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浅析钢桶包装及发展趋势

北京红狮涂料公司北京制桶厂 徐戊忠

一、钢桶包装的发展概况

钢桶是重要的包装容器。在各类液体、固体商品的存贮、交换和转移过程中，它以其优良的高强度、耐腐蚀，安全可靠等功能广泛用于化工、石化、油漆、轻工、食品等工业。在世界进出口贸易中，钢桶装运的商品每年高达数千万吨。它已成为商品生产和消费之间不可缺少的桥梁。对保护商品价值和使用价值，有着十分重要的作用。

在社会经济中，钢桶行业不处于支配地位，不是社会经济的主要推动力从而不是一种主导性行业，而是一种辅助性行业。它的产生和发展取决于诸如化学工业和石化工业等众多行业的发展对钢桶包装的需求。通通过为各行业不断地提供适宜的包装和服务，，为它们的发展创造条件，而使其自身也得到发展。同时通过不断地依靠科技进步，用先进的科研成果改造自身的设计和装备，增加生产能力肇完善产品功能和产品质量，使钢桶包装不断地改进和提高，从而最大限度地满足用户的需要。以钢桶的发展历程为例：

1859年，埃德温，多里克在美国宾久法尼亚成功地钻出了油井。为了装运喷出的原油，除使用管道和槽车外，主要以木桶盛装。木桶内壁涂上一层“骨胶”作衬里，这种桶不耐冷热温差，装运中容易泄漏，给经营商带来极大的烦恼。他们呼唤着新的包装。

1899年，由美国纽约的装甲制造公司(IRDN CLAD)生产出一种铁制容器，取代了部分木桶。

1903年，美国的科克朗，西蒙夫人发明了一种和现在的桶型一样的金属容器。容量为55加仑。它有很高的强度，耐较恶劣的装运，适用长远距运输，安全可靠，完全替代了木桶包装。最初在装甲公司试产成功，以后又从装甲公司分离出来，成立了美国钢桶公司。该公司专门从事钢桶的制造，确立了大批量生产钢桶的姿态。从此，钢桶作为最佳的油品包装，正式获得了经营商们的认可。

1914年仅美国的钢桶和金属桶的年产量就已达到50万个。随着石油工业的发展，带来了机械制造业，汽车工业等行业的发展。相应地对钢桶包装的需求量越来越大，对其功能和品种的要求越来越高。在科学技术强有力支持下，钢桶业因此进行了惊人的技术革新活动。

1907年，由C-D德雷珀发明了桶身焊接和五层卷边接缝法。以后又逐步开发了薄壁容器加强筋冲压的方法和折边组装法等新技术。推出一种由16号和18号（美制薄钢板厚度代号）厚的钢板组合的轻桶。减轻了包装重量，节约了钢材，降低了成本。

1914年，发明了以威尔逊专利出名的凸缘盖型钢制5加仑桶。使钢桶包装向多品种发展。同期，第一台专用的桶身纵缝焊接电焊机安装在伯恩特公司。使生产效率大为提高，产品质量进一步稳定。

1934年随着化学工业的发展，运输系统对化学品的装运提出了严格的要求。为了安全运输危险物品，专门设立了制定这方面制度的有关机构。为此，钢桶界研制了先进的钢桶检测装置，推出了新的钢桶卷口密封填料。通过大规模试验，钢桶被确认为可用作运输危险物使用。使更多的包装需求向钢桶转移。钢桶包装成为装运危险物品的最适宜的包装。

到互945年二次世界大战结束时，钢桶的供应量仅美国就已超过了2000万个。五十年代到八十年代，世界进入了高科技时期，化学工业、涂料工业、石油化工工业等爆炸式的高速发展，相应地带来了钢桶行业空前的繁荣。据1969年的不完全统计，美国钢桶供应量达到3000万只， 日本为911万只。

