OPA薄膜的年需求量增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)會(huì)在10%左右。
世界BOPA薄膜80%以上用于食品包裝，主要用于蒸煮食品、冷凍真空食品、鮮肉、奶酪、香味食品及蓋材等。而且BOPA用于食品復(fù)合包裝是一種發(fā)展趨勢(shì)。市場(chǎng)調(diào)查公司PCIFilms的研究報(bào)告指出，由于市場(chǎng)需求強(qiáng)勁且利潤(rùn)豐厚，近期BOPA薄膜投資過度，到2007年產(chǎn)能將增至257/t/a，到2008-2009年全球BOPA薄膜供求基本平衡。
我國復(fù)合薄膜生產(chǎn)始于20世紀(jì)80年代后期，相繼引進(jìn)了幾十條復(fù)合薄膜生產(chǎn)線，部分企業(yè)采用進(jìn)口BOPA薄膜生產(chǎn)尼龍復(fù)合包裝材料。直到1993年，廣東佛山東方包裝材料有限公司從日本引進(jìn)了兩套3000t/a BOPA薄膜線，才結(jié)束了我國BOPA薄膜全部依靠進(jìn)口的局面，但BOPA薄膜用樹脂主要依靠進(jìn)口。至2003年底，我國僅有佛山東方包裝材料公司一家生產(chǎn)BOPA薄膜。
由于市場(chǎng)需求強(qiáng)勁，而且尼龍薄膜利潤(rùn)相對(duì)較高，因此近兩年許多廠家將目光關(guān)注在投資BOPA薄膜項(xiàng)目上，2004年以來相繼有十余家企業(yè)計(jì)劃投資上馬BOPA薄膜項(xiàng)目。到2005年6月為止，已知的已建城的BOPA薄膜生產(chǎn)線共有7條，生產(chǎn)能力共計(jì)3.1萬t/a，全部為引進(jìn)技術(shù)。主要生產(chǎn)企業(yè)有佛山塑料集團(tuán)股份有限公司東方分公司、廈門長(zhǎng)華塑業(yè)有限公司、湛江開發(fā)區(qū)明和塑膠有限公司、金田集團(tuán)塑業(yè)有限公司等。預(yù)計(jì)到2006年初還有1萬t/a以上的能力投產(chǎn)。此外黑龍江、浙江、江蘇等地的一些企業(yè)也計(jì)劃進(jìn)入該市場(chǎng)。
到目前為止，國內(nèi)對(duì)BOPA薄膜已形成1.6萬—2萬t/a的市場(chǎng)需求，市場(chǎng)前景十分看好，未來幾年需求增長(zhǎng)較快。但隨著一批BOPA生產(chǎn)線的建成，幾年后市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)日趨激烈。
3 生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備
BOPA薄膜的加工方法有平膜法和管膜法兩大類。平膜法又包括同步拉伸法、異步拉伸法。管膜法又稱吹塑法。目前，同步拉伸法、異步拉伸法較具有競(jìng)爭(zhēng)力。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，而且異步拉伸法是普遍使用的方法，投資較低。同步拉伸法較先進(jìn)，但投資較高。生產(chǎn)過程基本包括：熔融、冷卻、拉伸、熱定型、卷曲、包裝等。
尼龍（BOPA）薄膜制造設(shè)備與技術(shù)一直為發(fā)達(dá)國家所壟斷，生產(chǎn)線供應(yīng)商主要有德國布魯克納的(Bruckner)公司、法國DMT公司、日本三菱重工等。至今我國雙向拉伸設(shè)備及生產(chǎn)線仍以引進(jìn)為主，近年有西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司；桂林電器研究所、汕頭遠(yuǎn)東設(shè)備公司等少數(shù)企業(yè)涉足該領(lǐng)域，制造了比較適用于中小企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備，但與世界先進(jìn)水平相比還有一定差距。
4 尼龍樹脂專用料
BOPA薄膜生產(chǎn)對(duì)尼龍樹脂基料要求較高，主要包括：(1)樹脂基料的相對(duì)粘度為3.3-3.7，粘度過高帶來加工難度，過低將導(dǎo)致拉伸破裂；(2)尼龍切片相對(duì)分子質(zhì)量分布均勻，切片相對(duì)偏差盡可能小，確保分子作用力均勻；(3)環(huán)狀低聚物、凝膠粒子含量盡可能少，以消除下游加工中的分散相，防止雙向拉伸破膜及拉伸后的色眼和斑點(diǎn)；(4)尼龍冷卻固化的過程中極易生成球晶，如晶粒偏大，拉膜時(shí)易撕裂。
目前我國尼龍6和尼龍66樹脂生產(chǎn)廠有20余家，生產(chǎn)能力萬噸級(jí)以上的企業(yè)只有中國神馬集團(tuán)和廣東新會(huì)美達(dá)公司等少數(shù)幾家企業(yè)，千噸級(jí)以上的企業(yè)有十幾家。由于產(chǎn)不足需，近年進(jìn)口量在10萬-20萬t/a之間。目前，我國尼龍樹脂主要用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、電器工業(yè)等制造元器部件，而用于薄膜領(lǐng)域仍占極少數(shù)。這其中一個(gè)重要的原因是，缺乏用于生產(chǎn)薄膜尤其是雙向拉伸薄膜的專用樹脂。有報(bào)道稱，岳陽石油化工總廠成功開發(fā)了雙向拉伸用高粘度尼龍專用料合成技術(shù)，并生產(chǎn)出性能優(yōu)良的包裝膜用尼龍專用料。
5 發(fā)展建議
BOPA薄膜是一種有前景的新型高檔包裝材料，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療、化妝品和機(jī)械電子包裝領(lǐng)域，特別適合于冷凍包裝、真空包裝和蒸煮包裝，對(duì)食品的保鮮、保香遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)包裝材料。市場(chǎng)前景十分看好，未來幾年需求增長(zhǎng)較快。但隨著一批BOPA生產(chǎn)線的建成，幾年后市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)日趨激烈。因此，有意投資建設(shè)BOPA薄膜項(xiàng)目的企業(yè)應(yīng)做好市場(chǎng)調(diào)查研究，避免一哄而上、盲目生產(chǎn)。
根據(jù)市場(chǎng)分析，并考慮塑料薄膜行業(yè)特點(diǎn)，單個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模以1萬t/a為宜，共兩條生產(chǎn)線，單線能力5000t/a左右。
BOPA薄膜生產(chǎn)難度較大，原料及加工技術(shù)目前掌握在日本、德國等國外少數(shù)廠家手中。并且這些公司大多已經(jīng)在國內(nèi)外申請(qǐng)了生產(chǎn)專利，因此在我國建設(shè)該項(xiàng)目，一般需要引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備。
樹脂生產(chǎn)與加工應(yīng)用的發(fā)展是相輔相承的，目前我國尼龍樹脂(尤其專用料)、薄膜加工這兩方面均亟待發(fā)展。借鑒國外企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)從聚合原料到膜的一體化企業(yè)，將有助于保證膜的加工質(zhì)量穩(wěn)定性及膜的功能開發(fā)，并可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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