聚酯瓶片期货上市预热系列报告（一）：聚酯瓶片：聚酯产业链与终端消费的链接枢纽

期货研究 二〇二四年度 国泰君安期货研究所 2024年04月10日 聚酯瓶片：聚酯产业链与终端消费的链接枢纽 ---聚酯瓶片期货上市预热系列报告（一） 张驰 投资咨询从业资格号：Z0011243 Zhangchi012412@gtjas.com 钱嘉寅（联系人） 从业资格号：F03124480 Qianjiayin028310@gtjas.com 报告导读： 作为聚酯产业链的重要下游，聚酯瓶片期货即将挂牌上市，本篇报告为聚酯瓶片期货上市预热报告第一篇，主要从聚酯瓶片的性质、用途、标准，生产工艺，质量检测指标等角度进行展开，帮助投资者们进一步了解聚酯瓶片基础知识。 聚酯瓶片，全称瓶级聚对苯二甲酸乙二酯（PET）树脂切片，英文名称bottlegradepolyethyleneterephthalateresin(bottlegradePETresin)，是PET聚酯家族中最常见的产品之一。聚酯瓶片是乳白色或浅黄色的高度结晶性的聚合物，一般为4*5*2毫米的片状颗粒，表面平滑而有光泽。 聚酯瓶片广泛应用于各类产品的包装。食品级聚酯瓶片瓶片主要用于食品、日化用品、医疗用品的包装等。此外，瓶片制成的PET片材在消费电子行业用于生产电子吸塑托盘。在日常包装领域，大量的透明塑料包装也是由PET片材生产而成。 聚酯瓶片的质量标准参照国标GB/T17931-2018瓶用聚对苯二甲酸乙二酯（PET）树脂的技术要求。根据下游场景分类，聚酯瓶片最多用于软饮料行业。软饮料使用的聚脂瓶片分为水瓶级、油瓶级、热罐装饮料级、碳酸饮料级等类别。不同等级之间的主要理化性质差异在于特征粘度不同。 聚酯瓶片的主要原材为精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（MEG）。聚酯瓶片的生产主要分为两个工艺环节，第一步是原料酯化聚合生成基础切片，第二步是固相增粘，使产品达到成品所需的粘度。 后续对于聚酯瓶片供给侧的介绍与梳理，我们将在上市预热系列报告（二）中进行阐述，敬请期待！ 目录 1.聚酯瓶片定位：聚酯产业链与终端消费的链接枢纽3 1.1聚酯瓶片概念及理化性质3 1.2聚酯瓶片的用途3 1.3聚酯瓶片产品分类与国家标准4 1.4再生聚酯瓶片6 2.聚酯瓶片生产工艺7 2.1聚酯瓶片产业链7 2.2聚酯基础切片的生产8 2.3固相增粘技术10 2.4聚酯瓶片生产塑料瓶成品的工艺11 2.5聚酯瓶片生产的重要指标和质量检测方法12 2.5.1粘度检测12 2.5.2色度检测13 2.5.3乙醛检测13 3.总结13 （正文） 1.聚酯瓶片定位：聚酯产业链与终端消费的链接枢纽 1.1聚酯瓶片概念及理化性质 聚酯瓶片，学名瓶级聚对苯二甲酸乙二酯（PET）树脂切片，英文名称bottlegradepolyethyleneterephthalateresin(bottlegradePETresin)，是PET聚酯家族中最常见的产品之一。PET聚酯由对苯二甲酸与乙二醇经酯化反应，或由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯经酯交换反应生成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得。根据用途的不同，聚酯切片可分为纤维级聚酯切片、瓶级聚酯切片以及膜级聚酯切片。 聚对苯二甲酸乙二醇酯化学式为(C10H8O4)n，玻璃化温度45-48℃，热变形温度58-66℃(1.82MPa)，流动温度225℃，使用温度120℃，维卡软化点为177℃，熔点为250-255℃，CAS编号为25038-59-9。 聚酯瓶片是乳白色或浅黄色的高度结晶性的聚合物，一般为4*5*2毫米的片状颗粒，表面平滑而有光泽。耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性：电绝缘性能好，受温度影响小，但耐电晕性较差。