国内外瓶级聚酯的市场及应用

龙 燕，谢俊彪

（新疆轻工职业技术学院，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011）

国内外瓶级聚酯的市场及应用

龙 燕，谢俊彪

（新疆轻工职业技术学院，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011）

综述了国内外瓶级聚酯的市场及应用情况，并预测了未来几年的产能及供需情况。2014年，国内瓶级聚酯的产能为10 136 kt，产量为9 588 kt，开工率达94.6%；预计到2017年，瓶级聚酯产能将达到10 979 kt，考虑到开工率的不确定性，2017年瓶级聚酯的产量将达到10 323 kt。2015—2019年，预计世界瓶级聚酯的产能将以5.0%的速率增长，而需求量将以5.8%的速率增长。国内瓶级聚酯消费主要集中在食品包装上，国内瓶级聚酯生产企业应在非食品包装领域与中下游用户联手开发瓶级聚酯新用途。

聚对苯二甲酸乙二酯 瓶级 啤酒瓶 饮料瓶 产量

瓶级聚酯通常是指聚对苯二甲酸乙二酯（简称聚酯），是由乙二醇和对苯二甲酸二甲酯或对苯二甲酸（PTA）通过缩聚得到的，但国内大部分PET都是以PTA为原料生产的[1]。聚酯主要用于生产纤维，但非纤聚酯的应用和开发越来越受到世界各国的重视，发达国家非纤聚酯的生产能力和产量增长率明显大于纤用聚酯。世界上50%以上的非纤聚酯应用于瓶级聚酯，主要包括各种饮料和食品包装，并且已延伸到医药、农药、化妆品包装等领域。其中，饮料和食品包装约占瓶级聚酯的80%以上[2]。与玻璃瓶及其他塑料瓶相比，聚酯瓶透明性好、易于回收、耐化学药品腐蚀、质量轻、不易破碎、安全且可重复使用等，但其气体阻隔性、耐热性、乙醛含量等问题制约了该市场的进一步发展[3-4]。随着消费水平提高，极具潜力的茶饮料等热灌装饮料市场以及啤酒包装市场将使我国瓶级聚酯市场的发展充满生机[5]。因此，有必要加快新产品的开发与新项目的建设，以适应聚酯包装材料市场迅速发展的要求。本文主要综述了国内外瓶级聚酯的市场情况及其应用，并对国内瓶级聚酯的发展提了几点建议，以期为国内瓶级聚酯生产企业提供参考。

1 国内瓶级聚酯的市场情况

1.1 市场现状

2014年，国内聚酯产能仍处于高速扩张期，年增产能超过4 000 kt，达46 000 kt，预计到2015年底，产能将增到50 000 kt，如果2015年后聚酯无新增产能，那么要到2020年才能消化过剩产能。因此，国内聚酯产能处于供大于求的状态，而高性能非纤聚酯的开发对缓解国内聚酯产能过剩压力具有重要的现实意义。2000年后，由于饮料工业增长迅速，聚酯瓶替代传统包装材料越来越广泛，使得瓶级聚酯供不应求，从而引发大量投资，产能快速增长。2002年，国内瓶级聚酯产能仅为1 500 kt，2007年产能为3 566 kt，到2010年产能为4 571 kt，2014年为10 136 kt，2010—2014年的年均增长率为22.0%，远高于亚洲及世界上其他国家的增长速率。2014年，瓶级聚酯的产能占国内聚酯总产能的22.03%，随着生活水平的提高及经济的发展，国内对瓶用聚酯的需求量会进一步增加，从而带动国内聚酯工业的发展。

