塑料托盘的成型工艺及市场前景
邓巧云等 塑料托盘的成型工艺及市场前景
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塑料托盘的成型工艺及市场前景
邓巧云, 沈辰栋, 朱燕玲, 王学义, 李大纲
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(1. 南京林业大学, 南京210037; 2. 上海力卡塑料托盘制造有限公司, 上海201507)
摘要:塑料托盘是目前物流联运中应用较为广泛的一种高性能优质载体, 市场占有率逐年增长, 发展尤为迅速。介绍了塑料托盘的常用分类, 并着重阐述了不同种类塑料托盘的特点与其成型工艺, 并对行业的市场前景作了简要的分析。
关键词:塑料托盘; 成型工艺; 市场前景; 绿色环保
中图分类号:T B485. 3; T B482. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2010) 19-0117-04
Forming Te chnology and Marke t Prospe ct of Plastic Pallet
DEN G Qiao y un , SH EN Chen dong , ZH U Yan ling , WAN G X ue y i , L I Da g ang
Co. , Ltd. , Shang hai 201507, China)
Ab stract:Plast ic pallet is a w idely used carr ier with hig h per for mance and high quality in log istics thro ug h transpo rt. T he mar ket share of plastic pallet is gr ow ing year aft er y ea r, and its development is pa rticular ly quick. T he author s intr oduced the main classification of plastic pallet, emphatically expounded the features and for ming techno lo gy of different kinds o f plastic pallet, and br iefly analy zed the mar ket prospect of that industry.
Key words:plastic pallet; fo rming techno log y; market pro spect; g reen and env ir onment fr iendly
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(1. N anjing Fo restr y U niv ersity , Nanjing 210037, China; 2. Shang ha i L ika Plastic Pallet M anufacturing
托盘作为机械贮存运输的重要工具, 广泛应用于生产、运输、仓储和商品流通等过程中。作为一种使用量极大的运输载体, 托盘按使用材质的不同可以分为木托盘、纸托盘、金属托盘、塑料托盘和其他复合制托盘等。目前, 拥有托盘的数量, 已经成为一个国家物流现代化水平的重要标志[1]。
由于ISPM 15公约(国际贸易中木质包装材料管理准则) 的限制以及我国木材资源的缺乏, 越来越多的木制托盘被绿色环保的塑料托盘所替代。塑料托盘是现代企业运输、仓储的重要工具, 是国际上规定的用于食品、水产品、医药、化学品等理想的包装运输器材[1]。
塑料托盘是指以工业塑料为原材料制造而成的托盘。塑料托盘所使用的成型原料大都是热塑性塑料,
收稿日期:2010 06 08
基金项目:国家自然科学基金(30871968)
一般以低压高密度聚乙烯(H DPE) 或聚丙烯(PP) 母料, 加入20%~30%的自身回收料, 并可根据需要添加1%~2%的添加剂母粒(如阻燃剂、增强剂等) 。
[1]
1 塑料托盘的分类与成型工艺
1. 1 塑料托盘的分类
