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塑料的發(fā)明及發(fā)展回顧(下)
 
來源:中華包裝瓶網(wǎng)    編輯:zynljh    發(fā)表時間:2007/12/12 15:02:53 在線投稿
 
 
愛好體育運(yùn)動的人們也不會忘記塑料的好處。最早的人造塑料賽璐珞就是為了成為臺球原料而問世的,如今絕大部分球類、高爾夫球桿、釣魚桿、滑雪板等用具都是采用塑料制造的。
     2004年3月,德國2006年世界杯足球賽組委會在德國向公眾展示了一個巨大的足球模型,這個龐然大物是由乙烯一四氟乙烯共聚物(ETFE)制成的32塊塑料薄板構(gòu)成,高達(dá)20米,很輕,能輕易拆裝。在它內(nèi)部設(shè)有極具藝術(shù)性的大屏幕,運(yùn)用尖端技術(shù)設(shè)計的各種強(qiáng)光變幻多彩,還有實景圖像和各種人機(jī)對抗游戲。球體內(nèi)部可裝配20個像束頭、4800米多媒體電纜連線和40個揚(yáng)聲器系統(tǒng)。當(dāng)夜幕降臨,幾臺20000瓦的液晶顯示屏發(fā)出耀眼的光芒,給人以更遠(yuǎn)更廣的視覺效果。這個塑料足球模型在舉辦2006年世界杯賽的所有城市間巡回展示后引起了轟動。
     孩子們也是塑料制品的受益者,兒童玩具中有80%是用塑料制成的。
     歷史的發(fā)展證明,任何一種新材料的出現(xiàn),都會給人類的生活帶來翻天覆地的變化,都促進(jìn)了人類文明的巨大飛躍。從石器時代到青銅時代再到鐵器時代,都是以新材料的出現(xiàn)和使用為標(biāo)志的。
     20世紀(jì)以來以塑料為代表的高分子合成材料的出現(xiàn),使幾千年來的無機(jī)材料和金屬材料在它面前都顯得暗淡無光,任何一種材料都無法像塑料那樣,短短百年間就活躍在普通大眾的日常生活各個領(lǐng)域。正如倫敦科學(xué)博物館館長蘇珊·莫斯曼所說的,“塑料的故事是過去百年材料世界的核心線索之一。有了塑料,才有消費革命,收音機(jī)、電視、計算機(jī)、合成纖維、一次性用具才得以大量生產(chǎn)。”但也正因如此,人們已經(jīng)不再反復(fù)使用塑料,塑料成為用過即作為垃圾丟棄的消費品,即或是大型成型件,最后也會隨著產(chǎn)品的損壞而被丟棄。
     人類的這種嚴(yán)重浪費資源的做法給我們賴以生存的地球環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞也給人們自身的健康帶來了潛在的危害。
     說起塑料的危害,首當(dāng)其沖就是大家耳熟能詳?shù)摹鞍咨廴尽薄!鞍咨廴尽敝饕侨藗儼迅黝惿钏芰现破冯S意亂丟亂扔造成的,由于這些塑料制品難于降解處理,以致造成了城市環(huán)境的視覺污染,同時由于它們不能像草木一樣被生物降解,還常常引起動物誤食,并造成土壤環(huán)境惡化。
     1970年到1987年間,人們調(diào)查了太平洋海域的543只白額鹱等大型海鳥。由于它們分不清塑料與海草,竟在其中458頭胃中找到了塑料類物品,海龜?shù)奈钢幸灿小S捎谒芰现破吩趧游矬w內(nèi)無法被消化和分解,以致誤食后即能引起胃部不適、行動異常、生育繁殖能力下降,甚至死亡。我國的某些動物園就曾發(fā)生過動物誤食游人丟棄的塑料食品袋致死的不幸事件。農(nóng)田里的廢農(nóng)膜、塑料袋等也同樣會引起牲口誤食因厭食而死亡。此外,當(dāng)它們長期殘留在農(nóng)田中后,既會影響土壤透氣性,阻礙水分流動和作物根系發(fā)育,還會纏繞農(nóng)機(jī),影響田間作業(yè),長此下去又能影響深層土壤,使土壤環(huán)境惡化,進(jìn)而威脅人類生存。
     廢棄塑料對海洋的污染已經(jīng)成為國際性問題。海洋漂浮物中PS泡沫占22%,其它塑料占23%。這些廢棄塑料不但會纏住船只的螺旋漿,損壞船身和機(jī)器引起事故和停駛,給航運(yùn)造成重大損失,而每清除1噸海上垃圾要用去清除陸地垃圾10倍的花費。
     1995年香港為打撈4765.6噸海上垃圾,耗資1200萬港元。由玻璃鋼制成的中、小型船身,當(dāng)船只一旦報廢就很難處理。在日本每年約有3000只這類廢船被丟棄在港岸,既影響觀瞻,又影響漁業(yè),成為日本沿海的一大公害。
     不過科學(xué)家既然發(fā)明了塑料,總是會有辦法解決塑料污染的問題的。近年來歐美日等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始重視廢棄塑料的資源化,發(fā)展了多種廢棄塑料的利用方法,主要包括:穴1雪直接作為材料這是一種物理再循環(huán)。對于材料為PP、PE、PVC等廢棄的熱塑性塑料制品,可以在進(jìn)行分類、清洗后再通過加熱熔融,使其重新成為制品。然而收集到的廢塑料制品,常常由于所用材料無法迅速辨認(rèn)而給再利用帶來困難。比如極性的PVC與非極性的聚烯烴是不能很好混熔的,即或暫時熔在一起,也會很快破裂,而且即使是同一品種不同型號的塑料也不能發(fā)揮其應(yīng)有特性,因而廢塑料的分類成為再利用的一大障礙。為了解決上述困難,一些國家已經(jīng)開始在制品上印刷或模壓所用材料種類的標(biāo)志。最常見的可回收用塑料有:聚酯PET、高密度聚乙烯HDPE、聚氯乙烯PVC、低密度聚乙烯LDPE、聚丙烯PP和聚苯乙烯PS。對于熱固性塑料制品,由于它的不熔、不溶性,再利用的途徑主要是把它粉碎后加入粘合劑作為加熱成型產(chǎn)品的填料。
     (2)制單體和燃料油這是一種化學(xué)再循環(huán)。塑料用的合成樹脂都是由各種各樣的單體通過不同的聚合反應(yīng)制成的,如果能把聚合成的樹脂再轉(zhuǎn)變成單體,則被看成是一種絕對循環(huán),但目前只有有機(jī)玻璃(PMMA)的加熱分解和聚酯的醇解比較容易實現(xiàn)。不過,由聚烯烴類制取乙烯、丙烯等單體的工藝也在研制中。
     對于難制成單體的廢塑料可以用來制造燃料油,其方法是將它放入外熱式加熱爐內(nèi),以分子篩等硅鋁酸鹽為催化劑,在加熱到430℃~460℃時,即裂解成低分子的石油烴,再通過分餾便得到汽油、煤油、柴油等有用的液體燃料。但這時不應(yīng)使用含氯、含氮類廢塑料,否則會產(chǎn)生氯化氫、氫氰酸等有害氣體,腐蝕設(shè)備和污染環(huán)境。
     (3)制燃料氣這是一種熱再循環(huán),但嚴(yán)格地說它不是再循環(huán),只是有效地利用了燃燒時產(chǎn)生的熱能而已。所用的方法實際上是類似古老的燒木炭的熱裂化工藝,通過內(nèi)熱式反應(yīng)器來制造燃料氣體。熱裂后得到的氫和C1~C4氣體烴可直接供加熱燃燒。
     作為液體燃料的石油,如果先制成塑料,然后再燃燒廢棄的塑料,不但可以降低原油消耗,而且從做功效率來看也是極有意義的。
