- Пластмассы являются ключевыми материалами для промышленности, популярными благодаря своей высокой прочности, гибкости применения и привлекательной цене.
- Развитие технологий переработки и инновации в области материалов позволяют адаптировать пластмассы к потребностям пищевой, химической и упаковочной промышленности.
- Экологические вызовы и растущий акцент на экономику замкнутого цикла ускоряют развитие устойчивых пластмасс и технологий переработки.
Пластмассы — основа современной промышленности: от упаковки и бытовой техники до автомобильных компонентов, медицинского оборудования и пищевых компонентов. Их значение постоянно растет благодаря сочетанию низкой себестоимости, высокой производительности и широкого спектра свойств. Узнайте, как производятся пластмассы и как их можно использовать в различных промышленных сферах.
Что такое пластмассы?
Пластмассы — это полимерные материалы, получаемые путем химического синтеза. В их основе лежат полимеры, то есть макромолекулярные соединения, состоящие из повторяющихся единиц — мономеров. Они могут быть синтетическими соединениями или модифицированными природными полимерами. Пластмассы также могут содержать добавки, такие как УФ-стабилизаторы или красители. По своим свойствам эти материалы могут быть гибкими, твердыми, термостойкими или легко поддающимися формовке.
Основным сырьем для производства пластмасс являются
- нефть (наиболее важный источник этилена, пропилена и других мономеров),
- природный газ
- биомасса (для биопластиков),
- переработанное вторичное сырье.
Процесс производства пластмасс
Производство пластмасс — это многоступенчатый нефтехимический процесс. В результате получаются пластиковые гранулы, которые можно подвергать дальнейшей переработке. Давайте рассмотрим по очереди каждую стадию процесса.
Дистилляция сырой нефти
Производство начинается с дистилляции сырой нефти. Этот процесс происходит в печи нефтеперерабатывающего завода, в результате чего образуются фракции сырой нефти с различными точками кипения и весом. Под воздействием нагрева каждая фракция испаряется, а затем конденсируется при соответствующей температуре, что позволяет их разделить.
Разделение тяжелой парафиновой фракции
Тяжелый парафин — одна из самых ценных фракций для полимерной промышленности. Нафта подвергается дальнейшей переработке, где соответствующие компоненты отделяются для получения мономеров — в основном ненасыщенных углеводородов, таких как этилен и пропилен.
Крекинг
Крекинг (термический или каталитический) используется для разложения более тяжелых фракций на более легкие соединения, известные как мономеры. Именно из них образуются наиболее распространенные полимеры: полиэтилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), полиэстер (PET) и многие другие.
Полимеризация — конденсация или присоединение
На следующем этапе мономеры соединяются вместе, образуя длинные полимерные цепи. Этот процесс, известный как полимеризация, происходит в реакторах, где температура и давление строго контролируются, в присутствии катализатора, характерного для данного материала. В зависимости от типа мономера используется аддитивная или конденсационная полимеризация.
Добавки и гранулирование
В полимер добавляются любые модифицирующие добавки, такие как стабилизаторы, пластификаторы или красители, которые изменяют свойства полимера. Затем полимер гранулируется, и полученные гранулы отправляются на заводы по переработке пластмасс.
Процесс создания биопластиков может включать в себя процессы ферментации, а производство пластика из переработанных пластиковых отходов требует предварительного превращения в регранулят.
Методы преобразования пластмасс
Разнообразие областей применения пластмасс требует использования различных методов для придания гранулам нужной формы. В основном переработка пластмасс включает в себя перечисленные ниже методы.
Литье под давлением
Это наиболее распространенная технология, которая предполагает подачу расплавленного полимера в форму под высоким давлением. После охлаждения полимер принимает форму формы. Эта технология используется для производства упаковки, а также компонентов сложной формы (электронных деталей, корпусов оборудования).
Экструзия
Также известная как экструзия, представляет собой непрерывный процесс, при котором полимер продавливается через сопло соответствующего сечения. В результате этого процесса получаются длинные компоненты, такие как профили, пленки, трубки, волокна или гранулы с постоянным сечением.
