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发展循环经济,促使我国翻新钢桶产业化

发表:2018年01月23日   来源:互联网    阅读:13

一、引言

包装产品很多都是一次性使用,使用后即成为废弃物,资源消耗量很大。而200升包装钢桶不属于一次性包装,如果大量薄壁化将造成灾难性后果,欧美发达国家已经品尝过钢桶薄壁化苦果的滋味,因此我国应对钢桶薄壁化进行研究和探讨。

二、我国钢桶薄壁化发展历程

上世纪80年代我国200升钢桶基本使用国产热轧1.25毫升平板制造,企业为了提高钢桶产量和质量,进口欧美全自动焊机和制桶设备对原有生产线进行改造。结果很不理想,主要原因是国产热轧板厚度误差大,表面氧化层厚,含碳量不稳定。而进口设备按国外冷轧板性能设计制造,无法适应国产热轧平板,造成进口设备闲置。

随着武钢引进冷轧板生产线和上海宝钢冷轧卷板生产线投产,国内开始使用按德国和日本钢板标准生产的1.2毫米冷轧板生产200升钢桶。

我国改革开放以后,各地新建不少新的钢桶厂,原国有企业桶厂加快设备更新换代,引进技术力争上游先进焊机和中段生产线,以及外资企业进入国内参与竞争,使200升钢桶生产能力猛增。造成供大于求局面,钢桶厂进入残酷的竞争阶段。

随着原材料价格逐年上涨,企业盈利不断减少。由于钢桶成本增加,价格上扬,使钢桶用户开始寻求其他包装容器,钢桶替代产品200升塑料桶、1000升IBC乘机打入钢桶市场,使钢桶企业雪上加霜。80年代由于欧美直流全自动焊机和七层圆卷边制桶技术获得重大突破,以及冷轧板技术的普及,国外生产钢桶板料不断变薄,从最初的1.2毫米,变为1.0毫米,最后下降到桶身厚度为0.8毫米。进入国仙的外资企业利用先进设备大量生产200升薄壁钢桶,这种低成本的钢桶国内销路非常好,国内制桶厂为了生存,纷纷研制生产低成本的钢桶,与外资企业抗争。这股生产薄壁钢桶的潮流,导致数以千万计的薄壁钢桶诞生,大量一次性包装充满市场。由于我国国情与发达国家不同,钢桶装卸、灌装未实现机械化,大多靠人力搬运、装卸,钢桶下货直接从车上滚下来,并且露天堆放,等再生桶厂收到空桶后已面目全非,大多数钢桶严重变形,失去修复利用价值。

笔者曾在1996年世界包装组织96国际包装讲座会(21世纪世界包装技术与包装发展学术讨论会)发表题为《钢桶包装发展趋势》文章,指出全球性环境保护浪潮开始对轻型桶造成冲击,而且势头越来越大,这主要是轻型桶板材不断变薄,钢桶的整体刚度、静水压试验、耐真空强度、抗冲击跌落试验等多种性能都无法与中型桶(这里指1.2毫米钢桶)相比。它们在灌装、运输、使用过程中不同程度受到冲击损伤、腐蚀变形,有不少钢桶在倒出原料后已失去修复价值,变成真正的一次性包装。从某种意义上讲,轻型桶的黄金时代已经过去。

三、国内200升再生桶生产现状

改革开放以来,我国乙烯产量突飞猛进,乙烯产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,1998年我国乙烯生产能力就已达到422万吨,进入世界乙烯生产第五强,仅次于美国、日本、韩国、德国,成为名符其实的石油化工大国。我们知道乙烯生产与目前世界上使用最广泛的200升包装钢桶有一种很强的随伴关系,特别是它们的随伴关系系数经常停留在0.988这一极高系数上。据中国包装联合会统计资料显示,2003年我国200升新钢桶产量已突破1500万只,如果参考乙烯生产与200升钢桶随伴关系系数进行测算,目前我国每年200升钢使用量应该在1700万只左右,减去每年生产的1500万只新钢桶,我国每年约有200万只再生钢桶在市场上重复使用,再生钢桶使用量约占年钢桶使用总量的11.7%。 
再生桶使用比例低是由多种原因造成的,但最主要原因有二条:

