نظرة عامة على صناعة تعديل البلاستيك

دلالات وخصائص البلاستيك

البلاستيك الهندسي والبلاستيك العام

اللدائن الهندسية هي اللدائن الحرارية التي تُستخدم كمواد إنشائية. تتميز اللدائن الهندسية بخصائص شاملة ممتازة، وصلابة عالية، وقوة ميكانيكية عالية، ومقاومة جيدة للحرارة، وعزل كهربائي ممتاز. يمكن استخدامها لفترات طويلة في البيئات الكيميائية والفيزيائية القاسية، ويمكن أن تحل محل المعادن كمواد إنشائية هندسية. تنقسم اللدائن الهندسية إلى لدائن هندسية عامة وأخرى خاصة. الأنواع الرئيسية للنوع الأول هي البولي أميد (PA)، والبولي كربونات (PC)، والبولي أوكسي ميثيلين (POM)، والبولي فينيلين إيثر (PPO)، والبوليستر (PBT). أما النوع الثاني، فهو اللدائن الهندسية ذات المقاومة للحرارة فوق 150Co، ومن أهمها كبريتيد البولي فينيلين (PPS)، والبوليمر عالي الجزيئات البلوري السائل (LCP)، والبولي سلفون (PSF)، والبولي إيميد (PI)، والبولي أريل إيثير كيتون (PEEK)، والبولي أريلات (PAR)، وغيرها.
لا يوجد خط فاصل واضح بين اللدائن الهندسية واللدائن متعددة الأغراض. على سبيل المثال، يقع كوبوليمر أكريلونيتريل-بوتادين-ستايرين (ABS) بين الاثنين. يمكن استخدام درجاته المتقدمة كمواد إنشائية هندسية. هذه الدرجة هي بلاستيك عادي متعدد الأغراض (يُصنف ABS عمومًا في الخارج على أنه بلاستيك متعدد الأغراض). على سبيل المثال، يُعد البولي بروبيلين (PP) بلاستيكًا نموذجيًا متعدد الأغراض، ولكن بعد تقوية الألياف الزجاجية والمزج بطرق أخرى، تحسنت قوته الميكانيكية ومقاومته للحرارة بشكل كبير، ويمكن استخدامه أيضًا كمادة إنشائية في العديد من المجالات الهندسية. على سبيل المثال، يُعد البولي إيثيلين أيضًا بلاستيكًا نموذجيًا متعدد الأغراض، ولكن بفضل خصائصه الميكانيكية الممتازة ودرجة حرارة التشوه الحراري العالية، يمكن استخدام البولي إيثيلين فائق الوزن الجزيئي، الذي يزيد وزنه الجزيئي عن مليون، على نطاق واسع كمواد إنشائية في الآلات والنقل والمعدات الكيميائية وغيرها.

تكنولوجيا تعديل البلاستيك

لتحسين قوة ومتانة البلاستيك ومقاومته للهب وخصائصه الأخرى، عادةً ما يلزم تحسين جوانب معينة من أداء ركيزة الراتنج الصناعي من خلال تقنيات المزج، مثل التعزيز والحشو وإضافة راتنجات أخرى تعتمد على الراتنجات الصناعية. وتلبي الكهرباء والمغناطيسية والضوء والحرارة ومقاومة الشيخوخة ومقاومة اللهب والخصائص الميكانيكية وغيرها من الجوانب متطلبات الاستخدام في ظروف خاصة. يمكن أن تكون إضافات المزج مثبطات اللهب، أو مواد التقوية، أو المثبتات، أو أي بلاستيك آخر أو ألياف مقواة، إلخ؛ ويمكن أن تكون الركيزة خمسة أنواع من البلاستيك العام، أو خمسة أنواع من البلاستيك الهندسي العام، أو بلاستيك هندسي خاص.

