Aplikasyon at Pag-unlad ng Polypropylene para sa Thermoforming sa Larangan ng Packaging

1. Mga pangunahing prinsipyo at katangian ng thermoforming

Ang Thermoforming ay isang espesyal na paraan ng pagproseso ng plastik upang iproseso ang mga thermoplastic sheet upang maging iba't ibang produkto. Ang thermoplastic sheet ay pinainit upang lumambot at pagkatapos ay binibigyan ng presyon (vacuum o positive pressure) upang ang thermoplastic sheet ay kumilos sa ibabaw ng molde upang makakuha ng hugis na katulad ng sa ibabaw ng molde, at pagkatapos lumamig at mahubog, ang produkto ay pinuputol upang makuha ang ninanais na hugis. Ang Thermoforming ay mabilis at pare-pareho, na may maikling oras ng pag-ikot ng paghubog at mababang gastos sa molde, angkop para sa automation at mahabang oras ng produksyon, at itinuturing na pinaka-epektibong paraan ng pagproseso na may pinakamababang unit cost sa mga paraan ng paghubog ng plastik. Lalo na sa patuloy na pagpapabuti ng proseso at kagamitan sa thermoforming at ang interbensyon ng computer simulation, ang thermoforming ay naging pangunahing paraan ng pagproseso na nakikipagkumpitensya sa injection at blow molding. Sa mga nakaraang taon, may mga bagong pagsulong na nagawa sa kagamitan sa pagproseso ng thermoforming. Ipinakilala ni Jimin ang mga kagamitan at proseso ng thermoforming na ipinakita sa K2013 sa Germany, kung saan ang bilis, versatility, teknolohiya sa pagkontrol at pagbawas ng gastos ay naging pangunahing tema para sa mga bagong kagamitan para sa thermoforming sa packaging at industriya.

Ang mga pangunahing uri ng thermoforming ay: vacuum forming, pressure forming, plunger-assisted forming at mga kombinasyon ng mga ito. Parami nang parami ang mga produktong thermoformed sa merkado, tulad ng mga tasa, plato, tray ng pagkain, laruan, takip at helmet, mga piyesa ng kagamitan sa bahay pati na rin ang mga piyesa ng sasakyan, mga piyesang pangdekorasyon sa arkitektura, kagamitang kemikal, atbp. Kung ikukumpara sa injection molding, ang thermoforming ay may mga bentahe ng mataas na kahusayan sa produksyon, mababang pamumuhunan sa kagamitan at ang kakayahang gumawa ng mga produktong may malalaking surface area. Ang mga pangunahing plastik na ginagamit sa thermoforming ay polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), mga polyolefin tulad ng PE, PP, polyacrylates (PMMA) at cellulose tulad ng nitrocellulose (NC), cellulose acetate (CA), atbp. Ang mga engineering plastic tulad ngacrylonitrile-butadiene-styrene (ABS)ginagamit din. Styrene plastic (ABS), polycarbonate (PC), atbp. Ang pag-unlad ng high performance PP tulad ng mataas na transparency, mataas na melt strength at mababang warpage ay nagtaguyod ng aplikasyon at pag-unlad ng PP sa larangan ng thermoforming.

2. Katayuan ng Pamilihan ng Domestic Thermoforming Packaging

Mayroong mahigit 3,000 lokal na kumpanya ng thermoforming packaging, kung saan mahigit 300 sa mga ito ay may taunang output na mahigit 1,000 tonelada. Humigit-kumulang 70% ng mga pabrika na may taunang kapasidad sa produksyon na libu-libong tonelada ay mga self-produced sheet at integrator ng mga produktong thermoformed. Ang PS (OPS) at polyethylene terephthalate (PET) ang pangunahing outsourced sheet, habang ang ilang may kakayahang pabrika ay gumagawa ng sarili nilang PP, PS at PVC sheet at ang maliliit na pabrika ay nag-o-outsource ng kanilang mga sheet. Ang mga produktong thermoformed ay pangunahing ginagamit sa food packaging, non-food packaging at cut sheet, at ang mga kinakailangan para sa mga hilaw na materyales ay iba-iba sa bawat aplikasyon.