第一条,近年来钢桶材料厚度变薄,钢桶整体刚度下降,加上人力搬运钢桶变形严重,经不起腐蚀等用户倒出原料后大部分钢桶已失去修复价值,大量废弃的钢桶内部含有各种有毒有害残余物,使其他行业无法利用,即使及时切碎作为炼钢原料,炼钢厂也不愿意接收这种带有大量有毒有害残余物的废钢碎片。如果废弃钢桶保存不善,露天堆放,薄壁桶很快腐蚀烂掉,桶内残余物渗入地下污染土壤和地下水。这种一次性包装钢桶即污染环境又造成能源和资源的浪费。

第二条,我国属于发展中国家,长期以来再生桶未能形成产业化,在我国钢桶重复使用基本通过以下二个途径解决。

1.大型化工企业内部自备小型再生桶厂

这大部分是计划经济年代大型化工企业为解决钢桶重复使用和内部职工子女就业,采取扶持的办法,开办小型洗桶厂,自制简易设备,对钢桶进行简单整形、清洗,生产的再生桶主要供企业内部灌装产品使用,由于缺乏技术设备,钢桶内部清洁度和外观都不理想。

2.小作坊式再生桶厂

国内小型作坊式再生桶厂一般规模很小,多集中在工业城市和化工区附近,他们利用自制或购买一些土简设备对钢桶进行整形、清洗、试漏、烘干、刷漆。这些作坊式再生桶厂既接受来料加工生产,也外出收集空桶,清洗翻新后,再对市场销售,有不少小电镀厂也加入再生桶生产,他们将收集业的空桶内部残余物吸除、清洗后,用强碱或机械方法脱去表面漆膜,用盐酸去除锈迹,然后把钢桶内外同时浸入电镀槽内,在内、外表面镀上一层锌,将原来油漆桶改制成镀锌桶对市场销售。

由于采取手工操作,技术设备落后,产量低,成本高,钢桶内部清洁度不易保证,修复后钢桶外观很难使用户满意,长期以来再生桶在国内的印象就是清洁度不行、外观差,要求高的原料灌装很少有人敢用,这同时也是国内再生桶市场需求量不大的一个原因。

四、国外200升再生桶发展状况

1.美国再生桶利用现状

美国是钢桶诞生地,近百年来钢桶回收再利用早已产业化,美国再生桶生产商和用户共同意识到钢桶与其他包装相比,有2个重要的优点,即可以重复使用多次和再循环性。发达国家通常拥有一批经营良好的再生桶自动化生产流水线,空桶回收后先分类,然后上自动生产线对钢桶进行整形,清洗或改制最后经自动喷漆生产线出来后与新桶差不多,美国甚至用再生桶作为Ⅱ、Ⅲ类危险品海运包装容器,美国的钢桶产量是世界上最高的,仅1995年就生产新钢桶3460万只,为了节约资源和保护环境80年代美国再生桶制造商建立了空桶回收网络系统,用户可以在全美任何一个最近地处理空桶,90年代初被回收的钢桶已接近当年新钢桶生产量的75%,到1995年这个比例接近100%,美国在80年代也曾大量生产过薄型桶,但时间不长,他们发现这样做是不理智的,很快就调整薄型桶产量,目前国内大部分钢桶板材厚度保持在1.2毫米,薄壁桶很多用于出口包装不回收。

美国再生桶生产商对不能修复的废桶切碎送炼钢厂重新轧制钢板,这个由钢铁厂→新桶厂→用户→再生桶生产商→用户→再生桶生产商→用户→再生桶生产商(废桶切碎)→钢铁厂的“封闭式”再循环系统在美国遍布各地。

2.日本再生桶利用现状

日本是世界上再生桶利用最好的国家,日本是个岛国,自然资源缺乏,从1930年开始生产钢桶就确定了钢桶生产原则“要能重复循环使用”这个观念一直持续到今天。1964年以前日本生产的钢桶钢板厚度为1.6毫米,这个厚度使钢桶能够反复使用五六次。随着科学技术的进步,制桶设备、焊机技术的改进,以及钢板轧制技术的提高,1964年以后日本开始试用1.2毫米钢板制作钢桶,当时日本把1.2毫米厚钢桶称为轻型桶(我国定为中型桶)虽然1.2毫米厚钢桶重复使用次数有所下降、容易变形,但它成本低,重量轻、综合性价比好,最终还是被日本人认可 。日本非常重视钢桶板材厚度,这是因为钢桶重复使用次直接取决于钢板材厚度。

