淺談化工用紙塑編織袋發(fā)展方向與趨勢

張敬堯 周玉來 肖智恒 鄭瑞輝

（1.淄博吉平包裝制品有限公司；2.唐山三友集團(tuán)有限公司實(shí)業(yè)總公司）

前言

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)幙棿男枨笠踩遮呍鲩L，由此帶來的環(huán)境污染也在不斷加劇。一部分工業(yè)產(chǎn)品編織袋都是由紙塑復(fù)合材料制作，此類編織袋在回收處理中，紙與塑難以分離或分離成本高，生產(chǎn)企業(yè)往往不愿意去回收再利用，產(chǎn)生大量難以降解處理的固體廢棄物，嚴(yán)重威脅著生態(tài)平衡；同時(shí)用于造紙的木材資源也日趨匱乏，由此形成長期深層的生態(tài)環(huán)境問題必須逆轉(zhuǎn)。

黨的十九大將生態(tài)文明建設(shè)作為千年大計(jì)進(jìn)行了全面部署，將推進(jìn)綠色發(fā)展擺到了突出的位置，要求加快建立綠色生產(chǎn)和消費(fèi)的法律制度和政策走向，建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系，以順應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

2019 年9 月9 日，習(xí)近平主持召開中央全面深化改革委員會(huì)第十次會(huì)議強(qiáng)調(diào)指出，積極應(yīng)對塑料污染，要牢固樹立新發(fā)展理念，有序禁止、限制部分塑料制品的生產(chǎn)、銷售和使用，積極推廣可循環(huán)易回收可降解替代產(chǎn)品，增加綠色產(chǎn)品供給，規(guī)范塑料廢棄物回收利用，建立健全各環(huán)節(jié)管理制度，有力有序有效治理塑料污染。

一、化工用編織袋的種類

化工常用編織袋的種類，分為普通編織袋、BOPP 復(fù)合彩膜編織袋和紙塑復(fù)合編織袋等。從環(huán)保角度看，普通編織袋、BOPP 復(fù)合彩膜編織袋的制造方向遵循易回收、可降解方向發(fā)展。紙塑復(fù)合編織袋，需要考慮大量廢棄編織袋將如何進(jìn)行回收處理，因?yàn)榧埶軓?fù)合中不僅含有紙，還含有大量的高聚物和粘性物，可回收率極低，廢棄后對環(huán)境的污染比較大，所以必須尋找合理可行的途徑來對廢紙復(fù)合材料進(jìn)行有效地回收利用，只有這樣紙塑復(fù)合技術(shù)才能長遠(yuǎn)地發(fā)展下去。

二、紙塑復(fù)合袋的處理

化工用紙塑復(fù)合編織袋在國內(nèi)使用近40 個(gè)年頭，有一定的使用基礎(chǔ)和優(yōu)點(diǎn)。由于包裝設(shè)備的適應(yīng)性，很難在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)型，但使用后的編織袋很難處理，已成為不爭的事實(shí)。

處理廢棄紙塑編織袋一般采用化學(xué)處理和物理處理兩種。

（一）化學(xué)處理法。采用“氯氧化鈉浸泡水法”使紙塑得以分離后，塑料部分可以經(jīng)過擠出造粒二次利用，紙屑卻只能隨含有氫氧化鈉的廢水一并排放，不可回收。這樣處理，一方面對紙張資源造成極大浪費(fèi)，增加了回收利用成本；另一方面紙塑化學(xué)方法分離所排放的含有高濃度堿性廢水的排放，極易造成二次污染。

（二）物理處理法?？考訜岱椒ㄊ辜埶芊蛛x時(shí)需足夠的熱能，產(chǎn)生廢氣根據(jù)環(huán)保要求必須添加VOCs 處理設(shè)備，電耗和設(shè)備資金投入非常高，收不回成本。若不進(jìn)行二次回收處理，拋、填、燃燒這些廢棄固料，都將嚴(yán)重威脅生態(tài)平衡，造成土壤、大氣環(huán)境污染，這是國家產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)所不允許的。因而，推廣和應(yīng)用節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟(jì)型（全塑）編織袋，是包裝行業(yè)“去紙留塑”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的必然趨勢。

