中空吹塑成型机壁厚控制系统的发展

1、中空吹塑成型机壁厚控制系统的发展制造塑料容器的成型方法有很多种，例如中空吹塑成型、注射成型、滚塑成型、压缩成型、热挤冷压成型等。在众多塑料容器的成型方法中，中空吹塑成型和注射成型是使用最广泛、产量最大的两种成型方法。据资料介绍，世界上8090的中空容器是采用中空吹塑法成型的。中空吹塑成型技术是通过气压使塑化的型坯紧贴模具内壁成型。型坯的生产方式为挤出式，即将加热塑化的塑料熔体从各种形状的模芯缝隙中挤出，形成各种形状的筒状型坯。挤出的型坯靠自重垂直悬挂。中空容器制品因其强度要求规定了最小壁厚，而早期的中空吹塑成型设备缺少型坯壁厚控制系统，为使制品最薄处达到最小壁厚要求，制品的其它部位就要相应加厚

2、，造成材料的浪费。为了节省成本、缩短制品冷却时间、加快制品生产周期，一种比较经济的做法就是控制型坯壁厚。如501广口桶，用普通中空吹塑成型机生产的制品净重为3.5kg才能达到最小壁厚要求，而使用型坯控制器，制品净重2.4kg就可完全满足最小壁厚要求，节约原材料2030，并且生产的制品厚薄均匀。1 壁厚控制系统的技术要求壁壁厚控制制系统是是对模芯芯缝隙的的开合度度进行控控制的系系统，即即位置伺伺服系统统。在中中空容器器的生产产过程中中，为了了保证制制品的质质量，要要求被控控量能够够准确地地跟踪设设置值，同同时还要要求响应应过程尽尽可能快快速。以以简单的的10点点壁厚控控制器为为例，在在连续挤挤出

3、的模模式下，从从模头挤挤出一个个型坯最最短时间间约5ss，在55s的时时间内要要实现一一条有限限长度的的函数曲曲线，需需要将其其分成110个段段落，在在时间轴轴上，每每个段落落只有大大约0.5s的的时间，按按照跟踪踪理论，壁壁厚控制制器的单单位脉冲冲过渡时时间应为为段落时时间的11/51/110，即即0.00500.1ss，这就就要求系系统响应应非常迅迅速。而而在响应应如此迅迅速的同同时，还还要保证证被控的的位置量量能够准准确跟踪踪设置值值，否则则，壁厚厚控制将将失去意意义。要要达到上上述两种种要求的的控制效效果，对对于重载载荷系统统来说，正正是壁厚厚控制系系统设计计的难点点。另外外，由于于在

4、型坯坯轮廓曲曲线上取取l0个个点来描描绘曲线线，点与与点之间间还须进进行插值值处理，尽尽量使轮轮廓曲线线光滑。22 壁厚厚控制系系统的控控制原理理壁壁厚控制制系统采采用闭环环反馈设设计，其其组成部部分包括括壁厚控控制器、电电液伺服服阀、动动作执行行机构和和作为信信号反馈馈装置的的电子尺尺。用户户在壁厚厚控制器器的面板板上设定定型坯壁壁厚轴向向变化曲曲线，控控制器根根据曲线线输出大大小变化化的电压压或者电电流信号号至电液液伺服阀阀，由电电吹瓶机机、吹膜膜机、吸吸塑机、塑塑料包装装机械、制制袋机液液伺服阀阀驱动执执行机构构控制模模芯的上上下移动动，从而而造成模模芯缝隙隙的变化化。电子子尺通过过测量

5、缝缝隙的大大小得出出相应的的电压信信号反馈馈给壁厚厚控制器器。这就就构成了了闭环的的壁厚控控制系统统，如图图l所示示。33 壁厚厚控制器器的现状状塑塑料加工工机械的的水平在在很大程程度上取取决于测测控水平平的高低低。国外外先进塑塑料机械械的控制制系统普普遍采用用以可编编程逻辑辑控制器器(PLLC)等等为核心心的可编编程系统统，并在在一些高高精度塑塑料机械械上采用用了模糊糊控制、统统计过程程控制(SPCC)，以以及基于于网络的的远程监监控、故故障诊断断和控制制系统。美美国的穆穆格(MM00GG)公司司是全球球电液伺伺服元件件及伺服服系统设设计及制制造领域域的领导导者。在在吹塑控控制领域域，其独独

6、立的壁壁厚控制制系统中中提供330点、1100点点的壁厚厚控制器器(DIIGIPPACKK)，可可用于控控制储料料缸式和和连续式式吹塑成成型机的的型坯壁壁厚。储储料缸式式机器常常用于制制造较大大的容器器。DIIGIPPACKK根据储储料缸电电子尺的的反馈控控制口模模开度，液液晶显示示屏(LLCD)上的纵纵坐标显显示储料料缸位置置，横坐坐标显示示口模开开度。连连续式机机器通常常有多个个模头，DDIGIIPACCK根据据工作循循环时间间控制口口模开度度，此时时LCDD上的纵纵坐标显显示循环环时间，通通常是以以切刀动动作作为为一个完完整循环环的开始始。目前前在中空空吹塑成成型技术术方面，国国外的潮潮

7、流是用用整机控控制及上上位机和和下位机机方式控控制，而而壁厚控控制则包包括在整整机控制制中。仍仍以M000G公公司为例例，它提提供整机机控制(TMCC)方案案。国内内使用的的壁厚控控制器有有穆格(M000G)、贝贝加莱(BRR)、西西门子(SIEEMENNS)等等公司的的产品，国国外品牌牌牢牢占占据着国国内市场场。这种种状况和和我国的的塑料加加工水平平不高有有直接关关系。220033年我国国的中空空吹塑成成型机产产量已达达34005台，在在这三千千多台机机器中，绝绝大部分分机器是是由我国国的厂家家把机械械部分做做好，再再装上进进口的控控制系统统组装起起来。这这就造成成产品的的成本高高、附加加值

