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塑料托盘在生态意识的世界中获得地面

低成本的木材仍然是王者,但塑料的可重复利用性对寻求可持续材料处理方案的制造商越来越有吸引力。目前最大的障碍是树脂价格过高。
#聚烯烃#纳米复合材料

标志性的木托盘仍然是一个无所不在的力量在运输,分配,和存储的制成品在世界各地。它的优势很大程度上取决于成本,但塑料托盘继续取得进展,因为它们的耐用性,可重复使用,重量轻。塑料托盘通过注射成型、结构泡沫、热成型、旋转成型和压缩成型,在食品、饮料、制药、杂货、汽车和美国邮政服务等一系列市场中获得认可。

木托盘处理的困难和成本一直是人们关注的问题,但今天对环境的关注促使人们对塑料替代品重新产生兴趣。可重用性是一个主要的吸引力。一些塑料托盘制造商已经资本化,推出了低成本的版本,有利于与木材竞争。降低成本的一个方法是使用回收的树脂和废料重新研磨。国际法规也对塑料有利,要求对木材进行处理,以减少出口托盘上的害虫迁移。与此同时,行业首个塑料托盘“池”系统已经推出。这些rfid托盘发挥了塑料的可重复利用性,使它们在每次旅行的成本基础上更经济可行。

“可持续发展问题是前沿和中心,并赋予塑料优势,”洛杉矶莱斯·莱斯·洛杉矶的材料处理小组总经理总经理。“但在一天结束时,最终必须是经济学;我没有看到行业将在哪里牺牲可持续性的经济学。“

许多观察家设想塑料托盘在仓库中采用更大水平的自动化。更大的自动化需要可重复性和可靠性,塑料量身定制的设计和一致的尺寸和重量在木托盘上提供了明显的优势,这易于拆除碎片并将钉子放松碎片。

稳步增长趋势

根据行业估计,今天,木材拥有超过90%的美国托盘市场,塑料占塑料占2%至5%。专家表示,每天使用大约20亿托盘,每年都有约7亿。托古代州理工学院和州立大学的托盘和集装箱研究实验室专家的一位专家,塑料托盘市场在过去10年中,塑料托盘市场已经翻了一番。(然而,这位专家 - 谁不希望被确定 - 不同意存在任何“技术上严格的数据来支持的前提是,塑料托盘的使用和制造导致的环境影响更少,而不是木托盘。”)

最近由Freedonia Group在克利夫兰的研究说,塑料托盘将享有最高的增长率,到2012年将每年推进2.4%以上超过13亿托盘,尽管其市场份额仍未低于10%。除了耐用性,可重用性和重量轻,制造商和托运人越来越多地绘制塑料堆叠和嵌套能力,易于修复性和颜色和品牌选择。同时,对木托盘的需求预计将以低于市场平均水平的速度增加,部分原因是由于托盘翻新服务的增长。总体而言,美国托盘需求预计将增长1%/ yr至2012年,达到168亿美元的15亿桶。

塑料托盘返回到20世纪60年代,首先用于卫生应用中的原料食品。从那时起,材料,设计和处理的显着改进降低了成本并使它们更具竞争力。在20世纪80年代,汽车市场开创了使用可重复使用的塑料托盘,以最大限度地减少处理成本并消除一次性包装问题。

因为它们的成本超过木材,因此塑料托盘始终在管理池或俘虏闭环系统中始终拥有他们的利基,用于工程或分发。“用闭环系统,美元和美分清楚,”Fabri-Copect的包装主任Dave Wyckoff说,俄亥俄州新康科德的热成型托盘。在低端,塑料托盘可以花费两到三倍,尽可能多。这是一个主要的障碍,特别是如果没有退货保证。

跟踪在闭环托盘市场中很重要,如杂货,饮料,制药和汽车。在闭环中,塑料可以在每次旅行成本的基础上用木材拧紧差距,特别是在食品服务和药品等行业中,清洁是优先事项。

购买塑料托盘一直被视为资本成本。随着当今的螺旋式树脂成本,行业观察员表示,塑料托盘销售更加困难。“树脂成本正在巨大地影响市场,”热成型器Trienda LLC的业务发展经理Rick Sasse说,Portage,Witrage,Wis。“兴趣并没有受到影响,但它使理由更加困难。”

塑料托盘制造没有坚定的统计数据,但普遍认为注塑和热成型是主要的加工方法。用于制造托盘的五个主要过程中的每一个都在生产率,性能和最终用途应用方面具有自身​​优势。注塑成型使用高压,以产生具有复杂几何形状,肋骨和耐宽度的更多的工程部分。它是一个高输出过程,但工具可能会昂贵。结构泡沫使用低压和更耐昂贵的铝制工具。托盘具有一体的皮肤和具有高强度重量比的细胞芯。

