國內(nèi)外瓶級聚酯的市場及應(yīng)用

龍 燕，謝俊彪

（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830011）

國內(nèi)外瓶級聚酯的市場及應(yīng)用

龍 燕，謝俊彪

（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830011）

綜述了國內(nèi)外瓶級聚酯的市場及應(yīng)用情況，并預(yù)測了未來幾年的產(chǎn)能及供需情況。2014年，國內(nèi)瓶級聚酯的產(chǎn)能為10 136 kt，產(chǎn)量為9 588 kt，開工率達(dá)94.6%；預(yù)計到2017年，瓶級聚酯產(chǎn)能將達(dá)到10 979 kt，考慮到開工率的不確定性，2017年瓶級聚酯的產(chǎn)量將達(dá)到10 323 kt。2015—2019年，預(yù)計世界瓶級聚酯的產(chǎn)能將以5.0%的速率增長，而需求量將以5.8%的速率增長。國內(nèi)瓶級聚酯消費(fèi)主要集中在食品包裝上，國內(nèi)瓶級聚酯生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)在非食品包裝領(lǐng)域與中下游用戶聯(lián)手開發(fā)瓶級聚酯新用途。

聚對苯二甲酸乙二酯 瓶級 啤酒瓶 飲料瓶 產(chǎn)量

瓶級聚酯通常是指聚對苯二甲酸乙二酯（簡稱聚酯），是由乙二醇和對苯二甲酸二甲酯或?qū)Ρ蕉姿幔≒TA）通過縮聚得到的，但國內(nèi)大部分PET都是以PTA為原料生產(chǎn)的[1]。聚酯主要用于生產(chǎn)纖維，但非纖聚酯的應(yīng)用和開發(fā)越來越受到世界各國的重視，發(fā)達(dá)國家非纖聚酯的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增長率明顯大于纖用聚酯。世界上50%以上的非纖聚酯應(yīng)用于瓶級聚酯，主要包括各種飲料和食品包裝，并且已延伸到醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品包裝等領(lǐng)域。其中，飲料和食品包裝約占瓶級聚酯的80%以上[2]。與玻璃瓶及其他塑料瓶相比，聚酯瓶透明性好、易于回收、耐化學(xué)藥品腐蝕、質(zhì)量輕、不易破碎、安全且可重復(fù)使用等，但其氣體阻隔性、耐熱性、乙醛含量等問題制約了該市場的進(jìn)一步發(fā)展[3-4]。隨著消費(fèi)水平提高，極具潛力的茶飲料等熱灌裝飲料市場以及啤酒包裝市場將使我國瓶級聚酯市場的發(fā)展充滿生機(jī)[5]。因此，有必要加快新產(chǎn)品的開發(fā)與新項目的建設(shè)，以適應(yīng)聚酯包裝材料市場迅速發(fā)展的要求。本文主要綜述了國內(nèi)外瓶級聚酯的市場情況及其應(yīng)用，并對國內(nèi)瓶級聚酯的發(fā)展提了幾點(diǎn)建議，以期為國內(nèi)瓶級聚酯生產(chǎn)企業(yè)提供參考。

1 國內(nèi)瓶級聚酯的市場情況

1.1 市場現(xiàn)狀

2014年，國內(nèi)聚酯產(chǎn)能仍處于高速擴(kuò)張期，年增產(chǎn)能超過4 000 kt，達(dá)46 000 kt，預(yù)計到2015年底，產(chǎn)能將增到50 000 kt，如果2015年后聚酯無新增產(chǎn)能，那么要到2020年才能消化過剩產(chǎn)能。因此，國內(nèi)聚酯產(chǎn)能處于供大于求的狀態(tài)，而高性能非纖聚酯的開發(fā)對緩解國內(nèi)聚酯產(chǎn)能過剩壓力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。2000年后，由于飲料工業(yè)增長迅速，聚酯瓶替代傳統(tǒng)包裝材料越來越廣泛，使得瓶級聚酯供不應(yīng)求，從而引發(fā)大量投資，產(chǎn)能快速增長。2002年，國內(nèi)瓶級聚酯產(chǎn)能僅為1 500 kt，2007年產(chǎn)能為3 566 kt，到2010年產(chǎn)能為4 571 kt，2014年為10 136 kt，2010—2014年的年均增長率為22.0%，遠(yuǎn)高于亞洲及世界上其他國家的增長速率。2014年，瓶級聚酯的產(chǎn)能占國內(nèi)聚酯總產(chǎn)能的22.03%，隨著生活水平的提高及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)對瓶用聚酯的需求量會進(jìn)一步增加，從而帶動國內(nèi)聚酯工業(yè)的發(fā)展。