     塑料對人體健康的危害在20世紀(jì)60年代中期就開始引起人們的重視。從事PVC樹脂制造的工人常常會得一種被稱為“肢端骨溶解癥”的怪病,也就是這些工人手指前端的骨頭會慢慢溶化掉,而且還會出現(xiàn)手指麻木、刺痛等所謂白蠟癥(雷諾氏綜合癥)。專家們發(fā)現(xiàn)罪魁禍?zhǔn)资牵校郑盟芰现袣埓娴穆纫蚁﹩误w!當(dāng)人們接觸氯乙烯單體后就會發(fā)生手指、手腕、顏面浮腫,皮膚變厚、變僵、失去彈性和不能用力握物的皮膚硬化癥,同時還有人出現(xiàn)脾腫大、胃及食道靜脈瘤、肝損傷,門靜脈壓亢進(jìn)等癥狀。更可怕的是70年代后又在一些PVC生產(chǎn)廠中發(fā)現(xiàn)有人患有一種極少見的肝癌—肝臟血管肉瘤。此后業(yè)界雖然盡量控制PVC樹脂中單體的含量,但并未徹底解決,故在1975年美國首先提出禁止用PVC塑料包裝食品和飲料。后來人們用無毒的PE和PP塑料代替有毒的PVC食品袋,但在我國,有些小商販為了降低成本,把從非正規(guī)廠家買來的回收PVC做成的廉價彩色塑料袋當(dāng)作食品袋使用,對人們的身體健康造成了潛在的損害。因此我們應(yīng)該提醒大家,要正確使用塑料袋,不要用彩色塑料袋盛食品,也不要把熱騰騰的熟食放在塑料袋里,因為高溫下塑料袋中有毒的添加劑就會滲到我們的食品上,給我們的健康造成危害。我們應(yīng)當(dāng)盡量減少一次性塑料餐具的使用。任何一次性餐具不僅不利于環(huán)保,也是對資源的最大的浪費。我們在日常生活中,不應(yīng)過度依賴塑料袋。目前在歐美很多城市,禁用非生物降解塑料袋已經(jīng)成為法律被付諸實施,更多城市則采取超市塑料袋收費的限用措施來逼迫人們少用塑料袋。
     塑料與工業(yè)———相互依存
     塑料工業(yè)的發(fā)展離不開煤和石油。早期的塑料都是以煤化工為基礎(chǔ),從煤焦油中提取所需原料,后來隨著1936年石油催化裂化技術(shù)的開發(fā),以低分子烯烴為原料的塑料品種迅速發(fā)展壯大。

1941年美國研究成功由石油輕質(zhì)餾分催化重整制取芳烴的新工藝,開辟了苯、甲苯和二甲苯等重要芳烴的新來源(在此以前,芳烴主要來自煤的焦化過程),更加速了塑料工業(yè)以石油化工產(chǎn)品原料代替煤化工產(chǎn)品原料的進(jìn)程。戰(zhàn)后的歐洲也很快開始轉(zhuǎn)用石油化工產(chǎn)品用作塑料原料,并開發(fā)成功了一些關(guān)鍵性的新技術(shù),如20世紀(jì)50年代齊格勒-納塔催化劑發(fā)明及其在PE和PP生產(chǎn)中的應(yīng)用,這樣廉價的原料供應(yīng)、可靠又有發(fā)展?jié)摿Φ纳a(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用范圍三個因素的綜合,實現(xiàn)了由煤化工向石油化工的轉(zhuǎn)換,完成了化學(xué)工業(yè)發(fā)展史上的一次飛躍,進(jìn)而推動塑料工業(yè)的飛速發(fā)展。
     70年代后,隨著世界各國國民經(jīng)濟(jì)和石油化工業(yè)的發(fā)展,合成樹脂的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,工藝技術(shù)不斷提高,產(chǎn)品種類也不斷增加,到20世紀(jì)末塑料工業(yè)已成為對世界經(jīng)濟(jì)具有巨大影響的產(chǎn)業(yè)。可以說,塑料工業(yè)的飛速發(fā)展是站在石油化工的肩膀上。盡管如此,用于生產(chǎn)塑料的石油用量也僅占石油總量的不足10%。
     塑料工業(yè)本身包括三個生產(chǎn)系統(tǒng):塑料原料的生產(chǎn),塑料制品的加工,塑料成型機(jī)械穴包括模具雪的制造。三個生產(chǎn)系統(tǒng)互相依存,缺一不可。塑料原料指的是合成樹脂和各種塑料添加劑。合成樹脂在做成塑料之前只是無用的粉末、顆粒或液體,不過有的樹脂可直接用于加工成型,故常是塑料的同義語,因而前文所述的一些塑料品種的發(fā)明年份實際上是其合成樹脂的發(fā)明年代,合成樹脂的產(chǎn)量也基本就是塑料的產(chǎn)量。大部分塑料制品都是往合成樹脂中添加了增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑、阻燃劑等助劑以后做成。從最早的塑料開始,人們就已經(jīng)利用各種塑料添加劑,木屑作為填充劑使酚醛塑料更為結(jié)實耐用,如果沒有磷酸酯類高沸點溶劑的增塑作用,也許今天PVC還躺在化學(xué)家的實驗室里睡大覺,由此可見添加劑對塑料制品的質(zhì)量也起著重要作用。
     塑料加工工藝及塑料機(jī)械和模具對塑料制品的質(zhì)量也有舉足輕重的作用。
     塑料的成型加工是指由合成樹脂制成最終塑料制品的過程。加工方法(通常稱為塑料的一次加工)主要包括模壓成型、注射成型、擠出成型、吹塑成型等成型技術(shù)。不少塑料加工技術(shù)都由借鑒橡膠、金屬和陶瓷的加工而來。
     最早的塑料加工方法是模壓成型。這種成型方法可追溯到19世紀(jì)90年代,當(dāng)時由天然纖維素改性制成的硝酸纖維塑料———賽璐珞誕生之后,因其易燃,只能用模壓法制成塊狀物,再經(jīng)機(jī)械加工成片材,片材可用熱成型法加工。這種加工方式具有成型裝置簡單、設(shè)備投資小、模具結(jié)構(gòu)簡單等特點,在機(jī)械化、自動化生產(chǎn)高度發(fā)達(dá)的今天,仍是一種最為普及的生產(chǎn)手段之一。它特別適用于酚醛樹脂、脲醛樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性塑料的成型加工,也可用于熱塑性塑料的加工。此外,還有一種特殊形式的模壓方法,即先將粉狀塑料壓實,然后從模中取出料坯,放在爐中加熱至熔點,使塑料顆粒熔化成一個整體,冷卻后得制品或半成品。
     這種方法稱燒結(jié)成型,主要用于聚四氟乙烯和聚酰亞胺的成型。模壓成型的缺點是生產(chǎn)周期長,效率低,制品尺寸精度差。
     注射成型始于20世紀(jì)20年代,用于加工醋酸纖維素和聚苯乙烯,1952年往復(fù)螺桿式注射機(jī)的問世,使注射成型技術(shù)進(jìn)入到一個新的階段。如今注射成型技術(shù)發(fā)展到幾乎適用于所有的熱塑性塑料、某些熱固性塑料及泡沫塑料。這種工藝的成型周期短穴幾秒到幾分鐘雪,成型制品質(zhì)量可由幾克到幾十千克,能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此,適應(yīng)性強(qiáng),生產(chǎn)效率高。缺點是設(shè)備及模具成本高,注塑機(jī)清理較困難等。