单片或双片热成型托盘提供轻的重量和适中的模具成本为低到中型生产。热成型托盘是巢和使用的美国邮政服务和杂货分销商。旋转成型通常用于大型,定制,重型托盘输送系统,食品加工,和仓库存储。它提供低成本的加工,但周期更长。压缩成型已经成为一种有吸引力的方法,它可以处理回收树脂的不同加工特性。

'黑是绿色的'

为了打击稳定的木材价格和树脂成本提高,注射和压缩模制托盘的处理器转向使用更多的重新研磨和再循环塑料。即使在结构泡沫中,威尔明顿机械总裁Russ Labelle表示,更好的经济学的关键是使用回收材料。他说,结构泡沫是一种“宽容”过程,可接受具有各种熔体指标的材料。他说,还有回收商的回收商进入托盘业务提供增值服务。

Greythone Logistics,T​​ulsa,Okla。,操作塑料回收厂和注射模具,从伊瓦州Bettendorf的一个设施中的100%再循环树脂。根据首席执行官沃伦克鲁格的说法,该公司使用从工业后的PE和PP的PE和PP的PE和PP的融合和消费者的流量高达50%,而不是维珍树脂。由于循环含量,这些托盘通常是黑色或灰色。去年,公司使用了3000万磅的再生树脂来制作750,000架托盘。

Greystone的新款搭便车托盘用于米隆托,在成型后插入玻璃纤维棒。克鲁格表示,材料混合提供的强度比处女相等或更大,专利的聚乙烯索环提供防滑性能。

另一家用回收树脂生产注塑托盘的生产商正享受着每年10%到15%的增长。位于蒙特利尔的Solplast公司在其两家工厂每月生产600万磅回收塑料,并使用低压注射生产用于仓库、制药、食品和饮料用途的重型整块托盘。Solplast表示,低压法生产的托盘比高压法更厚、更重,冲击强度更大。这是一个较慢的过程(10分钟vs.高压注射2分钟),对材料施加更小的应力。销售和市场经理Josie Lauzon说,总体性能据说与原始材料相同或更好。

压缩成型在托盘市场中也很好地定位,因为它处理了再生材料的过程变化。“随着大型零售商的绿色运动进步,他们将期待由再生材料制成的托盘,”克拉克豪兰德·卢旺达复合技术销售有限公司,俄亥俄州俄亥俄州压铸模具。“这是我们世界的理想选择,因为黑色是绿色的,”他说,参考最多回收产品的黑色。

复合技术公司使用500- 4000吨的垂直压缩装置生产食品杂货、汽车和分销托盘,主要由均聚物和共聚物PP回收树脂制成。(在少数情况下,增加了长玻璃以增加硬度。)该公司的专有工艺(可申请许可)包括挤压熔化的“原木”或“钢坯”,这是立即转移到压缩压力机。据Howland称,这种高产过程与高压注入一样快,以55/小时的速度生产35磅托盘。据说,单位成本比结构泡沫低25%,比热成型低40%。

PA的一块压缩模制托盘制造商,格兰维尔复合产品,采用了具有低成本工具的专有高输出过程。称为韧性,该过程被描述为“热致素制成型”,设计用于再生树脂。压床尺寸高达9 x 6英尺。罗恩华纳,V.P.销售和营销,看到许多新的市场机会,如袋装水泥,目前使用木托盘。

Granville同时也是德国Craemer GmbH的美国分销商,该公司是注塑托盘的领先供应商,也是首批使用RFID跟踪技术的供应商之一(见下文)。Craemer为食品、制药、汽车和化工应用制造高端HDPE托盘。在第二个操作中,两个RFID标签被放置在托盘脚内。Craemer在一种名为Palpool的闭环制造新池系统中使用了rfid支持的托盘。在最近的一个试点项目中,一家德国冷冻披萨制造商及其供应商使用了可用于在制品的rfid托盘。

出口托盘起飞

国际植物检疫措施标准15 (ISPM 15)要求所有托盘等实木包装都要经过甲基溴热处理或熏蒸处理,这两种做法都增加了成本。据报道,对时间敏感的产品的发货人选择价格有竞争力的塑料托盘,以避免木托盘认证的潜在延误。俄亥俄州哈德逊市批发分销商塑料托盘和集装箱公司(Plastic Pallet & Container Inc.)的销售经理马蒂·阿克曼(Marty Ackerman)说,因此,出口市场在过去五年中大幅增长。

ispm15的要求使单向木托盘更加昂贵,并产生了大量新的塑料替代品,特别是在注塑成型方面。一个例子是Skidmarx注塑HDPE托盘来自Port Erie塑料,Harborcreek, Pa。它采用了开放式结构,重量不到16磅。,九脚托盘可以处理高达2000磅的负载,均匀分布。Solplast和Greystone Logistics也将16磅重的再生树脂托盘带入了出口市场。

