Прымяненне і распрацоўка поліпрапілену для тэрмафармавання ў галіне ўпакоўкі

1. Асноўныя прынцыпы і характарыстыкі тэрмафармавання

Тэрмафармаванне — гэта спецыяльны метад апрацоўкі пластмас, які дазваляе ператварыць тэрмапластычныя лісты ў розныя вырабы. Тэрмапластычны ліст награваецца да размякчэння, а затым падвяргаецца ціску (вакуум або станоўчы ціск), каб тэрмапластычны ліст уздзейнічаў на паверхню формы, каб атрымаць форму, падобную да формы паверхні формы. Пасля астуджэння і фарміравання выраб абразаецца, каб атрымаць патрэбную форму. Тэрмафармаванне з'яўляецца хуткім і аднастайным, з кароткім цыклам фармавання і нізкім коштам формы, падыходзіць для аўтаматызацыі і мае працяглы час вытворчасці, і лічыцца найбольш эфектыўным метадам апрацоўкі з самай нізкай сабекоштам сярод метадаў фармавання пластмас. Асабліва дзякуючы пастаяннаму ўдасканаленню працэсаў і абсталявання для тэрмафармавання, а таксама ўмяшанню камп'ютэрнага мадэлявання, тэрмафармаванне стала асноўным метадам апрацоўкі, які канкуруе з ліццём пад ціскам і выдзіманнем. У апошнія гады былі дасягнуты новыя дасягненні ў абсталяванні для тэрмафармавання. Цзімін прадставіў абсталяванне і працэсы тэрмафармавання, прадстаўленыя на выставе K2013 у Германіі, дзе хуткасць, універсальнасць, тэхналогія кіравання і зніжэнне выдаткаў сталі ключавымі тэмамі для новага абсталявання для тэрмафармавання ў ўпакоўцы і прамысловасці.

Асноўнымі тыпамі тэрмафармавання з'яўляюцца: вакуумнае фармаванне, фармаванне пад ціскам, фармаванне з дапамогай плунжера і іх камбінацыі. На рынку з'яўляецца ўсё больш і больш тэрмафармаваных вырабаў, такіх як кубкі, талеркі, падносы для ежы, цацкі, кепкі і шлемы, дэталі бытавой тэхнікі, а таксама аўтамабільныя дэталі, архітэктурныя дэкаратыўныя элементы, хімічнае абсталяванне і г.д. У параўнанні з ліццём пад ціскам, тэрмафармаванне мае перавагі высокай эфектыўнасці вытворчасці, нізкіх інвестыцый у абсталяванне і магчымасці вырабляць вырабы з вялікай плошчай паверхні. Асноўнымі пластмасамі, якія выкарыстоўваюцца ў тэрмафармаванні, з'яўляюцца полістырол (PS), полівінілхларыд (PVC), поліалефіны, такія як PE, PP, поліакрылаты (PMMA) і цэлюлоза, такая як нітрацэлюлоза (NC), ацэтат цэлюлозы (CA) і г.д. Інжынерныя пластмасы, такія якакрыланітрыл-бутадыен-стырол (АБС)таксама выкарыстоўваюцца. Стырольны пластык (ABS), полікарбанат (PC) і г.д. Распрацоўка высокапрадукцыйнага PP, такога як высокая празрыстасць, высокая трываласць расплаву і нізкая дэфармацыя, спрыяла прымяненню і развіццю PP у галіне тэрмафармавання.

2. Стан айчыннага рынку тэрмафармавальнай упакоўкі

Існуе больш за 3,000 айчынных кампаній па тэрмафармавальнай упакоўцы, з якіх больш за 300 маюць гадавую вытворчасць больш за 1,000 тон. Каля 70% заводаў з гадавой вытворчай магутнасцю ў тысячы тон вырабляюць лісты самастойна і інтэгруюць тэрмафармаваную прадукцыю. PS (OPS) і поліэтылентэрэфталат (ПЭТ) з'яўляюцца асноўнымі ліштамі, якія пастаўляюцца на аўтсорсінг, у той час як некаторыя магутныя заводы вырабляюць уласныя лісты з PP, PS і PVC, а невялікія заводы перадаюць свае лісты на аўтсорсінг. Тэрмафармаваная прадукцыя ў асноўным выкарыстоўваецца ў харчовай упакоўцы, нехарчовай упакоўцы і нарэзаных лістах, прычым патрабаванні да сыравіны адрозніваюцца ў залежнасці ад прымянення.