1.2 發(fā)展前景

瓶用聚酯是聚酯包裝樹脂中最主要的產(chǎn)品，其需求量和使用量均占聚酯包裝樹脂的2/3以上，成為推動聚酯包裝樹脂迅速發(fā)展的主要動力，被廣泛應(yīng)用于包裝行業(yè)。今后若干年，瓶用聚酯市場的增長仍將高于聚酯包裝樹脂市場增長[6-8]。2010—2014年，國內(nèi)碳酸飲料產(chǎn)量不穩(wěn)定，人們對碳酸飲料的回避日益凸顯，但作為新興消費(fèi)市場，在國內(nèi)還是有巨大的市場，總體來說碳酸飲料產(chǎn)量還是呈上升趨勢。2011年，碳酸飲料產(chǎn)量比2010年增加27.0%，達(dá)16 070 kt，2012年產(chǎn)量同比減少18.4%，為13 110 kt，2013和2014年產(chǎn)量同比分別增加了31.0%和5.4%，分別為17 180，18 100 kt[6]。飲料行業(yè)的快速發(fā)展，必將帶動瓶級聚酯的用量進(jìn)一步增加。

2010年，國內(nèi)瓶級聚酯的產(chǎn)能為4 571 kt，產(chǎn)量為3 508 kt，開工率為75.5%；2014年，瓶級聚酯的產(chǎn)能為10 136 kt，產(chǎn)量為9 588 kt，開工率達(dá)94.6%；2010—2014年，產(chǎn)能和產(chǎn)量年均增長率分別為22.0%和28.6%。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，預(yù)計2014—2017年，瓶級聚酯產(chǎn)能和產(chǎn)量的年均增長率分別為2.7%和9.2%，預(yù)計到2017年，瓶級聚酯產(chǎn)能將達(dá)到10 979 kt，考慮到開工率的不確定性，預(yù)計到2017年，瓶級聚酯的產(chǎn)量將達(dá)到10 323 kt。

2 國外瓶級聚酯的市場情況

2.1 市場現(xiàn)狀

與其他地區(qū)相比，北美是包裝用聚酯樹脂重要的生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū)，北美擁有世界最大且最多的裝置，在世界包裝用聚酯的生產(chǎn)和消費(fèi)中擔(dān)任著最主要角色。亞洲地區(qū)包裝用聚酯雖起步較晚，但發(fā)展速度很快。由于亞洲地區(qū)可觀的市場容量以及快速增長的需求等因素，將促使這一地區(qū)無論是在建設(shè)還是在消費(fèi)方面都將成為全球最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)。另外，泰國、印尼、馬來西亞等東南亞國家的包裝用聚酯裝置規(guī)模正在不斷壯大，伊朗、沙特阿拉伯、科威特、土耳其等中東國家的包裝用聚酯裝置的規(guī)模也在從無到有，從小到大，這些擁有豐富天然氣資源的國家的產(chǎn)品價格在今后市場競爭中將具有極強(qiáng)的競爭力。隨著世界聚酯業(yè)的飛速發(fā)展，帶動了聚酯業(yè)在非纖領(lǐng)域的應(yīng)用。由于小碳酸軟飲料瓶和礦泉水容器需求趨增，瓶用聚酯的需求被穩(wěn)步推高，在各類聚酯產(chǎn)品中表現(xiàn)突出。2006年，世界瓶級聚酯的產(chǎn)能為15 934 kt，到2011年達(dá)21 540 kt，2006—2011年的年均增長率為6.2%；由于裝置開工率不高，維持在76.0%左右，因此每年需進(jìn)口大約5 600 kt。2006年，世界瓶級聚酯的總供應(yīng)量為18 172 kt，到2011年達(dá)23 379 kt，2006—2011年的年均增長率為5.2%。從表1看出：世界瓶級聚酯處于供不需求的狀態(tài)，缺口約5 000 kt。而且產(chǎn)量也不高，開工率一直維持在74.0%左右。

