楊興杰
一、我國(guó)BOPA薄膜行業(yè)發(fā)展概況
鑒于我國(guó)塑料加工行業(yè)整體走向綠色化發(fā)展道路、居民消費(fèi)不斷升級(jí)帶來(lái)的高端化、輕量化、定制化需求以及新能源汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展等眾多積極因素，BOPA薄膜憑借其高阻隔、抗拉伸、耐穿刺、高透明度、溫度適性范圍廣、耐酸堿、耐油脂等重要特性，在我國(guó)需求量亦快速增長(zhǎng)。根據(jù)卓創(chuàng)資訊數(shù)據(jù)，2016-2020年期間，我國(guó)BOPA薄膜需求量從10.45萬(wàn)噸增長(zhǎng)至17.36萬(wàn)噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到13.53%。未來(lái)，伴隨下游終端市場(chǎng)不斷發(fā)展，我國(guó)BOPA薄膜需求量有望持續(xù)攀升。根據(jù)卓創(chuàng)資訊數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)BOPA薄膜需求量有望達(dá)到30.45萬(wàn)噸。
圖表：2016-2025年我國(guó)BOPA薄膜需求量
數(shù)據(jù)來(lái)源：卓創(chuàng)資訊
隨著我國(guó)BOPA薄膜需求量快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)BOPA薄膜產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)張。根據(jù)卓創(chuàng)資訊數(shù)據(jù)，2016-2020年期間，我國(guó)BOPA薄膜產(chǎn)能從13.65萬(wàn)噸增長(zhǎng)至24.93萬(wàn)噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率為16.25%。目前，我國(guó)已經(jīng)成為BOPA薄膜生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)能占據(jù)全世界重要的部分。在滿足國(guó)內(nèi)需求的同時(shí)，我國(guó)BOPA薄膜能夠銷往世界，滿足歐洲、美洲等全球各個(gè)國(guó)家對(duì)BOPA薄膜的需求。根據(jù)卓創(chuàng)資訊數(shù)據(jù)，2016-2020年期間，我國(guó)BOPA薄膜凈出口量從1.09萬(wàn)噸增長(zhǎng)至4.22萬(wàn)噸，年復(fù)合增長(zhǎng)率為40.25%。凈出口量的持續(xù)增長(zhǎng)，表明我國(guó)BOPA薄膜在世界的地位愈發(fā)增強(qiáng)。
二、BOPA薄膜應(yīng)用領(lǐng)域
從應(yīng)用領(lǐng)域看，BOPA薄膜是生產(chǎn)各種復(fù)合包裝材料的重要材料。BOPA薄膜自20世紀(jì)70年代日本研制成功以來(lái)，憑借其阻隔性能、耐磨性能、抗穿透性、透明性和環(huán)保性等方面的優(yōu)勢(shì)，是近幾年來(lái)發(fā)展較快的新型包裝材料之一，目前已成為繼BOPP、BOPET薄膜之后應(yīng)用比重第三大的薄膜包裝材料，廣泛應(yīng)用于食品、日化、醫(yī)藥、消費(fèi)電子、軟包電池等眾多領(lǐng)域中。
目前，食品、日化領(lǐng)域是BOPA薄膜的主要終端應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)卓創(chuàng)資訊數(shù)據(jù)，2020年全球應(yīng)用于食品領(lǐng)域的BOPA薄膜需求量占總需求量的70.00%，是當(dāng)前BOPA薄膜應(yīng)用最為普遍的終端應(yīng)用行業(yè)；其次是日化行業(yè)，占比為18.00%；在醫(yī)藥、電子以及軟包電池行業(yè)的占比分別為5.00%、3.00%和2.00%。
圖表：全球BOPA薄膜下游細(xì)分市場(chǎng)占比
數(shù)據(jù)來(lái)源：卓創(chuàng)資訊
三、BOPA薄膜的制造方法
按生產(chǎn)工藝的不同凹版印刷，BOPA薄膜的制造方法可分為平膜法和管膜法，在此重點(diǎn)介紹平膜法。平膜BOPA薄膜的生產(chǎn)方法分為兩大類：兩步法和同步法。同步法雙向拉伸工藝過(guò)程為：原料干燥→熔融擠出→冷卻鑄片→鑄片測(cè)厚→同時(shí)雙向拉伸→熱定型→薄膜測(cè)厚→牽引、切邊→收卷→分切→包裝入庫(kù)。兩步法雙向拉伸工藝是先進(jìn)行縱向拉伸再進(jìn)行橫向拉伸，其他工序與同步法雙向拉伸工藝基本相同。兩步法雙向拉伸技術(shù)有一個(gè)最大的缺點(diǎn)：弓形效應(yīng)大。這種效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的相當(dāng)大一部分BOPA薄膜產(chǎn)品無(wú)法滿足最終用戶的非常嚴(yán)格的使用要求，如高質(zhì)量的印刷包裝等。而同步法雙向拉伸工藝可以有效地改善弓形效應(yīng)問(wèn)題，生產(chǎn)的BOPA薄膜具有品質(zhì)均衡性好的特點(diǎn)，具有良好的市場(chǎng)前景。