8、低，效效益不显显著。如如果能够够配上国国产的壁壁厚控制制器，则则国内中中空吹塑塑成型机机产业自自然会跃跃上一个个新台阶阶。44 壁厚厚控制器器的将来来综综观国外外塑料机机械工业业技术，今今后主要要围绕下下列几个个方向发发展。(1)微微型化与与大型化化微型化化是各类类产品今今后的重重要发展展方向，有有越来越越多的市市场需求求，在电电子、信信息、电电器、医医疗、生生物等部部门已表表现出明明显的发发展。目目前虽然然已有生生产3mmL塑料料瓶的中中空吹塑塑成型机机，但是是生产更更小容积积的应用用于医疗疗、生物物方面的的中空容容器设备备，已经经有一些些国家正正在研发发中。大大型化也也是今后后发展的的方向

9、之之一。目目前已出出现生产产50000L中中空容器器的商品品化生产产设备。而而工业用用各种大大型中空空容器的的需求明明显，1100000L甚甚至更大大容积的的塑料储储装容器器也已有有需求。(2)个个性化长长期以来来中空吹吹塑成型型机的机机型、功功能、规规格的划划一和固固定不变变已不能能满足市市场需求求。中空空容器生生产厂家家需要灵灵活应变变，以适适应日新新月异的的市场需需求，促促使中空空吹塑成成型机的的模块化化设计、技技术集成成、专业业化生产产、国际际采购能能力与水水平的提提高，这这既要求求塑料机机械企业业在技术术人才、技技术创新新方面具具有雄厚厚实力，也也要求企企业能在在第一时时间内准准确把

10、握握客户的的个性化化需求。(3)智智能化自自动控制制技术在在塑料机机械工业业中的应应用已发发展到相相当高的的水准。设设备单元元的自动动控制、参参数的死死循环控控制、过过程联动动、在线线反馈控控制等都都借助电电子技术术与计算算机技术术在塑料料机械上上得到较较广泛的的应用。简简单地说说，智能能控制系系统主要要是指具具有能理理解工作作人员的的理念和和意图、能能识别和和检测工工作失误误、能回回答人员员提出的的问题、能能提出解解决问题题的办法法和措施施并发出出指令实实施相应应的生产产等功能能的控制制系统。智智能化塑塑料机械械的发展展，将会会明显提提高塑料料机械的的运行稳稳定性和和可靠性性，切实实提高塑塑

11、料机械械高质量量、高效效率、低低损耗的的生产能能力，并并为实现现无人车车间、无无人工厂厂提供坚坚实的技技术基础础。(44)网络络化与虚虚拟化这这在理念念上和模模式上都都是全新新的技术术，它会会使塑料料机械的的生产企企业在质质量、效效率、成成本、服服务、销销售等方方面的竞竞争力大大幅提高高，从而而使企业业的经济济效益显显著增大大。虽然然虚拟技技术的发发展在各各个工业业部门都都处于初初始发展展阶段，但但是，由由于虚拟拟技术可可带来巨巨大经济济效益的的潜力，将将为虚拟拟技术今今后的发发展提供供强大的的推动力力。55 国内内壁厚控控制器的的发展对对策一一个实用用的控制制系统，先先进的控控制理论论固然重

12、重要，更更重要的的是实际际应用中中解决实实际问题题的经验验。鉴于于国内中中空吹塑塑成型机机的生产产现状，今今后壁厚厚控制系系统的发发展之路路主要是是从空白白入手，从从无到有有，从简简单到复复杂。可可以先从从10点点的、应应用在一一些对型型坯壁厚厚精度要要求不高高的机器器开始，开开发出适适用的壁壁厚控制制器，先先占据国国内的低低端市场场，然后后进行改改良，开开发出精精度高的的控制器器。再增增加点数数至300点或者者1000点以上上，运用用先进的的控制手手段，参参与国际际竞争，与与国际同同步发展展。66 结语语国国内中空空吹塑成成型机壁壁厚控制制系统的的发展之之路充满满了机遇遇和挑战战。随着着我国

13、加加人WTTO，国国内在知知识和技技术产权权方面不不断完善善，加大大科技创创新的投投入，吸吸引专业业技术人人才，实实现规模模化和专专业化生生产，努努力缩短短国内外外技术水水平上的的巨大差差距，已已成为塑塑料机械械领域有有识之士士的共识识。早在20世世纪700年代，聚聚烯烃（HHDPEE、PPP）药用用塑料瓶瓶在国外外就已得得到应用用。200世纪880年代代中期，国国内的天天津力生生制药厂厂和上海海大明玻玻璃厂率率先从国国外引进进了“注-吹吹”流水生生产线用用于生产产药品包包装塑料料容器，从从而推动动了聚烯烯烃（HHDPEE、PPP）药用用塑料瓶瓶在我国国的生产产和使用用。本文文对药用用塑料容容

14、器的成成型工艺艺、可选选用的原原料以及及GMPP规范和和工艺流流程等问问题进行行了介绍绍。 药药用塑料料瓶的常常用生产产工艺 11、中空空挤出吹吹塑（EExtrrusiion-Bloowmolldinng） 中中空挤出出吹塑是是利用挤挤出机连连续地挤挤出空心心管，然然后用剪剪刀（人人工）或或切割装装置（自自动）将将其切成成小段后后移到挤挤吹模具具内吹制制成型。其其优点是是：设备备简单，投投资小，成成本价格格低；缺缺点是：瓶口不不平，密密封性能能差。此此外，中中空挤出出吹塑工工艺所适适用的塑塑料原料料是PEE，常用用的为LLDPEE,其阻阻透性能能远远低低于HDDPE和和PP，装装药保质质期短。

15、 22、二步步法“注-吹吹”（Twwosteepsinjjecttionn-Bllowmolldinng） 二二步法“注-吹吹”实际上上是指注注射、吹吹塑分别别由两台台机器进进行操作作，俗称称“二步法法”。具体体而言，第第一步是是由一台台普通的的注塑机机注射成成型管坯坯，此时时，管坯坯的瓶头头部分（瓶瓶口、螺螺纹）已已经成型型；第二二步是由由人工将将管坯放放在蜂窝窝状的加加热器或或自动循循环加热热传送带带上，经经加热调调温后，再再将其移移到吹瓶瓶机内用用压缩空空气吹制制成型。这这种方法法的优点点是：设设备比较较简单，投投资也比比较少；瓶口整整齐，密密封性能能良好；产品品品种开发发速度快快，模具