塑料托盘根据不同的分类标准, 可分为许多种类:按照托盘的形式来分, 主要可以分为塑料平托盘、箱型托盘和立柱托盘3类。其中, 平托盘是目前应用最广泛的一种, 它主要应用在物流联运方面; 根据不同的作业要求, 平托盘主要有单面、双面、双向插入、四向插入等多种类型, 可以满足不同运输作业的需要。箱型托盘和立柱托盘应用范围就比较局限, 一般
作者简介:邓巧云(1983-) , 女, 山西人, 南京林业大学讲师, 主要研究方向为包装工程与材料。
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包装工程 PA CK A GI NG ENG IN EERI NG V ol. 31N o. 192010. 10
只是用于企业内部的物流运输; 箱型托盘包括有盖和无盖2种, 其上部结构至少应有三面可固定、可拆卸或可折叠的箱壁; 箱壁有板式、格式或网式等结构, 多用于装载一些零散小件的货物。立柱型托盘是上部装有水平联杆(或不带水平联杆) 和立柱的托盘, 其立柱有固定和可折卸2种, 主要用于支承堆码的货物, 保持货物的稳定
[2]
1. 2. 1 注塑成型工艺
一般适用于高密度聚乙烯(H DPE ) 、聚丙烯(PP) , 主要是将热塑性的塑料母料加热熔融后, 施加高压注入金属模具内冷却成型。使用这种工艺所得的制品形状往往就是最终成品, 所有细部都能够一次成型, 不再需要另行加工, 适于制作结构复杂、刚度要求高、需要大批量生产的托盘。因其工序少、紧固度高、生产效率高、质量稳定等优点, 目前国内众多企业都使用该种成型方式; 但该种工艺制得的托盘受原料和结构的影响大, 且模具成本巨大, 因而不适合多种结构托盘的成型加工。
其工艺流程如下:
。
目前业内主要按外型结构对塑料平托盘进行分类, 可分为双面使用型和单面使用型2种。其中双面使用型又可分为平板双面型和网格双面型2种; 单面使用型又可分为平板九脚、平板田字、平板川字、网格九脚、网格田字、网格川字等6种形式, 见图1
。
1. 2. 2 吹塑成型工艺
适用于H DPE 母料的成型, 是借助气体压力使闭合在模具中的热型坯吹胀成中空托盘。根据型坯的成型工艺不同, 又可分为注射吹塑成型、挤出吹塑成型和拉伸吹塑成型3种。使用这种成型工艺时要注意吹塑速度及冷却时间, 否则很容易影响成品的机械性能。它适合制作形状简单、刚度要求不高的塑料托盘, 制得的成品承载力大、抗冲击强度高、寿命长, 但是由于成型周期长、成本高、生产率低、制品后处理工作量大, 同时该工艺导致产品全部为双面结构, 无法满足一些搬运机械的使用。
其工艺流程如下:
图1 塑料托盘的种类
Fig. 1T he classification of plastic pallet
1. 2. 3 气体辅助注射成型工艺
与普通注射成型工艺类似, 是一种新型注射成型工艺。主要原理是通过 欠料注射法 将树脂注入模腔中, 然后才将气体射入熔化的树脂中。由于低压高温, 气体将沿阻力最小的路径进入模具的各个部位, 将壁厚部分的树脂均匀地推向其他部分; 当充填结束后, 气体将在模具内形成一个保压, 从而弥补成品体积的收缩, 完成托盘的成型制作。使用这种工艺, 能够在不降低托盘质量的同时扩大成品的投影面积, 减少了缩痕现象的产生, 使制品既轻便, 又提高了强度和刚度。
1. 2 塑料托盘的成型工艺
由于不同的结构形态和应用范围, 塑料托盘在实际生产中的成型方法也有所不同, 主要有:注塑成型工艺、吹塑成型工艺、气体辅助注射成型工艺、热成型工艺和模压成型工艺等。目前, 国内企业主要采用注塑成型、中空吹塑成型2种方式生产塑料托盘。
塑料托盘的面积大、质量大, 投影面积在0. 8~1. 8m 2之间, 质量在10~40kg 之间[3], 因而一般需
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2 塑料托盘的前景展望与市场预测
1. 2. 4 热成型工艺
热成型工艺是指利用热塑性塑料加热熔融, 冷却后又恢复定型的性质, 将片材夹在框架上加热软化, 后在外力作用下使其紧贴模具的型面, 以取得与型面相似形状托盘成品的成型工艺。其制得的托盘主要用于美国邮政服务和杂货行运送行业轻、模具成本相对较低的优点。
其工艺流程如下
:
[4]
由于国际运输的卫生限制和木材资源的不断减少, 塑料托盘以其突出的绿色环保性和可回收再利用性得到了知名企业的青睐, 国外塑料托盘生产厂家将托盘的主要客户定位于百事可乐、可口可乐、多乐蔬菜、利乐包装、帝国糖业等企业[4], 因此一大批物流巨头都正在以塑料托盘来代替以往的木质托盘进行国际间运输。