     擠出成型的機(jī)械設(shè)備主要是擠出機(jī),包括單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)。這種成型技術(shù)最早在20世紀(jì)30年代中期研制成功,當(dāng)時用于軟PVC擠出成型,塑料專用的單螺桿擠出機(jī)相應(yīng)問世;1938年雙螺桿擠出機(jī)也投入生產(chǎn)。擠出成型的優(yōu)點是可擠出各種形狀的制品,生產(chǎn)效率高,可自動化、連續(xù)化生產(chǎn),因而廣泛用于熱塑性塑料制品的加工,比如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等,還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。擠出成型有時也用于熱固性塑料的成型,并可用于泡沫塑料的成型。
     吹塑技術(shù)從20世紀(jì)40年代首先開始用于生產(chǎn)聚乙烯中空制品。但是直到1979年以后,吹塑成型才進(jìn)入廣泛應(yīng)用的階段。可用于吹塑的材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、熱塑性聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等熔體指數(shù)為0.04—1.12的塑料。吹塑制品的應(yīng)用涉及到汽車、辦公設(shè)備、家用電器、醫(yī)療等方面。近年來多層吹塑技術(shù)也得到了較大的發(fā)展。與注射成型相比,吹塑的設(shè)備造價較低,適應(yīng)性較強(qiáng),可成型性能好穴如低應(yīng)力雪、可成型具有復(fù)雜起伏曲線穴形狀雪的制品,主要用于各種瓶、桶、壺類容器、薄膜及兒童玩具的制造。
     20世紀(jì)60到70年代,新發(fā)展起來了各種增強(qiáng)塑料新的成型方法,如纏繞、拉擠、片材模塑成型、反應(yīng)注射成型、結(jié)構(gòu)泡沫成型、異型材擠出成型、片材固相成型以及共擠出、共注塑等。進(jìn)入80年代,塑料加工向著高效、高速、高精度、節(jié)能、大型化或超小、超薄等方向發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)進(jìn)入這一領(lǐng)域,把整個塑料加工技術(shù)提高到一個新的水平。
     塑料制品的加工質(zhì)量在很大程度上決定于塑料機(jī)械(包括模具)。塑料機(jī)械主要有開煉機(jī)、密煉機(jī)、注塑機(jī)、擠出機(jī)和中空成型機(jī)等。世界各國政府特別是一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家,如德國、美國、意大利、日本等國政府都非常重視和支持塑料機(jī)械的發(fā)展。塑料機(jī)械產(chǎn)業(yè)也集中在這些國家和地區(qū)。據(jù)德國機(jī)械制造協(xié)會VDMA發(fā)布的報告,2005年德國塑料機(jī)械在全球市場所占份額為24.4%,比2003年的26.8%稍有下降熏但依然占據(jù)全球市場絕對領(lǐng)先地位,排名第二的意大利占12.7%,緊隨其后的是美國和日本。美國塑料成型機(jī)械產(chǎn)值連年減少,占世界總產(chǎn)值的比例由1999年的19.7%下降到2005年的9.4%。日本塑料機(jī)械占世界總產(chǎn)值的9.1%。近年來中國的塑料機(jī)械出口增長強(qiáng)勁,2005年在全球市場所占份額已達(dá)到12.4%,與排名第二的意大利非常接近。
     開煉機(jī)即雙輥筒煉塑機(jī),亦稱開放式煉塑機(jī),是塑料機(jī)械中最基本的一種設(shè)備。它主要用于塑料的混煉、為壓延機(jī)喂料和配合煉機(jī)壓片使用。目前世界各主要工業(yè)國家開煉機(jī)的生產(chǎn)早已形成系列,規(guī)格、尺寸、外形大致相似。
     密煉機(jī)亦稱密閉式煉塑機(jī),主要用于塑料的混煉及其它物料的混合等。對上述用途,密煉機(jī)完全可以代替開煉機(jī),且生產(chǎn)效率和自動化水平大大提高,勞動條件得以改善。目前世界主要工業(yè)國家密煉機(jī)的生產(chǎn)都已形成系列,基本上有4種類型:穴1雪以美國法勒爾-伯明翰公司生產(chǎn)的本伯里式為代表的F系列;穴2雪以德國維爾納·普弗萊特勒公司的產(chǎn)品為代表的GK系列;穴3雪以英國弗蘭西斯·肖公司產(chǎn)品為代表的K系列;穴4雪以日本森山制作所生產(chǎn)的產(chǎn)品為代表的MS系列。
     20世紀(jì)90年代以來,這4種類型密煉機(jī)都在向快速、高壓、大容量和加料與操作程序自動化方向發(fā)展。總體上來說,前3種系列的密煉機(jī)基本結(jié)構(gòu)相近,第4種MS系列的主要結(jié)構(gòu)與前3種系列相比有較大的變化。上述幾種密煉機(jī)按時間順序來講后者對前者既有借鑒與繼承,也有改進(jìn)和創(chuàng)新。在國際市場的競爭中,它們之間既有相互吸收,也有自我改進(jìn)和發(fā)展,各具特色。
     注塑機(jī)是塑料加工機(jī)械中的主要品種,工業(yè)發(fā)達(dá)國家的注塑機(jī)產(chǎn)量占塑機(jī)總量的50%~80%。近年來由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)對注射制品日益增長的需要,推動了注射成型技術(shù)水平的發(fā)展和提高。
     20世紀(jì)70年代后塑料制品在汽車、船舶、宇航、機(jī)械以及大型家用電器方面的廣泛應(yīng)用,使大型注塑機(jī)得到了迅速發(fā)展。
     80年代以來,CAD/CAE/CAPP/CAM計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在塑機(jī)制造業(yè)的廣泛采用,促進(jìn)了注塑機(jī)研發(fā)和制造水平的高速發(fā)展。由日本和德國一些知名公司生產(chǎn)的目前最先進(jìn)的全電動注塑機(jī),具有低能耗、高精度、低噪音的特點,且能大大提高生產(chǎn)率和降低成本。
     擠出機(jī)也是塑料機(jī)械的主要品種之一,占塑料機(jī)械總產(chǎn)值的31%,用擠出機(jī)加工的塑料制品占其總量的1/3左右。
     目前擠出機(jī)主要有單螺桿擠出機(jī)和雙螺桿擠出機(jī)。單螺桿擠出機(jī)無論作為塑化造粒機(jī)械還是成型加工機(jī)械都占有重要地位。雙螺桿擠出機(jī)喂料特性好,適用于粉料加工,且比單螺桿擠出機(jī)有更好的混煉、排氣、反應(yīng)和自潔功能,加工熱穩(wěn)定性差的塑料和共混料時更顯示出其優(yōu)越性。近些年來國外雙螺桿擠出機(jī)已經(jīng)有很大的發(fā)展,各種形式的雙螺桿擠出機(jī)已系列化和商品化,生產(chǎn)的廠商也較多。在雙螺桿擠出機(jī)的基礎(chǔ)上,為了更容易加工熱穩(wěn)定性差的共混料,有的廠家又開發(fā)出多螺桿擠出機(jī)如行星擠出機(jī)等。
     塑料機(jī)械和塑料制品在工業(yè)上的應(yīng)用主要包括包裝、建筑、交通、電子、農(nóng)業(yè)及醫(yī)療等方面。