16、具费用比比较低。其其缺点是是：注射射管坯与与吹塑成成型分步步进行，使使制品易易被污染染，难以以保证产产品通过过菌检；产品的的同一性性差，不不太适应应大批量量生产。 33、一步步法“注-吹吹”（Onnesteepinjjecttionn-Bllowmolldinng） 一一步法“注-吹吹”是指注注射和吹吹塑在同同一台机机器上完完成。根根据不同同的机种种，通常常分为三三工位和和二工位位“注-吹吹”。 三三工位“注-吹吹”制瓶机机的三个个工位以以1200角成等等边三角角形分布布，其中中，第一一工位为为注射成成型工位位，第二二工位为为吹塑成成型工位位，第三三工位为为脱瓶工工位。这这三个工工位可同同时运

17、行行，不仅仅大大提提高了生生产效率率，而且且可与传传送带连连接，自自动计数数包装，真真正实现现了药用用塑料瓶瓶生产全全过程的的“无人手手接触”，从而而确保了了产品的的洁净卫卫生。 二二工位“注-吹吹”制瓶机机的两个个工位可可上下或或前后排排列，第第一工位位为注射射成型工工位，第第二工位位为吹塑塑成型工工位。由由于缺少少一个专专用的脱脱瓶及冷冷却工位位，所以以难以实实现全自自动计数数包装（一一般为散散装人工工计数）。同同三工位位制瓶机机相比，其其生产效效率较低低，生产产周期较较长。 一一步法“注-吹吹”工艺的的优点是是：自动动化程度度高，机机器的产产能大；瓶口的的平整度度高，密密封性极极好。当当

18、选用HHDPEE/PPP作为原原料时，瓶瓶子的壁壁厚比较较均匀，阻阻透性能能优良，使使药品的的保质储储存期长长。其缺缺点是：设备投投资较大大，模具具复杂，系系统配置置要求较较高，因因此，不不适合小小品种、小小批量的的生产。但但是，对对于大批批量生产产而言，可可得到高高品质低低成本的的产品，经经济效益益较好。 目目前，国国内标准准化的药药用包装装企业基基本上都都是采用用一步法法“注-吹吹”工艺设设备，并并以三工工位设备备为主。 国国际上著著名的“注-吹吹”成型设设备制造造厂家主主要有美美国的WWheaatonn公司和和Jommar公公司、德德国的BBatttenffeldd公司和和Bekkum公

19、公司、日日本的AASB公公司和青青木固公公司以及及意大利利的UnnilooyMillacrron公公司，这这些公司司目前所所生产的的机型均均采用一一步法三三工位的的方式，其其中，美美国产品品采用垂垂直螺杆杆结构，德德国和意意大利的的产品采采用卧式式螺杆结结构。 在国内内，江苏苏维达机机械有限限公司自自19889年开开始，首首家研制制“三工位位”一步法法“注-吹吹”成型机机，并于于19991年将将产品投投向市场场。目前前，其生生产规模模达到每每年1000条生生产线，带带动了中中国药品品包装容容器（特特别是固固体药物物片剂、胶胶囊包装装）生产产技术的的提高。 药药用塑料料瓶常用用塑料原原料 11、

20、聚烯烯烃 适适合于制制作药用用塑料容容器的聚聚烯烃类类塑料原原料包括括：聚乙乙烯（PPE）、聚聚丙烯（PPP）、聚聚氯乙烯烯（PVVC）、聚聚苯乙烯烯（PSS）。其其中，聚聚乙烯又又包括：高密度度聚乙烯烯（HDDPE）、中中密度聚聚乙烯（MMDPEE）、低低密度聚聚乙烯（LLDPEE）、线线性低密密度聚乙乙烯（LLLDPPE）；聚苯乙乙烯包括括高抗冲冲聚苯乙乙烯（GGPPSS-HIIPS）。 22、聚酯酯 聚聚酯类塑塑料原料料主要有有：聚对对本二甲甲酸乙二二醇酯（PPET）、聚聚碳酸酯酯（PCC）、聚聚对萘二二甲酸丁丁二醇酯酯（PEEN）。 常常用塑料料原料的的密度性性能见表表1。从从表1可可

21、以看出出： 固体体药物的的包装宜宜选用HHDPEE和PPP，这22种材料料具有优优良的抗抗水蒸气气渗透性性能，可可以有效效地防止止药物因因吸潮而而变质。但但是，对对于易氧氧化变质质的药物物，应慎慎用HDDPE和和PP材材料。HHDPEE和PPP材料通通常是采采用一步步法“注-吹吹”工艺； LDDPE的的阻氧性性能极差差，不适适合用作作药用塑塑料瓶的的原料，更更不能灌灌装贮存存期较长长的药物物； PEET对水水和氧气气均具有有优良的的阻透性性，且外外观透明明，是灌灌装液体体药物（糖糖浆、口口服液类类）的理理想原料料，一般般采用“注-拉拉-吹”工艺。表1常用用塑料原原料密度度性能比比较种类密度透光

22、性硬度水蒸气渗透透率透氧率LDPE0.910.992半透明软性20400000HDPE0.940.996半透明（低低于LDDPE）中等10600PVC（食食品级）1.351.445较透明硬性40150PP0.900.991半透明（接接近透明明）硬性11860PET1.4透明硬性2760PC1.2透明硬性80200注：水蒸气气渗透率率单位gg/m2224hhMPaa（0.0255mm）JJIS-Z-002088方法；氧气渗渗透率单单位cmm3.m/m2Mpaa24hh2065%RH（0.025mm）压力法 33、着色色剂与加加工助剂剂 药药瓶的着着色剂通通常选用用二氧化化钛TiiO2（锐锐钛型或

23、或金红石石型），TTiO22的含量量98%Wt，添添加量为为1.00%11.5%Wt。 常常用的加加工助剂剂有润滑滑剂硬脂脂酸锌和和聚乙烯烯蜡，它它们均为为白色粉粉末，添添加量为为0.11%11%Wtt。 近近年来，为为满足GGMP及及十万级级净化的的要求，一一般将TTiO22、硬脂脂酸锌、聚聚乙烯蜡蜡与LDDPE（高高MI）混混合在一一起制成成浓缩母母粒，可可大大减减少生产产过程中中的粉尘尘污染。典典型的TTiO22色母配配方为：TiOO2（特特级）660%，硬硬脂酸锌锌8%，聚聚乙烯蜡蜡10%，LDDPE222%。 GGMP规规范及工工艺流程程的规划划 药药用塑料料瓶生产产企业不不仅应选选