由回收的PP制成的压缩模塑版本是来自复合技术的X-Porter。在10美元以下,完全可靠的托盘被声称是最具成本效益的出口托盘。开放式甲板版重13.5磅,封闭式甲板为15.5磅。

第一个塑料托盘池

对木托盘的最大威胁之一是使用启用RFID的塑料托盘的第一个汇集系统的开始。智能全球汇集系统(IGPS),奥兰多,FLA。开发了与CHEP的木托盘汇集系统竞争,也在奥兰多竞争。托盘池允许用户租用托盘并返回它们进行检查和重用。IGPS系统使塑料托盘能够超越典型的闭环系统并最大限度地提高其可重用性。而创新的RFID技术确保昂贵的托盘被跟踪。“汇集使塑料托盘可行,因为买托盘太昂贵,用负荷发货,而不是看到它回来了,”前CHEP执行官Igps Ceo Bob Moore解释说。平均旅行租赁费用为6美元,与木池有竞争力。

Schoeller Arca Systems of the Netherlands, one of the world’s largest plastic pallet makers, has a contract to produce 6 million pallets/yr for IGPS at plants in Morenci, Mich., and Springfield, Mo. The 47.5-lb hybrid pallet weighs 30% less than typical wood pallets and is UL 2335 certified for flame resistance. It consists of a top deck of twin-sheet thermoformed HDPE and a lower deck of injection molded HDPE. The nine-leg, 48 x 40 in. pallet is reinforced with five steel bars for edge racking, and the decks are heat welded together. The pallet sells for over $60.

“IgPS正在寻找持久的托盘来抵消CHEP木托盘,”Schoeller Arca North America,Southfield,Mich,Southfield,Mich的总裁。。“

每个托盘具有唯一的ID,并且通过放置在凹槽中的四个RFID标签跟踪和跟踪。静电负载能力为3000磅,动态负载为5000磅。专有的溴化FR配方为托盘提供独特的火等级。Schoeller Arca保证了60间托盘旅行,提供12岁的更换保修。据Engle表示,到目前为止,只有大约700万张托盘的托盘返回修理。目标市场是杂货,电子和药品。主要客户包括佳叻,杜松蔬菜,帝国糖,朝圣者的骄傲,以及百事可乐的芝加哥部门。IGPS在其网站上有一个计算器,旨在展示携带塑料的卡车,而不是较重的木托盘将节省多少燃料。

在德国,另一个塑料托盘制造商正在使用RFID标签进行跟踪。SmartFlow Deutschland GmbH开发了一种装备RFID的托盘,由再生树脂制成。注塑成型托盘重量小于20磅,可携带高达1200千克(2640磅)。两个被动标签放置在托盘脚中。

利基市场仍然强劲

尽管塑料托盘在回收树脂、出口市场和池化方面取得了最新的成功,但由于其成本,塑料托盘在很大程度上仍被认为是卫生和闭环系统的利基产品。由于对卫生问题和食源性疾病的担忧,新泽西州巴约纳(Bayonne) PDQ Plastics等托盘注塑企业的食品行业增长强劲。PDQ副总裁兼总经理Hartson Poland表示,塑料的易清洗性和不吸附性在过去10年里对食品制造商产生了重大影响。该公司制作的HDPE单片托盘价格为69美元,保修期为三年。

Joe Borer,Milford,Milford,俄亥俄州的Milford,Joe Borer,正在开发新的结构设计,以降低成本和重量。注射成型和结构泡沫托盘在更复杂的单件式设计中,与卡扣配合和金属紧固件连接,并掺入钢或尼龙增强物以提供边缘架的能力。虽然大多数注塑托盘由HDPE制成,但至少一家公司使用PP以获得更大的刚度。Pepsi和Anheuser-Busch等饮料公司的领先托盘供应商Rehrig Pacific表示,PP抗冲共聚物具有比HDPE更高的柔性模量。

根据Mark Elsass,Cincinnati Milacron的Mark Elsass,根据Mark Elsass,Cincinnati Milacron的主管。

据英国米兰罗朗的结构 - 泡沫机械业务主任,据Ed Hunerberg称,在结构泡沫中,越来越多地利用具有多喷嘴技术的更大的机器,用于更大的输出。该公司刚刚将500吨多喷嘴SPF 500单元运送到西班牙,以生产塑料池托盘。该机器能够进行结构泡沫和结构型腹板气辅助成型(一些托盘使用两者)。

UniLoy Milacron还提供1000吨的Springfield SF1000宽压板,多喷嘴结构泡沫机,可以模制48 x 40英寸。托盘2分钟。Hunerberg表示,该公司正在开发一个结构泡沫机,采用双压板,适用于辛辛那提米兰斯米兰斯飓风的最大注射压机。Hunerberg说,它将提供更低的成本和更快的周期。

根据Labelle的说法,明年威尔明顿机械计划介绍一款致力于托盘尺寸,增塑能力和整体输出的托盘制作的新系列结构泡沫机。他说,他们将花费20%至40%,并在机器人使用机器人提供更好的效率和循环时间。

单张和双板热成型九腿托盘在20世纪90年代初以来,在美国邮政服务和杂货店的分销中持有立足点。它们是轻量级和完全可居住的,为卡车司机和零售商提供有吸引力的空间。(有些消息人士称,与卡车司机的空间节省比重量储蓄更重要。pallets to the U.S. Postal Service. The agency is apparently reassessing its program after major difficulties in recovering its pallets.