     一、包裝行業(yè)在世界塑料工業(yè)中,用量最大的當(dāng)數(shù)包裝塑料。在許多國家,包裝塑料都占最大比例,比如巴西和哥倫比亞有51%的塑料用于包裝中,波利維亞的這一比例更是高達(dá)61%,意大利和芬蘭為45%。塑料的應(yīng)用是包裝發(fā)展史上的一次飛躍。由于塑料具有輕、便、優(yōu)、美四大優(yōu)點,在紙、塑、金屬、玻璃四大包裝材料中僅次于紙,位居第二。以美國為例,1998年包裝消費金額超過1212億美元,其中塑料包裝材料為397億美元,占32%。在歐洲,1996年包裝消費金額約1100億美元,塑料包裝占29%。在我國,2000年全國包裝總產(chǎn)值達(dá)2200億元,塑料包裝在所有包裝材料中也是排第二位占32.3%。紙僅能在運(yùn)輸袋和熟食攜帶包裝市場上繼續(xù)保持優(yōu)勢,而塑料在灌裝包裝薄膜和運(yùn)輸桶的硬質(zhì)容器包裝上顯出技術(shù)優(yōu)點和方便。塑料包裝制品種類繁多,一般可分為膜、袋、瓶、大型中空容器、淺盤和托盤等等。每一包裝形態(tài)又因為用途和所用材料不同而分為很多品種。從各種塑料包裝產(chǎn)品看,包裝薄膜的數(shù)量和金額都居首位,目前已占全球塑料消費總量的25%,其中主要是聚乙烯和聚丙烯。各種鮮貨、寵物食品、肉類、家禽類、海鮮類、速食等產(chǎn)品市場的快速成長促進(jìn)食品塑料包裝市場不斷擴(kuò)大。隨著社會整體生活水平的不斷提高,各種汽水、果汁、蔬菜、飲料所需的塑料容器需求量與日俱增。美國生產(chǎn)的果汁和蔬菜飲料中,塑料包裝容器在數(shù)量上占全部容器的30%,在各類容器中用量居首位。在碳酸飲料和牛奶的包裝容器中,塑料都占第2位。聚酯瓶具有良好的阻隔性,是近年來市場增長最快、最受注目的塑料包裝品種,在各種碳酸飲料、果汁、奶乳制品、茶飲料、礦泉水等包裝領(lǐng)域成為最主要的包裝材料,并在多個領(lǐng)域幾乎完全代替了玻璃包裝。
     PP透明包裝瓶的開發(fā)是近幾年國內(nèi)外塑料包裝的另一個熱點,可廣泛用于注吹、擠吹、擠壓、熱成型各種容器、食品、藥品瓶等,性價比適宜,是PS、ABS、PET、PE瓶的競爭對手。此外,塑料還廣泛用在醫(yī)藥包裝和化妝品包裝上。
     二、建筑行業(yè)塑料制品在建筑行業(yè)的應(yīng)用僅次于包裝行業(yè),有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,全球每年建筑工業(yè)消耗塑料大約在1000萬噸以上,占全球塑料總產(chǎn)量的25%。目前,塑料已與水泥、鋼鐵、木材統(tǒng)稱為四大建筑材料。塑料機(jī)械在建筑行業(yè)中,主要用來生產(chǎn)塑料異型材(塑鋼門窗)、建筑給水管(冷、熱水和供暖管、燃?xì)夤埽⒊青l(xiāng)供水管、市政排水管等。
     塑料門窗最早于1955年由德國開發(fā)成功。由于塑料門窗裝飾性好,保溫、隔熱、隔音、耐潮濕、耐腐蝕等方面均優(yōu)于木門窗和金屬門窗熏能在-40℃~70℃的環(huán)境溫度下使用三十年以上,而且生產(chǎn)能耗低,僅為鋼窗能耗的26%,是理想的代鋼、代木材料,目前在全世界得到廣泛應(yīng)用,在歐美日等國的市場普及率都在40%以上,我國政府也在三北和沿海地區(qū)大力推廣這種節(jié)能材料。目前塑料門窗主要采用改性PVC制成。
     PVC是目前建筑上使用最多的塑料制品,它成本低、產(chǎn)量大,耐久性較好,加入不同添加劑可加工成軟質(zhì)和硬質(zhì)的多種產(chǎn)品。硬PVC除了做門窗,還適于做給排水管道、瓦棱板、裝飾板、建筑零配件等。軟PVC可擠壓、注射成薄板、薄膜、管道、壁紙、墻紙、墻布、地板磚等,還可磨細(xì)懸浮于增塑劑中制成低粘度的增塑溶膠,作為噴塑或涂刷于屋面、金屬構(gòu)件上的防水防蝕材料。用軟PVC制成的止水帶適用于地下防水工程的變形縫處,抗腐蝕性能優(yōu)于金屬止水帶。
     PVC加入一定量的發(fā)泡劑還可制成PVC泡沫塑料,是一種新型軟質(zhì)保溫隔熱、吸聲防振材料。
     塑料管材代替鑄鐵管和鍍鋅鋼管,具有重量輕,水流阻力小,不結(jié)垢,安裝使用方便,耐腐蝕性好,使用壽命長等優(yōu)點。并且生產(chǎn)能耗低,如塑料上水管比傳統(tǒng)鋼管節(jié)能62%~75%,塑料排水管比鑄鐵管節(jié)能55%~68%;使用塑料管安裝費用約為鋼管的60%左右,材料費用僅為鋼管的30%~80%,生產(chǎn)能源可節(jié)省80%。因而在城市住宅建筑排水管應(yīng)用方面熏塑料管也占據(jù)了領(lǐng)先地位。目前的塑料管材質(zhì),除PVC外還有PE和PP及玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)。
     PE塑料管材的使用溫度范圍和PVC一樣,都不超過50℃,現(xiàn)在市場上最流行的PPR水管是PP塑料管的一種,可耐100℃熱水。
     GFRP是以不飽和聚酯、酚醛塑料或者氨基樹脂等熱固性樹脂為膠粘劑,以玻璃纖維制品為增強(qiáng)材料的塑料復(fù)合材料,適用于各種建筑物的屋面排水,也可用于工業(yè)、家庭廢水、污水的排水,還常用作衛(wèi)生潔具。用GFRP制成的衛(wèi)生潔具壁薄質(zhì)輕,強(qiáng)度高,耐水耐熱,耐化學(xué)腐蝕,經(jīng)久耐用。
     建筑上還常用PS泡沫塑料、PU泡沫塑料、脲醛泡沫塑料等作為隔熱隔音材料。此外,木塑復(fù)合建筑用材還可克服原木建材易吸水、易翹曲、易受細(xì)菌昆蟲侵蝕等缺點,而且加工、修飾方法多樣、簡便,可用于制成各種家具、鋪板、地角板、門窗等制品。
     芽美國SmartDeck公司是生產(chǎn)鋪板產(chǎn)品的龍頭企業(yè),該公司利用回收的牛奶罐、雜物袋和拉伸薄膜作為塑料組分,商業(yè)化生產(chǎn)木塑鋪板,很好地解決了塑料制品廢棄后帶來的環(huán)保問題。
     三、交通運(yùn)輸行業(yè)塑料及其復(fù)合材料在現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施方面,廣泛用于路基、高速公路護(hù)欄、各種交通標(biāo)識和標(biāo)牌,以及高速鐵路的鋼軌扣件穴包括絕緣板、墊和擋板座等雪、軌道填充材料及彈性枕木等部件。在交通運(yùn)輸工具方面,應(yīng)用塑料最多的是汽車。在鐵路機(jī)車上塑料則主要用于無油潤滑部件、制動盤摩擦片、車窗玻璃等。
     聚苯乙烯(PS)泡沫板材在國外作為路基填充材料已有30年歷史,在美國和歐洲已被普遍采用。
     PS泡沫板材在公路建設(shè)上的應(yīng)用,可有效改善路面質(zhì)量,更好地保證道路完好平坦,尤其是在一些特殊地段,如沼澤地帶、凍土地區(qū)、雨雪較多的山地。用PS泡沫板作路基填料費用低廉,維護(hù)工作量和費用也大大降低。另外,路基用PS泡沫板還可以采用包裝材料的回收料來制作,為包裝廢棄物尋找了一個合理的去處。