24、择性能能可靠的的“注-吹吹”成型机机和精密密的“注-吹吹”模具，还还应对相相应的GGMP规规范及工工艺流程程进行系系统设计计规划，主主要内容容包括： 11、中央央空调系系统（GGMP标标准厂房房、十万万级进化化，GBB/T1162992-1162994-119966）的主主要指标标：洁净净度十万万级，三三级过滤滤（粗、中中、高），顶顶送侧回回方式。换换气次数数15次次/h，温温度T=2628。 22、冷冻冻水系统统：温度度T=5515，压力力P0.22MPaa，流量量Q额定值值。 33、冷却却水系统统：温度度T28，压力力P0.22MPaa，流量量Q额定值值，采用用喷淋冷冷却循环环系统。 44

25、、压缩缩空气系系统：配配置稳压压罐、冷冷冻干燥燥器和自自动排水水阀，压压力P1.00MPaa，流量量Q标定值值，压缩缩空气温温度可从从65左右调调节到220以下，以以提高生生产效率率；二级级过滤，可可保证产产品洁净净度。 55、模具具温控器器 水介介质模温温机：工工作温度度Tmaax1200，P0.44MPaa，微处处理器或或PIDD控制。 油介介质模温温机：工工作温度度Tmaax=3303000，P0.22MPaa，PIID或一一次位式式控制仪仪表。 通通常，生生产药用用塑料瓶瓶选用水水介质模模温机更更为适宜宜，可以以保证药药瓶的质质量，防防止油介介质泄露露污染药药瓶。 66、混料料、加料料

26、、粉碎碎装置 采用用定时器器确保混混料时间间可控，时时间过长长或过短短均难以以达到最最佳的混混料效果果； 最好好采用顶顶层加料料或自动动真空吸吸料的方方式加料料，并选选用浓缩缩母粒着着色，防防止车间间内粉尘尘污染超超标； 粉碎碎机应选选用低噪噪音、高高效率的的旋转切切刀（主主要是粉粉碎瓶盖盖注塑流流道料架架及少量量的废瓶瓶），回回料的添添加量应应合适（小小于155%Wtt），防防止反复复循环降降解影响响性能。不不同牌号号的原料料回料必必须分开开处理，不不能随意意混用。一一般，瓶瓶用树脂脂MI1.00，盖用用树脂MMI55。北美洲塑料料产量119911年已经经超过330000万吨，220022年

27、增至至52440万吨吨，20003年年增为555600万吨。北北美洲塑塑料产量量占世界界总产量量的比例例近年来来也不断断下降，119966年为333%，220011年、220022年和220033年均下下降为227%。世世界塑料料市场保保持4.4%的的年增长长率，从从19995年的的1.11亿吨增增加到220044年的11.511亿吨。塑塑料原料料（树脂脂）产量量，20004年年已达22.1亿亿吨。美美国塑料料的产量量多年来来一直为为各国之之首。早早在800年代中中期，美美国塑料料产量就就已达220000万吨，220022年增达达48880万吨吨，占世世界总产产量的114左左右。美美国塑料料原

28、料的的出口量量20002年为为11220万吨吨，进口口量为6680万万吨。人人均塑料料消费量量最多的的国家是是美国。220022年美国国国内塑塑料原料料的消费费量为449100万吨，人人均消费费量为1172千千克。塑塑料制品品产量220000年为334000万吨。塑塑料制品品业就业业的1110万员员工创造造的产值值超过220000亿美元元，人均均产值近近20万万美元。220022年塑料料(原料料)出口口量为6650万万吨。美美国也是是世界塑塑料制品品进口大大国之一一，20002年年塑料制制品进口口总额为为2044亿美元元。在美美国，塑塑料最大大应用领领域是包包装行业业。美国国消费的的全部塑塑料

29、中，有有29%用在包包装方面面。20003年年美国消消费的热热可塑性性塑料总总量为336500万吨，其其中包装装应用量量为12250万万吨，占占34%。加加拿大塑塑料产量量4044万吨，人人均消费费量为1110千千克。220022年塑料料（原料料）出口口量为3396万万吨，进进口量为为2888万吨。墨墨西哥塑塑料产量量4177万吨。硬硬塑料包包装在119999年至220033年之间间每年平平均增长长13%达到1182亿亿比索，进进口1884万吨吨，增长长达到1184亿亿比索。塑塑料包装装整体用用量约占占墨西哥哥20002年所所有塑料料的使用用量的445%。墨墨西哥的的软塑料料包装市市场在220

30、033年约为为60.1亿比比索，市市场增长长额自119999年以来来达到年年均7.6%。北北美塑料料包装产产品销售售额达到到了4330亿美美元左右右，占世世界塑料料市场份份额的333%。长长期以来来，硬质质塑料包包装是市市场中发发展最迅迅速的部部分，220033年达到到了2331亿美美元，比比20002年增增长了33.7%。20002年年-20003年年，软包包装塑料料追上了了硬质塑塑料包装装。自119999年以来来年平均均增长率率为3.1%。美美国市场场已经开开始达到到轻微的的饱和状状态，加加拿大市市场的范范围略有有减少，过过去两年年间美国国销售量量实际上上轻微下下降，尽尽管耗材材价格的的上

31、涨还还是最终终导致了了用户价价格下降降。在墨墨西哥，尽尽管在过过去的五五年间整整体的包包装市场场比较弱弱，但市市场年平平均增长长率还接接近100%。11）塑料料薄膜美美国塑料料薄膜消消费量也也在连续续增长，从从19996年5538万万吨增到到20001年的的5822万吨，220066年将增增到6662万吨吨，年均均增长为为2%左左右。低低密度聚聚乙烯需需求量将将从20001年年的3550万吨吨增至220066年的3394万万吨，高高密度聚聚乙烯的的消费量量将从220011年的993万吨吨增至220066年的1111万万吨，聚聚丙烯消消费量将将从20001年年的633万吨增增至20006年年的7