表1 2010—2014年世界瓶級聚酯供需情況Tab.1 Supply and demand of world polyester bottle resin in 2010—2014 kt

從表2看出：2010—2014年，飲料用瓶級聚酯的需求量一直占據(jù)領(lǐng)先地位，占總需求量的50.0%以上，食品用瓶級聚酯約占總量的5.0%，其他用途占10%左右。

表2 2010—2014年世界瓶級聚酯的總需求量Tab.2 Total demand of world polyester bottle resin in 2010—2014 kt

2.2 發(fā)展趨勢

2015年，世界瓶級聚酯切片的產(chǎn)能為28 342 kt，產(chǎn)量為22 478 kt，需求量為26 911 kt，若開工率保持在80.0%左右，則完全能滿足需求，所以瓶級聚酯的產(chǎn)能大于需求。預(yù)計2015—2019年，瓶級聚酯的產(chǎn)能將以5.0%的速率增長，而需求量將以5.8%的速率增長，因此過剩的產(chǎn)能會被持續(xù)增長的需求消化掉。另一方面，瓶級聚酯取代了聚氯乙烯瓶與鋁罐的包裝，使其用量增加很多，成為聚酯產(chǎn)品中增長速度最快的產(chǎn)品。

3 瓶級聚酯的應(yīng)用

用聚酯制作的瓶子解決了以往玻璃瓶等容器質(zhì)量大、不便于攜帶、 易破裂甚至爆炸等問題，給人們生活、工作、出差、旅游帶來很大方便，因而備受市場歡迎。美國米勒啤酒公司在全美國推出一種完全可以再回收利用的聚酯啤酒瓶，與鋁合金罐及玻璃瓶相比，這種啤酒瓶能使啤酒保存較長時間，而質(zhì)量是玻璃瓶的1/7，可以重新封口，不易破裂，可同其他聚酯容器一起回收[9-11]。瓶級聚酯樹脂可進(jìn)行注塑、吹塑成型和熱成型，還可以進(jìn)行二次加工。聚酯瓶主要用于雙向拉伸吹塑成型。 聚酯瓶與其他包裝瓶的性能比較見表3。

表3 聚酯瓶與其他包裝瓶對比Tab.3 Comparison of polyester bottle and other bottles

3.1 啤酒瓶

世界上，使用聚酯瓶包裝的啤酒不到啤酒包裝總量的1%，而啤酒瓶包裝占總包裝物的42%。因此，啤酒瓶用瓶級聚酯市場潛力巨大。此外，白酒改用聚酯瓶包裝的研發(fā)也倍受關(guān)注。實(shí)踐證明，聚酯瓶可包裝乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%（50度）以下白酒。

美國塑料科技公司研制出加工啤酒瓶用新型輕質(zhì)發(fā)泡聚酯吹塑工藝。該工藝可用于加工單層聚酯發(fā)泡塑料瓶，也可用于加工發(fā)泡層與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)心聚酯層相結(jié)合的復(fù)合材料，最高可使產(chǎn)品質(zhì)量減輕5%，而且不會影響產(chǎn)品性能。該工藝可以使用標(biāo)準(zhǔn)的、未改進(jìn)的拉伸吹塑設(shè)備吹塑成型型坯[12]。