Термоформование
При этом лист пластика нагревается до определенной температуры и деформируется в форме для получения желаемой формы. Этот процесс быстрый, относительно недорогой и может использоваться для создания тонкостенных изделий. В основном он используется для производства упаковки (стаканчиков, лотков, контейнеров, блистеров) и крупных деталей (например, кузовов легковых автомобилей, приборных панелей, облицовки холодильников или пластиковых поддонов).
Виды пластмасс и их применение в различных отраслях промышленности
По своим свойствам пластмассы можно разделить на следующие категории
- термопласты — они размягчаются и плавятся под воздействием тепла и подлежат вторичной переработке (например, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид);
- термореактивные пластмассы — они плавятся и нерастворимы (например, смолы);
- эластомеры — обладают высокой деформативностью при комнатной температуре, им можно придать произвольную форму;
- пластомеры — имеют низкую деформацию.
Пластмассы характеризуются широким спектром свойств, что позволяет использовать их для целого ряда применений в самых разных отраслях.
Пищевая промышленность
Пластмассы, используемые в пищевой промышленности, отличаются высокой чистотой, стабильностью, химической стойкостью и соответствием нормам, регулирующим контакт с пищевыми продуктами. Наиболее популярными являются :
- ПЭТ — используется для изготовления бутылок и контейнеров,
- ПЭ и ПП (полиэтилен и полипропилен) — используются для производства пленок, крышек и упаковки,
- PA — используется для производства барьерных пленок,
- PS — используется для производства одноразовых стаканчиков и подносов для еды.
Упаковочная промышленность
Упаковочная промышленность — крупнейший в мире потребитель пластмасс. Используются и производятся материалы с различными механическими, барьерными и визуальными свойствами:
- ПЭВД — пленки и пакеты,
- ПНД — банки и бутылки
- ПП — пищевая и косметическая тара,
- ПЭТ — прозрачные бутылки, лотки.
Химическая промышленность
В этой отрасли важна устойчивость к коррозии и воздействию химических веществ. Полученные продукты используются, в частности, в строительстве и автомобильной промышленности. Пластмассы, такие как :
- ПВХ — системы трубопроводов, резервуары,
- PP — компоненты для химических насосов и фитингов,
- PTFE — уплотнения, невпитывающие покрытия.
Если вы заинтересованы в любой из вышеперечисленных отраслей, ознакомьтесь с ассортиментом пластиков и сырья для их производства от Foodcom.
Тенденции и инновации в производстве пластмасс
Основные тенденции рынка, инновации в производстве пластмасс и современные технологии переработки пластмасс представлены ниже:
- биополимеры и биопластики — альтернатива традиционным пластмассам на основе нефти;
- модификации полимеров для повышения прочности, гибкости и барьерных свойств;
- химическая переработка пластмасс для извлечения высокоценных мономеров;
- устойчивые пластмассы.
Экология и отходы: проблемы и решения для устойчивого развития
Растущая проблема пластиковых отходов заставляет вносить изменения в сектор производства пластмасс. Прежде всего, необходимо развивать вторичную переработку и использование возобновляемого и биоразлагаемого сырья. Ответ может быть следующим:
- регранулят из переработанных материалов,
- биоразлагаемые пластики,
- разработка упаковки для вторичной переработки,
- уменьшение массы материалов,
- развитие химической переработки,
- технологии сортировки и идентификации полимеров,
- производство изделий с длительным сроком службы.
Роль пластмасс в цепочке поставок и возможности сотрудничества с Foodcom
Пластмассы для бизнеса составляют основу производственных мощностей во многих отраслях промышленности. Доступ к стабильным поставкам мономеров, полимеров и добавок имеет решающее значение для пищевой, химической, упаковочной, строительной и автомобильной промышленности.
Будучи опытным поставщиком пластикового сырья, компания Foodcom предлагает широкий ассортимент продукции в категории «Промышленная химия и полимеры», охватывающей как базовые пластмассы, так и специализированное сырье. Сотрудничество с компанией обеспечивает доступ к проверенному сырью, помощь в выборе материалов и, прежде всего, стабильность поставок в условиях динамично меняющейся рыночной ситуации.