1.2 发展前景

瓶用聚酯是聚酯包装树脂中最主要的产品，其需求量和使用量均占聚酯包装树脂的2/3以上，成为推动聚酯包装树脂迅速发展的主要动力，被广泛应用于包装行业。今后若干年，瓶用聚酯市场的增长仍将高于聚酯包装树脂市场增长[6-8]。2010—2014年，国内碳酸饮料产量不稳定，人们对碳酸饮料的回避日益凸显，但作为新兴消费市场，在国内还是有巨大的市场，总体来说碳酸饮料产量还是呈上升趋势。2011年，碳酸饮料产量比2010年增加27.0%，达16 070 kt，2012年产量同比减少18.4%，为13 110 kt，2013和2014年产量同比分别增加了31.0%和5.4%，分别为17 180，18 100 kt[6]。饮料行业的快速发展，必将带动瓶级聚酯的用量进一步增加。

2010年，国内瓶级聚酯的产能为4 571 kt，产量为3 508 kt，开工率为75.5%；2014年，瓶级聚酯的产能为10 136 kt，产量为9 588 kt，开工率达94.6%；2010—2014年，产能和产量年均增长率分别为22.0%和28.6%。随着经济的发展，预计2014—2017年，瓶级聚酯产能和产量的年均增长率分别为2.7%和9.2%，预计到2017年，瓶级聚酯产能将达到10 979 kt，考虑到开工率的不确定性，预计到2017年，瓶级聚酯的产量将达到10 323 kt。

2 国外瓶级聚酯的市场情况

2.1 市场现状

与其他地区相比，北美是包装用聚酯树脂重要的生产和消费地区，北美拥有世界最大且最多的装置，在世界包装用聚酯的生产和消费中担任着最主要角色。亚洲地区包装用聚酯虽起步较晚，但发展速度很快。由于亚洲地区可观的市场容量以及快速增长的需求等因素，将促使这一地区无论是在建设还是在消费方面都将成为全球最具发展潜力的地区。另外，泰国、印尼、马来西亚等东南亚国家的包装用聚酯装置规模正在不断壮大，伊朗、沙特阿拉伯、科威特、土耳其等中东国家的包装用聚酯装置的规模也在从无到有，从小到大，这些拥有丰富天然气资源的国家的产品价格在今后市场竞争中将具有极强的竞争力。随着世界聚酯业的飞速发展，带动了聚酯业在非纤领域的应用。由于小碳酸软饮料瓶和矿泉水容器需求趋增，瓶用聚酯的需求被稳步推高，在各类聚酯产品中表现突出。2006年，世界瓶级聚酯的产能为15 934 kt，到2011年达21 540 kt，2006—2011年的年均增长率为6.2%；由于装置开工率不高，维持在76.0%左右，因此每年需进口大约5 600 kt。2006年，世界瓶级聚酯的总供应量为18 172 kt，到2011年达23 379 kt，2006—2011年的年均增长率为5.2%。从表1看出：世界瓶级聚酯处于供不需求的状态，缺口约5 000 kt。而且产量也不高，开工率一直维持在74.0%左右。

表1 2010—2014年世界瓶级聚酯供需情况Tab.1 Supply and demand of world polyester bottle resin in 2010—2014 kt

从表2看出：2010—2014年，饮料用瓶级聚酯的需求量一直占据领先地位，占总需求量的50.0%以上，食品用瓶级聚酯约占总量的5.0%，其他用途占10%左右。

表2 2010—2014年世界瓶级聚酯的总需求量Tab.2 Total demand of world polyester bottle resin in 2010—2014 kt

2.2 发展趋势

2015年，世界瓶级聚酯切片的产能为28 342 kt，产量为22 478 kt，需求量为26 911 kt，若开工率保持在80.0%左右，则完全能满足需求，所以瓶级聚酯的产能大于需求。预计2015—2019年，瓶级聚酯的产能将以5.0%的速率增长，而需求量将以5.8%的速率增长，因此过剩的产能会被持续增长的需求消化掉。另一方面，瓶级聚酯取代了聚氯乙烯瓶与铝罐的包装，使其用量增加很多，成为聚酯产品中增长速度最快的产品。

