陈泮峰 陶氏化学(中国)投资有限公司 亚太区包装技术经理
大家好,我是来自陶氏化学的陈泮峰,今天非常高兴能够在化工储运论坛跟大家分享一下化工包装的发展趋势。包括是产品的重点也是仓储、物流的起点,所以说接下来看一下最近几年包装的发展趋势,主要包括化工包装重复使用以及吨包袋以及钢桶内生袋的安装,以及硬包到软包的转换,复合材料到可循环单一材料的转换,以及PCR在化工包装中的应用。这是中石油介入中国石油流通协会,创建了一个团体标准,是关于IBC内部循环使用的团标。使用示意图可以看到从成品到客户工厂,用过IBC的仓储,然后是第三方处理过程,这是目前的操作。
将来的操作是成品到客户工厂使用之后,如果是破损的IBC到达第三方处理去处理,合格的循环到集运仓继续灌成品这样使用。其实IBC的内部循环使用在我们陶氏化学三年之前就已经在应用。比如说张家港工厂给松江提供的原料。但是没有任何的标准,这一次中石油的团标预示着今后化工品包装循环使用将会是我们的趋势。IBC直接循环使用需要一定特性支持,比如客户比较集中,批量比较大,而且产品不能结皮也不能结晶。所以我们有很多客户产品不具备中石油产品特征,不能直接使用这样的IBC。可以加一个内衬袋,主要有两种。一种是带阀门的内衬袋和不带阀门的,这是我们公司实际案例,时间关系主要把重要部分和大家介绍一下。
可以看一下这是带阀门的内衬袋,最主要的亮点有这么几个:
第一、IBC顶端红色圈圈内比普通IBC增加了两村的透气阀。比如我们产品泄露时可以不用打开顶部的罐料盖,而达到了完全密封的卸料过程。对于一些比较高清洁度要求,比如说对空气中的氧气、水蒸气有严格要求的产品是一个非常好的选择。再看底部专利就是阀门口,其实IBC+内衬袋最大的薄弱点就是在阀门处。
大家可以想象一下我们内衬袋阀门处安装过程中因为阀门要旋紧,旋的过程中阀门口内衬袋部分,或多或少都会有一定角度的旋转,这样造成内衬袋薄弱点。我们这边有一个专利,下边图片可以看到它在内衬袋阀口处做了几个突点,在IBC内部的PE包头阀口处做了几个凹点,这样凹凸的匹配限制了拧紧阀门过程之中造成阀门口的转动,也就消除了这样的薄弱点。
同时像这样IBC具备着αID以及二维码这样一物一码的管理以及防丢失的功能。包括这样IBC导电的内衬袋也可以装一些易燃的产品。最近几年市场上,这也是我们公司一个实际项目,左上角图片可以看到是一家芬兰公司的发明Fluid bag。它可以分成三部分组成,底部是钢制托盘,有4个钢制杆,再加一个循环用的外围挡,组成这样一个框架。把内胆放进去,内胆当然是一次性使用因为和化学品接触。四个铁制杆和铁托盘其实可以用十年以上,外部的循环使用围挡这边写了25次,但是我们实际用下来远远超过25次,这样的一个设计可以让我们的产品继续循环使用。
下面这是去年国内一家公司发明的魔方吨包,它俩概念完全一致,也是三部分组成,一个钢制的铁托盘,只不过它多了一个塑料盖板改在铁托盘上面。内衬液袋再加上循环用的围挡三部分组成。我们公司这个项目除了循环使用之外,选择它最重要的原因还是效率问题,还是效率问题。
比如原来是装在铁桶里,这个产品最适合高粘度产品。我们原来是装在铁桶里需要压盘压出来。这样的话,因为大家知道铁桶是两百升两百公斤,然后对应的这个吨包是一吨。也就五桶对应着一个吨包袋。客户在用的时候很不方便,因为一个小时要压一桶。而且压的过程中的这个速率并不是那么高。
我们如果用了Fluid bag,就是增加了两根的这个卸料滚,对于卸料过程之中的速率大大提升。而且大家可以想象一下,它的内衬袋儿是一个软包。通过压滚把产品排压出来,它的化学品残留量也是很明显的减少。同样,它也是一个封闭区域的一个排卸过程,我们的产品不和环境以及空气有任何接触。比如像我们之前放在铁桶里用压盘过程之中,它一定要和室外有一个接触。
其实这个项目也是我们真实的一个案例。我们在我们的涂料工厂,使用的是折叠IBC。它的概念(如左图)它的外框可以折叠起来,当我们用的时候就把那个外框展开,放一个塑料的内衬袋,然后再放一个上面的盖板,这样就达到了折叠IBC。
右边是金属的,金属的和和塑料的理论是完全一致的,过程可以看下。回收之后使用过程需要把围板展开,装袋、灌装、储运、运输,在客户侧的卸料,然后客户再把围板折叠起来继续回收循环使用。
刚才都是关于吨包的介绍,大家知道两百升的铁桶对于我们化工使用来说也是非常重要的一块儿。铁桶分为两种,一个是闭口桶一个是开口桶。其实闭口桶的内衬袋在十几年之前就被开发出来了,但是没有被广泛应用。原因就是因为大家知道这个袋子放进去的时候,左边放了一个没有放进去的折好的袋子,它需要通过两村的灌料口放进去,然后客户用完之后还要从两寸的这个灌料口拿出来,非常的复杂,而且对整个操作有一定的要求。所以说没有被市场上广泛的应用。而开口桶就比较容易了,非常容易把袋子放进去。然后客户用完产品之后可以把袋子拿出来。然后我们这个桶就没有被被沾染,这样的话这个桶就可以再重复使用。