Trienda是汽车,杂货店和零售市场的强大球员,最近用单向双板托盘进入出口市场,由再生的HDPE制成。和Shuert介绍了它所说的是第一个全双床边夹住托盘。以前,双板热成型与注塑成型合并以制造可支撑边缘架的托盘。新的单件式托盘重10至15磅,比注塑版本轻,据说是成本竞争力的。它具有3000磅的动态负载能力,旨在旨在通用使用,主要是在食品制造中。

滚动托盘在重型,奇数,定制应用中具有它们的利基。它们的特点是低成本的工具,长周期时间和塑料托盘制造过程中最高成品部件成本之一。印第安纳波利斯销售总监Jay Skinner的说法,旋转挡板生产耐用,高强度,平均寿命,平均寿命为15岁,售后服务员。

旋转成型已经在大型工业运输托盘中找到了一个家,可以携带重物。Jeco塑料制品,Plainfield, Ind.,模压一个LLDPE托盘测量117 x 54英寸。为卡车拖车制造商。托盘有0.25英寸。-厚壁,具有超强的刚性和抗冲击能力。它还配备了8根钢筋,可提供36500磅的静载荷和24500磅的动载荷。一种特殊的紫外线稳定剂允许在高达140华氏度的室外使用。

另一个大型旋转模压托盘,尺寸为102 x 82英寸。这是俄克拉荷马州断箭市热力学公司为美国军方制造的。一体式LLDPE托盘承载13000磅的动态负载,具有广泛的耐温能力,从-60华氏度到140华氏度。除了典型的48 x 48英寸,对大型重型托盘的需求也在增加。热力学公司负责销售和市场营销的副总裁迈克•梅利穆克(Mike Melymuk)说,由于制造商希望削减材料处理成本,公司的规模变得更大。

超轻热成型

俄亥俄州Westlake的Novo Foam Products有限责任公司在单片热成形方面的创新开发是新的6.6磅Air Ride托盘。这是业界最轻的塑料托盘之一。大多数单片热成型托盘重量在12至14磅。空气骑由HIPS粘合到形状成型的EPS泡沫核心。在热成型过程中采用了专利的粘接方法。动态负载能力1500磅高于标准单张托盘。

Novo Foam总裁兼管理合伙人Tom Bohan表示,Air Ride托盘用于有限的空运货物(一到两次),主要是来自亚洲的货物。据报道,相比重35至40磅的木质托盘,托运人可以节省约60美元。目前,这些托盘正在外包给美国和亚洲的定制热工设备,但下个月Novo Foam将建立一家全球制造和分销合资企业。

罕见的方法

制造托盘的非传统方法是用于低产量的独特振动模塑方法(通常为500份或更少)。Unifuse LLC,Staatsburg,N.Y的Unifuse Vim进程,使用振动加低热量(在树脂熔点以下)和没有压力的烧结热塑性粉末。vim可以生产托盘等大的零件,长达16英尺长,厚厚的墙壁部分,深色绘制零点,底切和嵌入式增强。该过程不会产生废物或模塑压力。

VIM的共同发明人罗伯特弗里德生产了一个托盘从两个LLDPE件,首先分别成型,然后融合在一起。据报道,低成本的机械和模具(铝和木材)使VIM比传统工艺如注射成型、热成型和滚塑更经济(参见“了解更多”框)。

由于技术障碍,吹塑成型已经发现了有限的商业成功。Blow molded pallets require a lot of moving mold sections and a complex layflat involving a large parison, according to blow molding consultant Robert Slawska, president of Proven Technology, Inc. The pallet’s square or rectangular shape requires rather tight radius corners and there is a tendency to form thin wall sections and excessive top flash, say experts.

在欧洲,一家意大利制造商正在使用挤压吹塑技术制造1000升IBC集装箱和34磅托盘。自2004年以来,意大利Brescia Cassina包装集团使用Uniloy Milacron公司的单腔UMA 120蓄电池头机来生产后工业HMW-HDPE托盘。据Uniloy工业应用产品经理Marco Solinas称,它们的尺寸为1200 x 1000毫米,满足Cassina的定制要求,但超重使它们在通用应用中成本很高。

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