高强度吹塑托盘综述

邱建成 马建军 朱 敏

（张家港市同大机械有限公司）

技术发展方向——技术研究

高强度吹塑托盘综述

邱建成 马建军 朱 敏

（张家港市同大机械有限公司）

本文较为详细的介绍了高强度吹塑托盘的原料，生产工艺，品种，使用方法等。

高分子量高密度聚乙烯，吹塑托盘，吹塑托盘种类。

前言：

高强度吹塑托盘1987年开始在中国生产，面市已经快30年了，尽管这类产品经历了较长的发展历程，但是到目前为止还没有一篇较为系统详细的文章来介绍它。在此，文章作者希望能够通过较为详细的介绍，使高强度吹塑托盘的生产者，使用者，第三方监督者对这个产品的特性有更加深入的了解与认识，从而在生产及使用中能够更好发挥出高强度吹塑托盘的特点和优势。

一、高强度吹塑托盘的介绍

吹塑塑料托盘（blow moulding pallet）

（一）定义

吹塑塑料托盘是采用高分子量高密度聚乙烯（HMWHDPE）为原料，在大型、超大型中空成型机生产线上整体吹塑一次成型的塑料托盘。

（二）主要特点

吹塑塑料托盘比较其他方法成型的塑料托盘，具有承载力大，抗冲击性能强，-40°C-45°C温度环境条件下使用性能更加优良，使用寿命更长等特点。

（三）吹塑塑料托盘原料简介

高分子量高密度聚乙烯（HMWHDPE）

HMWHDPE塑料：HMWHDPE（High Molecular Weight High Density Polyethylene）称为高相对分子质量高密度聚乙烯，简称高分子量高密度聚乙烯。它是PE类的新品种之一，有均聚物与共聚物之分，可采用淤浆法和气相法来生产。聚合反应在低压（0．48-3．1MPa）、低温（80-110℃）和过渡金属催化剂存在下进行，所用催化剂有齐格勒型或以铬氧化物为基础的菲利浦型。共聚单体多为1-丁烯、1-辛烯等α-烯烃。

HMWHDPE的重均相对分子质量为（2-5）x105，共聚物的密度为0．941-0．965g／cm3，而一般的HDPE的密度为0．941-0．954g／cm3。共聚物的密度与共聚物单体的关系密切，其结晶度与物理特性也不同于均聚物。

HMWHDPE具有优良的耐环境应力开裂性、冲击强度、拉伸强度、熔体强度、良好的刚性、高防潮性、耐磨性、化学稳定性和冲击性。

1、HMWHDPE基本特性及影响因素

见表1-1

表1-1 HMWHDPE基本特性及影响因素

HMWHDPE可采用挤出和吹塑法成型，HMWHDPE在大型工业吹塑件的成型中，主要用来制作容积200L以上的大型中空容器、吹塑塑料托盘、大型储水罐、储油罐、大型、超大型中空吹塑制品等。

近几年国内各石化企业开发生产了多种牌号的HMWHDPE，国产部分牌号有DMDY1158，7000F、8200B、5420、TR550、TR570、TR571、TR580等。

2、国产HMWHDPE的性能参数

国产HMWHDPE牌号及性能参数见表1-2

表1-2 国产HMWHDPE的牌号及性能参数

（四）吹塑塑料托盘的种类

1、双面使用堆码吹塑托盘

吹塑塑料托盘已经研制出多种结构形式的品种，常规的双面使用堆码吹塑托盘，托盘两面均可做承载面，进叉方向有两向进叉与四向进叉，适合于机动叉车操作，使用操作方便，适用范围广。它主要用于石油化工、化工、化肥、粮食、机械、铁路、物流等需要高频率，耐低温，重负荷使用行业的仓储与物流方面。见图1

图1 双面使用堆码吹塑托盘

2、免卸货吹塑托盘

近年来研发的免卸货吹塑托盘，主要用于多种袋包装物料的堆码仓储与产品出库时的免卸货装车方面，在减少物流人工成本，减轻工人劳动强度方面发挥了较大的作用。见图2

图2 免卸货吹塑托盘

3、单面货架吹塑托盘

近年来在张家港市同大机械有限公司研制成功的货架吹塑托盘与低温冷库吹塑托盘，采用特殊吹塑成型工艺一次整体成型，其结构设计独特，适合机动叉车和手动叉车操作，具有四向进叉功能，可内置钢管，托盘表面与底部可采用软性材料成型，具有防滑功能，适用于一些特殊生产线配套使用。该产品可安装多组自动识别装置，适合各种自动化仓储使用。其产品具有承载力高，在货架使用时弯曲幅度小，具有耐低温性能强，抗冲击性能特别优越等特点；该产品已经获得多项国家专利权。见图3