3. Распрацоўка поліпрапілену для тэрмафармавання

Ужыванне поліпрапілену ў Кітаі пачалося ў 1990-х гадах і ў апошнія гады хутка развіваецца, штогадовы тэмп росту складае каля 10%. У цяперашні час у Кітаі існуе шмат буйных і вядомых вытворцаў пластыкавай упакоўкі для тэрмафармавання, такіх як Japan Central Chemical, якія пабудавалі заводы ў Кітаі і запусцілі іх у вытворчасць, а іх прадукцыя ў асноўным арыентавана на сярэднюю і высокую якасць пластыкавай упакоўкі для тэрмафармавання. У цяперашні час у Кітаі не хапае спецыяльных поліпрапіленавых матэрыялаў, спецыяльна прызначаных для працэсу тэрмафармавання. Айчынныя вытворцы прадукцыі для тэрмафармавання звычайна закупляюць T30S і іншыя мадыфікаваныя смалы агульнага прызначэння, але прадукцыя, атрыманая шляхам постмадыфікацыі і прамысловай вытворчасці, мае нераўнамерны кантроль дабавак, трываласць не адпавядае патрабаванням, нераўнамерная таўшчыня сценак кантэйнераў пры тэрмафармаванні, экструзійнае пакрыццё, каландраванне краёў і іншыя праблемы, якія абмяжоўваюць высокую якасць і высокія патрабаванні да ўжывання, а таксама абмяжоўваюць эфектыўнасць вытворчасці прадпрыемстваў па перапрацоўцы.

Замежныя спецыяльныя матэрыялы для тэрмафармавання ў асноўным уяўляюць сабой гомапалімеры, празрыстыя выпадковыя сапалімеры — радзей, а некаторыя маркі маюць працяглыя цыклы імпарту, таму айчынныя вытворцы тэрмафармавання рэдка выкарыстоўваюць імпартныя матэрыялы. Існуючая вытворчасць лістоў вытворцамі тэрмафармавальнай прадукцыі ў асноўным складаецца з лістоў шырынёй 600 мм, але з развіццём тэхналогіі ліцця шырыня ліста павялічваецца, максімальная шырыня можа перавышаць 1000 мм, таму патрабаванні да ўстойлівасці ліста да плаўлення становяцца вышэйшымі. Рашэннем у галіне тэрмафармавання з'яўляецца даданне пэўнага працэнта поліэтылену высокай шчыльнасці (PE-HD) да звычайнага PP для паляпшэння ўстойлівасці ліста да прагіну расплаву, але гэты метад прывядзе да нераўнамернага змешвання і абмежаванай празрыстасці прадукцыі. Айчынная прамысловасць тэрмафармавання мае ўсё больш востры попыт на сыравіну з PP з высокімі характарыстыкамі і звышвысокай празрыстасцю.
Да 2012 года даследаванні і распрацоўкі высокапразрыстых тэрмафармавальных матэрыялаў у Кітаі былі адносна адсталымі. У той час сітуацыя з даследаваннямі і распрацоўкамі айчынных спецыяльных тэрмафармавальных матэрыялаў прыведзена ў табліцы 2.

Ні адзін з гэтых спецыяльных матэрыялаў не быў дадаткова дапрацаваны для атрымання больш высокай трываласці расплаву і больш шырокага размеркавання малекулярнай масы, неабходных для тэрмафармавання, а некаторыя не вырабляліся ў вялікіх маштабах.

У апошнія гады кампанія «Tianjin Petrochemical» працягвае распрацоўваць спецыяльныя матэрыялы ў галіне тэрмафармавання поліпрапілену і дасягнула значных эканамічных і сацыяльных выгод, дадаўшы яркіх фарбаў у гэтую нішавую вобласць тэрмафармавання.

У табліцы 4 паказаны спецыяльныя поліпрапіленавыя матэрыялы для тэрмафармавання, распрацаваныя некалькімі нафтахімічнымі заводамі ў апошнія гады, якія распрацаваны кампаніяй Shanghai Ru Xia New Material і кожным нафтахімічным заводам для розных патрэб у розных сегментах тэрмафармавання. Вытворцы прадукцыі для тэрмафармавання шырока размеркаваны, канцэнтрацыя ў галіны нізкая, мала прадпрыемстваў вышэйшага маштабу, а попыт на прадукцыю дыверсіфікаваны, і нафтахімічныя заводы маюць свае ўласныя планы па складанні вытворчасці, таму ўсё яшчэ існуюць некаторыя цяжкасці з добрай каардынацыяй паміж вытворцамі і пастаўшчыкамі, але кірунак развіцця галіны тэрмафармавання заключаецца ў тым, каб, з аднаго боку, вырабляць дыферэнцыяваную прадукцыю, а з другога — выкарыстоўваць спецыяльныя матэрыялы для вытворчасці, каб палепшыць якасць прадукцыі і павысіць яе стабільнасць. Распрацоўка і ўжыванне спецыяльных матэрыялаў для тэрмафармавання па-ранейшаму перспектыўныя.