32、99万吨，其其它薄膜膜将从220011年的776万吨吨增至220066年的779万吨吨。BBOPPP薄膜是是北美市市场增幅幅最快的的软包材材。全球球BOPPP薄膜膜生产量量达到3360万万吨，预预计至220100年将达达到5770万吨吨。北美美市场对对BOPPP薄膜膜的年需需求已经经上升到到63万万吨，仍仍在以年年6%的的速度增增长，预预计20010年年需求将将达到775万吨吨。北美美自由贸贸易区对对BOPPP薄膜膜的需求求，紧跟跟在亚洲洲和欧洲洲之后，排排在全球球第三位位。22）硬质质塑料220033年美国国硬质塑塑料包装装市场约约为1991亿美美元。自自19999年以以来消费费量年平平均增

33、长长率2.5%。220000年和220011年硬质质塑料产产量持续续增长。220022年，由由于受到到塑料瓶瓶和其它它硬质塑塑料包装装产品（包包括聚氨氨酯泡沫沫产品）需需求量的的制约，产产量下降降，而聚聚苯乙烯烯包装产产品的需需求却继继续上升升。到220033年，塑塑料瓶和和其它的的硬质塑塑料包装装产品增增长需求求使销售售量回升升，增长长了2.8%。美美国在硬硬质塑料料包装工工业的主主要行动动是北美美，南美美和欧洲洲地区。220033年聚脂脂（PEET）消消耗量共共计到44.299万亿，比比20002年增增长7.1%，专专门供应应用水和和等压容容器销售售量的上上涨影响响着聚脂脂（PEET）的的

34、使用。220022年再循循环率从从19.9%下下落到119.66%，而而19995年是是39.7%。加加拿大跨跨越其它它地区，硬硬塑料包包装消耗耗量在119999年到220033年之间间平均增增长3.4%达达到322.2亿亿。塑料料瓶消耗耗量上升升了188%，达达到8.68亿亿加元。220044年塑料料瓶消耗耗量约占占11%。33）塑料料容器北北美国家家塑料容容器消费费量持续续增长。长长期以来来，硬质质塑料包包装是市市场中发发展最迅迅速的部部分。220022年-220033年，软软包装塑塑料追上上了硬质质塑料包包装。北北美整体体塑料包包装产品品销售额额达到了了4300亿美元元左右，占占市场份份

35、额的333%。220033年美国国塑料容容器消费费量为5555万万吨，年年均增幅幅在4%上下。塑塑料瓶占占需求的的75%，接下下来为提提桶、桶桶、杯子子和托盘盘。高强强度聚丙丙烯是树树脂中需需求最大大的，其其次是聚聚酯和聚聚氯乙烯烯。美国国包装市市场对塑塑料瓶的的需求比比例约为为：饮料料44%、食品品8%、药药品122%、运运输8%、家用用品144%、个个人护理理用品88%、其其它5%。塑塑料瓶消消费量在在各种塑塑料容器器中数量量最大，220033年为4426万万吨，比比19998年增增长266%，到到20008年将将达5110万吨吨。塑料料罐和碗碗杯盘的的消费量量20003年分分别为552万

36、吨吨和411万吨。美美国饮料料塑料容容器消费费量20002年年达约5500亿亿只，110年增增长了11.5倍倍。20002年年，美国国生产的的果汁和和蔬菜饮饮料中，塑塑料包装装容器在在数量上上占全部部容器的的30%，在各各类容器器中用量量居首位位。在碳碳酸饮料料和牛奶奶的包装装容器中中，塑料料都占第第2位。220022年塑料料容器占占美国碳碳酸饮料料全部容容器的228.55%，仅仅少于金金属罐（664.99%）。牛牛奶包装装容器中中的400.1%是塑料料容器，比比纸容器器低一些些。不过过，塑料料容器在在啤酒包包装中的的进展仍仍然相当当缓慢，220022年塑料料容器仅仅占美国国啤酒使使用的全全部

37、容器器的0.3%。美美国塑料料容器需需求量每每年将增增长3.6%，估估计到220088年将达达到6660万吨吨左右。但但包装要要求的小小型化或或“轻量化化”将限制制塑料容容器产量量的增长长。20003年年塑料瓶瓶占塑料料容器总总量的777%，220088年前塑塑料瓶仍仍将是居居支配地地位的塑塑料容器器。然而而，由于于软饮料料市场饱饱和，塑塑料瓶需需求增速速将放慢慢，而充充填用的的其它聚聚乙烯塑塑料容器器的需求求将增长长。因冷冷冻和预预制食品品需求的的强劲增增长，以以及肉类类包装需需求的日日益增长长，盘碟碟和罐制制造业将将强劲拉拉动塑料料容器的的需求增增长。塑塑料可以以用于咖咖啡、方方便食品品和

38、颜料料等的包包装，因因此在罐罐头市场场极具优优势。虽虽然小型型饮料瓶瓶持续占占据优势势，但在在软饮料料市场成成熟的条条件下今今后增长长速度将将低于过过去100年一、塑料包包装材料料在国民民经济中中的地位位塑塑料是塑塑料、橡橡胶、合合成纤维维三大合合成高分分子材料料中应用用量最大大，应用用面最广广的一种种材料，其其应用面面已深入入到国民民经济的的各个领领域，现现在世界界塑料年年产量已已逾1.6亿吨吨，然而而，在各各个不同同领域中中，对塑塑料制品品的消费费量，还还存在着着较大的的差异。目目前塑料料制品应应用最多多的领域域是包装装行业，其其中包装装塑料制制品雄居居首位，比比塑料建建材总量量高出近近十

39、个百百分点，较较其他方方面的应应用更占占有明显显的优势势。就包包装材料料而论，塑塑料包装装材料已已远远超超过玻璃璃、金属属、木材材等传统统的包装装材料，仅仅次于纸纸制品而而居第二二位，就就发展速速度而论论，塑料料包装材材料业已已超过其其他各种种包装材材料而居居首位。不不言而喻喻，塑料料包装材材料在整整个国民民经济中中，具有有十分重重要的地地位。然然而塑料料和其他他传统的的包装材材料相比比，毕竟竟还是一一个应用用于时间间很短的的后起之之秀，它它的许许许多多潜潜在的优优点尚待待开发利利用。作作为一种种新型材材料，它它在性能能上的许许多不足足与局限限，亦有有待人们们很好的的认识，以以便在使使用中予予