图3 单面货架吹塑托盘

4、单面九脚吹塑托盘

单面九脚吹塑托盘可从四向进叉，单面承载货物，单面使用，适应于手动与机动叉车操作，常用于工厂、仓储、物流等仓库周转使用。见图4

图4 单面九脚吹塑托盘

5、吹塑托盘箱

吹塑托盘箱是近年来研发的新产品，其外形与注塑托盘箱类似；耐低温性能与抗冲击性能更为优异。主要用于机电零部件的仓储与物流运输。见图5

图5 吹塑托盘箱

6、化学品盛漏吹塑托盘

化学品盛漏吹塑托盘主要应用于化学品生产、仓储、物流等方面，使用这种吹塑托盘可最大限度的减少化学品泄漏，减少化学品对周边环境的污染。见图6

图6 化学品盛漏吹塑托盘

（五）吹塑塑料托盘的规格与标志

《吹塑平托盘》国家标准推荐使用1200mmx1000mmx150mm、1100mmx1100mmx 150mm两种规格托盘产品，以实现物流效率的提高。目前实际使用中特别是工厂内部仓储、周转使用中仍然存在多种规格、不同尺寸的吹塑托盘。如：1600mmx1600mmx150mm、1500mmx1300mm x150mm等大型吹塑托盘仍然在大量使用。

吹塑托盘的标志一般包括：生产厂名、产品名称、商标、规格、联系电话等。定制吹塑托盘可加制定制单位名称与编号等特殊标志。

（六）吹塑塑料托盘的制造工艺与成型设备

1、吹塑托盘的制造工艺与流程

吹塑托盘成型工艺与普通的塑料吹塑成型基本方法一样，生产吹塑托盘时采用HMWHDPE塑料挤出一次吹塑成型，生产时将HMWHDPE塑料经挤出成管状塑料型坯，趁热置于对开模中，闭模后立即在塑料型坯内通入压缩空气，使塑料型坯吹胀而紧贴在模具内壁上，经冷却定型脱模，即得到各种规格的吹塑托盘。生产吹塑托盘一般只能采用HMWHDPE为原料，因为其抗冲击性能、耐低温性能是最佳的。

吹塑托盘的具体工艺流程如下：

塑料原料混合→自动上料→挤出机塑化挤出→储料机头储料→型坯注射→预吹压缩空气→合模机合模→压缩空气吹塑→冷却成型→制品取出→去除飞边→称重→定型（存放24小时）→叉孔切割→打包入库

2、吹塑托盘的成型设备与模具

①吹塑托盘的成型设备

吹塑托盘的成型设备一般采用大型、超大型的自动化中空吹塑成型机生产线，目前国内大型、超大型中空设备生产商有苏州同大机械有限公司、秦川发展塑料机械厂等。

苏州同大机械有限公司已经研制出系列吹塑托盘高效、低能耗全自动生产线，具体型号有：TDB -600L、TDB-800L、TDB-1200L、TDB-1600L、TDB-2000L全自动吹塑托盘生产线。该公司研发的TDB-2000L吹塑托盘生产线获得2011年度国家火炬计划项目证书，获得中国机械工业2013年度科学技术进步奖二等奖，以及中国16届优秀发明奖，并拥有包括各种专利权30多项，其中发明专利权近10项。目前该公司正在研发全智能化的双工位吹塑托盘生产线，可实现完全智能化高速生产。TDB-1600L吹塑托盘生产线生产吹塑托盘现场照片见图7

图7 吹塑托盘生产现场

②吹塑托盘的成型模具

双面使用吹塑托盘的模具相对较为简单，单面吹塑托盘、货架、冷库吹塑托盘的模具相对比较复杂。吹塑托盘模具一般采用45钢调质处理，数控加工中心加工而成，具有较长的使用寿命。也有采用钢模与铝合金配合制造的。双面使用吹塑托盘模具外形图见图8．

图8 双面使用吹塑托盘模具外形图

（七）吹塑托盘的性能指标与测试

《吹塑平托盘》国家标准送审稿对吹塑托盘的高温堆码试验、均载抗弯强度试验、货架弯曲强度试验、低温跌落试验、滑动试验、落球试验做出了明确的规定，并且对检测方法给出了明确的要求。见表1-3．