3 瓶级聚酯的应用

用聚酯制作的瓶子解决了以往玻璃瓶等容器质量大、不便于携带、 易破裂甚至爆炸等问题，给人们生活、工作、出差、旅游带来很大方便，因而备受市场欢迎。美国米勒啤酒公司在全美国推出一种完全可以再回收利用的聚酯啤酒瓶，与铝合金罐及玻璃瓶相比，这种啤酒瓶能使啤酒保存较长时间，而质量是玻璃瓶的1/7，可以重新封口，不易破裂，可同其他聚酯容器一起回收[9-11]。瓶级聚酯树脂可进行注塑、吹塑成型和热成型，还可以进行二次加工。聚酯瓶主要用于双向拉伸吹塑成型。 聚酯瓶与其他包装瓶的性能比较见表3。

表3 聚酯瓶与其他包装瓶对比Tab.3 Comparison of polyester bottle and other bottles

3.1 啤酒瓶

世界上，使用聚酯瓶包装的啤酒不到啤酒包装总量的1%，而啤酒瓶包装占总包装物的42%。因此，啤酒瓶用瓶级聚酯市场潜力巨大。此外，白酒改用聚酯瓶包装的研发也倍受关注。实践证明，聚酯瓶可包装乙醇体积分数为50%（50度）以下白酒。

美国塑料科技公司研制出加工啤酒瓶用新型轻质发泡聚酯吹塑工艺。该工艺可用于加工单层聚酯发泡塑料瓶，也可用于加工发泡层与标准实心聚酯层相结合的复合材料，最高可使产品质量减轻5%，而且不会影响产品性能。该工艺可以使用标准的、未改进的拉伸吹塑设备吹塑成型型坯[12]。

啤酒对包装的要求较高，必须要有很好的阻隔性能。单层聚酯瓶虽然经济，但无法提供必要的阻隔性能；与传统的聚酯瓶比，聚萘二甲酸乙二酯（PEN）的阻隔性及耐热性较好，但价格昂贵，单独使用PEN制备啤酒瓶的成本较高。采用PET 与PEN共混，以聚酯/PEN共混物为原料制备的啤酒瓶在耐热性及阻隔性方面充作啤酒包装中的主角都无可非议。将PET与2,6-与萘二甲酸（2,6-NDA）或PEN共混，可同时提高聚酯的阻隔性和耐热性，w（2,6-NDA）为5%时，对紫外线的阻隔性便能满足啤酒瓶的要求；w（2,6-NDA）为25%～30%时，所制共混物的耐热温度达93 ℃，可用于制备热灌装容器。多层瓶虽然具有良好的阻隔性能，但价格和废弃物处理问题制约了其发展。目前，国外多采用涂覆技术，在瓶内壁形成阻隔层以提高聚酯瓶的阻隔性能。国内也进行了这方面的研究，并已取得初步成功，石家庄三九啤酒厂利用等离子沉积表面涂覆技术，在瓶内壁生成阻透层，从而达到抗高压和防透气的要求[13]。

国外开发聚酯啤酒瓶时，是从小容量（如330 mL）包装开始试用。这是因为对小瓶而言，技术上更容易实现，而且小瓶啤酒售价较高，特别是对中国啤酒市场而言，小瓶啤酒产量较小，所用玻璃瓶为一次性使用，因而成本较高，在这种前提下，啤酒企业和消费者接受聚酯瓶才会相对容易一些。因此，聚酯啤酒瓶能进入中国啤酒市场的最可能的途径是在小容量（如330 mL）的高档啤酒（如纯生啤酒）上首先获得应用，

3.2 饮料瓶

在饮料包装中，碳酸饮料瓶是聚酯瓶应用最为成功的领域，其占聚酯瓶总量的1/3。聚酯瓶可以制备成任何形状，可以印刷文字和图案，且强度高、对二氧化碳密封性好及安全卫生，是迄今碳酸饮料唯一广泛采用的塑料容器[14]。灌装茶饮料的热灌装聚酯瓶是茶饮料瓶增长最快的品种，年增长率超过50%。 德国一家公司推出一种可灌装95 ℃食品的聚酯塑料瓶。这种塑料瓶在制造过程中，将液态的聚酯吹入一热膜中，聚酯在与热膜接触时形成结晶，变得更具有弹性，不会因受热而变形。同时，还在塑料瓶上增加了竖向的增强肋，可抑制瓶壁向内收缩。