40、以避免免。因此此，需要要我们在在从事塑塑料科研研，生产产与应用用的同时时，客观观地对塑塑料包装装材料进进行介绍绍与评价价，从而而推动塑塑料包装装材料的的进一步步发展。二二、塑料料包装材材料的主主要品种种各各种商品品所使用用的包装装材料，通通常多半半均为一一次性使使用，当当商品从从生产单单位流通通到消费费者手中中或者到到商品开开封使用用后，包包装材料料即完成成了它的的使命，作作为废弃弃材料回回收或者者处置。因因此，对对于包装装材料，一一是要求求其性能能要好，要要能适应应保护，宣宣传商品品的需要要，二是是要求其其成本要要尽可能能地低，在在当今塑塑料中的的所谓通通用塑料料，如聚聚乙烯与与聚丙烯烯，它

41、们们具有性性能优良良，生产产量大，价价格低廉廉等共同同特点，是是塑料包包装材料料的首选选物料；其次是是生产规规模较大大，性能能更佳，但但价格较较高的通通用型工工程塑料料，如热热塑性聚聚酯。至至于价格格昂贵的的特种工工程塑料料，虽然然在某些些性能上上具有独独到的优优点，但但由于经经济上的的原因，一一般不作作包装材材料用。通用塑塑料通通用塑料料中的热热塑性塑塑料具有有性能均均衡，成成型加工工方便，回回料及废废弃物料料回炉方方便，制制品价格格较低等等优点，大大量用于于塑料包包装材料料。主要要品种如如：聚乙乙烯及乙乙烯共聚聚物，这这类塑料料包括高高密度聚聚乙烯，低低密度聚聚乙烯，线线型低密密度聚乙乙烯

42、，乙乙烯，乙乙酸乙烯烯共聚物物等。聚聚乙烯类类塑料是是典型的的聚烯烃烃类化合合物，无无毒，无无臭，无无味，卫卫生性能能可靠，耐耐酸，碱碱，盐及及多种化化学物质质，性能稳稳定；物物理及力力学性能能均衡，防防湿防潮潮性突出出，其成成型加工工性能特特伏，可可方便地地制成板板材，薄薄膜，容容器，扁扁丝等各各种包装装用塑料料制品，而而且价格格低廉，因因此在包包装中的的应用极极为广泛泛，作为为包装材材料，其其主要缺缺点是阻阻氧性较较差。在在几种聚聚乙烯中中，高密密度聚乙乙烯是聚聚乙烯中中力学强强度最好好的品种种，对水水蒸气的的阻隔能能力是各各种塑料料中最好好的一种种，但在在几种聚聚乙烯中中，它是是柔软性性

43、和透明明性最差差的品种种，当需需要柔软软及透明明性佳的的制品时时，则应应选用低低密度聚聚乙烯，线线型低密密度聚乙乙烯的力力学强度度介于高高密度聚聚乙烯与与低密度度聚乙烯烯之间，其其最大优优点是抗抗穿刺强强度高，抗抗撕裂传传播强度度高，耐耐应力开开裂性能能也十分分突出；此外，它它的热封封合性能能亦优于于高密度度度聚乙乙烯和普普通低密密度聚乙乙烯，因因此，它它是薄膜膜用的一一种良好好的基材材，其主主要缺点点之一是是成型加加工性能能稍逊。乙乙烯-乙乙酸乙烯烯共聚物物也是包包装中应应用较多多的一种种乙烯类类聚合物物，其价价格略高高于聚乙乙烯，但但在塑料料中仍属属比较便便宜的品品种，随随着乙酸酸乙烯含含

44、量的增增加，其其耐寒性性，柔软软性，热热封合性性改善，透透明性提提高，但但当乙酸酸乙烯含含量超过过10%时，则则可能呈呈现酸味味，不宜宜直接接接触食品品。聚聚丙烯及及丙烯共共聚物，聚聚丙烯和和聚乙烯烯一样，是是典型的的聚烯烃烃类高聚聚物，因因而有很很多相似似的性能能，如化化学稳定定性好，无无毒，无无臭，无无味，卫卫生性能能可靠等等，和聚聚乙烯相相比，聚聚丙烯的的主要优优点是耐耐热性好好，使用用温度可可达1220度，因因而以降降丙烯为为热封层层的复合合袋用于于蒸煮灭灭菌。此此外，聚聚丙烯的的强度明明显高于于聚乙烯烯，聚丙丙烯性能能上的最最大缺陷陷之一是是耐低温温性能差差，聚丙丙烯均聚聚物在00度

45、已表表面出较较大的脆脆性，丙丙烯与少少量乙烯烯的共聚聚物可以以明显地地改善聚聚丙烯的的耐寒性性，但耐耐热性亦亦相应下下降。作作为包装装材料使使用，和和聚乙烯烯十分相相似，聚聚丙烯有有良好的的防湿，防防潮性，但但对氧气气，二氧氧化碳，氮氮气等非非极性气气体的阻阻隔性较较差，当当商品需需要隔氧氧贮存时时，需采采用所谓谓阻隔性性包装材材料包装装，或者者采用聚聚丙烯（聚聚乙烯）与与阻隔性性包装材材料的复复合制品品为包装装材料。聚聚氯乙烯烯也是一一种综合合性能好好，价格格低的通通用塑料料，而且且它的助助剂多，可可以通过过对配方方的调节节，较大大幅度也也改变制制品的性性能，例例如可以以少加或或不加增增长塑

46、剂剂，制得得硬质聚聚氯乙烯烯制品。硬硬聚氯乙乙烯制品品有良好好的刚性性并兼有有较好的的抗水防防潮性能能和阻隔隔氧气，二二氧化碳碳以及氮氮气透过过性能。其其耐油性性，透明明性亦明明显优于于聚烯烃烃类塑料料。但用用于包装装后的废废弃物回回收利用用及焚绕绕处理均均较为困困难，回回炉应用用加工过过程中比比较容易易分解，焚焚烧处理理时，会会产生危危害环境境的氯化化氢之类类的物质质，且要要消耗能能量，因因此，聚聚氯乙烯烯在包装装方面的的应用受受到一定定限制，且且随着人人们环保保意识的的不断提提高，它它在包装装方面的的应用，有有逐步为为其他塑塑料代替替的趋势势。工工程塑料料在在包装领领域中，应应用较多多的工

