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２０１５年　第２５卷　第４期　塑料包装　９　塑料包装生命周期绿色化的浅论（六）　张友根　（宁波海达塑料机械有限公司）　（上接《塑料包装｝２０１５年第３期）　厂的低压管网供灌装及贴标用气，ＲＡＳ气体回收　３．３．７．１１细分化的ＰＥＴ瓶坯环保节能杀菌　效率为吹瓶气总体消耗的５０％以上，节省２０％～　技术　：　３０％的电力能耗。东莞可口可乐在安装了ＳＢＯ　２０　常规对吹一灌一装生产线上ＰＥＴ瓶的消毒杀　ＨＲ空气回收系统后，每年节省２７３４９５度电和２６７　菌都是在ＰＥＴ瓶吹制成型后，采用湿式杀菌，然后　吨二氧化碳［相当于小车（１４０ｇ／公里）行驶１，　冲洗干燥，耗能耗剂量大，生产率低，而且易受污　９１０，５６１公里所产生的数量］。伺服电机驱动系　染。瓶西得乐Ｃｏｍｂｉ　Ｐｒｅｄｉｓ／ＣａｐｄｉｓＴＭ　Ｆｍａ干式杀　统，其组件的惯量动能在制动时可通过伺服电机　菌技术，对ＰＥＴ瓶坯使用先进的干燥的技术，无需　产生电能，在经过驱动器转变为直流电，并储存在　用水，只使用少量的过氧化氢作为消毒剂，进行消　电容内，当伺服电机在下一周期启动时，电容放电　毒杀菌，无需吹塑成型后消毒杀菌。由于瓶坯表　再经驱动器转成所需脉冲电流驱动伺服电机，能　面积要比成型后的瓶子的表面积约小１０倍，节约　源再生利用装置可节能３～５％。　了杀菌剂用量和能源消耗。而且干式杀菌后不需　３．３．７．１３伺服交流电机无污染节能驱动技　无菌水冲洗，避免了化学残留的风险，提高了瓶的　术　洁净度。消毒剂加热利用了瓶坯的热调节的能　交流伺服电机直接驱动执行机构运行系统，　量，达到了节能消毒。Ｒｅｆｒｅｓｃｏ法国工厂运用该项　无液压驱动可能产生的油液污染、噪声污染，并且　技术，消毒剂用量从原来的４２吨过氧乙酸减少到　动态反映快、大幅度节能，被称谓绿色驱动技术，　６．７吨过氧化氢，每年减少二氧化碳排放量１７００　已成为绿色化动力驱动的标志。　多吨，节水３８０００ｍ　，节电２５０万ｋＷｈ。　Ｂｅｃｋｕｍ在中空成型机领域的创新闻名世界，　３．３．７．１２能量回收利用绿色技术　新一代的ＥＢＬＯＷ—Ｘ０７系列采用全电动驱动，位　节能加工技术已取得了可喜的成就，能量回　置精度０．０１ｍｍ，缩短成型加工周期１５％，节能　收利用技术还未引起足够的重视，而这是充分利　５０％，噪音７２ｄＢ。研发的新一代拉伸包装机，由变　用资源的一个重要组成部分。ＳＭＩ公司旋转式拉　频扭矩电机改为伺服电机，采用分散伺服技术控　伸吹瓶设备，开发空气回收系统，使部分吹瓶回路　制机器动作，从而使调节工作得到较大简化、机器　中的４Ｍｐａ的高压气体得以重复利用于预吹瓶，可　的功能得到更好的执行并且简单。伺服电机共同　以有效减少４０％的压缩空气的消耗量，节约了能　的直流总线式的能量分布均等，达到既节能也消　源成本，同时降低了二氧化碳的排放量。ＳＩＰＡ公　除了制动阻力。　司的ＲＡＳ气体回收系统，当吹瓶排气阶段，ＲＡＳ　铨宝工业股份有限公司ＣＰＳＢ—ＬＳＳ１２全新直　截取１～１．５Ｍｐａ压力的气体，并分配给吹瓶的预　线全电式ｌ２模穴机种，整机设计概念以节能、高　吹应用，吹瓶机自身工作用气，剩余气体返回至工　速与生产弹性为出发点。耗电量较传统直线式吹　