巨大的需求量，对产品质量及功能提出更高的要求，特别是国际海运组织对装运危险货物的严格规定，促进了钢桶业再一次大规模的改造，新技术被广泛地引进制桶业。电脑控制的全自动焊接机组多三重圆弧卷边封口新工艺，自动控制的冲压生产线；自动控制桶体内、外表面防腐及装璜涂料的涂装系统，先进的自动检测装备等相继投入运行。钢桶专用的钢板系列，密封填料系列，配套设备的制造基地都已形成。钢桶行业进入了黄金时代。

到1989年，全世界包装用金属材料的年消耗量薄钢板已达到1500万吨，镀锡钢板（马口铁）1120万吨，成为钢铁工业薄板销售的第二大用户。

如上所述，钢桶业发展历程清楚地证明了钢桶的发展对其他工业的依赖性。这就是．它的属性——它以众多行业的需求为导向，以科技进步为依托，以功能要求，运输要求、环保要求规范自身的标准，以最大限度地达到为众多行业服务的目的。另一方面，钢桶又是众多产品从生产到流通再到消费全过程必不可少的贮存、转运的容器。

在研究钢桶产品的未来发展趋势时，这就是我们分析予测的基础。

二、钢桶包装的未来发展趋势

1．钢桶包装的现状及其分析

(1)需求现状与分析。八十年代由于化学工业和石化工业的发展，对钢桶的需求量每年增长约5%。其市场的分布情况，以统计资料较为准确的日本为例加以分析。如下表：(1991年财政年度钢桶的装运量)

不同用途的钢桶实际发运量

行业	发运量（千只）	所占比例（%）
化学和石化工业	9279	72.3
石油工业	2216	17.3
涂料	796	6.2
食品	253	2.0
其他	386	2.2
总计	12	100

从表中可知，钢桶主要的销售对象是化学工业、石化工业、石油工业、涂料工业。它们的产品装运量加起来超过了总发运量的95%.特别是被看成这些工业部门的代表性产品的乙烯、润滑油及涂料产量,成为钢桶需求的决定性因素。

(2)钢桶替代产品的状?及对钢桶市场的影响,八十年代塑料桶、塑料提桶、纤维桶、可折叠容器中型散装容器即"真钢制容器” (1000L)等钢桶的替代包缕容器相继问世，并取代了大约1.5%的钢桶市场，目前，有进一步扩展的趋势。这些替代包装有其独特的功能和优越性j但还有待于经营商们的认识。在分割钢桶市场，替代包装有着非常巨大的潜在的威胁——一旦顾客从本身利益和要求考虑，选择了它们，对于钢桶业将是灾难性的三这个估计可能过于悲观，却又是可能发生的。问题在于如何面对这个现实，认真分析衬害关系，制定合理的发展战略，积极采取行动，才能使钢桶产品在新的层次上活跃起来。

(3)钢桶弃物的回收，再利用的现状及对环境的影响。在生产——流通——消费过程中钢桶是良好的包装容器。 但是旧桶的堆集和废弃越来越多。很多废弃的旧桶被风吹雨淋任其锈蚀，无法抽出的残余物到处流淌，对环境造成的污染越来越明显地暴露出来。在运输过程中，由于钢桶渗漏，内装产品流出，污染码头或站台，甚至发生起火或爆炸。对环境造成了严重的危害。这不仅损害了钢桶的形象，也引起国际环境组织的密切关注。为此，国际环境卫生组织多次督促各国政府制定了对钢桶业的种种限制性法规。，例如美国加州的“污染容器”法规，加拿大政府的“全国包装法草案”以及德国的“新包装的处置法”等都是侧重于环境及对环境敏感的严厉法规的代表。联合国推荐的国际海上运输危险货物的橙皮书对钢桶装运也作出了严厉的规定，在全世界实行。

由于各国经济发展水平不同，对钢桶的收集，再利用，再循环的体系也不同。在美国通过NABADA网络完成的钢桶回收已接近总数的75%。在1995年可能使这一比例接近ioo%。我国旧钢桶回收及再利用系统尚未形成。一般只是将使用过的钢桶进行简单的处置后又继续使用，或随便堆放在某一处，或当废铁卖掉。钢桶重复使用的价值未能得到充分发挥。

另外，在钢桶制造过程中，噪音、化学处理及喷漆过程中产生的废气、废渣对水、空气的污染，越来越多地受到环保机构的警告与限制。多数制桶企业正在逐步采取措施，以使各项污染控制在规定的指标之内.