PET材料无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱。PET树脂的玻璃化温度较高，结晶速度慢，模塑周期长，成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差，结晶化的成型呈脆性，耐热性低。 图1：聚酯瓶片产品图2：PET聚酯化学结构式 资料来源：公开资料整理，国泰君安期货研究资料来源：公开资料整理，国泰君安期货研究 1.2聚酯瓶片的用途 聚酯瓶片广泛应用于各类产品的包装，包装是聚酯瓶片最主要的终端需求。随着国民经济持续稳定增长，居民的生活水平、消费水平不断提升，我国包装市场日益扩大，对聚酯瓶片需求量也与日俱增。聚酯瓶片具有均匀的晶体结构，狭窄的分子质量分布，这使其具有良好的冲击韧性和高强度；其气体渗透性小，能有效延长饮料的保质期。同时，聚酯瓶片无毒、无味、有玻璃板的透明与光泽的特性使其能充分展示产品特性，在各种食品和非食品包装领域都受到广泛应用。 食品级聚酯瓶片瓶片主要用于食品、日化用品、医疗用品的包装等。聚酯瓶片被广泛地运用于饮料瓶和食品包装中，例如碳酸饮料瓶、矿泉水瓶以及各类食品包装袋和瓶盖等。聚酯瓶片还被用于生产日化用品、化妆品的包装瓶、包装盒等。在医疗领域，聚酯瓶片常见于医疗用品包装的制造中，如药品瓶和医疗 器械包装，以确保医疗用品的安全和卫生。 图3：食品级PET瓶产品图4：PET瓶片在非食品包装领域的应用 资料来源：公开资料整理，国泰君安期货研究资料来源：公开资料整理，国泰君安期货研究 分形态来看，聚酯瓶片除了被用于生产各类瓶子用于包装，也会被加工成片材。瓶片制成的PET片材在消费电子行业用于生产电子吸塑托盘，用于电子产品和电子零部件的加工运输过程。在日常包装领域，大量的透明塑料包装也是由PET片材生产而成。 图5：PET电子吸塑托盘图6：PET包装盒 资料来源：公开资料整理，国泰君安期货研究资料来源：公开资料整理，国泰君安期货研究 除了包装领域，聚酯瓶片在工业、建筑、印刷等行业也有多种用途。在建筑领域，聚酯瓶片可应用于保温材料的制造，诸如隔热膜和保温层等。同时，它也作为建筑膜材料的重要组成部分，用于制作透明屋顶和阳光房等建筑结构。在工业领域，由于其优异的耐磨性和耐化学腐蚀性，聚酯瓶片常被用于制造输送带和绝缘材料，以满足各类工业环境的需求。而在印刷行业，它则被广泛用于制作各类标签和广告材料，如产品标签、条形码标签以及户外广告牌等。 1.3聚酯瓶片产品分类与国家标准 聚酯瓶片是一种多功能的塑料材料，在工业和商业领域有着广泛的应用。以下是几种常见的聚酯瓶片产品分类。 透明聚酯瓶片：透明聚酯瓶片主要用于制作高透明度的包装材料，例如用于食品和饮料包装的透明瓶。其特性包括透明度高、外观光滑、机械性能稳定。 彩色聚酯瓶片：彩色聚酯瓶片通过添加颜色粉末或颜料，可以生产出多种颜色的片材，用于制作彩色包装材料或装饰性材料。这些片材通常用于注塑成型或热成型工艺。抗静电聚酯瓶片：抗静电聚酯瓶片在制造过程中添加抗静电剂，以降低静电的产生，常用于需要避免静电干扰的电子产品包装领域。其特性包括抗静电性能良好、表面光滑。 防紫外线聚酯瓶片：防紫外线聚酯瓶片添加了特殊的紫外线吸收剂，用于防止紫外线对包装物或产品的影响，常用于户外产品的包装，例如防晒霜、户外装备等。 高强度聚酯瓶片：高强度聚酯瓶片通过特殊的生产工艺或添加增强材料，提高了其机械强度和耐磨性，常用于需要承受较大压力或撕裂力的包装材料，例如工业用途的容器或输送带。 环保聚酯瓶片：环保聚酯瓶片采用可降解的聚酯树脂或回收的再生材料制成，具有较好的环保性能，适用于一次性包装和短期使用的产品，例如环保袋、一次性餐具等。 根据下游场景分类，聚酯瓶片最多用于软饮料行业。软饮料使用的聚脂瓶片分为水瓶级、油瓶级、热罐装饮料级、碳酸饮料级等类别。不同等级之间的主要理化性质差异在于特征粘度不同。 