47、程程塑料是是热塑性性聚酯与与聚酰胺胺。这二二种塑料料有许多多相似之之处，最最初它们们均是合合成纤维维的原料料而被研研究和开开发后，后后来因强强度高，易易成型而而步入塑塑料领域域，成为为工程塑塑料的主主要品种种之一，然然后逐步步用于包包装基材材。热热塑性聚聚酯与聚聚酰胺性性能上的的主要特特点是耐耐油，耐耐高低温温，阻隔隔氧气，二二氧化碳碳及氮气气等性能能良好，无无毒卫生生性能也也好，因因此是阻阻隔性薄薄膜的常常用基材材，用它它们制成成的复合合薄膜可可用于蒸蒸煮包装装，真空空包装，除除氧包装装等。作作为复合合薄膜基基材，除除上面的的特性之之外，尼尼龙的主主要特点点是抗穿穿刺性能能特别突突出，用用于

48、带骨骨食品等等包装十十分有利利，但它它比较容容易受空空气中水水分的影影响，在在潮湿环环境中，阻阻氧性下下降。特特别值昨昨一提的的是近来来来随着着热塑性性酯生产产技术的的提高，生生产规模模的扩大大，其价价格有了了明显的的下降，同同时由于于人们环环保意识识的增强强，废弃弃物容易易通过物物理或化化学方法法再循环环，的热热塑性聚聚酯制品品，身价价倍增，在在中空容容器以及及薄膜制制品方面面，得到到了飞速速的发展展。在在包装中中应用的的工作塑塑料除热热塑性聚聚酯与聚聚酰胺之之外，还还有聚碳碳酸酯。聚聚碳酸酯酯的主要要特点是是耐高温温、高透透明度、高高强度，特特别适用用于可回回收利用用（重复复灌装）的的中空

49、容容器。目目前实用用化的产产品主要要是奶瓶瓶及255L的净净化水用用桶。由由于价位位较高，其他他应用尚尚不多见见。其其他较常常见的包包装用塑塑料值值得一提提的包装装用塑料料还有聚聚偏二氯氯乙烯（PPVDCC），乙乙烯-乙乙烯醇共共聚物（EEVOHH），高高丙烯腈腈树脂（PPAN）以以及聚乙乙烯醇（PPVA）等等，这些些塑料均均以对氧氧，二氧氧化碳以以及氮气气等非极极性气体体的高阻阻隔性而而著称。此此外，它它们的另另一特性性是耐油油性比较较突出。除除上述特特点之外外，聚偏偏二氯乙乙烯还具具有高度度防湿防防潮性，是是一种食食品类商商品的极极为理想想的包装装材料，而而且可以以采用聚聚偏二氯氯乙烯的的

50、溶液或或者乳液液，在薄薄膜（或或中空容容器表面面）形成成极薄的的防护层层，即能能发挥明明显的阻阻氧防潮潮效果。困困此，尽尽管聚偏偏二氯乙乙烯有价价格较贵贵，成型型加工比比较困难难，废弃弃物焚烧烧处理会会产生氯氯化氢等等有害物物质缺点点，但目目前聚偏偏二氯乙乙烯在包包装方面面的应用用仍相当当普遍。乙乙烯-乙乙烯醇共共聚物是是阻隔性性最佳的的塑料之之一，而而且还是是高阻隔隔性塑料料中，成成型最好好的品种种，加之之，废弃弃物焚烧烧时不会会产生危危害环境境的有毒毒物质，因因此，被被普遍认认为是颇颇具发展展前景的的优良的的塑料包包装材料料。但因因价格昂昂贵，应应用受到到较大的的限制。目目前仅用用于高档档

51、的复合合瓶，多多层复合合薄膜及及复合片片材的阻阻隔层。高高丙烯腈腈树脂及及聚乙烯烯醇均因因为成型型加工困困难，推推广应用用受到限限制，使使用不多多，高丙丙烯腈树树脂可用用于制造造阻隔性性能良好好的双向向拉伸瓶瓶，而聚聚乙烯醇醇则主要要用于制制造薄膜膜类塑料料包装材材料。聚聚乙烯醇醇双向拉拉伸薄膜膜主要用用于高阻阻隔性复复合薄膜膜的基材材；非拉拉伸聚乙乙烯醇薄薄膜则主主要用于于单膜制制袋，作作服装的的高级包包装袋使使用，可可提供高高透明性性，高光光泽性以以及鲜明明而牢固固的印刷刷图案，此此外，它它还具有有优良的的抗静电电性，没没有普通通塑料薄薄膜袋因因静电而而吸尘的的通病，使使得所包包装的商商品

52、具有有极佳的的展示效效果。三三、塑料料包装材材料的主主要形态态11，塑料薄薄膜塑塑料薄膜膜通常指指厚度00.255mm以以下的平平整而柔柔软的塑塑料制品品。塑塑料薄膜膜是塑料料包装材材料中使使用最为为广泛的的一个品品种，其其品种繁繁多，除除普通塑塑料包装装袋用的的塑料薄薄膜之外外，还有有许多专专用品种种，如液液体包装装薄膜，收收缩薄膜膜，缠绕绕膜，冰冰箱保鲜鲜膜，果果蔬保鲜鲜膜，表表面保护护膜，扭扭结膜等等，塑料料薄膜主主要用于于制备各各种包装装袋。此此外，比比较常见见的还有有缠绕包包装，扭扭结包装装，表面面保护等等一些包包装形式式。22塑料料容器容容器是可可以与塑塑料薄膜膜相提并并论的广广泛

53、应用用的另一一大类塑塑料包装装材料。塑塑料容器器中空容容器，周周转箱，杯杯，盘等等。（11）中空容容器，它它主要用用于包装装液态物物质，有有时也用用于包装装一些固固态物质质，其中中，典型型的代表表性产品品是吹塑塑容器与与滚塑容容器，最最小的塑塑料中空空容器的的容积仅仅几毫升升。而特特大型滚滚塑容器器可达几几十立方方米，使使用最多多的塑料料中空容容器是容容量为几几百毫升升的塑料料瓶。（22）周转箱箱，是用用于商品品或生产产过程中中的零部部件贮运运，周转转的箱式式容器，与与一般塑塑料包装装材料不不同。周周转箱一一般均多多次重复复使用，而而百一次次性使用用。（33）热成型型杯盘之之类的容容器。这这类