表1-3 吹塑平托盘物理机械性能技术要求

《吹塑平托盘》国家标准送审稿规定了高温堆码试验、低温跌落试验、落球试验的环境温度处理条件。

其中高温堆码试验的温度处理条件为：吹塑托盘试样的在（45±2）℃的条件下进行不少于48 h的状态调节，且在相同状态下试验。

低温跌落试验与落球试验的温度处理条件为：吹塑托盘试样的在（-40±2）℃的条件下进行不少于48 h的状态调节，且取出后立即在室温状态下试验。

经过高温堆码试验与低温跌落试验及落球试验的吹塑托盘具有较好的环境温度适应能力，基本能够满足中国东西南北方广大区域的环境温度要求。

吹塑托盘的重要特点之一就是低温环境条件下的抗冲击性能较强，抗紫外线性能优越。原料采用HMWHDPE塑料整体一次吹塑成型，具有很强的耐候性能，及很长的耐环境应力开裂时间，因此具有较长的使用周期。

近年来一些吹塑托盘生产厂家不断研发出新型的吹塑托盘，如货架、冷库使用的吹塑托盘的面市并且较快推广，将带来货架、冷库使用托盘新的变革。

此外，随着货架、冷库使用的吹塑托盘的面市与推广，其测试标准与物理力学性能也将产生较大的变化，值得业内专家的密切关注。

（八）吹塑托盘的应用范围

吹塑托盘是现代物流、仓储中非常重要的器具，广泛应用于食品、药品、化学品、化肥、纸张、印刷、白酒、啤酒、瓶装水、石油化工、机械制造、汽车制造、烟草、粮食加工、饲料加工、纺织印染、服装制造、超级市场等许多行业生产、仓储、低温冷库、物流运输等全流程的操作。

目前已经研发出的多种吹塑托盘适用于现有注塑托盘的所有应用领域，在高频率使用，低温环境条件下，抗冲击使用条件下，耐紫外线方面，耐候性方面吹塑托盘具有更好的适应性，具有更长的使用寿命与更低的使用成本。

一种大型双面堆码吹塑托盘在东北某厂使用现场。见图9。

图9 一种大型双面堆码吹塑托盘的使用现场

图9中的使用环境温度可达零下40°C到零上45°C，平均堆码三层，该吹塑托盘经使用多年后质量仍然上乘。

（九）吹塑托盘的选择与使用方法

吹塑托盘目前已经有六类产品可供选择，使用厂家选择时应该考虑的几点如下：

1、按照产品的类型进行选择，选择适合自己使用的吹塑托盘产品，如货物堆码使用可选用双面堆码吹塑托盘、货架、冷库使用时选用货架、冷库专用吹塑托盘。

2、按照方便物流运输流通进行选择，尽量选择国家推荐使用规格型号的产品，国家推荐使用的规格型号主要有：1200mmx1000mmx150mm，1100mmx1100mmx150mm；方便产品的对流化运输和货物单元化运输；利于降低物流、仓储成本。

3、按照吹塑托盘的质量进行选择，同是吹塑托盘，一般情况下价格差异较小，应该选择高质量的吹塑托盘。因为高质量的吹塑托盘使用寿命较长，利于降低使用成本。

4、按照使用厂家的产品进行选择，如果是食品、药品、饮用水、乳品等卫生条件要求非常严格的企业，应该选择全新塑料制成的吹塑托盘，以防止因为吹塑托盘生产时加入了其它不明废料产生二次污染。

5、简单判断吹塑托盘是否掺入有毒、有害废塑料的方法：一般掺入有毒、有害废塑料生产的吹塑托盘会有一种较为难闻的怪味，刺鼻，有一些会使人产生胸闷的感觉。这种吹塑托盘的生产现场更易产生难闻的气味，即使有些厂家采用一些香味剂调节难闻气味，仍然会使人感觉产品气味不正常。