實(shí)驗(yàn)室測(cè)試弓形效應(yīng)的方法：測(cè)定對(duì)角線的熱收縮率，兩者差值越小，表明產(chǎn)品的均衡性越好；差值小于1.5%，制袋時(shí)不會(huì)產(chǎn)生翹角。
BOPA薄膜的制備技術(shù)通過(guò)數(shù)次技術(shù)革新和升級(jí)換代，推動(dòng)整個(gè)軟包裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，甚至影響到人類對(duì)更高級(jí)生活的需求，以下是尼龍薄膜制備技術(shù)從BOPA1.0到BOPA4.0的發(fā)展歷程。
BOPA1.0——平膜拉伸技術(shù)
最早的尼龍薄膜是采用管膜法（亦稱吹膜法或雙泡法）研制生產(chǎn)而成，屬于最早的同步法薄膜，實(shí)現(xiàn)了尼龍薄膜的工業(yè)化生產(chǎn)，為以后BOPA薄膜的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。吹膜法制備出的尼龍薄膜均衡性好、結(jié)晶度高，但缺點(diǎn)也很明顯，由于圓形模頭的加工工藝的限制導(dǎo)致厚薄不均勻，定型結(jié)構(gòu)小導(dǎo)致熱收縮率偏大，且其產(chǎn)能很小。世界上僅有個(gè)別廠家的吹膜法設(shè)備繼續(xù)沿用和少量生產(chǎn)，已非市場(chǎng)主流。
BOPA2.0——分步雙向拉伸技術(shù)
分步雙向拉伸法也叫兩步法（或異步法），其拉伸階段需經(jīng)過(guò)先縱向拉伸后橫向拉伸兩個(gè)階段。分步法所制備的尼龍薄膜，厚薄均勻性和高延展性相較于第一代吹膜法尼龍薄膜有了顯著的提升，而且機(jī)械強(qiáng)度較高，且分步雙向拉伸技術(shù)制備的BOPA薄膜產(chǎn)量有了顯著提升，從而大幅度提升了BOPA薄膜的工業(yè)生產(chǎn)力水平，對(duì)BOPA薄膜在下游彩印軟包裝行業(yè)的普及應(yīng)用起到了極大的促進(jìn)作用。但由于拉伸設(shè)備和兩步拉伸工藝的局限性，決定了制膜會(huì)產(chǎn)生弓形效應(yīng)，在對(duì)制袋平整度要求很高的領(lǐng)域使用時(shí)會(huì)受到一定限制。
BOPA3.0——機(jī)械同步拉伸技術(shù)
機(jī)械同步法拉伸技術(shù)，顧名思義，就是同時(shí)完成縱向和橫向拉伸，并革命性的引入了“水處理”技術(shù)，解決了第二代分步雙向拉伸技術(shù)中不可避免的“弓形效應(yīng)”的缺陷，均衡性好的優(yōu)點(diǎn)很大程度上滿足了對(duì)制袋平整度要求高的應(yīng)用領(lǐng)域的需求。但，機(jī)械同步拉伸生產(chǎn)線只有少數(shù)設(shè)備廠商可以提供，制備技術(shù)壟斷性地集中在少數(shù)膜廠手中，同時(shí)，由于設(shè)備的工藝局限性，機(jī)械同步拉伸法中“拉伸比”是固定無(wú)法調(diào)節(jié)的，在薄膜的機(jī)械強(qiáng)度和均衡性等方面并未得到實(shí)質(zhì)性的提升，因此，第三代拉伸技術(shù)無(wú)法得到廣泛推廣。
BOPA4.0——磁懸浮線性電機(jī)同步拉伸技術(shù)（LISIM技術(shù)）
所謂磁懸浮技術(shù)，通俗一點(diǎn)解釋，其原理相當(dāng)于上海磁懸浮列車和磁懸浮空調(diào)的技術(shù)，磁懸浮線性同步拉伸法的拉伸階段每個(gè)鏈鋏都由單獨(dú)的線性電機(jī)控制，最核心的是克服了第三代機(jī)械同步拉伸技術(shù)中拉伸比固定的缺點(diǎn)，拉伸比和軌道均可以全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化調(diào)節(jié)，使得磁懸浮線性同步拉伸薄膜的機(jī)械強(qiáng)度和均衡性等多方面的物理性能均得到了大幅度的提升，可以說(shuō)是現(xiàn)階段全球領(lǐng)先的、一代同步拉伸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和個(gè)性化定制的融合。
磁懸浮線性同步拉伸尼龍薄膜，既能滿足對(duì)套印精度要求苛刻的寬幅多色高檔精美印刷的要求，又能滿足對(duì)高機(jī)械強(qiáng)度的重物包裝要求，并可滿足高溫蒸煮食品包裝的要求。可以預(yù)計(jì)，磁懸浮線性同步拉伸尼龍薄膜會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)普及，助力下游彩印軟包裝行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
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