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OSB应用于包装材料的现状及前景

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来源:国际木业杂志

木质包装被广泛应用在国际贸易中,但实木包装材料存在携带森林病虫害的风险。近年来,该类病虫害在国际间传播扩散速度和频率呈现快速上升的趋势,世界上很多国家都对进境货物木质包装采取了十分严格的检验检疫制度。我国森林资源相对匮乏,近年来木材供需矛盾也越来越激烈,使得实木在包装工业中的发展受到了限制。然而,经干燥、热压等深加工工艺生产的包装用定向刨花板(OSB,因在资源、结构和检验检疫方面的优势,近年来得到迅速发展,作为一种新型包装材料,其原料优势和优异的物理力学性能引起广泛关注,在国外具有广阔的应用前景

作为包装材料使用时,OSB具有很多性能优势。如强重比高,抗机械损伤能力强、可承受较大的堆垛载荷、具有一定的缓冲性能、取材广泛、制作容易、易于吊装和回收性能好等特点。所以,OSB至今仍是用来生产机电设备与工业产品的主要运输包装容器的材料,特别是很多笨重、易碎及需要特殊保护的产品。

国外OSB包装材料应用现状

木质包装材料应用现状

托盘通常有单向叉入型、双向叉入型、四向叉入型等三种类型。因双向进叉托盘成本相对低廉,该类托盘在美国最为常见。美国托盘的尺寸通常有1219mm×1016mm48×40in.)、1067mm×1067mm42×42 in.)和1219mm×1067mm48×48 in.),其中1219mm×1016mm的托盘最多,能占到每年新制造托盘总量的30%左右,被称为“GMA”或者杂货托盘。

虽然全球一体化进程在不断加快,但世界各地的托盘尺寸仍然有很大差异。为了便于商业贸易,提高运输效率,ISO规定了六种托盘标准(见表1。目前各国都在加大标准化托盘的使用量,日本标准化托盘的使用率为35%,居亚洲之首,韩国为26.7%,世界上澳大利亚标准化托盘使用率最高,达到90%,其次是欧洲70%,美国55%

1 ISO规定的木托盘标准

Tab.1 The pallet standard prescribed by ISO

规格尺寸

使用地区

备注

1016mm×1219mm

美国

长方形

1200mm×1000mm

欧洲

长方形

1200mm×800mm

欧洲

长方形

1140mm×1140mm

澳大利亚

正方形

1067mm×1067mm

澳大利亚

正方形

1100mm×1100mm

亚洲

正方形

OSB包装材料应用现状

在北美,定向刨花板、刨花板、胶合板和单板层积材人造板均可用来生产包装托。据统计,自80年代后期以来,随着美国和加拿大对中国OSB需求量的上升,对胶合板等其他人造板的用量呈逐步下降趋势;同时用OSB制成包装材料不需进行熏蒸杀虫处理,回收再利用也比较简便,所以,目前OSB成为发达国家包装箱和托盘工业最主要的木质包装材料。

在欧洲,OSB被用在在包装业中制造包装托盘和木质包装箱的产量占全部产量的20%;而在北美和欧洲地区,OSB被公认为是一种发展速度快且技术成熟的板材。OSB除了作为建筑材料的首选外,其相当大一部分被用于包装工业,它不仅可制作包装箱的箱板和底板,还可制作包装箱的框架,几乎可以替代木材制作包装箱的全部材料。

国外定向刨花板工业非常发达。根据美国板业协会(APA)的最新统计:北美地区,2008OSB实际产量为1250m32009年增至1400m32012年为1487m32013年增至1628m3,预计2015年将超过2000m3;欧洲地区,2005OSB实际产量为350.0m32006年为387m32007年为392m32008年达到448m32010年增至508m32013年超过600m3OSB产量随着其在包装领域的应用范围的扩大而稳步增加。

我国木质包装应用现状

2011年,中国物流与采购联合会托盘专业委员会对国内多家托盘生产企业、托盘使用及销售企业进行初步调查,其结果显示:目前中国拥有的各种类型托盘总数约为2-2.4亿片,每年产量递增2000万片左右。木材在我国托盘制造业中使用相当广泛,其中木制品托盘约占90%、其它材料如塑料、钢材、木塑复合材料等所占比例很小。目前我国流通中的托盘规格很多,标准化托盘的使用率远远低于其它发达国家,我国使用的托盘规格主要有:1100mm×1100mm1200mm×1000mm2000mm×1000mm1500mm×1100mm等几十种之多,前两种应用最为广泛。

我国每年承担数量巨大的包装商品,其中用于机电产品包装的木材达1000m3仅军工产品弹药包装年需优质木质包装材料就达50万~100m3机电产品、仪器仪表、化工、农产品等行业的木材包装每年大约需原木400m3较为常见的木质包装容器有普通木箱、滑木箱、框架木箱、底盘和钢丝捆扎箱等。

