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2023纸基新材料发展现状分析新闻来源: 发布时间:2023-07-18 09:40:00 【本文作者:周永平】
年度包装盛会Packcon中国包装展,落下帷幕。此次参展的专委会成员单位达到了二十八家,涵盖造纸、化学品、设备、后加工、印刷包装等产业链多个环节,在专委会长期以来的协调和推动作用下,达到了很好的互动和新材料落地的效果。在过去几年的共同努力下,新材料特别是水性涂层材料的拓展获得了明显的进步,产能较以往同期有了大幅增加。
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疫情几年虽对产业链新材料的发展和落地造成一定的影响,但是整体进步还是很明显的。以水性涂层材料为例,新产品已经实现了从几年前的理论研究到月产能两千吨的跨越;纸浆模塑行业更是井喷发展,在替塑降塑的国家政策支持下得到了快速成长。在降解塑料领域,一些新的材料也得到了发展,例如可以海水降解的PHA材料实现五千吨年产能的落地。而过去几年火热宣传的PLA, PBAT材料得到一定的降温,产业和社会各界客观看待此类降解塑料的应用和自身特点。饰面无醛新材料也有大幅增长,从原纸、印刷到饰面方案均有创新和产能落地。
2023半年已经过去了,纸基新材料发展的现状和方向,做一些简单总结和说明,仅供产业链同仁参阅。
展会交流类活动上半年密集召开
疫情放开至今,产业最显著的一个特点就是交流和互动迅速增加,尤其是各类展会、研讨会、论坛,密集召开,几乎每个月都是月初排到了月尾,从国内延伸到国外,让人目不暇接,甚至于很多活动出现了撞衫,让与会者一时难以抉择。据不完全统计,仅纸基相关类大型活动就超过了二十场,很多主题的设定也都出现了重复,一些发展理念和口号反复强调,使得很多企业单位甚至于出现视觉疲劳,宣传适得其反。人的精力是有限的,企业的时间也是珍贵的,虽然理解过去几年挤压了太多的活动,但是合理、有序的开展还是很有必要的。
目前每年与环保纸基材料相关的主要活动有:Packcon中国包装展、IPIF包装大会、CPiS包装论坛、雅式包装展等,还有环保纸产业专委会组织的年度纸基创新论坛和年度创新奖评选活动,都极大地推动了产业链的互动和交流。
水性环保阻隔纸产业进一步发展
根据不完全统计,2023年环保水性涂布纸的产能接近2000吨每月,相比去年同期800吨的产能,增长明显。但整体的数量基数还是比较小的,以食品包装纸为主,而且主要以出口为主,未来产能的大幅增长仍依赖于国内外政策的支持和驱动。
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目前国内主要的水性阻隔涂布纸生产企业有:庞度、森盟、榕信、五光十色、APP、冠豪、锐泽、南王、克拉夫特、福莱、久顺、凯丰、辉煌、大亚、华邦古楼、六可、东宇等。 食品原纸生产企业有:五洲、APP、太阳、仙鹤、冠豪、岳纸、恒达、华邦古楼、江河、思特雷斯等。 国内主要的终端使用企业有铭凯、紫丹、艾录、丰华、普乐等。 涂布相关设备生产企业有:航天华阳、新德宝、新发现、峰明、明亮、茂微、高大、宏硕、海航、欧诺、奔跃等,主要集中在浙江区域。 品牌商大力推动的企业有百胜、麦当劳、宜家、联合利华、宝洁等。
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从目前的市场发展来看,水性阻隔涂布纸有以下一些发展趋势和方向:
第一,市场终端需求已经不再满足于基本的阻隔性能,而是寻求差异化发展。如普通防水防油等性能,而是进一步希望改善涂布后纸张的高阻隔性能,如更低的MVTR和OTR,以期实现日常包装的各种基本功能需求,例如干果类的包装需要更低的OTR,目前做到最低的可以达到0.02;而粉剂类包装则需要更低的MVTR数值,传统丙烯酸乳液只能做到100-200的数量级,而升级版的高阻隔乳液则可以做到50以内,甚至10的数量级,这方面国内企业如锐泽、大亚等做了大量的研究开发工作。
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第二,工业阻隔替塑包装逐步实现落地。不同于食品包装严格的合规要求,工业包装替塑更多关注于性能和成本。这块具体又可以划分成大工业包装和日用包装。大工业包装主要是以阀口袋为主的各类应用场景,如水泥袋、化学品包装袋等,规格多以25公斤和50公斤的纸基包装袋为主。采用水性阻隔涂料,通过涂布的方式实现替代替塑的目的,在确保基本的MVTR数值要求下兼顾热封性能,从而在阀口袋高速生产工艺不变的情况下,保证终端使用性能不受影响。目前这块推动开发的企业如艾录、巴斯夫、科思创等,初步实现了功能性要求,成本目前还是制约此类市场推广的难点。而日用包装以日化类包装需求为主,规格多是几百克到两公斤的袋子,其要求相比阀口袋更为高,需要合适的阻湿阻氧甚至阻光的需求,和食品包装袋一样,势必需要采用复合材料方案才能实现苛刻的指标要求。当然,相比单一材质其回收性能有所损失。目前这块开发走在前列的企业有Moudi、联合利华等。
