发展中的中国聚酯薄膜产业

发展中的中国聚酯薄膜产业

中国塑协BOPET专委会整理 2017.3

双向拉伸聚酯薄膜（以下简称：BOPET）是一种绿色、环保、综合性能优异的高分子薄膜材料。因其具有机械强度高、刚性好、韧性强，绝缘性优良，光泽度高，透明、无毒、无嗅、无味，耐磨、耐折叠、耐针孔和抗撕裂等特点，而被广泛应用到包装、印刷、磁记录、感光、办公、绝缘、护卡、建筑、装饰装潢上。近年来，随着专用树脂原料的开发以及拉膜设备的改进和完善，又被进一步应用于航天、光学、太阳能、电子、电工等高精尖技术领域，推动了相关领域的材料革命和技术进步。

一、BOPET是我国双向拉伸技术的起点

1948年英国帝国化学公司（英文缩写ICI）和美国杜邦公司（DUPONT）首先申请了制造聚酯薄膜的专利，并于1953年实现了双向拉伸聚酯薄膜生产工业化。1953年英国帝国化学公司（英文缩写ICI）在市场上推出了双向拉伸聚酯薄膜,商品名为Melinex。20世纪50-60年代，德国、日本相继引进和开发了聚酯制膜和应用技术，逐渐拉开了聚酯薄膜行业的发展帷幕，到20世纪末，全球聚酯薄膜产量达到约170万吨。

我国双向拉伸塑料薄膜的研究工作始于20世纪50年代，首先是从BOPET 膜开始的。当时，国外对我国实行禁运，即巴黎统筹禁运，其中就有用于军工的聚酯电容器薄膜、电器絶缘薄膜，国家组织化工部及第一、四机械部组织有关研究院进行攻关，这也成为了中国双向拉伸技术的起点。

二、中国BOPET的早期研究和生产

上世纪五十年代研制聚酯薄膜的有三个系统：1、化工系统：沈阳化工研究院（后迁入现晨光三厂）、北京化工研究院（后迁入现晨光化工研究院）、上海化工厂；2、轻工系统：上海轻工业研究所、北京市塑料研究所（原称宣武塑料厂、北京塑料一厂）；3、机电系统：一机部电器科学研究院（现在的桂林电器科学研究院）、常州市绝缘材料厂（现在的江苏裕兴薄膜科技股份有限公司）、天津绝缘材料厂。从合成技术、真空技术、设备技术、原料配方技术及操作等方面进行攻关。

技术路线有一次拉伸（双向同步拉伸），两次拉伸（纵横逐次拉伸）。厚片大多用挤出法，机电系统几个单位采用了釜式法。沈阳化工院是挤出法+两次拉伸，北京化工院是挤出法+一次拉伸，一机部电器院是釜式法+一次拉抻，常州绝缘材料厂和天津绝缘材料厂是釜式法+两次拉伸。

1959年，沈阳化工研究院开始采用挤出+逐次双向拉伸法BOPET薄膜的研制工作。1962年原化工部北京研究院采用挤出+同步双向拉伸法BOPET 薄膜，1965年通过了原化工部部级鉴定。

1958年常州绝缘材料厂采用自制试验设备、拉伸法制备薄膜样品。1960年，由于原苏联提供一次拉伸机图纸不完整，原一机部电器科学研究院、常州绝缘材料厂调整采用间歇式釜式法+两次拉伸（由于缩聚反应是不连续的，所以制厚片与拉膜是分两步进行）。依托原一机部电器科学研究院技术支持，常州绝缘材料厂、天津绝缘材料厂为具体实施单位。1965年5月常州绝缘材料厂、天津绝缘材料厂通过原一机部部级鉴定，产品性能符合原电工用2820聚酯薄膜技术条件。常州绝缘材料厂采用DMT酯交换、缩聚工艺改造建成多条PET树脂反应釜、在改进的印染用拉幅机的基础上建成拉伸宽度1.2mBOPET薄膜生产线，国内率先工业化批量生产和市场应用。