１０　塑料包装　２０１５年　第２５卷　第４期　瓶机节省约３０％电力，并将气体回收装置列为标　准配置降低气体消耗量。结合多轴伺服运动控制　与凸轮动作，提升产能将０．６Ｌ高达１８０００／ｈｒ。弹　性化的生产，可将１２穴生产０．６Ｌ转换为６穴生　产１．５Ｌ，并搭配快速的更换模具，使瓶型选择更加　活用。　杭州华林塑料机械制造有限公司展示的ＨＬ－　ＲＣＹ热成型机，集成型、冲裁、堆垛为一体，应用了　十六个伺服系统，是目前国际自动化程度最高的　热成型机，成型速率达到５０模／ｍｉｎ。　国内伺服电机驱动油泵系统，普遍存在的问　题是伺服电机的节能的运行性能得不到充分发　挥。伺服电机的转速可以达到３０００ｒ／ｍｉｎ以上，但　一般使用最高转速为２０００ｒ／ｍｉｎ，其中主要原因之　一是伺服电机与油泵的联接技术未过关，达不到　高速运转要求。ＹＵＫＵＮ公司展出了伺服电机与　油泵一体化的刚性结构，省却了联轴器，实现了高　速运转。由此我们可以想到这样一个问题，我国　伺服动力驱动油泵的注塑机产量世界第一，为什　么这个长期存在的问题没有得到解决，不是没有　能力，而是缺乏创新理念。作者在五年之前设计　了刚性联接的联轴器，运行至今情况良好。无独　有偶，这次在展会上，也碰到了一家厂商，设计与　作者类似的刚性联轴器，运行至今二年多，情况良　好。　３．３．７．１４节材环保化的ＭｕＣｅｌｌ微发泡注射　成型加工技术　ＭｕＣｅｌｌ微发泡不同于反应发泡，主要采用物　理介质的无污染清洁型发泡，如超临界ＣＯ　成核　气泡为微泡沫。微发泡部件较轻、残余压力较少，　尺寸精度和尺寸稳定性卓越，材料消耗较少、成型　周期也较短。当采用纤维增强部件时，弯曲性较　小。极宽温度范围内表现出极高的尺寸精度和尺　寸稳定性。该技术让超临界流体与塑料在分子层　面上相混合，提高其流动性，从而使其在模具中更　快地扩散，达到减少原材料用量的目的。所用的　超临界流体（ＳＣＦ）可从惰性氮气或二氧化碳气体　制取。与常规发泡技术相比，应用新技术制造的　部件更容易回收利用，且应用范围广。该技术达　到包装容器轻量化，减少对树脂的消费量可高达　３０％，废弃物更易回收再生利用。　Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司开发出了用ＭｕＣｅｌｌ　微细发泡工艺（由Ｔｒｅｘｅｌ公司授权许可）来发泡　ＰＥＴ瓶“ＯＰＴＩ”工艺。该工艺不需要对现有的设备　进行任何改进，而是在瓶坯成型设备上连接一个　改进过的料筒，使氮气与熔融物料在此均匀混合。　由于泡沫增加了瓶子的硬度，制得的ＰＥＴ发泡瓶　的重量比传统的发泡瓶轻了近５％，还能显著增强　瓶子的表面防滑性和工艺操作的可重复性。　３．３．７．１５轻量化ＰＥＴ瓶成型加工技术　轻量化是实现ＰＥＴ瓶绿色化的重要途径。　ＰＥＴ瓶轻量化从碳酸饮料开始、到水、再到热灌　装。实现ＰＥＴ轻量化是从原料、瓶坯的设计、瓶型　的设计、成型加工设备及工艺等多方面进行优化　的系统工程。　