2．钢桶包装的未来发展趋势

(1)需求量的分析和予测。根据消费工业的予计，乙烯年产量增长率将为3-5%，润滑油增长率为2-4%。这个增长率在各国是不同的。考虑到钢桶市场将部分地为塑料桶等替代包装所占有，年累积增加率为1-2%，则对钢桶潜在需求的年增长率将可能保持在1-2%，与过去增长5%相比减少很多。然而,消费工业未来的实际增长率是不稳定的。新的产品也还会不断出现，需要包装容器，故这只能算是一个较保守的估计。

对于替代包装的竞争，其基本分析是：长期以来，钢桶包装作为可供选择的安全可靠的贮运容器，在市场上赢得了重要地位，并且由于顾客们意识到使用这种容器带来的极大优越性，产生了信任感，使钢桶的需求量稳步上升，其基本的优越性是：可重复使用多再循环性，堆垛方面的优势；耐用性，标准化规格，高强度；耐较恶劣的装运，全天候使用，防火抗热性能；各种货物的兼容性，可适用于食品、药品的运输等等。这些优势（或称主要功能）与逐渐发展起来的替代包装容器相比，有利因素相对地还是要多一些。同时，多数用户还担心塑料桶的物理强度。用户对包装选择上的惰性，在很大程度上‘也制约着替代包装的发展。最重要的是钢桶业应不断地积极进取，会造就出更完美的钢桶。故在相当一段时间里钢桶包装市场被替代包装所取代的可能性很小。

(2)用户、环保、运输机构对未来钢桶功能和质量要求

1)近期内一个需求趋势是用户对高质量容器的要求提高到注重于桶内的高清洁度上。如用户在合同书的条款中关于钢桶包装使用了如下的术语：

①内部必须完全清洁和干燥，没有任何污染；

②内部必须极端清洁，没有灰尘、湿气和其他特殊物质如锈迹、污点和臭味。

竞争性的包装企业已经认同了这个趋势，极力开发技术，调整工艺和操作，以适应这一新的要求。

2)排净桶内物品要求的趋势。日益严峻的环境问题及对成本的思考，使人们认识到，残留在所谓“空桶”底部的产品不应再被认为是废物，而应当成必须搜集的原料。随着性能取向的包装标准归于正位，多数国家的法规趋势是日益重视控制残留物和空容器的最终处置。因为排净问题可获得如下利益：

①减少桶内残余量可减少产品的浪费，增加了可获得实物量。过去对于“空桶”的定义一般认为是55加仑的桶中，残留物不超过1英?高(相当于1500ml)。新采纳的一个概念是桶内“排空”指容器中残留物在35ml以内。只要做简单的计算，将会发现仅目前使用的55加仑钢桶中，一年便可省下1.3亿多加仑本来已无望得到的产品。这对用户是具有很大吸引力的。

②改善环境形象，使环境污染大大降低，减少残余品到处流淌，也减少了清洗残留物的液体对水的污染。

⑧减少残余物利于增加钢桶的重新使用，易为回收商所接受。

3)桶内高防腐能力，桶外防锈及装璜美化的要求趋势。钢桶包装的内容物已经多样化。随着化学工业的发展，对钢桶内表层耐强腐蚀性提出了更高的要求。海运及存贮场地的空气对桶外部的侵蚀产生锈迹，使钢桶的品质下降。以前制桶厂迫于降低成本以价格便宜的优势同塑料桶开展商业竞争，在内、外涂层方面不愿更多地投入。事与愿违，却因塑料桶占据了耐腐蚀功能的优点而使钢桶相对逊色。钢桶业认识到了这一点，正纷纷制定以较少的投入完成高质量的内、外涂层的发展计划。