我国塑料托盘的应用还处于起步阶段, 与国外发达国家相比, 明显滞后20多年, 但是经过近20年的发展, 目前国内已有近百家大型的塑料托盘生产企
, 具有重量
1. 2. 5 模压成型工艺
主要适用于回收废料的加工制作, 是指将粉状、粒状或片状的模压材料, 先做成与制品相似形状的料坯后, 置于加热模腔中, 以压机加热加压, 固化冷却而成的成型工艺。其便于实现专业化和机械化生产, 能够实现批量生产, 对回收废料的要求也不高, 所得的托盘尺寸精度高、重复性好, 因而近几年国内很多企业都采用此种成型工艺, 以降低成本, 提高生产效率。
其工艺流程如下
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业, 塑料托盘的使用领域也在不断扩大, 一些日常物流运输中也常能看到它的身影。在我国, 大部分食品卫生行业的产品已经或正在使用塑料托盘作为储运工具[5]。国内大型酒品物流企业, 如青岛啤酒、三得利啤酒等, 也都已经大规模地使用这种绿色环保的包装工具用于境内外运输。
我国塑料托盘正处于高速增长期, 塑料托盘在托盘产量中的比例连续6年增长, 由2003年的8. 70%上升至2008年的12. 74%[6]。由此不难预见, 随着托盘需求的不断增大, 环境保护与ISPM 15限制的影响, 今后传统的木质托盘在某些行业将逐渐
另外, 近几年来出现的诸如滚塑成型工艺、压铸成型工艺、挤注成型工艺、压塑成型工艺等新型塑料托盘的成型技术, 主要是在上述5种工艺的基础上改进发展的, 可以用来制作不同规格要求的塑料托盘, 提高某方面的性能, 因而也被不少国内外企业所青睐。
注射成型工艺简单实用、成本低廉、技术成熟, 适合大规模生产同一种型号的塑料托盘, 对于制造企业来说, 能够在短时间内实现规模化、产业化的生产, 结合吹塑成型工艺, 能够制造多种类型高性能的托盘, 深受企业青睐。而气体辅助注射成型与模压成型的工艺, 迎合了目前环境保护, 节约能源、资源的时代 潮流 , 通过使用回收废料、制作轻型高性能的塑料托盘, 达到了以较低的投入、较小的环境成本, 制作较高要求的塑料托盘的目的, 因而必然会引领今后塑料托盘成型工艺的发展。由此, 目前塑料托盘的成型工艺是以注射成型为主, 吹塑成型为辅, 向气体辅助注被新型的塑料托盘所取代。随着塑料行业的发展, 社会及企业也面临着一个环保问题, 绿色塑料的概念被众多企业所接受, 可再生塑料及可降解/生物降解塑料将得到更广泛的的运用。当前, 塑料原料正向节能降耗的高新复合型新材料发展, 禁止和减少有毒有害材料的使用, 开发性能优良的替代材料的使用, 受到了社会和企业的高度重视, 这必将为我国塑料托盘行业的发展提供巨大的前进动力。内置钢管式塑料托盘的大规模生产, 可100%回收再生的振动模压法与气体辅助注射成型法等新型塑料托盘成型工艺的不断探索, 托盘结构的不断改进设计以及RFID 射频识别技术的发展, 也将给我国该行业的崛起带来无限的生机和活力。相信随着对外开放的不断扩大与低碳生产的广泛影响, 塑料托盘必将在今后物流用托盘中占据主导地位, 我国塑料托盘
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包装工程 PA CK A GI NG ENG IN EERI NG V ol. 31N o. 192010. 10
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3 结语
通过对塑料托盘分类及成型工艺的分析, 结合塑料托盘的市场使用情况, 研究发现:塑料托盘的成型工艺主要以注射成型为主, 且具有良好的市场前景。同时, 托盘不仅仅是一个产品, 而是贯穿整个物流链条的基础单元, 合理地使用才能最大限度地发挥托盘的作用。若根据国情建立我国的托盘共用与租赁系统, 可以有效地实施托盘作业一贯化, 合理使用托盘, 显著提高物流系统的效率和降低物流成本, 同时推进我国托盘企业的改革与发展, 更好地为我国现代物流发展服务[7-10]。参考文献:
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(上接第101页)
进一步研究, 如后期如何对数字打样方案进行更好的维护, 能否与CT P 系统使用同一1-Bit T IFF 文件进行数字打样, 给印刷提供更好的依据和追样参考, 进而协调印刷工作流程和实现品质管理。参考文献:
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