啤酒對包裝的要求較高，必須要有很好的阻隔性能。單層聚酯瓶雖然經(jīng)濟(jì)，但無法提供必要的阻隔性能；與傳統(tǒng)的聚酯瓶比，聚萘二甲酸乙二酯（PEN）的阻隔性及耐熱性較好，但價格昂貴，單獨(dú)使用PEN制備啤酒瓶的成本較高。采用PET 與PEN共混，以聚酯/PEN共混物為原料制備的啤酒瓶在耐熱性及阻隔性方面充作啤酒包裝中的主角都無可非議。將PET與2,6-與萘二甲酸（2,6-NDA）或PEN共混，可同時提高聚酯的阻隔性和耐熱性，w（2,6-NDA）為5%時，對紫外線的阻隔性便能滿足啤酒瓶的要求；w（2,6-NDA）為25%～30%時，所制共混物的耐熱溫度達(dá)93 ℃，可用于制備熱灌裝容器。多層瓶雖然具有良好的阻隔性能，但價格和廢棄物處理問題制約了其發(fā)展。目前，國外多采用涂覆技術(shù)，在瓶內(nèi)壁形成阻隔層以提高聚酯瓶的阻隔性能。國內(nèi)也進(jìn)行了這方面的研究，并已取得初步成功，石家莊三九啤酒廠利用等離子沉積表面涂覆技術(shù)，在瓶內(nèi)壁生成阻透層，從而達(dá)到抗高壓和防透氣的要求[13]。

國外開發(fā)聚酯啤酒瓶時，是從小容量（如330 mL）包裝開始試用。這是因為對小瓶而言，技術(shù)上更容易實(shí)現(xiàn)，而且小瓶啤酒售價較高，特別是對中國啤酒市場而言，小瓶啤酒產(chǎn)量較小，所用玻璃瓶為一次性使用，因而成本較高，在這種前提下，啤酒企業(yè)和消費(fèi)者接受聚酯瓶才會相對容易一些。因此，聚酯啤酒瓶能進(jìn)入中國啤酒市場的最可能的途徑是在小容量（如330 mL）的高檔啤酒（如純生啤酒）上首先獲得應(yīng)用，

3.2 飲料瓶

在飲料包裝中，碳酸飲料瓶是聚酯瓶應(yīng)用最為成功的領(lǐng)域，其占聚酯瓶總量的1/3。聚酯瓶可以制備成任何形狀，可以印刷文字和圖案，且強(qiáng)度高、對二氧化碳密封性好及安全衛(wèi)生，是迄今碳酸飲料唯一廣泛采用的塑料容器[14]。灌裝茶飲料的熱灌裝聚酯瓶是茶飲料瓶增長最快的品種，年增長率超過50%。 德國一家公司推出一種可灌裝95 ℃食品的聚酯塑料瓶。這種塑料瓶在制造過程中，將液態(tài)的聚酯吹入一熱膜中，聚酯在與熱膜接觸時形成結(jié)晶，變得更具有彈性，不會因受熱而變形。同時，還在塑料瓶上增加了豎向的增強(qiáng)肋，可抑制瓶壁向內(nèi)收縮。

3.3 食用油瓶

聚酯瓶耐油性好、透明、無毒、不易破碎，對氧氣阻隔性好，可保護(hù)食用油長期免受氧化，不變質(zhì)，在國內(nèi)外均已得到成功應(yīng)用。隨著社會的發(fā)展，人們更加關(guān)注健康，在食用油消費(fèi)發(fā)展趨勢上，安全、衛(wèi)生、健康、營養(yǎng)等新觀念越來越突出，使小包裝食用油迅速發(fā)展，其銷量占食用油總銷量的50%～60%，市場潛力巨大，為該領(lǐng)域的應(yīng)用提供了很大的市場空間[15-16]。

3.4 調(diào)味品瓶

調(diào)味品用聚酯瓶要求能反復(fù)封合、且避光性、穩(wěn)定性好等。目前，我國聚酯瓶調(diào)味品的應(yīng)用尚處于起步階段，我國引進(jìn)的廣口聚酯瓶生產(chǎn)線很少，主要是因為需求較小，但隨著醬類食品向高檔產(chǎn)品的過渡，廣口聚酯瓶有望成為這類調(diào)味品最主要的包裝形式。目前，聚酯瓶在該領(lǐng)域的用量處于穩(wěn)定增長階段[17]。澳大利亞Praise蛋黃醬制造公司與Amcor包裝研究所開發(fā)了針對黏性調(diào)味品的350 mL聚酯瓶，該聚酯瓶形狀獨(dú)特，正面有醒目的標(biāo)貼，有極好的貨架效果。這種包裝采用了靈巧的自動清潔噴嘴技術(shù)，使用時擠壓聚酯瓶就可噴出適量的調(diào)味品，不存在有不衛(wèi)生剩余物留在瓶子里的情況，且可以回收使用[18]。