三、紙塑復(fù)合編織袋的初衷

編織袋根據(jù)制造工藝分編織袋和復(fù)合編織袋兩種。復(fù)合編織袋根據(jù)包材材質(zhì)又分塑膜復(fù)合和紙塑復(fù)合。在編制GB/T 8946-2013 時(shí)取消單位面積質(zhì)量參數(shù)，目的就是在保證物理性能前提下，最大限度地減少耗材量。

在編制T/CPF 0007-2018 易回收塑料編織袋團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，剔除了復(fù)合材料紙和棉線、滌綸線的使用，目的是遵循編織袋循環(huán)利用、易回收模式“減量化，易回收，再利用，再循環(huán)”的基本原則，只有滿足《易回收塑料編織袋》標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，才能符合環(huán)保部綠色環(huán)保“十環(huán)”和“CEC”的認(rèn)證要求。

紙塑復(fù)合編織袋誕生于上世紀(jì)八十年代，作用是達(dá)到避光、防滑、防漏和節(jié)省樹脂的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前避光可添加折光劑，防滑可使用麻輥復(fù)合。尤其是近兩年全塑復(fù)合編織袋用封口熱封膠帶在山東某企業(yè)研發(fā)成功，并通過發(fā)明專利審核，使全塑復(fù)合編織袋包裝化工粉料變成了可能。

四、全塑編織袋與紙塑復(fù)合編織袋的價(jià)值分析

隨著全球消費(fèi)者的認(rèn)知、國家政策的引導(dǎo)和工藝技術(shù)的提升，塑料編織袋生產(chǎn)工藝發(fā)展進(jìn)程，必將形成綠色、低碳、環(huán)保的生產(chǎn)模式，即提高資源能源效率、又降低資源環(huán)境壓力、達(dá)到人與自然和諧發(fā)展的目的。

（一）紙塑復(fù)合編織袋紙、塑占比分析

根據(jù)相關(guān)資料數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年聚氯乙烯（PVC）、工程塑料（ABS）、聚苯乙烯（PS）總產(chǎn)量合計(jì)2800 萬噸左右，需紙塑復(fù)合編織袋200萬噸。

根據(jù)常用紙塑復(fù)合編織袋用料比例（6/4）計(jì)算，塑占200 萬噸×60%=120 萬噸，紙占200 萬噸×40%=80 萬噸。

（二）全部改成易回收全塑復(fù)合編織袋耗材

根據(jù)現(xiàn)有制袋工藝用110 g/條全塑復(fù)合編織袋足以達(dá)到185 g 紙塑袋技術(shù)性能。

綜上可知，新型全塑復(fù)合編織袋（簡稱“去紙留塑袋”）單條多用10 g 塑，不用紙，可達(dá)到100%回收再利用，不會(huì)出現(xiàn)1 噸固體廢物，節(jié)省80 萬噸木漿（按1 噸漿用3m3木材計(jì)算），少用木材折算240 萬m3，數(shù)據(jù)之大。因此，去紙留塑袋是PVC 粉料包裝的能源之需。

綜上分析，對紙塑復(fù)合袋的推廣和應(yīng)用“去紙留塑”工藝，來生產(chǎn)全塑復(fù)合編織袋，是包裝行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。包裝行業(yè)急待轉(zhuǎn)型，但要經(jīng)過一個(gè)過渡時(shí)期。

五、全塑復(fù)合編織袋的工藝改進(jìn)與成本分析

（一）新型全塑復(fù)合編織袋外形尺寸與紙塑編織袋外形尺寸一樣，不需大規(guī)模改造，只是對包裝機(jī)切刀部位進(jìn)行改進(jìn)，目的是更適用全塑復(fù)合編織袋切上口的需求。為使碼垛更規(guī)范，也可增加一套纏膜機(jī)，總計(jì)投入不會(huì)超過10 萬元。