ＰＥＴ瓶级原料。ＰＥＴ瓶级原料的粘度高有利　于降低瓶壁厚度，降低重量。ＰＥＴ瓶级原料的粘　度从上世纪八十年代的０．７２～０．７４已提高到０．　８５以上了，为ＰＥＴ瓶轻量化创造了先决条件。　广州一道注塑机械有限公司实现瓶坯轻量化　全套方案，包括轻量化瓶坯的设计、注塑设备、瓶　坯模具、原料干燥系统、模具除湿机、冰水冷却系　统、空压系统、瓶坯输送系统、软包装等，同时还提　供瓶坯的尺寸、ＩＶ降、ＡＡ值的测定、远程诊断支持　等，确保轻量化瓶坯的最佳品质和参数。　广州达意隆包装机械股份有限公司自主创新　的ＰＥＴ轻量化瓶拉伸吹瓶技术　Ｊ。关键部件一瓶　坯加热链，加温链结构中采用了新型不污染瓶坯　的自润滑系统，加温链节距为３８，与传统的５０节　距相比，间距缩少了１／４，在相同产量和加温时间　的情况下，节约能耗１５—２０％，环保超轻量瓶吹灌　旋一体设备率先在可口可乐７个分装工厂投入运　营，成为全球第二家，国内第一家能够生产ＰＥＴ轻　量瓶吹灌旋一体设备的企业。该公司２０１０年与　可口可乐公司联合推出５５０ｍＬ轻量化水瓶，瓶子　质量由１６ｇ调整为１１．８ｇ，原材料节省了２６．２５％。　瓶子薄壁化，吹气压力由原来的３．５ＭＰａ降低至　２．８ＭＰａ，高压空气耗气量减少２０％。产能２４００　瓶／时，瓶坯加热功率由１０２ｋＷ降低至７８ｋＷ，能　耗降低了２３．５％。　
２０１５年　第２５卷　第４期　塑料包装　１１　３．３．７．１６　节材薄壁塑料包装制品注塑成型　加工技术　塑料包装容器向薄壁化方向发展，以节材节　能的发展趋势。例如用于食品包装的ＰＰ碗盒的　壁厚由往常的０．６～１ｍｍ减薄制０．３～０．５ｍｍ，节　约了约一半塑料消耗。　阿博格用于包装行业的Ａｌｌｒｏｕｎｄｅｒ　５７０Ｈ注塑　机，锁模力２０００ｋＮ，配双模腔模具，成形３６．５ｇ的　薄壁快餐盒，成形周期仅为４．３秒。克劳斯玛菲　公司新型ＥＸ１２０—７５０薄壁注塑机，生产一种薄壁　优酪乳杯，生产周期时间仅为３．６秒，由机械手从　模具中取出重６．１ｇ的６只ＰＰ杯，快速、精确地进　行堆放。　宁波巴斯顿机械科技有限公司展出的ＥＳ—　ＴＥＣＨ１６００薄壁高速注塑机，氮气辅佐伺服高速注　射，高相应闭环控制伺服阀，射速可达６００ｍｍ／ｓ；　可选配感应式三重节能加热系统，降低加热能耗　１５％以上，并且加热速度比普通电阻丝加热快５　倍，完全避免高速熔胶量引起的加热不足；应用于　瓶盖、薄壁包装盒、一次性餐盒餐具等塑料包装制　品的制造，大幅降低注塑加工成本。　３．３．７．１７塑料包装外饰环保化安全健康化　印刷技术　塑料包装外饰环保化安全健康化印刷技术是　一个系统工程，它由油墨、设备、制版、印刷技术工　艺等环节组成。　在发展低碳经济、推广绿色化印刷的今天，生　产和使用环保化安全健康化油墨日益成为油墨业　和印刷业的共识。无论什么类型的外饰都离不开　油墨印刷。安全健康的印刷油墨是实现塑料包装　外饰安全健康的关键。　目前所有的食品包装特别是凹版印刷的塑料　包装都是采用溶剂型油墨印刷。溶剂型油墨是一　种有机挥发物，能够导致比ＣＯ：更为严重的温室　效应，严重污染大气环境。