据日本钢桶协会国际标准化委员会调查报告,新钢桶重复使用次数与钢桶材料厚度关系如下图所示。


日本再生桶生产也实现产业化,并成立了再生桶协会JDRA,日本有122家工厂从事再生桶生产,2002年日本200升包装钢桶使用量达到1600万只,日本每年使用的包装桶有60%是修复和改制的再生桶,全部壁厚1.2厚米的钢桶产量占总产量的84.6%,而桶底盖1.2毫米厚配1.0毫米厚桶身的钢桶只占11.9%,是世界发达国家中生产薄壁钢桶最少的国家,日本国内钢桶板材厚度至今保持在1.2毫米厚度不改变,为国内再生桶产业提供了大量可修复的空桶。

五、政府要立法

发展循环经济,提高钢桶重复使用次数,仅靠宣传是不够的,我国政府应考虑立法,借鉴发达国家的经验,推动绿色包装产业发展。

德国是世界上非常重视环境保护的国家之一,为了保护环境,减少一次性包装容器,上世纪90年代德国政府出台了严格的新环境政策,要求化学产品制造商和包装容器生产商共同对回收废旧包装,再生、再利用和最终处理负责。当时德国国内用户购买低价的薄壁包装容器的想法依然存在,但由于国民环保素质的不断提高和政府新环境政策影响,多数用户比以前任何时候都愿意接收内部清洁度和外形得到改善的可重复使用的包装容器。这里即有公众出于对环境保护的关注,更多的是考虑尽量减少包装义务处理费用,降低包装综合成本。

六、再生桶产业化必须解决桶内残余物处理问题

我国作为发展中国家,环境保护与发达国家尚有一定差距,过去在危险废弃物处理方面除国家核工业部对危害人类的放射性物质建有处理厂外,我国没有社会化的工业废弃物处理厂,再生桶厂产生的桶内残余物,大多进行简单填埋,填埋地不作任何技术处理,由于许多有毒有害残余物分子结构非常稳定,在自然界降解的速度非常缓慢,使填埋场周围环境受到污染,随着精细化工的发展和化工中间产品的增加,再生桶内残余物种类也不断增加,这些残余物污染后大多无法再利用,再生桶厂如不能解决桶内残余物销毁,将无法实现产业化。近年来国内正在筹建的规格化再生桶厂已经在设计规划中考虑了残余物焚烧装置,因为大多数有机化工残余物都具有热值,焚烧炉在销毁化工残余物时利用热分解产生的热值,加热水和烘干钢桶,这种废热利用可减少再生桶厂能源消耗,降低再生桶成本,是目前国内外较为合理的再生桶厂建设方案。

七、再生桶产业化,必须走机械化道路

我国再生桶未能形成产业化,其中一个重要原因是没有采用机械化大生产,作坊式生产效率很低,人工工资比重大,再生桶缺乏竞争力,土简设备无法消除桶表面较小凹凸不平,对卷边变形更是无能为力,没有规模化生产也无法使用先进的喷漆后处理设备,手工刷漆浪费大,外观难以让用户接受。没有切桶顶设备,改制桶在国内基本不可能生产,所以我国钢桶产业化必须解决机械化生产问题。

目前发达国家再生桶厂基本实现半自动化和全自动化生产流水线。在日本一条自动化流水线单班年产再生桶40万只,只需20名工人,人均年产2万只再生桶。而我国手工生产年产量人均只有2千只,相比之下我国再生桶发展空间非常大。

再生桶产业化是贯彻《中华人民共和国清洁生产促进法》和《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》的有效措施。通过回收旧钢桶可以合理利用再生资源,节省有限的资源和能源,有利于保护环境。发展循环经济,推进绿色包装工业发展,是建设节约型社会的重要组成部分。


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