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第三,相比较于无法自然降解的可降解塑料,可再生材料更受品牌商的青睐,其中最重要的就是生物质材料。在过去一年多的时间,越来越多的企业陆续推出了各自的生物基乳液产品,并且推广应用到了多个领域,其中食品阻隔包装也是重要一块。从阻隔乳液到印刷油墨,生物基含量从30%到90%不等,加上纳米纤维素材料,较2019年这块产品的丰富程度有了整体提高。目前生物质材料的主要生产企业有巴斯夫、科思创、盛威科、万华、圣泉、奇宏、糖聚等。其中纳米纤维素材料的发展,目前在全球范围仍旧处于起步阶段,虽然应用探索领域众多,从造纸、涂料、日化到新能源电池等等,依旧需要不断地研究和探索,很多应用的落地还是不够深入,浮于表面,不能一味地从理论去倒推应用,而应该是理论联系实际,不断地验证和优化,通过实际测试进一步的完善产品,从客户需求角度去推出细分领域的产品,不能局限于CNF, MFC的材料性能测试。
![]() 第四,市场需求仍旧以国外为主,占比高达80%以上,主要出口市场包括欧洲、北美和澳洲,今年来澳洲市场需求增长明显,另外我国香港地区的限塑政策也有助水性阻隔材料的推广应用。国内端的需求目前依旧乏力,除了品牌商推动外,仍需要政策驱动和产业链互动合作。比较好的是在过去一年多来,各地政策已经从一开始的着力可降解宣传朝着更加多样化的替塑方向调整,特别是可回收、可再生材料的重视和宣传。
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第五,在过去两年多时间里,水性阻隔乳液的生产开发企业如雨后春笋般多了起来。从一开始的巴斯夫、科思创、陶氏、埃肯、麦可门、三井、索理思几家,到现在的国内外众多化工企业投入这块,包括万华、银洋、可乐丽、旭川、路博润、慧谷、先科、嘉化、六可、PMC星光、荧创、鼎茂等。
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第六,国内相关检测评估机构越来越多的参与到这块,如广州IQTC、常州DPTC、TUV莱茵、SGS、中轻纸品检验认证等,各类测试认证方法涵盖了食品安全、回收、降解等多个方向,为新产业的发展提供了基础支撑。
纸浆模塑餐包、工包发展齐头并进
根据测算,去年中国纸浆模塑产能规模约为179万吨,占全球产能规模(442万吨)的比重为40.5%;产量规模突破150万吨,达到157万吨。
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其中一次性餐具,目前已经成为行业发展的重要赛道。2022年全球一次性餐具产能为75万吨,占全球纸浆模塑总产能的比重为17%;我国一次性餐具产能为51万吨,占比为29%。随着“禁塑令”的逐步升级,“以纸代塑”呼声越来越高,众多企业加速布局一次性餐具业务。
从新材料和新工艺的发展来看,目前有以下几个重要的发展方向:
第一,在欧美无氟防油政策的倒逼下,国内外餐包生产企业着力推进无氟产品的研制和开发。从化学品材料角度,目前浆内严格意义上完全替代传统含氟化合物的材料还没有,市场上更多的是尝试和研究阶段,更多依赖于技术配套方案的努力,目前看效果欠佳,技术不够成熟,耐温性依旧是很大的考验,仍然需要从最根本的材料角度入手,寻找和开发行之有效的浆内使用助剂,创新是第一位的。浆内替氟材料现阶段包括硅油类、蜡乳液、淀粉基等,国内推动的企业有埃肯、索理思、镁云、嘉化等。
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从技术工艺角度,相比较传统的生产制程,为了实现无氟防油,催生了喷涂、浸涂和涂布干压等多种思路,并一一落地,相比较浆内替代含氟防油剂的努力,此类方案无论从食安、性能或者是可产业化角度,都具备了明显的优势,不过仍然需要进一步优化产能过低、成本过高的问题。以喷涂为例,目前普及的阻隔材料依旧是性价比最高的丙烯酸乳液,从防油防水性能角度,达到了很好的效果,甚至超过传统含氟防油产品。不过目前最重要的一环就是如何开发先进高效的喷涂设备,是这个应用方案的攻关重点。国内在这方面投入大量研究的企业有宜科、迪乐、愈扬等,在浅口类模塑产品有比较好的进展,但仍然需要花大力气解决深口制品的喷涂流平附着难点。
从未来的发展方向来看,如何开发既能满足性能需求,同时符合食品安全和可降解的产品,是未来一段时间的重点。尤其是无氟新材料使用后,在性能满足的情况如何保证降解不损失,是摆在行业同仁们眼前的难题。对于出口美国的企业,BPI认证的需求迫在眉睫,需要开发更多的新型材料促进该认证的实现,特别是生物质材料的推广和应用落地,以纳米纤维素为例,如何确保其兼具防油防水角度的性能,需要相关企业静心研究。
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目前国内主要的餐包企业有:众鑫、韶能、金晟、远东、泉林、科艺、沙伯特等。