3. Pagbuo ng PP para sa thermoforming

Ang mga aplikasyon sa domestic PP thermoforming ay nagsimula noong dekada 1990 at mabilis na umuunlad nitong mga nakaraang taon, na may taunang rate ng paglago na humigit-kumulang 10%. Ngayon, maraming malalaki at sikat na tagagawa ng thermoforming plastic packaging sa Tsina, tulad ng Japan Central Chemical, na nagtayo ng mga planta sa Tsina at inilagay ang mga ito sa produksyon, at ang kanilang mga produkto ay pangunahing nakatuon sa mga medium at high-end na produktong plastic thermoforming packaging. Sa kasalukuyan, may kakulangan ng mga espesyal na materyales ng PP na partikular para sa proseso ng thermoforming sa Tsina. Ang mga tagagawa ng domestic thermoforming product ay karaniwang bumibili ng T30S at iba pang general-purpose resin na binago para magamit, ngunit ang mga produktong nakuha sa pamamagitan ng post-modification at industrial scale na produksyon ng mga produkto, mayroong hindi pantay na additive control, tensile properties na hindi nakakatugon sa mga kinakailangan, hindi pantay na kapal ng pader ng lalagyan sa thermoforming, extrusion coating calendering edge curling at iba pang mga problema, mahirap matugunan ang mataas na kalidad at mataas na mga kinakailangan ng mga kinakailangan sa aplikasyon, ngunit mahirap ding matugunan ang demand ng mataas na kalidad at mataas na mga kinakailangan, at nililimitahan din ang kahusayan ng produksyon ng mga downstream processing enterprise.

Ang mga espesyal na materyales sa thermoforming sa ibang bansa ay kadalasang homopolymer, mas kaunti ang transparent random copolymer, at ang ilang grado ay may mahahabang cycle ng pag-import, kaya ang mga lokal na tagagawa ng thermoforming sa ibaba ay bihirang gumamit ng mga imported na materyales. Ang kasalukuyang produksyon ng sheet ng mga tagagawa ng produktong thermoforming ay pangunahing 600 mm ang lapad, kasabay ng pag-unlad ng teknolohiya ng molding machine, ang lapad ng sheet ay tumataas, ang pinakamalawak ay maaaring higit sa 1000 mm, kaya ang kakayahang anti-melting ng sheet ay magharap ng mas mataas na mga kinakailangan. Ang solusyon sa industriya ng mga produkto sa ibaba ay ang pagdaragdag ng isang tiyak na porsyento ng high-density polyethylene (PE-HD) sa ordinaryong PP upang mapabuti ang resistensya ng melt sag ng sheet, ngunit ang pamamaraang ito ay magdudulot ng hindi pantay na paghahalo at limitadong transparency ng mga produkto. Ang lokal na industriya ng thermoforming ay may lalong agarang pangangailangan para sa mga hilaw na materyales ng PP na may mataas na performance at ultra-high transparency.
Bago ang 2012, ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mga materyales na may mataas na transparent na thermoforming sa Tsina ay medyo nahuhuli. Noong panahong iyon, ang sitwasyon ng R&D ng mga domestic thermoforming special material ay nakalista sa Table 2.

Wala sa mga espesyal na materyales na ito ang pinagtrabahuhan pa para sa mas mataas na lakas ng pagkatunaw at mas malawak na distribusyon ng bigat ng molekula na kinakailangan para sa pagproseso ng thermoforming, at ang ilan ay hindi pa nagagawa sa malawakang saklaw.

Sa mga nakaraang taon, ang Tianjin Petrochemical ay patuloy na bumuo ng mga espesyal na materyales sa larangan ng PP thermoforming, at nakamit ang mga makabuluhang benepisyong pang-ekonomiya at panlipunan, na nagdaragdag ng kulay sa natatanging larangang ito ng thermoforming.

Ipinapakita ng Talahanayan 4 ang mga espesyal na materyales na PP para sa thermoforming na binuo ng ilang planta ng petrochemical nitong mga nakaraang taon, na binuo ng Shanghai Ru Xia New Material at bawat planta ng petrochemical para sa iba't ibang pangangailangan sa iba't ibang segment ng thermoforming. Malawak ang ipinamamahaging mga tagagawa ng produktong thermoforming sa ibaba ng agos, mababa ang konsentrasyon ng industriya, kakaunti ang mga negosyong higit sa saklaw, at sari-sari ang pangangailangan para sa mga produktong downstream, at ang mga planta ng petrochemical ay may sariling mga plano para sa pag-iiskedyul ng produksyon, kaya mayroon pa ring ilang mga kahirapan sa pakikipag-ugnayan nang maayos sa upstream at downstream, ngunit ang direksyon ng pag-unlad ng industriya ng thermoforming ay ang paggawa ng magkakaibang mga produktong downstream sa isang banda, at ang paggamit ng mga espesyal na materyales para sa produksyon sa kabilang banda, upang mapabuti ang kalidad ng produkto at mapabuti ang katatagan ng kalidad ng produkto. Ang pag-unlad at paggamit ng mga espesyal na materyales para sa thermoforming ay nangangako pa rin.