尽管对溶剂残留作了　严格要求，但还是存在对健康所产生的伤害和印　后溶剂残留影响食品的气味和食品的安全等问　题。包装物上或多或少都存在有机溶剂残留，这　些残留的有机溶剂种类很多，有苯、酮、酯、醇等，　其中苯类溶剂会在短时间内穿透薄膜使包装里的　食品受到二次污染，从而引发白血病等。以康师　傅、旺旺、娃哈哈、雀巢为代表的软包装大规模生　产企业，今年以来已全面转向使用无苯复合安全　健康化油墨。　目前环保化安全健康化的油墨主要有三种：　水基油墨，醇溶型油墨，ＵＶ油墨。　水基油墨。世界公认的环保型印刷材料，也　是目前所有印刷油墨中唯一经美国食品药品协会　认可的油墨。目前美国塑胶印刷中有４０％采用水　性油墨，其他经济发达国家如日本、德国、法国等　在塑胶薄膜印刷中使用水性油墨的量也越来越　大。英国已经立法禁止溶剂型油墨印刷食品薄　膜。塑料凹印油墨生产正受到消防法、劳动安全　法、卫生法等法规的制约，因此积极开发和应用符　合环保要求的绿色凹印油墨及水性油墨将成为一　个必然趋势。水基油墨由于水的表面张力较高，　导致油墨难于润湿，干燥缓慢；不适用高磁性环　境，在冷冻食品包装上的应用耐受性差，尤其是在　高速印刷软包装时的层次效果及颜色的再现性不　良等问题。包装薄膜印刷中的油墨水性化，时至　今日仍未达到真正的实用阶段，其重要原因是印　刷性能和质量仍达不到溶剂性凹版油墨的标准。　广东省珠海市的袁建穗发明了一种用于软包　装凹版印刷的水基油墨及其制备工艺（专利号：　ＺＬ２０１１１０１６５９００．８），其由色浆、连接料树脂、水、　杀菌剂、蜡液组成，其中所述色浆由一定组分质量　的水、水性颜料、分散剂、消泡剂、研磨树脂混合制　成，符合各国对食品、饮料、药品等包装印刷的要　求，其低成本和高性能将引领食品包装新革命。　该发明在生产和使用过程中不会对环境和操作工　人的身体造成污染和损害，不会因静电或短路造　成火灾，该水墨转移性优，颜色再现性好，复冻性　能优越，结冰后放在常温下３小时内自行复冻便　可使用且不影响印刷效果，所得印刷食品包装物　不残留有机溶剂。　醇溶型油墨。采用从ＶＯＣ名单去除的乙醇　等低毒的醇类作溶剂，解决甲苯类油墨对人体和　环境的危害问题。目前在发达国家，醇溶型油墨　已经全面替代了苯系油墨。我国凹印行业也广泛　应用了可醇溶性油墨，并逐渐占据了油墨市场的　
１２　塑料包装　２０１５年　第２５卷　第４期　主要份额。　ｕＶ油墨。主要成分为颜料、感光树脂、活性　稀释剂、光引发剂和助剂，能够在一定波长的紫外　线照射下，发生化学聚合作用瞬间固化。与普通　油墨相比，干燥速度更快、用量更少，且稳定性更　高，也更安全和环保。　国产环保油墨存在主要问题是：品种少、附着　力差、光泽及色彩艳丽差、成膜干燥慢、价格高、套　印差，难为市场接纳。　３．３．７．１８无缝结合生产线一体化生产技术　食品、饮料、药品和医疗期包装的洁净化特殊　性，要求在包装生产整个流程中，尽量减少可能受　外界污染的环节，实现无人接触的自动化包装生　产。相关塑料包装设备无缝结合生产线一体化组　合技术提高了包装的洁净度，并实现高效率、节能　环保的绿色化包装。　