     纖維增強(qiáng)塑料(FRP)代替鋼材用作高速公路護(hù)欄,可以很好地解決公路鋼護(hù)欄銹蝕的問題,而且安裝方便,成本低,使用性能優(yōu)于鋼護(hù)欄,同時它也成為人們解決橋梁鋼筋銹蝕問題的一個重要選擇。
     FRP絕緣的特性使它還可代替鋼材制作道路照明用燈桿。
     FRP目前主要有3種,即碳纖維增強(qiáng)塑料CFRP、芳綸纖維增強(qiáng)塑料AFRP和玻璃纖維增強(qiáng)塑料GFRP。
     其中CFRP是迄今為止應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域最早、技術(shù)最成熟,用量最大的FRP。日本最早采用CFRP絞線作為先張預(yù)應(yīng)力筋修建了跨度576m、寬70m的Shinmia公路橋。近年來,國外又新建了很多不同型式的CFRP橋梁。因為CFRP能提供鋁合金大致相同的性能,還被廣泛用于各種航空航天工具的主要部位。
     GFRP因其優(yōu)異的性能現(xiàn)在也已經(jīng)廣泛用于各類橋梁的建設(shè),同時由于它能抗海生物附著,且可設(shè)計性好,整體性好,成型簡便,造價低,所制造的艦船維修保養(yǎng)方便,使得它已成為一種重要的船用材料。
     GFRP還大量使用在各種航空航天工具一些較為次要的部位。
     由聚碳酸酯穴PC雪制作的交通指揮燈、路標(biāo)燈燈罩,可以避免玻璃破碎傷人、更換燈罩不及時而影響市容等一系列問題。國外還在越野公路、山區(qū)道路上敷設(shè)PC反光道釘。這種道釘兩側(cè)貼上反光微珠,夜間可在汽車前燈照射下能夠形成二三百米的光帶,保證了行車安全。
     改性聚烯烴制品用于交通標(biāo)識制品在戶外使用,能承受風(fēng)、雨、煙霧、汽車尾氣、日光等外界因素的多重污染和侵蝕,也可承受一定應(yīng)力破壞。
     超韌PA塑料和FRP用在高速鐵路的軌道結(jié)構(gòu)中,可滿足耐低溫、抗沖擊、絕緣等要求。此外,塑料還用作可變墊板、電熱墊板、軌道填充材料、彈性枕木等零部件。美國2003年商業(yè)化生產(chǎn)一種命名為Tuff-Tie的鐵路用塑料軌枕,這種軌枕利用回收的HDPE材料,添加了50%的生石膏制造,可與原先的木軌枕一樣鋪設(shè)和使用,并有更佳的機(jī)械性能,成本更低穴價格是木軌枕的1/2雪,而使用壽命卻延長2~3倍,同時還解決了報廢的原木軌枕由于帶有防腐油產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。
     用在汽車上的塑料種類繁多,目前車用塑料的品種與所占比例大體為:聚丙烯21%、聚氨酯19.6%、PVC12.2%、FRP10.4%、ABS8%、尼龍7.8%、聚乙烯6%。從品種上看,聚烯烴材料因密度小、性能較好且成本低,近來有把汽車內(nèi)飾和外裝材料統(tǒng)一到聚烯烴材料的趨勢,因此其用量會有較大增長。聚氨酯由于原材料的多樣性,以及不同助劑和成型方法的使用,可制得符合汽車工業(yè)要求的不同類型的產(chǎn)品。目前聚氨酯泡沫塑料重點發(fā)展的車用制件包括座椅、保險杠、制動與輸油管件、儀表盤、門內(nèi)護(hù)板和主柱板、轎車復(fù)合型地毯、內(nèi)飾頂棚、隔音耐熱減震阻尼制品等。而聚氨酯彈性體則重點開發(fā)汽車傳動皮帶、油封、緩沖器、門窗封條、異型材膠帶、高承載輪胎等。聚氨酯涂料和膠粘劑在汽車工業(yè)的應(yīng)用也越來越廣,以膠粘劑為例,可用作擋風(fēng)玻璃膠、剎車蹄片膠、高強(qiáng)度壓敏膠帶以及行李箱、發(fā)動機(jī)蓋、內(nèi)飾件等的密封和粘結(jié)。
     ABS塑料因其強(qiáng)度高、剛性好、耐高溫、加工成型性好、尺寸穩(wěn)定、外觀質(zhì)量好等特點,在汽車零部件塑料化初期就已廣泛應(yīng)用。美國、西歐、日本在汽車上使用的ABS塑料約占其總量的20-25%。
     用在鐵道機(jī)車車輛上的塑料除了GFRP,主要是具有夾層結(jié)構(gòu)的塑料合金,其內(nèi)外塑料皮層的中間芯部采用有足夠厚度且有絕熱作用的泡沫塑料,可用于高速列車的流線型車頭,列車的門板、地板和天花板等內(nèi)飾件。與時速高達(dá)200km/h以上的高速列車制動相配套的新型制動盤則用特種工程塑料(指聚苯硫醚、聚酰亞胺等耐溫高、綜合性能好但價格貴、用量少的一類塑料)及其復(fù)合材料制作,以滿足摩擦系數(shù)穩(wěn)定,配方不含鉛、石棉等有害物質(zhì),耐溫達(dá)630℃以上等苛刻要求。
     PA或增韌增強(qiáng)聚苯硫醚代替金屬做機(jī)車發(fā)動機(jī)冷卻水泵的葉輪和進(jìn)水接盤,不僅避免了金屬的氣蝕現(xiàn)象,而且簡化了制造工藝,實現(xiàn)了輕量化,提高了生產(chǎn)效率,降低了成本。
     四、電子工業(yè)及其他塑料機(jī)械尤其是注塑機(jī),為電器、電子信息行業(yè)提供制造冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、錄像機(jī)、收錄機(jī)、電視機(jī)、音響、計算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、電話機(jī)、手機(jī)等產(chǎn)品的機(jī)殼、主配件等以及信息載體的各類光盤)的技術(shù)裝備。在這些方面應(yīng)用的塑料制品主要是通用工程塑料。所謂工程塑料是指與通用塑料穴PE、PP、PVC、PS、ABS等熱塑性塑料雪相比,可以作為結(jié)構(gòu)材料承受機(jī)械應(yīng)力,能在較寬的溫度范圍和較為苛刻的化學(xué)及物理環(huán)境中使用的塑料材料。工程塑料中還可分為通用工程塑料和特種工程塑料兩類。一般所謂通用工程塑料常指聚酰胺穴PA雪、聚甲醛穴POM雪、聚碳酸酯穴PC雪、改性聚苯醚穴PPO雪、熱塑性聚酯穴PBT和PET雪等產(chǎn)量較大,應(yīng)用范圍較廣,耐溫在100~150℃之間的塑料。不過近年來通用塑料通過改性或者纖維增強(qiáng),在性能上和通用工程塑料相當(dāng),成為其強(qiáng)勁的競爭對手。耐溫在150℃以上,生產(chǎn)規(guī)模較小,用途相對較窄的塑料被稱為特種工程塑料,包括聚砜(PSF)、聚酰亞胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和氟塑料等。特種工程塑料一般用在對耐溫和強(qiáng)度要求較高的航空航天、國防和醫(yī)療器械等方面。
     塑料農(nóng)膜(地膜和棚膜)在農(nóng)用塑料中占主要地位,是繼化肥、農(nóng)藥之后的第三大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料。塑料管材也可廣泛用于農(nóng)業(yè)排灌。
