Notkun og þróun pólýprópýlen til hitamótunar á umbúðasviðinu

1. Grunnreglur og einkenni hitamótunar

Hitamótun er sérstök plastvinnsluaðferð til að vinna úr hitaplastplötum í ýmsar vörur. Hitaplastplöturnar eru hitaðar til að mýkjast og síðan þrýsttar (lofttæmi eða jákvæður þrýstingur) til að láta hitaplastplötuna virka á yfirborð mótsins til að fá svipaða lögun og yfirborð mótsins, og eftir kælingu og mótun er varan snyrt til að fá þá lögun sem óskað er eftir. Hitamótun er hröð og einsleit, með stuttum mótunartíma og lágum mótunarkostnaði, hentug fyrir sjálfvirkni og langan framleiðslutíma, og er talin vera skilvirkasta vinnsluaðferðin með lægsta einingarkostnaðinn meðal plastmótunaraðferða. Sérstaklega með stöðugum umbótum á hitamótunarferlum og búnaði og inngripi tölvuhermunar hefur hitamótun orðið aðalvinnsluaðferðin sem keppir við sprautu- og blástursmótun. Á undanförnum árum hafa nýjar framfarir orðið í hitamótunarvinnslubúnaði. Jimin kynnti hitamótunarbúnað og ferli sem sýnd voru á K2013 í Þýskalandi, þar sem hraði, fjölhæfni, stjórntækni og kostnaðarlækkun hafa orðið lykilþemu fyrir nýjan búnað fyrir hitamótun í umbúðum og iðnaði.

Helstu gerðir hitamótunar eru: lofttæmismótun, þrýstimótun, stimpilmótun og samsetningar þeirra. Fleiri og fleiri hitamótaðar vörur eru á markaðnum, svo sem bollar, diskar, matarbakkar, leikföng, húfur og hjálmar, heimilistæki, svo og bílahlutir, byggingarlistarhlutir, efnabúnaður o.s.frv. Í samanburði við sprautumótun hefur hitamótun kost á mikilli framleiðsluhagkvæmni, lágri fjárfestingu í búnaði og getu til að framleiða vörur með stóru yfirborðsflatarmáli. Helstu plastefnin sem notuð eru í hitamótun eru pólýstýren (PS), pólývínýlklóríð (PVC), pólýólefín eins og PE, PP, pólýakrýlat (PMMA) og sellulósi eins og nítrósellulósi (NC), sellulósaasetat (CA) o.s.frv. Verkfræðiplast eins ogakrýlnítríl-bútadíen-stýren (ABS)eru einnig notuð. Stýrenplast (ABS), pólýkarbónat (PC) o.s.frv. Þróun hágæða PP með mikilli gegnsæi, miklum bræðslustyrk og litlum aflögun hefur stuðlað að notkun og þróun PP á sviði hitamótunar.

2. Staða á markaði fyrir hitamótandi umbúðir innanlands

Það eru yfir 3,000 fyrirtæki sem framleiða hitamótandi umbúðir innlend fyrirtækja, þar af eru yfir 300 með árlega framleiðslu upp á yfir 1,000 tonn. Um 70% verksmiðjanna, með árlega framleiðslugetu upp á þúsundir tonna, eru sjálfframleiddar plötur og framleiðendur hitamótaðra vara. PS (OPS) og pólýetýlen tereftalat (PET) eru helstu útvistuðu plöturnar, en sumar hæfar verksmiðjur framleiða sínar eigin PP, PS og PVC plötur og litlar verksmiðjur útvista plötum sínum. Hitamótaðar vörur eru aðallega notaðar í matvælaumbúðir, umbúðir sem ekki eru matvæli og skornar plötur, og kröfur um hráefni eru mismunandi eftir notkunarsviðum.