（二）全塑復(fù)合編織袋單條控制在110 g 左右，以紙塑袋2.2 元/條計(jì)算，全塑復(fù)合編織袋不會(huì)超過1.8 元/條?；咀裱?.4 元/條的價(jià)差。

（三）全塑復(fù)合編織袋工藝改進(jìn)。全塑復(fù)合編織袋制袋工藝不需對復(fù)膜機(jī)和制袋機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)，只需添加新型熱封縫底機(jī)。該封口膠帶具有瞬間熱封固化、耐寒、耐沖擊、封口平整、美觀大方，防水、防潮、防滲漏，熱封工藝易操作，次品可與編織袋同時(shí)回收利用等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備投入20 余萬元左右。目前，塑編企業(yè)已生產(chǎn)出全塑易回收復(fù)合編織袋，在聚氯乙烯生產(chǎn)包裝裝置使用中效果良好。

六、其他兩種化工用編織袋的生產(chǎn)工藝和優(yōu)缺點(diǎn)分析

目前能夠取代紙塑化工包裝的還有兩種袋型：一是三層共擠重包裝膜袋（俗稱FFS 重包裝袋）；二是塑編方底閥口袋。

（一）FFS 重包裝袋

連續(xù)生產(chǎn)出“成型—充填—封口（Form-Fill-Seal,簡稱FFS）”袋用吹塑薄膜產(chǎn)品，是國內(nèi)近年來發(fā)展起來的一種重包裝膜技術(shù)，主要用于大型聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等合成樹脂產(chǎn)品的自動(dòng)包裝膜。

近幾年，由于在包裝作業(yè)過程中，實(shí)現(xiàn)了多道工序和作業(yè)過程連續(xù)自動(dòng)一次完成，使包裝能力通?？蛇_(dá)到1700-1900 袋/小時(shí)，因而滿足了超大型合成樹脂裝置高速包裝的需要。傳統(tǒng)的合成樹脂粒料包裝，使用由頂部開口的復(fù)合編織袋，在包裝時(shí)由于工序多而復(fù)雜，因而其單條包裝線的包裝能力通常限制在1400 袋/小時(shí)以下。

從合成樹脂裝置的生產(chǎn)規(guī)?？?，目前正進(jìn)一步向集中化和大型化方向發(fā)展，其新建或擬建裝置的計(jì)劃規(guī)模一般在40 萬噸以上。

由此可見，隨著合成樹脂裝置規(guī)模迅速增大，傳統(tǒng)的復(fù)合編織袋已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)今大工業(yè)生產(chǎn)的需求。而FFS 袋用吹塑薄膜產(chǎn)品，在產(chǎn)品、包裝、貯存、運(yùn)輸、防潮和外觀等方面具有優(yōu)秀的綜合性能，順應(yīng)國際產(chǎn)品包裝的要求和潮流，深受用戶的歡迎，必將逐步替代傳統(tǒng)的復(fù)合編織袋而成為重包裝行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。但由于包裝設(shè)備投入巨大，老的化工企業(yè)很難更新包裝機(jī)，使得重包裝膜袋推廣受阻。

1. 生產(chǎn)技術(shù)

（1）主要原輔材料

FFS 重編織袋用吹塑薄膜產(chǎn)品的主要原料為LLDPE（線型低密度聚乙烯）和LDPE（低密度聚乙烯）。目前普遍采用的是三層共擠吹膜工藝。而傳統(tǒng)的復(fù)合編織袋必經(jīng)塑料薄膜吹塑、拉絲、塑料復(fù)合、印刷、分切、封切制袋等一系列復(fù)雜的工序，生產(chǎn)能力低。