3.3 食用油瓶

聚酯瓶耐油性好、透明、无毒、不易破碎，对氧气阻隔性好，可保护食用油长期免受氧化，不变质，在国内外均已得到成功应用。随着社会的发展，人们更加关注健康，在食用油消费发展趋势上，安全、卫生、健康、营养等新观念越来越突出，使小包装食用油迅速发展，其销量占食用油总销量的50%～60%，市场潜力巨大，为该领域的应用提供了很大的市场空间[15-16]。

3.4 调味品瓶

调味品用聚酯瓶要求能反复封合、且避光性、稳定性好等。目前，我国聚酯瓶调味品的应用尚处于起步阶段，我国引进的广口聚酯瓶生产线很少，主要是因为需求较小，但随着酱类食品向高档产品的过渡，广口聚酯瓶有望成为这类调味品最主要的包装形式。目前，聚酯瓶在该领域的用量处于稳定增长阶段[17]。澳大利亚Praise蛋黄酱制造公司与Amcor包装研究所开发了针对黏性调味品的350 mL聚酯瓶，该聚酯瓶形状独特，正面有醒目的标贴，有极好的货架效果。这种包装采用了灵巧的自动清洁喷嘴技术，使用时挤压聚酯瓶就可喷出适量的调味品，不存在有不卫生剩余物留在瓶子里的情况，且可以回收使用[18]。

3.5 葡萄酒包装

用聚酯瓶包装的葡萄酒可以携带至任何不适合玻璃瓶的地方（如体育比赛的现场、游泳池、沙滩等）。采用聚酯瓶包装的葡萄酒越来越多地出现在欧洲市场上，并且已经得到部分消费者的认同。虽然聚酯葡萄酒瓶的市场份额不断扩大，并不代表聚酯瓶将逐渐取代玻璃瓶，而是对后者的补充。葡萄与葡萄酒科学院发布的一项研究报告显示，白葡萄酒在聚酯瓶中存放超过6个月就会变质[19]。目前，国内聚酯瓶包装的葡萄酒尚处于开发阶段。

3.6 奶制品瓶

目前，我国市场上的牛奶类饮品包装以高密度聚乙烯瓶、玻璃瓶和利乐软包装为主，由于高密度聚乙烯瓶材质和纸盒包装的局限性，使牛奶类饮品在包装上缺乏变化，难以吸引顾客。因此，奶制品瓶将成为瓶用聚酯的一个新的应用领域。

3.7 饮用水瓶

聚酯饮用水瓶（如矿泉水瓶、纯净水瓶、苏打水瓶等）因为口味不受影响且经济实惠是全球饮料包装主流。聚酯瓶可以回收再利用，但目前所引发的包装水不环保的争议，对饮用瓶市场可能会造成一定的影响。因此，应持续研发进步的包装材质，在饮料包装上积极进行瓶身减量，以降低成本也更环保，而且提升聚酯瓶的再利用效率也是目前主要研究的课题[20]。

3.8 医药用瓶

目前，医药用瓶的材料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等。聚酯是近年来进入医药用瓶的材料，其特点是透明度高，能看到药品有无变质，阻隔防潮性能优异，有利于药品的保存，而且易着色。聚酯瓶具有优良的耐化学药品性能，能用于除强碱和一部分有机溶剂外的所有物品的包装。药用聚酯瓶具有良好的气体阻隔性，在常用的塑料中，聚酯瓶的阻隔水汽、氧气性能最为优良，可完全满足药品包装的特殊存储要求，在医药包装领域得到了广泛应用。据某咨询公司统计，国内尚没有对药品用聚酯瓶的需求。