在这个阶段，我国都是以自行开发研制为主，生产线生产效率极低。直到1968年，我国才首次引进国外公司的小型双向拉伸设备。

三、技术引进壮大发展中国BOPET产业

虽然国内BOPET研制工作取得了成绩，拉伸机能够批量生产BOPET，但还是比较原始的，特别是在热力学设计和均匀性（包括厚度均匀和分子结构均匀）的控制等许多方面与国外先进国家（如美、日、英）差距仍是很大的，产量也有限。

鉴于当时国内薄膜制造水平与电机行业的迫切要求的差距，1968年，由国家出面，从德国布鲁克纳（BRUECKNER）公司引进了两条小型生产线。一条放在塑料技术比较强的北京塑料一厂（北京塑料研究所），一条放在三线建设中的晨光化工三厂（四川富顺）。这是我国BOPET从国外引进技术的开始。

1985年前国内主要有化工部第二胶片厂、常州绝缘材料厂（现在的江苏裕兴薄膜科技股份有限公司）、四川东方绝缘材料厂（现在的四川东材科技集团股份有限公司）、上海化工厂等几家生产，总产量不过几千吨，成品率、品质等还

有待提升，生产线的年产量基本都在600吨以下。由于当时国外有些工艺和技术对我国保密，再加上我国的消费市场尚未成型，使得聚酯薄膜的技术发展仍比较缓慢。处于把聚酯薄膜应用到感光领域的考虑，原化工部第二胶片厂（南阳）在1985年引进了日本制钢所的熔融挤出铸片系统和收卷系统，此后我国陆续加大了一些技术和装备的引进。

1985-1992年间杭州磁带厂（现在的杭州大华塑业有限公司，改革开放后国内第一条全套引进BOPET生产线，日本制钢所设备）、丹东市塑料一厂（日本三菱重工二手设备，丹东塑料一厂原有3条生产线，日本三菱2米线于2007年由富维薄膜（山东）有限公司收购，2008年作为试验生产线重新投产。该公司现在名为丹东申海塑业有限公司，生产特种膜产品。）、上海化工厂（进口组装生产线，德国多尼尔铸片、MDO、TDO，巴马克双机串联挤出系统）、佛山塑料三厂（后改为佛山鸿基薄膜有限公司，现在的佛山杜邦鸿基薄膜有限公司，采购法国CELLIER设备，CELLIER后来被布鲁克纳收购）、中包南京塑料二厂（后改为南京塑料包装材料总厂，1997年改制为南京中达制膜股份有限公司，现在的常州钟恒新材料有限公司，法国CELLIER设备）、中山市聚酯薄膜厂（现中山市泓溢薄膜科技有限公司，法国CELLIER设备）、汕头海洋聚酯片基有限公司（现汕头海洋第一聚酯薄膜有限公司，布鲁克纳设备）分别引进了7条1500-3000吨/年的薄膜生产线，常州绝缘材料厂（现在的江苏裕兴薄膜科技股份有限公司）引进生产线的关键部件，进口德国巴马克双机串联挤出系统、铸片系统，美国EDI 模头及测厚系统等，并对生产线控制系统进行改造，生产的厚度拓宽至50-250μm。与此同时，多条中小型国产BOPET薄膜生产线的建成投产，使我国BOPET 薄膜的生产能力急剧上升，至1994年中国BOPET薄膜的产量达到4万吨。其中杭州磁带材料厂、汕头海洋聚酯片基有限公司产品方向为磁记录领域的薄型BOPET，其他生产线则主要是包装用途的产品。这些生产线设计厚度范围6-70μm (实际生产只能做到12μm)，生产线最宽3.2米，车速150米/分钟。值得一提的是：为改变我国磁带工业的落后面貌,国家投资几千万美元和数亿人民币,引进日本成套设备和技术,新建了全国磁带骨干企业杭州磁带厂。从日本成套引进聚酯薄膜生产线和试验线各一条，是当时国内唯一具有三次拉伸工艺的聚酯薄膜生产线，可生产平衡膜，也可生产强化膜。由于当时国外对中国聚酯薄膜生产