優(yōu)點(diǎn)：FFS 新型重包裝膜產(chǎn)品不僅包裝效率高，而且制袋工序簡化，只需共擠吹塑成膜、印刷、制筒，同時(shí)也大大降低了綜合包裝成本，而且適用于含水量控制嚴(yán)格的PA、EVO、PVA、PET等合成樹脂的包裝。

缺點(diǎn)：三層共擠重包裝膜在碼垛、存儲(chǔ)、運(yùn)輸過程中，易破損。

（2）相關(guān)工藝對比

FFS 袋用薄膜的生產(chǎn)，按其工藝形式可為管膜法和平膜法兩大類。管膜法取向程度高，生產(chǎn)靈活性較大，設(shè)備投資較少，原料利用率高，因此管膜法（即吹膜工藝）已成為國內(nèi)生產(chǎn)FFS 袋用薄膜產(chǎn)品的最佳生產(chǎn)方法。

由于合成樹脂產(chǎn)品的包裝，不僅需要保證強(qiáng)度，同時(shí)需要綜合考慮熱封、印刷、挺括及碼垛等性能，故一般選用三層共擠膜。

主要原因是：三層共擠膜可以將質(zhì)量指標(biāo)分解，利用不同的膜層滿足不同的質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)，從而達(dá)到滿足整體質(zhì)量指標(biāo)的要求，如在外層選擇粘性好、抗靜電、印刷著色性能好的配方;中層選擇強(qiáng)度高、挺括度高的配方；內(nèi)層選擇熱封性好、密封性好的配方等，來滿足用戶的不同需求。所以，在合成樹脂產(chǎn)品的包裝生產(chǎn)中大多采用三層共擠膜。

2. 簡要經(jīng)濟(jì)分析與建議

目前，國內(nèi)與國外市場的FFS 袋用薄膜產(chǎn)品價(jià)格相差不大，一般在13000-15000 元/噸之間，平均每條袋子的價(jià)格在1.7 元-2.0 元之間，低于紙塑復(fù)合編織袋。FFS 袋用吹塑薄膜產(chǎn)品生產(chǎn)裝置的投資回收期約5-7 年，經(jīng)濟(jì)效益較好。全新FFS 設(shè)備所使用的包裝材料片材是卷包在包裝材料滾筒上的，自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高。

但由于進(jìn)口設(shè)備價(jià)格貴，折舊費(fèi)用占總成本的比例很高，即使在目標(biāo)市場明確的情況下，由于投資回收期較長，市場變化周期短、速度快，且價(jià)格波動(dòng)范圍比較大，因而加大了投資風(fēng)險(xiǎn)。建議吹膜設(shè)備制造商與吹膜產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)高?；蚩蒲性核餐献?。

3. 如何快速打開FFS 重包裝袋市場

重包裝袋主要用于包裝塑料原料、化肥、飼料、大米和谷物等。它包括PP 包裝袋和紙袋以及共擠PE 重包裝袋。共擠PE 重包裝袋也被稱為FFS 袋。

雖然目前國內(nèi)大都使用PP 包裝袋和紙袋作為重包裝袋，但是FFS 袋以其具有的高性能和高包裝效率正受到越來越多的關(guān)注，特別是隨著國內(nèi)數(shù)個(gè)石化大項(xiàng)目的陸續(xù)開工，使人們對于FFS袋在中國的前景極為看好。

雖然目前我國的樹脂產(chǎn)品還主要用PP 編織袋和紙袋來包裝，但是編織袋和紙袋與FFS 袋比起來無論是在性能上還是在包裝系統(tǒng)的效率上都要遜色不少，特別是在包裝效率方面，預(yù)制的PP編織袋和紙袋的包裝速度一般僅為1200 袋/小時(shí)，而且由于袋的封口需要縫紉或者用粘膠帶而使包裝的流程更加復(fù)雜，從而需要配置比全自動(dòng)的FFS 包裝系統(tǒng)更多的人力。因此，F(xiàn)FS 袋在我國重包裝領(lǐng)域尤其是樹脂包裝領(lǐng)域有著良好的市場前景。