4)对钢桶的“零渗漏”的质量要求趋势。

对钢桶装运前的检验，《国际海运危规》提出了极严格的要求，以防止各种污染和事故。在商品竞争日趋激烈的形势下，用户更是要求对自己的产品的装运万无一失。对钢桶均已提出了零渗漏的要求。很多厂家已接受这一要求并以此为目标开展工作。

5)空钢桶的收集、收复、再利用、再循环系统的形成和完善是不可避免的发展趋势。如今，容器已不再考虑它们用后处理，任其锈蚀，任其污染。大批量的废弃钢桶的堆集和残余物流淌对环境产生影响已不再被容忍。无法处理的旧桶占着宝贵了地皮，也困扰着用户。产业部门，回收公司，修复公司已着手联合组建回收、修复、再利用的体系。

可以说，未来钢桶业的兴衰很大程度上要看这个循环系统能否正常运转。

(3)下阶段钢桶发展的目标

基于以上的分析，钢桶下一个阶段的发展，除保证适度的提高生产能力外，关键是要把力量下在提高钢桶的质量，针对上面提出的新的功能要求进行技术开发。同时要深入研究钢桶的理想生命周期及为此建立的实施体系。 （当然钢桶的成本问题，宣传问题、销售问题都很重要，应给予足够的重．视。本文不作更多的论述） 。

1)钢桶质量和功能?目标取向

①一体化。可对桶的零渗漏作出保证，通过以下技术改造加以实现。

●激光焊接钢桶环缝代替目前的卷边咬口。这一新技术已在芝加哥的特雷拉公司试口。这一新技术已在芝加哥的特雷拉公司试制成功。由于有激光焊接，钢桶经受住对I类危险品包装的各项试验项目而无任何破裂6顶部、底部和桶边都保持完好。此工艺在杜绝环缝渗漏上是理想的。激光焊接技术，要求高，设备复杂且投资高，有待于进一步研究，稳步投入。

●无卷边封闭器。这一设计创新是艾文斯在美国工业杂志上报道的。在桶盖上冲孔、翻边、攻丝以代替传统的分离式封闭器的组装e；由于2个分离的组装件从容器上消失了，无须垫圈密封，使桶口部位的渗漏的可能性极大地减少。在跌落试验中，艾文斯一体化盖加上艾文斯塞子每次都能通过12英尺高度落下的试验。甚至直接跌落在卷边上。艾文斯一体化盖的另一个贡献是易倒净桶内装物。因为没有了分离件阻碍内装物流向开口，故有利于内装物的排出。钢桶的研究人员正在对各种细节进行研究，并正在开发从桶盖上延伸下来的配件。

②钢桶内装物排净性取向

●研究人员通过对桶翻转使2”开口位于最低处（倾斜10度），桶的内装物可排净到50ml以下的试验。提出改变桶盖的设计以使残留物控制在50rnl以内的计划。鲁塞尔一斯坦利的DDD（理想的可排净的桶）采用“毛瑟设计”即改变原有平桶盖形式，使外缘和中心地区向2v开口倾斜，液体直接流进排净通道，使桶内残留物降到了50ml以下。