技术和原材料生产技术进行保密，为技术攻关，杭州磁带厂从全国各地召集高端人才，投入大量研发设备，包括双向拉伸实验室设备、原料合成设备、原材料剖析表征和薄膜性能检测设备，企业技术人员约260余人, 专门建立研究院，成立攻关组，是一个集高、精、尖为一体的技术密集型企业，研发出了聚酯薄膜专用母切片生产技术和磁带带基专用聚酯薄膜生产技术，填补了国内的空白。

从20世纪90年代中期开始，通过技术交流和先进设备的引进，我国聚酯薄膜的发展有了美好的市场前景，加之当时国际市场复合包装薄膜价格飞涨，供不应求，市场的丰厚获益，让聚酯薄膜成为一项投资热点。1994-2000年，佛山杜邦鸿基、山东潍坊新立克（现在的富维薄膜（山东）有限公司）、天津万华、仪征化纤、上海紫东开始从德国、法国、日本引进4-6.7m宽的大型薄膜生产线，最大线宽可达6.7米，车速350米/分钟，至2000年我国BOPET薄膜的总生产能力达9万吨左右约占世界总产能173万吨的5.2%。值得关注的还有化工部第一胶片厂（保定乐凯）全套引进了三菱聚酯薄膜生产线，是国内第一条具备在线涂布功能的生产线，于1997年建成投产，可生产65-175μm厚度范围的双向拉伸聚酯薄膜，年产能力5000吨，是国内首条能生产X-射线胶片片基的生产线。在这个时期国产的BOPET薄膜主要是用于包装、感光胶片、电气绝缘、电容器、磁记录等领域，从BOPET薄膜的质量上来看，国产普通类薄膜的质量己达到国外同类产品的水平，但高级磁带带基以及特殊用途薄膜仍需要依赖进口。无奈表现出，快速增长的产能与潜在的巨大消费市场不相称的尴尬局面。这阶段有得一说的是： 1995 年12 月成立的佛山杜邦鸿基薄膜有限公司（佛塑集团与美国杜邦公司和日本帝人公司合资设立的杜邦帝人薄膜中国有限公司各占49%、51%股权），这是国外资金和技术首次进入中国BOPET行业，后来(2003年)又在宁波成立了一家子公司---宁波杜邦帝人鸿基薄膜有限公司。外企的进入不仅带来资金，还带来了先进的管理理念和生产工艺技术，同时也帮助行业提高了对BOPET材料应用领域的认识，引领了行业在那段时期的产品研究方向。至2016年，佛山杜邦鸿基薄膜有限公司逐步建成了8条具有国际先进水平的生产线，年产量超过7

万吨，具备完整的差异化聚酯薄膜产品结构，公司产品广泛应用于电子材料、光学材料、工业材料、包装材料和磁性材料等领域，产品厚度范围覆盖2.0μm至360μm，在差异化产品规模、产品厚度范围、产品规格等方面处于行业领先地位。

包装领域产品为杜邦鸿基重要品牌产品之一，杜邦鸿基在国内BOPET行业首先采用在线涂布技术推出了增强型印刷基膜、增强型镀铝基膜等高端包装用膜。此外，1996年成立的上海紫东化工塑料有限公司（后改上海紫东薄膜材料股份有限公司）作为第一家以民营企业的身份加入BOPET 行业并在行业中逐渐显露头角。之后民营资本大规模跨进BOPET产业，一些原来的国企也相继改制，使中国BOPET 行业进入高速发展期。

四、中国快速成为全球最大的BOPET工厂

2000年后，全球聚酯薄膜的需求急剧增长，聚酯薄膜产业处于高速成长期，国际上各大公司纷纷加大产业投入，争夺市场份额，中国BOPET产业规模也迅速扩大，BOPET的市场消费量呈逐年上升，产业经济快速增长，由此也引发了中国BOPET产能的爆炸式增长。2007年，全球聚酯薄膜总产能为278-280 万吨，中国已达67万吨，高居世界首位，已成为全球聚酯薄膜产品的重要生产基地。我国的BOPET生产企业着重在品牌上下功夫，大力开拓海内、外市场，在国际市场占有重要的份额。至2016年底，中国BOPET 生产能力已超过300万吨。截至2016年底我国聚酯薄膜的年需求从2000年的10万吨增长至2010年的100万吨、2016年的220万吨，2010年行业生产总值超过200亿，2016行业生产总值超过300亿。