我们在三年之前就做了一个项目,我们中国区所有的开口桶全部都加了内衬袋,这样客户收到我们产品,用了我们的原料可以把他的产品继续灌在这个桶里或者这个桶继续循环使用,这个项目得到了客户非常满意的好评。
刚才说闭口桶内衬袋没有被广泛地应用,所以开发了这样的一个新的内衬袋就是叫做开口桶闭口袋,可以说他的袋子和闭口桶是完全一致的。但是他是一个外边的这个桶是一个开口桶,这样对于它的安装比较方便。
它是一个复合的,集合闭口桶、开口桶和复合桶各种优点于一身的操作。这个概念现在市场上几家大客户已经在使用了。大家知道如果我们产品是易燃品可以装在铁桶里,但是如果加了内衬袋就需要内衬袋有导电功能,也就是需要抗静电或者导电的。这也是一个真实项目,就是说我们项目是溶剂型易燃品,这样这个产品,客户就要求我们一定要加内衬袋。因为大家知道环保要求逐渐增加逐渐严格,之前用过的铁桶也好IBC也好,我们交给第三方处理,其实第三方是付给我们客户钱。但是近年来随着环保要求提高,对于第三方处理资质要求提高,现在目前所有客户去处理铁桶,处理IBC几乎大部分都是要付钱给第三方,而且当地也有一定的额度。所以客户一定要求我们这个产品加内衬袋。
但是我们测试了普通的抗静电和导电袋之后,有一个问题因为溶剂型产品,产品放在袋装自己里袋子就溶胀了变形了不相溶。所以找到右边这个9层供给的高阻隔的袋子,它解决了我们容量问题,但是它是易燃品,我们要把静电核导出来,所以就放了一个导电条在里面在封盖再导到外面来,导电条和铁桶接触,这样使内部的静电可以接地的功能。所以这个项目在我们公司自己内部也获得了创新奖。
刚才提到一个概念,产品像中石油的团标一样,化工品尽量循环使用,如果不能循环使用就想办法加一个内衬袋使原始包装继续循环使用。但是很多产品很难做到循环使用或者加内衬袋。比如这个case,它是一个5升的小铁桶,闭口的铁桶很难加内衬袋,而且到客户处也很难回收这样的包装。所以我们就想换到了把铁桶换成5升的立体塑料袋,类似于我们买青岛啤酒原浆啤酒的包装。右边是我们陶氏logo,也是一个真实产品案例。所以从硬包转换成软包,铁桶重量907克,这样一个袋子只有115克。
包括之前PPT介绍了对于吨桶来说它的重量以及加内衬袋重量对比包括铁桶它的重量以及内衬袋重量对比其实是50-100倍的减少。
这个大家比较熟悉,是我们公司和立白的项目。目前市场上软包大多数都是左边的复合膜,就是普通的PE膜达不到产品要求,只能通过几种不同的产品复合在一起达到这样的要求。但是大家知道所有产品只要复合在一起就不能够再循环,不能够再回收它。所以我们陶氏给立白做了个项目就是用我们的BOPE和PE混合,说白了就是BOPE代替两层PET的结构。这样的话,这个袋子就变成了从复合材料到单一材料可循环的这样的一个过程。下面是立白研发中心对我们这个项目的一个评价。
刚才我提到的都是,循环加内衬袋,硬包到软包。其实像吨桶、铁桶、塑料桶,最初始制造时能不能放一些,比如说可持续,比如说碳减排的这样的一些想法?其实最近几年由于对环保、可持续、碳排放要求的严格以及提倡,现在头部的几家全球企业都在想着怎么把原始包装有可持续碳减排的想法。
通过上面的三个IBC可以看得到,其实很简单。就是我们IBC里边是一个PE的一个内胆,外边是一个铁框,然后是一个托盘。那个内胆其实是三层共挤,第一层它是和材料直接接触,我们用全新料。因为要保证产品不被污染,第二和第三层就可以加PCR,PCR就是post Consumer recycled reason,也就是回料。
可以看到从左到右可以到40、46、70的塑料比率。因为最左边的,其实在欧洲很多都是用木托盘。然后中间是钢塑的托盘,因为托盘上的那个塑料完全可以用100%的PCR。所以说最右边的就是,PCR占的比例就比较的多70%。同理,对于塑料桶,我们原始的话都是两层共挤。内外都是50%,内层为了染料不吸到产品里面去,大多数都是用自然色。有时候我们的那个自然白色,然后外部,市场上这样的一个蓝色加了一个色母粒,就是50%的新料蓝色,里边是50%的一个自然色的一个新料。
现在工艺改善变成三层共挤,里边和产品接触肯定用百分之百地新料,因为里面占了20%,中间一层占了65%我们用PCR,最外面一层。这个塑料桶用的是新料15%。可以通过左边的这个我用红圈圈起来,可以明显的看到它这个分了三层,里边是一个自然色,类似于白色。中间是类似于一个黑灰色,然后外面是一个蓝色。通过这样技术的提高,把PCR应用到我们最原始的包装之中。
这也就是我最后的一页PPT,其实我总结一下我的发言就是,在我们化工包之中就是说我们要尽量的去回收使用化学化工,化工包装如果不能回收的话。我们加一个内衬袋继续回收原始包装。在这些所有场景都不适合的情况下,我们一定要考虑把硬包转换成软包,把复合材料转换成可循环的单一材料。同时我们也会把可持续,比如PCR的这些理念加到我们最原始生产我们包装的理念之中。
谢谢大家,这是我今天下午的分享。