     醫(yī)用塑料制品對人類疾病的診斷、治療及保健方面發(fā)揮著越來越重要的作用。除了PVC、PE、PP和PS等通用塑料在醫(yī)療中廣泛應(yīng)用,一些工程塑料尤其是特種工程塑料在醫(yī)療設(shè)備上具有特殊的用途,因而近年來需求強(qiáng)勁。
     PC的典型特性是韌性、強(qiáng)度、剛性和耐熱蒸汽消毒,這些特點使得它成為血液滲析過濾器、外科工具柄和氧氣罐的首選;PC在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用還包括無針注射體系、灌注儀器、血液離心機(jī)碗和活塞。
     PA具有良好的柔順性、硬度、強(qiáng)度和抗彎曲性,廣泛用于膨脹導(dǎo)管不易破且不會導(dǎo)致皮膚或組織發(fā)炎。一些PA等級已批準(zhǔn)可作為血液連接器。還有PPS、LCP、PEEK、PEI以及氟塑料等特種工程塑料都在醫(yī)學(xué)上可用作藥物釋放裝備、外科工具和內(nèi)窺鏡等。
     中國的塑料工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀———在開放中加速成長
     我國的塑料工業(yè)起步稍晚于歐美,在兵荒馬亂的20世紀(jì)上半葉發(fā)展緩慢。
     1926年上海勝德賽珍廠開始生產(chǎn)酚醛樹脂及模塑粉(電木粉)。隨后,廣州、天津、重慶等地相繼建立了一批手工業(yè)作坊式的塑料加工廠,主要原料依賴進(jìn)口,產(chǎn)品品種少。到1949年,全中國的塑料產(chǎn)量才400噸左右。中華人民共和國成立后,酚醛塑料等熱固性塑料有所發(fā)展。
     1958年自行研究設(shè)計的第一套PVC年產(chǎn)3000噸的生產(chǎn)裝置在錦西化工廠建成投產(chǎn),并首先用于包裝行業(yè)。用PVC壓延法生產(chǎn)的薄膜,用來包裝碳銨、硫銨化肥,代替了原先使用的麻袋包裝。這是中國塑料工業(yè)進(jìn)入一個新時期的標(biāo)志。
     1960年,上海建成年產(chǎn)500噸PS生產(chǎn)裝置。
     1965年,上海高橋化工廠以千噸級規(guī)模生產(chǎn)HDPE。
     1970年,年產(chǎn)3500噸LDPE裝置和年產(chǎn)5000噸PP裝置開始在蘭州化學(xué)工業(yè)公司投入生產(chǎn)。
     1965年我國的塑料總產(chǎn)量為9.7萬噸,1970年增至17.6萬噸。
     70年代以后,燕山石化總公司、上海金山石化公司等先后從日本、英國、美國等國家引進(jìn)管式法LDPE生產(chǎn)線和HDPE生產(chǎn)線、PP生產(chǎn)線,以滿足塑料工業(yè)對樹脂生產(chǎn)的要求。自1979年改革開放以來中國塑料制品產(chǎn)量以高于12%的速度發(fā)展,幾乎是同期GDP增長速度的1.5倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界塑料行業(yè)4%的平均增長速度。塑料制品產(chǎn)量從1980年的114.4萬噸增加到1985年的248.3萬噸,年均增長率為16.8%;1985-1995年均增長率為15%;自1996年起塑料制品產(chǎn)量超過1500萬噸,躍居世界第二位。
     2004年中國塑料制品產(chǎn)量已接近1850萬噸,2006年超過2500萬噸,穩(wěn)占輕工業(yè)總生產(chǎn)值的第三位及出口總值的第五位。中國塑料工業(yè)經(jīng)過長期的奮斗和面向全球的開放,已形成門類較齊全的工業(yè)體系,成為與鋼材、水泥、木材并駕齊驅(qū)的基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè),使我國在短短的幾十年間便成為世界塑料大國。
     我國的塑料制品規(guī)模以上企業(yè)主要集中在東南沿海和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),其中廣東占22%,浙江占19%,江蘇占11%,三省合計占52%,2006年三省的塑料制品產(chǎn)量合計占全國的56.8%。
     各地塑料制品業(yè)已形成了較為鮮明的地域特色:廣東省以塑料管及附件、塑料包裝箱及容器、日用塑料制品及其他塑料制品為主;浙江省以塑料薄膜、塑料人造革合成革為主;江蘇省以泡沫塑料為主;山東省以農(nóng)膜、塑料編織品為主;遼寧省以塑料型材為主,其產(chǎn)量均居全國首位。隨著我國塑料生產(chǎn)和消費的日益擴(kuò)大,全國還成立了以浙江余姚中國塑料城和廣東順德樂從德富塑料城為代表的大型塑料交易市場。余姚中國塑料城是目前國內(nèi)最大的集塑料原料、塑料制品、塑料機(jī)械、塑料信息和會展于一體的專業(yè)市場,已成功舉辦八屆中國塑料博覽會。
     塑料包裝是是我國塑料制品加工業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。
     塑料包裝材料也是我國塑料制品應(yīng)用中的最大領(lǐng)域之一。
     20世紀(jì)90年代以來,全國塑料包裝產(chǎn)量以年均12%的增長率增加。
     2005年我國塑料包裝產(chǎn)量超過700萬噸,約占包裝材料總產(chǎn)量的1/3,居各種包裝材料之首。各種礦產(chǎn)品、化工產(chǎn)品、合成樹脂、食品、棉花和羊毛等包裝已大量采用塑料編織袋和復(fù)合包裝袋;還有用于飲料、洗滌用品、化妝品、化工產(chǎn)品等必不可少的復(fù)合膜、包裝膜、容器、周轉(zhuǎn)箱等塑料包裝材料也有很大的需求。我國糧食的小包裝在一些大城市中已有了起步并取得了進(jìn)展。
     我國在20世紀(jì)80年代引進(jìn)塑料建材生產(chǎn)技術(shù)并實現(xiàn)了塑料管材和異型材(塑鋼門窗)的工業(yè)化生產(chǎn)。隨著近幾年來我國房地產(chǎn)業(yè)的迅猛增長,以及國家對基礎(chǔ)設(shè)施投入的加大,我國的塑料建材業(yè)已成為塑料行業(yè)中僅次于包裝的第二大支柱產(chǎn)業(yè),年均增速超過15%。據(jù)中國塑料加工工業(yè)協(xié)會提供的數(shù)據(jù),“十五”期間,各種建筑塑料管和塑料門窗全國平均市場占有率分別達(dá)45%和20%,各種塑料管與門窗型材供給約100萬噸,加上防水材料、裝飾裝修材料、保溫材料及其它建筑用塑料制品,總量超過400萬噸。近幾年來,我國塑料建材行業(yè)尤其是塑料型材、管材已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定成熟的增長時期。現(xiàn)在全國30%以上的地區(qū)應(yīng)用了新型塑料管材,發(fā)展快的一些省市已經(jīng)達(dá)到了90%。東北三省、內(nèi)蒙古等地的一些城鎮(zhèn),40%以上的新建住宅都使用了塑料門窗,青島、大連80%以上的新建住宅使用了塑料窗。同時,塑料建材從內(nèi)裝飾件開始向結(jié)構(gòu)件、功能件發(fā)展。除了塑料地板、墻體內(nèi)裝飾件保持穩(wěn)定增長外,塑料子建筑模板、防水材料、外墻支撐件、外墻保溫板、塑料加強(qiáng)磚等得到越來越多的應(yīng)用,其增速已經(jīng)超過了塑料管材的增速。