6、吹塑托盘色彩的选择，吹塑托盘经过20多年的使用和对不同色彩着色的尝试，吹塑托盘采用天蓝色较好，使用寿命相对更长。

7、当承载货物的比重较重时，应该选用可重负荷使用的吹塑托盘。

吹塑托盘的使用方法

吹塑托盘在正确使用下，其使用寿命可达5-6年以上，在使用中应该注意以下几点：

1、尽量减少吹塑托盘与地面的摩擦，从吹塑托盘20多年来的使用历史来看，其使用效能的失去，主要是因为吹塑托盘与地面摩擦后产生了较大磨损而造成的；

2、尽量减少叉车叉板对吹塑托盘叉孔处的冲击，叉孔处一般较易受到叉车叉板的冲击损坏，但吹塑托盘的优势在于即使受到较强的冲击，也不会造成相关联的部分脱落而使整个托盘失效；

3、尽量避免将吹塑托盘放在阳光下暴晒，尽管吹塑托盘的塑料原料具有较好的防老化性能，但是如果长期遭受阳光暴晒，容易使吹塑托盘加速老化，进而缩短使用寿命；

4、使用吹塑托盘时，叉车的叉板需要与吹塑托盘配套，叉板的长度应该与叉口间的距离相等，不要使吹塑托盘悬空叉运，这样容易造成吹塑托盘的损坏，甚至造成不应有的安全事故国；

5、在吹塑托盘上面码放机械零部件时，尽量避免将零部件的棱角强力冲击托盘，减少因为强力冲击造成的机械损伤；

6、内置或外置钢管的吹塑托盘，避免在腐蚀性或是潮湿环境下长期使用，如果确实需要在这种环境下工作时，应该定期检查吹塑托盘的钢管部分是否能够有效工作；

7、吹塑托盘使用时尽量远离热源或是在过热的环境中长期工作，避免因为吹塑托盘的软化造成不应有的安全事故。

（十）国内知名吹塑托盘生产厂家简介

1、张家港市同大机械有限公司

该公司是《吹塑平托盘》国家标准送审稿的主要起草单位，目前生产的堆码吹塑托盘的规格、型号最全，该公司研发了多款免卸货吹塑托盘，货架、冷库、生产线专用吹塑托盘。以及吹塑托盘箱、化学品盛漏吹塑托盘等新产品。该公司目前拥有两条国内最大规格的吹塑托盘全自动生产线，具有较强的吹塑托盘研制与生产能力。已经拥有近20项吹塑托盘专利权，其中近10项为国家发明专利权。

该公司拥有独立研制大型、超大型吹塑托盘智能化生产线的能力，研制的TDB-2000L吹塑托盘专用生产线获得2011年度国家火炬计划项目证书，获得2013年度中国机械工业科技进步奖二等奖。该公司研制的多款系列化吹塑托盘全自动生产线已经远销海外。

2、太极集团重庆塑料四厂

该公司是国内最早生产吹塑托盘的厂家，1987年开始就生产吹塑托盘，采用从日本国IHI公司引进的大型吹塑机生产线，可生产多种规格的吹塑托盘，具有丰富的吹塑托盘生产经验。

3、北京华盾雪花塑料集团有限责任公司

该公司1999年开始生产吹塑托盘，采用了两套国内吹塑机厂家制造的吹塑设备，该公司具有较为丰富的吹塑托盘生产经验。

4、新疆中石油管业工程有限公司

该公司是近年快速发展起来生产吹塑托盘的具有较大规模的企业，拥有两条吹塑托盘生产线，产品主要供应新疆各行业。

二、关于高强度吹塑托盘的讨论与建议

高强度吹塑托盘在中国生产，销售，使用已经有近30年的历史了，该产品面市之初就以高强度，高质量，使用寿命长而影响市场，获得了广泛使用者的好评与赞誉，历经多年来行业内许多企业家，工程技术人员的不懈努力，研发出多种不同用途的吹塑托盘，广泛应用于食品、药品、化工、铁路、港口、物流等诸多行业，许多使用行业与人们的生存质量息息相关。因此，在一些行业中，高强度吹塑托盘的外在与内在质量将可能直接影响人们的生存质量。为此，特别建议在药品、食品等行业采用高强度吹塑托盘时除了对吹塑托盘的物理力学性能关注以外，更加应该严格关注对其使用材料本身的质量与化学性能，从而确保这些行业在生产时不会因为使用托盘的不合格而造成巨大的经济损失和给药品、食品安全留下隐患。

而作为吹塑托盘的生产者除了应该追求应有的利润以外，更加应该重视的是企业的社会责任的重大与整个社会的生存安全。

High strength blow molding tray

Qiu Jiancheng Ma Jianjun Zhu Min
（Zhangjiagang city with big Machinery Co．，Ltd．）

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