3.5 葡萄酒包裝

用聚酯瓶包裝的葡萄酒可以攜帶至任何不適合玻璃瓶的地方（如體育比賽的現(xiàn)場、游泳池、沙灘等）。采用聚酯瓶包裝的葡萄酒越來越多地出現(xiàn)在歐洲市場上，并且已經(jīng)得到部分消費(fèi)者的認(rèn)同。雖然聚酯葡萄酒瓶的市場份額不斷擴(kuò)大，并不代表聚酯瓶將逐漸取代玻璃瓶，而是對后者的補(bǔ)充。葡萄與葡萄酒科學(xué)院發(fā)布的一項研究報告顯示，白葡萄酒在聚酯瓶中存放超過6個月就會變質(zhì)[19]。目前，國內(nèi)聚酯瓶包裝的葡萄酒尚處于開發(fā)階段。

3.6 奶制品瓶

目前，我國市場上的牛奶類飲品包裝以高密度聚乙烯瓶、玻璃瓶和利樂軟包裝為主，由于高密度聚乙烯瓶材質(zhì)和紙盒包裝的局限性，使牛奶類飲品在包裝上缺乏變化，難以吸引顧客。因此，奶制品瓶將成為瓶用聚酯的一個新的應(yīng)用領(lǐng)域。

3.7 飲用水瓶

聚酯飲用水瓶（如礦泉水瓶、純凈水瓶、蘇打水瓶等）因為口味不受影響且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠是全球飲料包裝主流。聚酯瓶可以回收再利用，但目前所引發(fā)的包裝水不環(huán)保的爭議，對飲用瓶市場可能會造成一定的影響。因此，應(yīng)持續(xù)研發(fā)進(jìn)步的包裝材質(zhì)，在飲料包裝上積極進(jìn)行瓶身減量，以降低成本也更環(huán)保，而且提升聚酯瓶的再利用效率也是目前主要研究的課題[20]。

3.8 醫(yī)藥用瓶

目前，醫(yī)藥用瓶的材料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等。聚酯是近年來進(jìn)入醫(yī)藥用瓶的材料，其特點(diǎn)是透明度高，能看到藥品有無變質(zhì)，阻隔防潮性能優(yōu)異，有利于藥品的保存，而且易著色。聚酯瓶具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性能，能用于除強(qiáng)堿和一部分有機(jī)溶劑外的所有物品的包裝。藥用聚酯瓶具有良好的氣體阻隔性，在常用的塑料中，聚酯瓶的阻隔水汽、氧氣性能最為優(yōu)良，可完全滿足藥品包裝的特殊存儲要求，在醫(yī)藥包裝領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)某咨詢公司統(tǒng)計，國內(nèi)尚沒有對藥品用聚酯瓶的需求。

3.9 化妝品瓶包裝

化妝品的市場競爭，不僅是產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的競爭，產(chǎn)品包裝的重要性也顯得越來越突出，對于產(chǎn)品的銷售有時起著關(guān)鍵的作用。化妝品瓶需要具有良好的耐化學(xué)藥品腐蝕性、保香性、高透明、對紫外線的屏蔽性和造型設(shè)計的靈活性等特性。因此，聚酯瓶在日化產(chǎn)品包裝上的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，尤其新型阻氣、紫外線屏蔽的PEN瓶在香水、化妝品包裝上將占有一席之地。當(dāng)前對化妝品瓶的開發(fā)重點(diǎn)是研制和選用新材料、新加工技術(shù)、追求新造型和人性化設(shè)計，從而突出商品的新穎與高雅，提高產(chǎn)品的競爭力。據(jù)某咨詢公司統(tǒng)計，國內(nèi)尚沒有對化妝品用聚酯瓶的需求。