3. Þróun PP fyrir hitamótun

Innlendar hitamótunarvörur fyrir PP hófust á tíunda áratugnum og hafa þróast hratt á undanförnum árum, með um 10% árlegum vexti. Nú eru margir stórir og frægir framleiðendur hitamótunar á plastumbúðum í Kína, eins og Japan Central Chemical, sem hafa byggt verksmiðjur í Kína og sett þær í framleiðslu, og vörur þeirra eru aðallega einbeittar að meðalstórum og hágæða hitamótunarvörum fyrir plastumbúðir. Eins og er er skortur á sérstökum PP-efnum sérstaklega fyrir hitamótunarferli í Kína. Innlendir framleiðendur hitamótunarvara kaupa almennt T30S og önnur almennt notuð plastefni sem eru breytt til notkunar, en vörurnar sem fást með eftirbreytingum og iðnaðarframleiðslu eru ójöfn í aukefnastjórnun, togþol uppfyllir ekki kröfur, ójöfn veggþykkt íláta við hitamótun, útpressunarhúðun, beygjur á brúnum og önnur vandamál, sem gerir það erfitt að uppfylla kröfur um mikla gæði og mikla notkun, en það er einnig erfitt að uppfylla kröfur um mikla gæði og miklar kröfur og takmarkar einnig framleiðsluhagkvæmni niðurstreymisvinnslufyrirtækja.

Sérstök efni til hitamótunar erlendis eru að mestu leyti einsleit fjölliður, gegnsæjar handahófskenndar fjölliður eru sjaldgæfari og sumar tegundir hafa langan innflutningsferil, þannig að innlendir framleiðendur hitamótunar nota sjaldan innflutt efni. Núverandi framleiðsla hitamótunarframleiðenda er aðallega 600 mm breið plata, með framþróun mótunartækni eykst breidd platnanna og geta verið meira en 1000 mm breiðar, þannig að kröfur um bráðnunarþol platnanna eru meiri. Lausnin í framleiðsluiðnaðinum er að bæta ákveðnu hlutfalli af háþéttni pólýetýleni (PE-HD) við venjulegt PP til að bæta bráðnunarþol platnanna, en þessi aðferð mun leiða til ójafnrar blöndunar og takmarkaðs gegnsæis vara. Eftirspurn eftir hráefnum úr PP með mikilli afköstum og afar mikilli gegnsæi eykst í innlendum hitamótunariðnaði.
Fyrir árið 2012 var rannsóknir og þróun á mjög gegnsæjum hitamótunarefnum í Kína tiltölulega langt á eftir. Á þeim tíma er rannsóknar- og þróunarstaða innlendra sérstakra hitamótunarefna sýnd í töflu 2.

Ekkert af þessum sérhæfðu efnum hefur verið unnið frekar með til að ná þeim meiri bræðslustyrk og breiðari mólþyngdardreifingu sem krafist er fyrir hitamótun, og sum hafa ekki verið framleidd í stórum stíl.

Á undanförnum árum hefur Tianjin Petrochemical haldið áfram að þróa sérstök efni á sviði PP-hitamótunar og náð verulegum efnahagslegum og félagslegum ávinningi, sem bætir lit við þetta sérsvið hitamótunar.

Tafla 4 sýnir sérstök PP-efni fyrir hitamótun sem þróuð hafa verið af nokkrum efnaverksmiðjum í jarðolíu á undanförnum árum, og eru þróuð af Shanghai Ru Xia New Material og hverri efnaverksmiðju fyrir mismunandi kröfur í mismunandi geirum hitamótunar. Framleiðendur hitamótunarafurða í framleiðsluferlinu eru víða dreifðir, iðnaðarþéttni er lítil, það eru fá fyrirtæki yfir stærðargráðunni og eftirspurn eftir framleiðsluvörum er fjölbreytt og efnaverksmiðjurnar hafa sínar eigin áætlanir um framleiðsluáætlanir, þannig að það eru enn nokkrir erfiðleikar við að samræma vel við uppstreymis- og niðurstreymisfyrirtæki, en þróunarstefna hitamótunariðnaðarins er að framleiða aðgreindar niðurstreymisvörur annars vegar og að nota sérstök efni til framleiðslu hins vegar, til að bæta gæði vöru og auka stöðugleika gæða vörunnar. Þróun og notkun sérstakra efna fyrir hitamótun er enn efnileg.