我国木包装制品应用范围如下:

a.大型木包装箱(内装物500kg或以上):主要应用于大型机电设备、仪表、仪表柜包装。

b.小型木包装箱(内装物500kg以下):主要应用于内燃机等小型机电设备、五金零部件、电子元件、卫生洁具、建筑材料、家用电器、体育用品和食品水果等包装。

c.木质底座:应用于大型机电设备及大型罐类容器的底座固定。

d.木质托盘:应用于缠绕包装的托盘,如化工原料、生活用品、粮食等运输托盘。

e.木质包装填充辅料:主要应用于包装箱的底托、隔板、支架、固定物、木轴楔等包装结构。

发展OSB,将其应用于装运500kg以上的较大较重货物,符合可持续发展战略。

OSB在中国包装工业发展的优势

我国用于包装工业的人造板产品有胶合板、刨花板及其他板种(如用细木工板生产的木质包装箱,主要用于一些仪器、食品和水果等物品的运输)。OSB是当今世界上发展最为迅速的人造板种之一,我国曾把定向结构板的研究列入国家“八五”科技攻关项目,并将其确定为国家九五计划重点发展的三大板材之一。我国已于2000年就制定完成了定向刨花板的行业标准LY/T 1580-2000(目前已执行LY/T 1580-2010),但限于我国定向刨花板落后的产能,国外开发成熟的OSB并没有在我国包装行业得到较好的应用。目前,我国真正意义的OSB生产线屈指可数,这极大地限制了OSB在我国包装工业的广泛应用和快速发展。

近年来,随着我国人造板工业的剧烈波动及行业洗牌,众多人造板巨头纷纷试水OSB产业,多条进口大线于2015年春节前后即可投产,这将极大提高OSB在包装工业的竞争力。与其它木包装材料相比,根据OSB在国际市场上的发展情况,我国包装业发展OSB有特定的优势,具体如下:

力学性能优良,成本优势明显

对于包装工业,OSB纵横交织的铺层结构使其具有极高的尺寸稳定性和强度,同时兼具保温隔热、阻燃耐冲击、表面防水,寿命长等特点。 另外,因OSB的抗震、防潮、防蛀、材料利用率高等特点,其被用来制作货柜、货仓、电缆盘、包装箱和托盘等。特别是对于出口包装,根据德国包装协会加压实验标准EN22872测试,OSB包装箱能承受的压力比胶后板包装箱略高,因其具备更高的硬度;OSB有超强的产品保护功能,即使是在相对恶劣的环境中也能保持形状稳定。

OSB原料来源广泛,成本低廉,采用资源丰富的速生林和小径级木材资源作为原料不用砍伐老林大树。在OSB生产过程中,通过重组木材纹理,不仅消除了天然木材的各向异性及横向强度低、易裂的缺点,同时还保留了天然木材的各项优点。具有调温调试的性能,是真正“会呼吸”的包装材料,特别是在潮湿条件下更为明显,尤其适合于包装电器和食品。

免检包装材料不受检疫限制

实木包装材料是国际贸易中林木害虫的重要载体和传播介质,若控制不当就会产生严重影响,使企业和社会都蒙受巨大的损失。20023月,为防止林木有害生物随货物使用的木质包装材料在国际间传播蔓延,国际植物保护公约组织(IPPC)公布了国际植物检疫措施标准第15号《国际贸易中的木质包装材料管理准则》(简称ISPM15),要求货物使用的木质包装材料应在出境前进行除害处理,并加施IPPC确定的专用标识,但经人工合成的材料或深加工的包装用木质材料,如定向刨花板等并不在此列。我国也于200611日起颁布施行了进境货物木质包装检疫新规定。

OSB在制造过程中是经过高温干燥和高温热压的,因此树内的有害生物、寄生虫、真菌、腐朽菌等已全部被杀死,是世界公认的免检包装材料。OSB不仅可用来制作包装箱的箱板和底板,还可制作包装箱的框架,坚固耐用,国际包装组织已将其列为Exposure I级。目前,OSB是精密仪器、电子产品、易碎物品、军工产品包装的最佳选择。

根据使用要求,结构可设计

因木材是天然的生物质材料,其自身存在着木材本身不可避免的缺点,如实木易受温湿度影响而产生热胀冷缩和吸湿解吸,导致木包装箱体变形或裂缝,并且易燃和易腐朽。OSB作为包装材料使用时,其结构性能具有可设计性,可以根据使用条件的不同(干燥或潮湿环境),精确地设计其载荷等级。通过对板材厚度、密度以及热压工艺的控制,获得不同力学机械性能的板材。不同用途的包装箱体可以选择不同的人造板结构板材,使包装箱体在力学结构上具有可控制性。另外,OSB也能很好的满足大型包装箱体的幅面要求。

完全回收利用,践行低碳经济

木材是一种可回收再利用的生物质材料, OSB包装材料在使用废弃之后,可通过机械化学处理和分解处理等资源化利用途径回收再利用,如木托盘和一些木包装箱。目前已经有企业涉足这一新兴行业,利用旧托盘、废弃木包装箱等作为原料制造刨花模压制品。一直以来,很多国家都十分重视包装资源的回收利用,早在1990年,加拿大就通过了“加拿大优选包装法”,明确规定要减少包装材料用量和包装废弃物的回收再利用;随后,丹麦、荷兰、德国、奥地利、日本和法国等国也相继颁布了类似的法律。由于我国相关法律法规制度还不是很健全,较多的木包装箱在使用后就地废弃,回收难度很大。

展望

OSB是木材的深加工产品,其相对于实木包装来说,不仅具有木材的一些天然特性,而且还具有一些独特的优点。包装用OSB是经干燥、热压等深度加工工艺制成,所以不需再进行杀虫熏蒸除害处理。利用OSB对货物进行包装,既减小了跨国贸易中传播森林病虫害的风险,又加快了货物的通关速度,有效降低了木质包装的成本。

我国木质包装材料市场巨大,而且还在不断增长。木质包装材料作为一种环境协调性材料,具有绿色包装材料的特点,未来将会越来越受到人们的重视。可以预见,未来OSB将逐步替代实木及其它人造板材作为包装材料使用。