第二,对于工业包装,近几年纸浆模塑最大的一个发展方向就是,精品工业包装得到了重视。去年我国精品工业包装产能约为15万吨,占比为8%。此类包装产品目前主要应用于电子产品盒、化妆品盒、药品盒、礼品盒等。目前这块从技术角度最大的进度就是在替塑大背景下,设备改进得以明显改善制品的表面平滑性能和可印刷性。同时结合替塑油等新兴技术路径,实现了包覆膜的去塑化,进一步驱动制品可回收性能的发展。目前替塑油相关方案产品国内主要的推动企业包括裕同、科思创、启晨、万华等。
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目前国内主要的工包企业有:汇林、裕同、永发、金箭、植本、界龙、凯成、合兴等。
无醛饰面纸基新材料和方案得到产业链重视和推动
传统的三聚氰胺浸胶工艺,无法彻底解决甲醛超标的问题,目前新兴的预浸渍装饰纸解决方案,正在逐步推动产业链的创新升级。
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该技术不仅环保无醛,还能够异型包覆,具有很好的市场应用前景。目前这块最大的市场依旧在欧洲,其在欧洲的占比接近30%,国内仅3%不到,具有极大的市场规模和发展潜力,不过需要从原纸企业到下游印刷、浸胶、压板和制品企业通力合作,从产业链整合角度全力推动新产品、新方案的落地,促进我国在这方面市场的培育和成长。
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经过过去两年多的努力,相关产能已经从零增长到了每月近千吨级的规模,而且未来规划产能超过五千吨每月。品牌商角度也愈发重视此类产品的推广和采用,宜家在这方面发挥了引领示范作用。另外兔宝宝、TATA木门、索菲娅等终端品牌也投入了大量研发和关注,正逐步促进无醛饰面纸市场的发展。
降解材料的发展回归理性有序
纸基淋膜材料目前还是传统LDPE为主,其次是PLA淋膜纸,较五年前有了较大提升,市场占比超过5%。不过现阶段随着人们对可降解塑料的性能深入研究和探讨,PLA和PBAT的行业布局发展逐步回归理性,从无序发展走向合理共存,甚至限制于一次性用品的使用。6月29日,台湾省环保部门宣布,台湾的餐馆、零售店和公共机构将于2023年8月1日起禁止使用聚乳酸(PLA)制成的餐具,包括盘子、便当容器、杯子。
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另外新的降解材料也得到了快速成长,以PHA为例,已经从过去几年的理论和实验室验证阶段,推进到了产能落地阶段,例如蓝晶在江苏盐城的一期项目5000吨已经于去年投产,未来还会新增二期和三期数万吨的项目,作为海水可降解材料,值得关注和期待。
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另外从纸基材料发展的终端需求来看,如何尽快开发出可降解的水性阻隔乳液,更是当务之急,结合纸张本身可回收可降解的性能特点,此类产品一旦市场落地,将会具有极强的竞争优势和发展潜力。需要相关企业单位加紧研发和投入,只有通过不断的创新和升级换代,才能促进产业链的可持续发展。
相关标准的制订发展,为纸基新材料的顺利落地提供坚实基础
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过去几年,在中国造纸院和环保纸产业专委会的推动努力下,水性环保阻隔涂层的相关标准,从立项到通过取得了诸多成绩,目前已经发布的标准有:
中国造纸院牵头的《水性涂层纸杯(含水性涂层纸杯纸)团体标准 》
目前在积极推进中标准有:
环保纸产业专委会、CSTM生物基化工材料技术标准委牵头的《食品接触用无氟防油植物纤维基材料评价指南团体标准》
创新的基础离不开标准的制订,否则就会变成无序的发展,尤其对于食品级的材料和制品发展,需要严格的标准作为基础,才能确保监管可控、行之久远。
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随着越来越多的企业和产业链价值方参与到纸基新材料的赛道上,势必进一步推进细分市场的需求和发展。任何新的事物发展都要遵循客观规律,以市场为导向,以创新为基础,以客户为中心,坚定不移地推进新材料在环保纸应用方面的发展和落地。在疫情后新的竞争环境下,需要努力创新,强化自身抗风险能力,不断地优化产品和技术。任何创新归根结底都是需要落地的,都是需要具备良好性价比的,如果性能和优势明显,但是成本居高不下,这就不是好的创新产品,不具备行业和产业发展的动力。
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创新不仅仅是产品创新,更应该是应用创新、营销创新和市场创新,做老百姓真正用的起的创新才是好的创新。新材料,新产品,都是从一点一滴开始的,在国家政策和全球替塑降塑大环境的驱动下,相信这个产业将会逐步壮大,会进一步促进我国环保事业和循环经济的发展。坚持,才有希望!坚持,就是希望!
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