表 1 1994-2016年中国BOPET产能、需求情况

图 1 2000-2016年中国BOPET产能、需求增长情况

由上表可以看出，中国BOPET 产业在2003年前处于供不应求状态，2004年-2005年行业产能大释放；到了2010年市场需求的突发性大幅增长，又使行业迎来了2010-2014年的产能释放新浪潮。2004年-2005年的产能释放后，连续4年需求呈现出较高的增长率。2010年虽然需求突增，但之后年份的需求增长反而放缓，导致市场无法消化掉那部分急剧扩张的能量，供过于求的矛盾持续扩大。

在2000-2010年期间，国内先后上马BOPET 生产线的企业有绍兴无名、南京中达、宁波舜塑、浙江大东南、上海邦凯、江苏宿迁彩塑（现双星彩塑）、浙江中发、湖北云梦富思特、安徽国风，绍兴翔宇、强盟、常州钟恒、浙江欧亚等。生产线宽已可达8.2米，车速450米/分钟。2010年-2016年，国内BOPET产能新建企业呈现和以往不同的特点：2010年需求量的一时突增，诱引新入行企业投入资本更大、生产线配置更先进，最大生产线的宽幅可达8.7米，车速500米/分钟，涌现出一批高产能企业。

在中国BOPET产业产能急剧增长过程中，浙江欧亚薄膜材料有限公司（2016年1月被荣盛石化收购更名为浙江永盛薄膜科技有限公司）全球首创的“连续聚合PET熔体直接拉膜工艺技术”起了重要作用。2004年浙江欧亚薄膜投资17亿引进瑞士伊文达公司一套年产20万吨聚酯连续聚合装置和6条德国多尼尔公司

年产3万吨的拉膜生产线，自主研发连续化直接拉膜技术，于2005年4月16日试车成功，形成年产薄膜12万吨、膜级切片8万吨的生产能力。2008年再次再次引进2条多尼尔公司年产3万吨拉膜线，合计形成18万吨薄膜产能，为世界上规模最大的多线BOPET直接拉膜生产装置，具有生产流程短、生产成本低的优势。2009年，欧亚又在江苏沭阳投了4条熔体直拉线和1一条厚膜线。此外，针对以往处理PET 废膜工艺流程长，能耗大，回收质量偏差的问题，浙江欧亚发明了在线废膜直接回收的工艺技术，2009年2月申报了国家发明专利“一种回收处理PET废膜的方法”（专利号：200910008471.6）并于2009年8月公示。欧亚薄膜的“PET熔体直接拉膜”和“在线废膜直接回收”二项技术均属全球首创，具有工艺简单，能耗小，质量稳定的特点。

欧亚薄膜的多线BOPET直接拉膜开启了行业规模化上线的先河，紧随其后的有江苏双星彩塑（为目前全国产能最大的企业，17条、45.6万吨，其中4条、12万吨熔体直拉）、江苏欧亚(5条、15万吨，其中4条、12万吨熔体直拉线和1条厚膜线)、江苏兴业（熔体直拉8条、24万吨）、营口康辉石化（7条、20.5万吨，熔体直拉6条、18万吨）、福建百宏（5条、15万吨，熔体直拉4条12万吨）、宁波金源（4条，12万吨，熔体直拉3条9万吨）分别建成从原料聚合开始的连续化拉膜生产线。2010-2016年6年行业产能猛增212万吨，其中连续化拉膜线产能就有105万吨，约占这个时期产能增量的50%。熔体直拉线虽然占据规模优势，但产品灵活性相对较差，受原材料成本制约较大，面临市场定位及适应市场多变要求实现灵活生产的挑战。

表2 国内熔体直拉BOPET生产线统计