（二）塑編方底閥口袋

1. 膠粘工藝的方底閥口袋

方底閥口袋已有幾十年的歷史了，這種袋子包裝物料后閥口可自行封閉，外觀呈磚塊狀。在物流方面展示了其他袋子無與倫比的優(yōu)越性，如可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手取袋、自動(dòng)化定量罐裝、閥口自行封閉，或焊接再次完全閉合、自動(dòng)碼垛整理、節(jié)省倉儲(chǔ)空間等，外觀方正、標(biāo)志清楚，可改善罐裝作業(yè)環(huán)境。尤其對于粉狀物體，極大改善作業(yè)環(huán)境。袋子制作材料的選擇最早從紙張開始，發(fā)展到采用塑料重膜，最后發(fā)展到紙塑復(fù)合及復(fù)合編織袋（布）。

方底閥口袋的優(yōu)點(diǎn)：⑴強(qiáng)度高。袋子力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，摔包跌落實(shí)驗(yàn)時(shí)，引力向四周均勻分散。⑵低耗材。筒布切割長度短，因而最大限度節(jié)省原料成本。⑶環(huán)保性。材料相對單一，沒有縫紉線，沒有膠水，沒有紙塑復(fù)合。⑷改進(jìn)傳統(tǒng)的復(fù)膜工藝，增加袋子表面的摩擦系數(shù)，利于碼垛的同時(shí)，加大了表面的物理接觸面積，使粘合牢度更高。⑸微孔工藝，以適合苛刻的粉狀材料的灌裝，滿足氣壓灌裝時(shí)必須的排氣性要求的同時(shí)，最大限度減少對作業(yè)環(huán)境的粉塵污染和物料過程中的泄漏。⑹采用雙面涂塑的基布制作的閥口條，對于氣密性要求高的物料，灌裝完畢后，可以實(shí)現(xiàn)超聲波再次完全密封。⑺完全機(jī)械化制袋，制假門檻高。閥口采用超聲波粘結(jié)，袋子打開后就無法恢復(fù)，可以有效防偽仿冒。

其中閥口型糊底編織袋的優(yōu)點(diǎn)：近年來最新推出并大力推廣使用的閥口型糊底編織袋，一是密封性好、牢固度高；二是便于機(jī)械化流水線灌裝，生產(chǎn)效率高；三是便于存儲(chǔ)和運(yùn)輸。

方底閥口袋的缺點(diǎn)：⑴設(shè)備投入大。制袋設(shè)備、包裝設(shè)備極其復(fù)雜昂貴。⑵成品率低，基布浪費(fèi)嚴(yán)重。⑶側(cè)面立式打開成形機(jī)構(gòu)，對基布的挺括度要求高，基布需在85 克每平米以上;成品袋甚至達(dá)到110 克以上。⑷采用膠粘工藝，作為原輔材料之一的膠水昂貴。⑸制袋成本高，影響了這種袋子的推廣。⑹包裝機(jī)改造昂貴，成品率低。方底閥口袋只能在新廠投用，對原有老廠進(jìn)行設(shè)備改造，一般難以實(shí)現(xiàn)。

結(jié)語

綜上所述，紙塑復(fù)合編織袋不易回收，即使回收再利用，耗用成本顯而易見，而且紙塑分離產(chǎn)生的廢水極易污染環(huán)境，所以該紙塑復(fù)合編織袋既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保。同時(shí)，每年要消耗大量的木材資源。加之FFS 包裝袋、方底閥口袋投資門檻非常高，因此，積極推廣全塑型包裝編織袋在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，適合中國國情，有利于維護(hù)生態(tài)平衡、環(huán)境保護(hù)，更好地服務(wù)于我國國民經(jīng)濟(jì)健康、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，為改善人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。