3.10 農(nóng)藥包裝

我國液體農(nóng)藥包裝多采用玻璃瓶、塑料瓶和塑料袋包裝3種形式。塑料瓶即以其不可替代的優(yōu)勢，占據(jù)了農(nóng)藥包裝的主導(dǎo)地位?？梢哉f，除了一些低檔農(nóng)藥產(chǎn)品或小企業(yè)仍在沿用玻璃瓶外，人們已很少再用它來包裝農(nóng)藥了。目前，采用瓶級聚酯生產(chǎn)的低成本農(nóng)藥瓶已在國內(nèi)投入生產(chǎn)。

4 結(jié)語

國有聚酯生產(chǎn)企業(yè)在瓶級聚酯新產(chǎn)品的投入少，開發(fā)周期長，新產(chǎn)品能批量生產(chǎn)并打入市場的就更少，而國內(nèi)專業(yè)聚酯瓶生產(chǎn)廠對聚酯瓶片的要求較高，多采用合資企業(yè)生產(chǎn)的或進(jìn)口的聚酯作原料，因此國產(chǎn)瓶級聚酯較難占領(lǐng)市場。

我國市場上的碳酸飲料、礦泉水、果汁、茶飲料等軟飲料的包裝已基本上被聚酯瓶取代。聚酯瓶下一個取代對象就是玻璃啤酒瓶，聚酯瓶逐步進(jìn)入啤酒包裝市場是大勢所趨，市場商機(jī)巨大。

國內(nèi)的聚酯瓶回收率較低，由于回收工作不配套，未被回收的聚酯瓶造成一定程度的資源浪費(fèi)和污染。因此，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)回收利用聚酯產(chǎn)品，以減少污染，節(jié)約能源。

國內(nèi)瓶級聚酯消費(fèi)主要集中在食品包裝上，其他非食品包裝的消費(fèi)量較少。因此，應(yīng)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，開發(fā)新的品種，提高耐熱性、阻隔性、強(qiáng)度及耐磨性等，以滿足用戶在廣口瓶、大容量瓶等方面的需求，拓展瓶級聚酯的市場。并在非食品包裝領(lǐng)域與中下游用戶聯(lián)手開發(fā)瓶級聚酯新用途。瓶級聚酯生產(chǎn)企業(yè) 應(yīng)關(guān)注聚萘二甲酸乙二酯的開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，增加技術(shù)投入，研究具有市場發(fā)展?jié)摿Α⒏吒郊又档腜ET/PEN共混物。

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Market and application of polyethylene terephthalate for bottle at home and abroad

Long Yan， Xie Junbiao
（Xinjiang Institute of Light in Industry Technology, Orumch; 830011, China）

The authors in this paper summarized the market and application of polyethylene terephthalate(PET) for bottle at home and abroad. The production capacity, supply and demand of PET for the next few years were also predicted. In 2014， the domestic capacity and production of bottle grade PET were 10136， 9588kt respectively， the operating rate reached 94.6%.It is estimated that the capacity of bottle grade PET will reach 10979kt， by 2017 and its production will reach 10323kt considering of the uncertain operating rate. The capacity of bottle grade PET in the world will increase at a rate of 5.0% and the demand of 5.8% from 2015 to 2019. The consumption of domestic bottle grade PET mainly concentrated in the food packaging. The domestic enterprises of bottle grade PET should cooperate with downstream customers to develop new applications in non-food pacakaging.

polyethylene terephthalate； bottle grade； beer bottle； beverage bottle； yield

TQ 323.4+1

A

1002-1396（2015）05-0082

2015-03-29；

2015-06-29。

龍燕，女，1979年生，碩士，講師，2013年畢業(yè)于天津大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，現(xiàn)主要從事化工專業(yè)教學(xué)工作。聯(lián)系電話（0991）7692993，E-mail：longyanhello@163. com。