表1：不同等级的聚酯瓶片用途和粘度 名称 用途 粘度范围（dL/g） 水瓶级聚酯切片 矿泉水、蒸馏水等冷充填包装瓶及其它食品容器包装 0.80±0.02 热灌装瓶级聚酯切片 热灌装饮料瓶，如茶饮、咖啡等 0.80±0.02 油瓶级聚酯切片 矿泉水瓶、油瓶、酒瓶等 0.81±0.02 碳酸瓶级聚酯切片 碳酸饮料瓶，如可乐、气泡水等 0.87±0.02 资料来源：CCF，国泰君安期货研究 聚酯瓶片的质量标准参照国标GB/T17931-2018瓶用聚对苯二甲酸乙二酯（PET）树脂的技术要求。国标规定聚酯瓶片根据用途分为食品包装用和非食品包装用两类。要求瓶用PET树脂为大小均的乳白色颗粒，无机械杂质及带有可见黑斑的粒子。食品包装用PET树脂的卫生要求应符合GB4806.6的规定。国标对聚酯瓶片的技术要求见表2。 表2：国标GB/T17931-2018中对瓶用PET树脂的技术要求 资料来源：国家市场监督管理总局，国泰君安期货研究 1.4再生聚酯瓶片 再生聚酯瓶片（rPET）是将废瓶片回收处理后制成的产品，目前主要用于制作纤维。此外，再生瓶片在全球市场中还有瓶到瓶回收、涤纶色母料、PET改性材料等应用场景。依据WoodMackenzie数据，2023年度，全球PET消费量为2505万吨，回收总量为1403万吨，回收率为56%，同比增长约7%，但总回收率相对持平，全球PET回收仍然有较大的成长空间。 长期以来，全球80%以上的rPET进入再生纤维行业，包括涤纶长丝、涤纶短纤和涤纶工业丝 对于非纤维的rPET，目前国内应用较多的制作膜料。在原生切片中掺用15%-40%再生切片，可生产能满足标准的金属化膜；掺用10%~20%再生切片可稳定生产满足绝缘膜标准的绝缘膜。制得的非食品级PET可广泛应用于电子、印刷、包装、薄膜、仪表面板、电容绝缘等各个领域。 再生PET粒料经“瓶到瓶”回收工艺可用于生产食品包装瓶，即变回瓶子本身。“瓶到瓶”再生技术将回收的废弃瓶进行粉碎清洗，生产的切片再转化成盛装食品的瓶切片，这种食品级切片可以代替纯原料而直接和食品接触。“瓶到瓶”再生技术的发展使回收实现了高价值转换，也是以最高标准实现环保的生产和资源的综合利用。 在日益注重环保和ESG的大趋势中，食品级rPET也在逐步推广应用，但总体而言，当前食品级再生PET的应用仍面临产品形态、成本和政策的挑战。自上而下来看，欧盟目前出台政策指引，强制立法要求到2025年，一次性PET饮料容器中再生塑料使用比例不少于25％，到2030年不少于30%。自下而上来看，食品级rPET的应用主要是可口可乐等跨国集团在全球推进。目前，中国国内还没有通过再生瓶片直接用于食品级包装的政策支持，同时由于食品级rPET在生产成本的纯净度等指标上和原生瓶片存在差距、当前再生瓶片成本显著高于原生瓶片等原因，当前食品级再生PET的应用仍面临挑战。预计短期内不会对国内的原生瓶片供需造成显著的扰动。 图7：再生瓶片生产工艺流程 资料来源：公开资料整理，国泰君安期货研究 2.聚酯瓶片生产工艺 聚酯瓶片的生产过程主要是分两大部分，第一部分是基础切片的生产，即聚酯生产。第二部分是基础切片的固相增粘，增加基础切片的特性粘度，生产出最终的聚酯瓶片产品。目前国内主要采用的有三种不同的工艺：SINCO、HUHLER、BEPEX工艺。 2.1聚酯瓶片产业链 聚酯瓶片是PET聚酯的一种主要产品形式。它的两种主要原材为精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（MEG）。其中，精对苯二甲酸是通过原油分离出的石脑油经过催化裂化、芳烃生成、甲苯歧化等装置先制得对二甲苯（PX），再酸化、提纯得到；而乙二醇可以通过原油提取乙烯或者煤制烯烃制得乙烯，再氧化制得。 精对苯二甲酸和乙二醇经直接酯化、熔体聚合、固相增粘等工艺流程，生产得到PET聚酯瓶片。聚酯瓶片与纤维级、膜级聚酯瓶片的原料相同，但经过的工艺有所区别，生产聚酯瓶片的流程短于生产纤维级PET聚酯。聚酯瓶片主要用与软饮料，食用油和调味品，片材和包装等领域，下游和居民众多的直接消费领域息息相关。 聚酯瓶片的生产主要分为两个工艺环节，第一步是原料酯化聚合生成基础切片，第二步是固相增粘，使产品达到成品所需的粘度。 图8：聚酯瓶片产业链 资料来源：公开资料整理，国泰君