     農(nóng)用塑料在國家大力扶持農(nóng)業(yè)的政策指引下生產(chǎn)和消費都大幅增長。據(jù)中國塑協(xié)農(nóng)膜專業(yè)委員會不完全統(tǒng)計,目前全行業(yè)已擁有大小規(guī)模不等的農(nóng)膜生產(chǎn)企業(yè)近千家,生產(chǎn)能力200萬噸/年以上,實際產(chǎn)量超過100萬噸/年,其中年生產(chǎn)能力萬噸以上的企業(yè)約60家。大型骨干企業(yè)約30家,其生產(chǎn)能力和年產(chǎn)量均占全國總量的60%。我國每年地膜覆蓋面積已達(dá)1.8億畝以上,地膜的年用量45萬噸以上;棚膜覆蓋面積超過2000萬畝,年需65萬噸棚膜,農(nóng)用膜實際消費量超過110萬噸。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2005年我國農(nóng)用塑料薄膜使用量達(dá)176萬噸。
     我國已成為世界上農(nóng)膜產(chǎn)量和使用量最大的國家,大致相當(dāng)于世界其他國家總和的1.6倍。其他塑料排灌設(shè)備年塑料用量約為20-30萬噸。
     車用塑料在我國是起步較晚,應(yīng)用量還相對較少的領(lǐng)域。
     從20世紀(jì)90年代開始,隨著汽車材料國產(chǎn)化的開展,我國車用塑料才步入了世界發(fā)展的軌道。汽車用塑料量的多少被發(fā)達(dá)國家作為衡量汽車設(shè)計和制造水平的一個重要標(biāo)志。目前我國塑料件約占汽車自重的7%~10%,僅相當(dāng)于汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家上個世紀(jì)90年代的水平。德、美、日等國的汽車塑料用量已達(dá)到10%~15%,有的甚至達(dá)到了20%以上。
     近幾年來,隨著人們生活水平的提高,以及國家政策的扶持,我國的合資汽車廠如雨后春筍般投產(chǎn),汽車消費市場也是一片紅火。但與之相比,國內(nèi)車用塑料零部件業(yè)的發(fā)展則顯得不盡如人意。由于引進(jìn)車型五花八門,采用標(biāo)準(zhǔn)又各有不同,迫使原料供應(yīng)商只能根據(jù)每個汽車的不同標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)多牌號的產(chǎn)品,以適合各個廠家的需求。而國產(chǎn)汽車塑料專用樹脂牌號少、生產(chǎn)工藝落后、產(chǎn)量低,產(chǎn)品質(zhì)量也不如國外的穩(wěn)定,因此只能依靠進(jìn)口專用樹脂生產(chǎn)。大部分國內(nèi)汽車塑料制品企業(yè)分散、規(guī)模偏小、技術(shù)含量較低。不過也有一批規(guī)模化、專業(yè)化的汽車塑料制品供應(yīng)商,如上海延鋒偉世通、長春富奧-江森公司等,利用引進(jìn)車型的技術(shù)和加工設(shè)備進(jìn)行全面技術(shù)改造后,部分生產(chǎn)工藝水平達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先和國際同步水平。
     塑料在我國電子電器等領(lǐng)域的應(yīng)用也和車用塑料一樣,需求極劇增長,尤其是工程塑料樹脂。除POM外,其它工程塑料樹脂產(chǎn)品增長速度都超過了20%,PC和PPO的增長速度超過了30%。盡管我國在塑料原料———合成樹脂和助劑方面也發(fā)展迅速,在1990年至1999年10年間,合成樹脂的年平均增長率高達(dá)15.34%,2000-2005年均增長11.8%,約為世界年平均增長率的3倍,但依然供不應(yīng)求。由于技術(shù)落后,在工程塑料制品生產(chǎn)方面,所用的合成樹脂原料大多依賴進(jìn)口。即使是通用樹脂PE、PP、PVC、PS和ABS等許多牌號也必須大量進(jìn)口,例如燃?xì)夤軐S茫校牛福啊ⅲ校牛保埃啊ⅲ校校夜芩玫膶S迷希拢希校斜∧な褂玫模校袑S昧系龋貏e是每年國內(nèi)使用的100多萬噸ABS樹脂,其90%是依賴進(jìn)口解決。塑料助劑的國內(nèi)產(chǎn)量也無法滿足市場需求。此外,塑料在我國醫(yī)療器械、國防、航空航天和環(huán)保等方面的生產(chǎn)和應(yīng)用還與發(fā)達(dá)國家有相當(dāng)大的差距。因此提高國產(chǎn)工業(yè)用塑料的技術(shù)含量還有待于我國各級政府和企業(yè)的大力資助以及相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家的共同努力。
     在塑料制品產(chǎn)量和消費量劇增的同時,我國的塑料機(jī)械(包括模具)行業(yè)也發(fā)展迅速,其發(fā)展速度與所創(chuàng)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在機(jī)械工業(yè)的194個行業(yè)中名列前茅。塑料機(jī)械年制造能力約20萬臺(套),門類齊全,在世界排名第一。

塑料機(jī)械企業(yè)主要分布在東南沿海、珠江三角洲一帶,其中浙江寧波地區(qū)發(fā)展勢頭最猛,現(xiàn)已成為中國最大的注塑機(jī)生產(chǎn)基地,年生產(chǎn)量占國內(nèi)注塑機(jī)年總產(chǎn)量1/2以上,占世界注塑機(jī)的1/3,寧波因而被中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會授予“塑機(jī)之都”的稱號。
     芽浙江臺州的模具制造和廣東省的塑機(jī)制造也很著名。廣東省模具由于發(fā)展速度快,專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,模具品質(zhì)高等因素,具有較強(qiáng)的市場適應(yīng)能力和出口創(chuàng)匯能力,在全國同行業(yè)中的地位逐年上升,被中國模具工業(yè)協(xié)會領(lǐng)導(dǎo)稱為“當(dāng)今中國模具第一大省”。