●柔韧内衬的创造性使用。柔韧内衬一般有两种：内插和内衬。内插通常是真空成形或吹塑，壁厚0.25～0.65mm，可折叠。内衬的壁厚0.12～0.25mm，很柔软。闭口内衬的概念由史夫特·克林公司提出。目的在于专门为收取和控制桶内残留物。它使用相当少量的阻隔薄膜把包装材料与内装物分开。被称做外部可拆式桶内衬的闭口内衬提供了一种把粘结性强的残留物完全脱离的方法。在克林公司和CDF公司使用后，通过产1昂追踪，用户、修复商、回收商对此反映极为良好——使工业废料最少化多有效地控制了桶内残留物（因内衬可抽出桶外）；最大限度地进行钢桶回收和重复使用多避免内装物与钢桶表层直接接触，增强了产品的安全保障多有益于环城氐?层次的研究在于对内衬制作工艺的复杂化加以改进，阻隔材料的改进及更有效的排出口设计。

③用于钢桶内壁的高防腐性涂料，高化学稳定性涂料的开发和应用。桶装的强腐蚀性产品，高洁度的精细化工产品、食品、半导体相关工业产品与日俱增。将使带内涂层钢桶的销售比例上升为首位。研究人员正在开发将水性涂料和聚乙烯粉末涂料，用于钢桶的内、外壁的系列化涂料，制定了标准及施工技术，并不过多地增加成本，以利于与蒸蒸日上的塑料桶开展竞争，稳住钢桶的市场。

④钢桶零渗漏的质量保证。采用国际危险品包装规定的世界性趋势正在形成。钢桶将首当其冲。泄漏意味着潜在事故和具有包装产品责任。显然，泄漏测试对生产高质量的钢桶十分重要，而严格的质量控制更为重要。

●质量控制的想法正通过质量保证ISO-9000（关于质量管理和质量保证的一系列5个国际标准）在全世界得到发展并实行。在IS0-9000质量管理控制，确保生产高品质钢桶，从而提供更多的商业机会。欧洲共同体己经通过执行IS0-9000质量标准把SPC（统计过程控制）带到一个新水平。北美与日本也正全力推进执行IS0-9000标准的进程。在我国一些钢桶企业也制定了符合ISO标准的实施标准。这将成为钢桶零渗漏的最基本保证。

●新型钢桶渗漏检测装置的应用。因传统的钢桶渗漏检测设备常常出现“漏检”，致部分渗漏钢桶在市场上流通。已有很多钢桶生产线安装了执行现有统计过程控制(SPC)和质量管理程序的先进的渗漏检测，设备。逐渐推广使用氦或压力区别检测器，将“漏检”数量趋近于零。从而使市场上流通的桶的渗漏机会也趋近于零。

2)钢桶修复——再到利用的目标取向

为保持钢桶的持续发展与繁荣，必须平稳、高效地促进钢桶再循环与钢材再利用，它们均被称为钢桶的生命循环。这是近期内钢桶业普遍关注的社会问题。在欧共体、美国、日本这种循环已经逐步形成社会化体系。生产厂、经营商、回收商和处理商有序地工作，使钢桶的生命循环逐步得以实现。这一点对多数国家还是个需要解决的问题（如在我国，还未有很象样的钢桶再生厂）。然而即使在先进的工业国中也遇到阻碍再利用的问题。如桶内残余物的多样化，规格不统一等均给修复和再利用带来困难。美国的万里尔公司，阿斯特拉公司所建立的空桶收集统，取得了很好的经验，很值得推广。最终的解决还必须得到社会的支持。

3)国际合作的必然性。在国际贸易日趋扩大的形式下，钢桶应能够安全运输化学品，跨越国界，并在进口地进行再利用。为此，国际标准化和统一化（如规格统一和度量统—一等）将变得十分重要。这当然受各国实际条件的限制，需要很长时间协调。为了钢桶成为世界性的包装，开展国际性的技术交流，传递管理信息，进行国际合作，互相提高，才可能使钢桶向更高层次发展，把握住市场的主动权。这也是一个必然性的趋势。

在完成了上面的论述之后，我们必须十分明智地了解并响应那些由我们的客户的需求驱使的趋势，除提供超洁，零渗漏，耐腐蚀的钢桶外还要符合环境和运输的要求。这不仅决定我们单个企业的前途，同时也将决定我们整个行业的命运。