茶饮料热灌装、啤酒瓶的ＰＥＴ瓶的应用，推动　了推动了ＰＥＴ的拉吹成型设备与热灌装线的无缝　结合生产线的发展。ＰＥＴ的拉吹成型设备与灌装　线的无缝结合生产线是指将瓶坯的拉伸吹塑成　型、原料的灌装、贴标、封口、包装等多道工序集于　一次完成，尤其在生产医用、食品包装的灌充清洁　卫生方面得到了可靠的保证。原料的灌充不需要　对瓶进行再清洗，不需要空气输送带，灌充在封闭　无污染的环境中进行，真正实现了生产全过程的　“无人手接触”，从而确保了产品的洁净卫生。瓶　坯在过滤空气下有效除尘。灌装环境与外界环境　隔离。瓶盖除尘，正压密闭封盖。ＳＩＤＥＬ公司　Ｃｏｍｂｉ３４ｘｓ吹灌旋三位一体机，主机无液压系统，　保证成型环境清洁，用来生产０．２Ｌ至０．７的小　瓶。瓶胚进入旋转吹瓶、星轮传输成型瓶进行重　力式灌装，工序中间环节不需无菌水冲洗，不需空　气传送带的空气电力消耗，小时能耗节约８％。瓶　盖缓冲式伺服上盖，确保一瓶一盖生产，成品间的　合理间距匹配避免成瓶阻塞、摩擦、粘瓶等现象发　生。灌装环境与外界隔离，正压密闭封盖，ｕ．Ｖ．　灯灭菌，瓶坯清洁瓶坯合格检测，４０巴空气的０．　０１　精度的过滤，瓶盖除尘，确保产品的洁净性。　江苏新美星包装机械有限公司展示了适用于ＰＥＴ　瓶包装的饮用水、碳酸饮料、果汁、茶、液态奶、液　态调味品及日用品等生产的吹灌旋一体生产线，　与海南椰树集团合作，在吹灌旋一体生产线基础　上增加一道空瓶消毒工序，设计制造３６００瓶／小　时瓶装矿泉水和２０００并瓦／小时３Ｌ一５Ｌ大瓶水生　产线，生产效率９０％以上。　非ＰＶＣ输液软袋膜制设备与灌装设备无缝结　合的洁净化绿色技术。国内非ＰＶＣ输液软袋膜制　设备与灌装设备基本上都不在同一设备上进行　非Ｐ￣Ｃ输液软袋船型接口灌装端面尺寸为　￣ｐ３２ｍｍ，由于没有密封措施，软袋在制袋机到灌封　机的移动过程中，提高了人为的因素对输液质量　产生干扰的几率，易产生微生物污染，灌装前需消　毒灭菌，同时增加了成本。欧美等发达国家度采　用制袋和灌装在同一台设备上进行，以尽量减少　人为因素对输液的污染。　３．３．８　包装机械绿色化技术的科学发展　重点　如今绿色环保观念已经深入到了社会的各个　行业中，尤其是包装行业，绿色发展之风更盛。绿　色环保型包装机涵盖多个层面：　（１）生产效率高，这是最直接的体现，生产效　率是企业生存的根本；　（２）生产过程必须低噪、环保、节能。这也是　现代生产机械的基本要求。　多年的不断发展，让我国的包装机械行业已　进入了调整产品结构，提升创新开发能力的新时　期。　传统包装机械或多或少的存在一些性能低　下、生产效率低、浪费严重等现象，因此已经不再　适合现代企业的生产需求。随着绿色环保观念的　引人，包装机械也该顺应这一趋势，向着绿色包装　机械过渡。　全自动包装机在环保观念的影响下，逐渐成　为了一款绿色机械设备，尽管制造过程更加简约、　更加朴素，但是性能却愈加完善，真正成为了一款　现代化的机械设备。　（未完待续：见本刊２０１５年第５期）　

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