     我國不僅是世界上最大的塑料機(jī)械生產(chǎn)國,同時也是世界上最大的塑料機(jī)械進(jìn)口國和重要的出口國。近年來我國塑料機(jī)械出口年均增長40%,對發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的出口量占到了一半以上,技術(shù)水平迅速提高,在世界塑料機(jī)械市場所占份額由2001年的6.4%增長到2004年的10.2%。盡管如此,由于成本和技術(shù)能力所限,我國的大部分塑料機(jī)械產(chǎn)品仍然主要集中在通用的中小型設(shè)備上,技術(shù)含量低,20世紀(jì)80-90年代的低檔產(chǎn)品供大于求。有的品種比如密煉機(jī)基本上還處于模仿國外產(chǎn)品的階段,雖然技術(shù)參數(shù)、主要性能和外形也都相似,但規(guī)格不全,尚未形成完整的系列。國產(chǎn)擠出機(jī)缺乏競爭力,大部分?jǐn)D出機(jī)企業(yè)都只能生產(chǎn)中小型通用機(jī)械用的擠出成型裝備,在控制水平、效率、精度、可靠性和成套性等方面與發(fā)達(dá)國家相比差距較大。大型的、精密的擠出機(jī)組主要靠進(jìn)口。據(jù)2001年統(tǒng)計,中國進(jìn)口塑料機(jī)械使用外匯11.2億美元,而出口塑料機(jī)械創(chuàng)匯只有1.3億美元,進(jìn)口遠(yuǎn)大于出口。不過可喜的是越來越多的具有前瞻眼光的企業(yè)正努力開展自主研發(fā),向塑料機(jī)械的中高端市場進(jìn)軍。一些骨干企業(yè)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)后迅速轉(zhuǎn)化吸收,開發(fā)出獨具特色的新產(chǎn)品,已引起國內(nèi)外同行的注目。
     目前,國內(nèi)一些主要生產(chǎn)廠家對進(jìn)口開煉機(jī)進(jìn)行改進(jìn),已形成完整系列,品種規(guī)格齊全,完全可以滿足用戶各方面的要求。如大連冰山橡塑股份有限公司率先完成了開煉機(jī)的系列化改型開發(fā),改型后的開煉機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、潤滑條件好,已達(dá)到國際先進(jìn)水平,獲得國內(nèi)外用戶青睞。
     注塑機(jī)是目前中國塑料機(jī)械中發(fā)展速度最快、水平與工業(yè)發(fā)達(dá)國家差距較小的塑機(jī)品種之一。在我國,注塑機(jī)的產(chǎn)值占塑機(jī)總產(chǎn)值的38%,近一半的塑料制品是由注塑機(jī)生產(chǎn)的。
     國內(nèi)一些注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出多種達(dá)到或者接近國際先進(jìn)水平的注塑機(jī)。比如寧波海達(dá)塑料機(jī)械有限公司開發(fā)的包括列入國家火炬計劃的直壓式注塑機(jī)、作為HD系列升級版的HDX系列注塑機(jī)等;寧波海天開發(fā)出用于汽車配件的中國最大鎖模力注塑機(jī),以及節(jié)能效果明顯的HTD全電動注塑機(jī)、J5伺服節(jié)能注塑機(jī)和大型二板系列注塑機(jī),還有可用于生產(chǎn)各種高精密塑料制品的全自動HTF80X-HFT3600X型系列注塑機(jī)等;寧波震雄開發(fā)出用于光盤的專用機(jī)和用于PET瓶坯注塑的全電動專用機(jī)型;寧波海航開發(fā)出能耗僅為普通臥式注塑機(jī)50%的超大型節(jié)能注塑機(jī)。寧波海太塑機(jī),海達(dá)塑機(jī),雙馬塑機(jī)等公司,普遍采用變量泵節(jié)能技術(shù),與過去定量泵塑機(jī)相比,節(jié)電在30觸60%之間。
     中國的中空成型機(jī)發(fā)展迅速,也已形成了自己的系列。為盛裝不同溶液的需求,可生產(chǎn)單層、多層容器,容積為1-5000L。目前新開發(fā)出的主要機(jī)型有:數(shù)控多坐標(biāo)中空成型機(jī)、高效雙模注拉吹中空成機(jī)、直接調(diào)溫式注拉吹中空成型機(jī)等。
     近幾年中國塑料機(jī)械成套性也有很大進(jìn)展。如塑料造粒機(jī)組從主機(jī)、供料計量、機(jī)頭、造粒和回收系統(tǒng),到加熱、冷卻、電控、溫控系統(tǒng)都達(dá)到了相當(dāng)完善的程度。薄壁管、厚壁管、纏繞管、波紋管穴單、雙壁雪、復(fù)合管等各種管材機(jī)組的規(guī)格日趨齊全,產(chǎn)品水平、質(zhì)量不斷提高。為適應(yīng)多層復(fù)合膜的需要,復(fù)合共擠技術(shù)及其成型機(jī)組穴吹膜機(jī)組雪也發(fā)展迅速。如青島德意利集團(tuán)最近研制的中空壁纏繞管生產(chǎn)線,生產(chǎn)的直管管徑可達(dá)300mm。
     又如廣東金明塑膠設(shè)備有限公司吸收、引進(jìn)德國萊芬豪賽公司關(guān)鍵技術(shù)制造的大型多層共擠復(fù)合膜機(jī)組,吹制膜單幅寬可達(dá)20m。該機(jī)組可吹制棚膜、農(nóng)膜和土工膜,是一機(jī)兩用設(shè)備,適用于多種PE及其共聚物等原料。機(jī)組中除采用了內(nèi)冷技術(shù)及超聲波監(jiān)控技術(shù)外,還同時采用了機(jī)、電、氣動和液壓等多種技術(shù),并有多項技術(shù)申請了技術(shù)專利。
     隨著中國經(jīng)濟(jì)整體穩(wěn)定持續(xù)健康發(fā)展,中國塑料工業(yè)實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,以塑料制品業(yè)為核心的“朝陽工業(yè)”產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,連續(xù)多年主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐年遞增,全行業(yè)不斷發(fā)展壯大,塑料加工機(jī)械、塑料制品、塑料樹脂已分別位居世界第一、第二、第三,已具備一定的實力參與國際競爭。但是在經(jīng)濟(jì)全球化高速發(fā)展和我國加入WTO后的新形勢下,越來越多的跨國巨鱷來到中國,搶占中國這個世界最大的市場,我國的塑料工業(yè)面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。要想在競爭中勝利,我們需要不斷增強(qiáng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力,持續(xù)不斷的開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品;不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),使企業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)集約度穩(wěn)步上升,這樣才能使我國塑料工業(yè)的整體優(yōu)勢得到進(jìn)一步提升和加強(qiáng),與國際上發(fā)達(dá)國家的差距逐漸縮小,讓我們從“塑料大國”發(fā)展成為“塑料強(qiáng)國”。

 
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