3.9 化妆品瓶包装

化妆品的市场竞争，不仅是产品内在质量的竞争，产品包装的重要性也显得越来越突出，对于产品的销售有时起着关键的作用。化妆品瓶需要具有良好的耐化学药品腐蚀性、保香性、高透明、对紫外线的屏蔽性和造型设计的灵活性等特性。因此，聚酯瓶在日化产品包装上的应用相当广泛，尤其新型阻气、紫外线屏蔽的PEN瓶在香水、化妆品包装上将占有一席之地。当前对化妆品瓶的开发重点是研制和选用新材料、新加工技术、追求新造型和人性化设计，从而突出商品的新颖与高雅，提高产品的竞争力。据某咨询公司统计，国内尚没有对化妆品用聚酯瓶的需求。

3.10 农药包装

我国液体农药包装多采用玻璃瓶、塑料瓶和塑料袋包装3种形式。塑料瓶即以其不可替代的优势，占据了农药包装的主导地位。可以说，除了一些低档农药产品或小企业仍在沿用玻璃瓶外，人们已很少再用它来包装农药了。目前，采用瓶级聚酯生产的低成本农药瓶已在国内投入生产。

4 结语

国有聚酯生产企业在瓶级聚酯新产品的投入少，开发周期长，新产品能批量生产并打入市场的就更少，而国内专业聚酯瓶生产厂对聚酯瓶片的要求较高，多采用合资企业生产的或进口的聚酯作原料，因此国产瓶级聚酯较难占领市场。

我国市场上的碳酸饮料、矿泉水、果汁、茶饮料等软饮料的包装已基本上被聚酯瓶取代。聚酯瓶下一个取代对象就是玻璃啤酒瓶，聚酯瓶逐步进入啤酒包装市场是大势所趋，市场商机巨大。

国内的聚酯瓶回收率较低，由于回收工作不配套，未被回收的聚酯瓶造成一定程度的资源浪费和污染。因此，生产企业应回收利用聚酯产品，以减少污染，节约能源。

国内瓶级聚酯消费主要集中在食品包装上，其他非食品包装的消费量较少。因此，应改进生产工艺，开发新的品种，提高耐热性、阻隔性、强度及耐磨性等，以满足用户在广口瓶、大容量瓶等方面的需求，拓展瓶级聚酯的市场。并在非食品包装领域与中下游用户联手开发瓶级聚酯新用途。瓶级聚酯生产企业 应关注聚萘二甲酸乙二酯的开发、生产和应用，增加技术投入，研究具有市场发展潜力、高附加值的PET/PEN共混物。

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Market and application of polyethylene terephthalate for bottle at home and abroad

Long Yan， Xie Junbiao
（Xinjiang Institute of Light in Industry Technology, Orumch; 830011, China）

The authors in this paper summarized the market and application of polyethylene terephthalate(PET) for bottle at home and abroad. The production capacity, supply and demand of PET for the next few years were also predicted. In 2014， the domestic capacity and production of bottle grade PET were 10136， 9588kt respectively， the operating rate reached 94.6%.It is estimated that the capacity of bottle grade PET will reach 10979kt， by 2017 and its production will reach 10323kt considering of the uncertain operating rate. The capacity of bottle grade PET in the world will increase at a rate of 5.0% and the demand of 5.8% from 2015 to 2019. The consumption of domestic bottle grade PET mainly concentrated in the food packaging. The domestic enterprises of bottle grade PET should cooperate with downstream customers to develop new applications in non-food pacakaging.

polyethylene terephthalate； bottle grade； beer bottle； beverage bottle； yield

TQ 323.4+1

A

1002-1396（2015）05-0082

2015-03-29；

2015-06-29。

龙燕，女，1979年生，硕士，讲师，2013年毕业于天津大学化学工程与工艺专业，现主要从事化工专业教学工作。联系电话（0991）7692993，E-mail：longyanhello@163. com。