54、小型型容器由由片材经经热成型型而制得得，其特特点是厚厚度比较较均匀，制制造方便便，成本本低廉，是是食品常常用的包包装材料料。33纺织织袋塑塑料纺织织袋是塑塑料包装装材料中中的中一一重要品品种，起起初它是是作为麻麻袋的代代用品而而开发应应用的，现现在其应应用范围围已远超超出了麻麻袋的代代用品，纺纺织袋主主要用于于包装固固态商品品，如水水泥，粮粮品，盐盐以及多多种化工工原料。塑塑料纺织织袋常带带有塑料料涂布层层或者与与内衬袋袋配合使使用，以以获得良良好的防防潮效果果。塑料料纺织袋袋最常的的规格是是1025kkg容量量的中，小小型包装装袋。此此外还有有可容纳纳500010000kkg物料料的集装装袋

55、。这这种大型型集装袋袋已在化化工物资资及羊毛毛等商品品的包装装中得到到广泛应应用。塑塑料纺织织袋主要要采用聚聚珍烯制制得，此此外也有有采用高高密度聚聚乙烯或或线型低低密度聚聚乙烯为为原料的的产品。过过去塑料料纺织袋袋所固有有的易光光老化及及堆码时时易打滑滑的两大大缺点，已已可通过过配入紫紫外线吸吸收剂以以及与纸纸线复合合而得到到克服，使使用效果果明显改改善。44泡沫沫塑料及及其他塑塑料包装装材料泡泡沫塑料料制品是是塑料制制品的一一个重要要分支，其其性能上上的主要要特点是是减震，防防震与隔隔热保温温的效果果十分显显著，泡泡沫塑料料制品在在包装方方面的应应用除上上述发泡泡周转达达箱之外外，还应应用

56、于各各种家电电电器，电电工仪表表以及化化学试剂剂等商品品的防震震包装，制制品的形形态有箱箱、盒、衬衬垫块等等。塑塑料包装装材料的的品种繁繁多，真真可谓不不胜枚举举，比较较重要的的还可以以举出塑塑料打包包带，结结扎绳，塑塑料网等等。四四、塑料料包装材材料与其其他包装装材料间间的抗争争塑塑料包装装材料以以其他传传统包装装材料无无可以拟拟的速度度不断向向前发展展，主要要有如下下几个方方面原由由： （11）塑料料包装材材料性能能优越，品品种繁多多，可很很好地适适应商品品包装上上的多种种需求，如如肉类食食品，要要使用阻阻隔氧气气性能优优越的包包装材料料，以防防止大气气中的氧氧气与之之接触，从从而防止止其

57、氧化化变质并并抑制微微生物的的繁殖，延延长保质质期。选选用阻隔隔性塑料料薄膜袋袋或容器器作为包包装材料料，可满满足此要要求，新新鲜的果果蔬类商商品，在在贮运及及销售过过程中，处处于新陈陈代谢状状态，可可根据果果蔬的具具体情况况，选择择所需要要的有适适度透气气性的塑塑料薄膜膜袋来进进行包装装。（22）塑料料成型性性能优良良，可以以通过多多种成型型方法制制成各式式各样的的，适合合于特定定包装使使用的塑塑料制品品，供各各行各业业的厂家家以及水水产，农农业，畜畜牧业，等等有关部部门的选选用。（33）塑料料包装用用的各种种塑料，绝绝大多数数均能大大规模工工业化生生产，因因而供应应充足，成成本亦较较为低廉

58、廉。（44）塑料料包装材材料用塑塑料，基基本上全全部为热热塑性塑塑料，由由于具热热塑性，使使用后的的废弃包包装物可可以回炉炉使用，有有利于节节约物资资资源，降降低包装装成本关关适应环环保要求求。（55）在用用树脂制制成塑料料制品的的生产过过程中，对对环境的的污染较较小，或或者对环环境完全全没有污污染，并并且在生生产中，耗耗费的能能量亦较较小，这这也是它它的一个个明显的的优点。由由于塑料料的包装装材料的的从多优优点的存存在，促促进了塑塑料包装装材料的的开发应应用，从从而也为为生产的的发展及及人们生生活水平平面的提提高起到到了极大大的促进进作用。然然而，塑塑料包装装材料的的大量应应用也纵纵们带来来

59、了一个个始料未未及的问问题，那那就是塑塑料性能能相当稳稳定，其其废弃不不易在自自然界中中自选分分解而回回归自然然。由于于在一个个相当长长的时期期内，人人们环境境意识还还比较薄薄弱，使使得大量量废弃塑塑料包装装材料流流入自然然中，日日积月累累，形成成了对环环境的沉沉重负担担，对环环境保护护工作，产产生了严严重的负负面影响响，因而而带来了了一些对对塑料包包装材料料的责难难，甚至至提出了了限用禁禁用等主主张，在在一段时时间里，一一个“以纸代代塑”的呼声声尤为突突出。实实际上，这这种讲法法是十分分片面的的，也是是行不通通的。首首先是性性能上的的不可取取代性，纸纸品有刚刚性好、避避光性强强、卫生生性好等

60、等，但防防潮性差差，对油油及气体体的阻隔隔气体的的透过的的性能差差，而塑塑料包装装材料具具有优良良的防潮潮、耐油油性，较较好的阻阻隔气体体的功能能，不易易分解。因因此，二二种材料料配合使使用的场场合颇多多。且纸纸以木材材为主要要原料，无无限制的的发展纸纸质包装装材料，大大量砍代代森林，会会造成对对自然环环境的严严重破坏坏，影响响生态平平衡，因因此以纸纸代塑是是完全站站不住脚脚的。 综综上所述述，我们们认为，作作为现代代科技成成果的一一种新型型材料，塑塑料包装装材料是是一种性性能优越越，成型型、使用用方便，成成本低廉廉的优质质包装材材料，它它具有其其他传统统包装材材料所不不具备的的许多优优点。在