نظرة عامة على سوق صناعة تعديل البلاستيك

الظروف المنبع والمصب

هناك أنواع عديدة من البلاستيك، وهي شائعة الاستخدام. حوالي 90% من المواد الخام الراتنجية الشائعة الاستخدام هي البولي إيثيلين PE، والبولي بروبيلين PP، والبولي فينيل كلوريد PVC، والبوليسترين PS، وراتنج ABS. ومع ذلك، لكل بلاستيك حدوده.

في العقود القليلة الماضية، انخرط الناس في تطوير مواد بوليمرية جديدة. من بين آلاف المواد البوليمرية المُطوّرة حديثًا، قليل منها له تطبيقات واسعة النطاق. لذلك، لا يُمكننا التطلع إلى تطوير مواد جديدة. مواد البوليمر لتحسين الأداء. ومع ذلك، أصبح من البديهي معالجة البلاستيك بطرق التعبئة والمزج والتعزيز لتعزيز مقاومته للهب ومتانته ومقاومته للصدمات.

للبلاستيك العادي عيوبٌ مثل قابليته للاشتعال، وعمره الافتراضي، وخواصه الميكانيكية المنخفضة، وانخفاض درجة حرارة التشغيل في الاستخدام الصناعي والاستهلاك اليومي. من خلال التعديل، يُمكن للبلاستيك العادي تحسين أدائه، وزيادة وظائفه، وخفض تكلفته. يُمثل الراتنج المُعدّل المرحلةَ الأولى من البلاستيك، حيث تُستخدم إضافات أو راتنجات أخرى تُحسّن أداء الراتنج في جانب أو أكثر، مثل الميكانيكا، والريولوجيا، وقابلية الاحتراق، والكهرباء، والحرارة، والضوء، والمغناطيسية كمواد مساعدة. وتُستخدم التقوية، والتقوية، والمزج، والسبائك، وغيرها من الوسائل التقنية للحصول على مواد ذات مظهر موحد.

خمسة أنواع من البلاستيك متعدد الأغراض كمواد أساسية: البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، وكلوريد البولي فينيل

خمسة أنواع من البلاستيك الهندسي العام: البولي كربونات (PC)، والبولي أميد (PA، المعروف أيضًا باسم النايلون)، والبوليستر (PET/PBT)، والبولي فينيلين إيثر (PPO)، والبولي أوكسي ميثيلين (POM).

المواد البلاستيكية الهندسية الخاصة: كبريتيد البوليفينيلين (PPS)، بوليمر البلورات السائلة (LCP)، بولي سلفون (PSF)، بولي إيميد (PI)، بولي أريل إيثركيتون (PEEK)، بولي أريلات (PAR)، إلخ.

أما فيما يتعلق بالتطبيقات اللاحقة، فإن البلاستيك المعدل يستخدم بشكل أساسي في الصناعات مثل الأجهزة المنزلية والسيارات والأجهزة الإلكترونية.

منذ بداية القرن الحادي والعشرين، ومع تطور الاقتصاد الكلي في بلدي، ازدادت القدرة السوقية للبلاستيك المُعدَّل. واستمر الاستهلاك الظاهري للبلاستيك المُعدَّل في بلدي في الارتفاع من 720 ألف طن في أوائل عام 2000 إلى 7.89 مليون طن في عام 2013. ويبلغ معدل النمو المركب 18.6%، وتمثل صناعات الأجهزة المنزلية والسيارات نسبة عالية نسبيًا من التطبيقات اللاحقة.

في أغسطس 2009، أطلقت الدولة سياسات "الأجهزة المنزلية إلى الريف" في المناطق الريفية و"استبدال القديم بالجديد" في المناطق الحضرية. وسرعان ما انتعش سوق الأجهزة المنزلية، مثل مكيفات الهواء والثلاجات، مما أدى إلى نمو سريع في الطلب على البلاستيك المُعدَّل للأجهزة المنزلية. وبعد النمو السريع للأجهزة المنزلية الموجهة إلى الريف، تباطأ معدل نمو صناعة الأجهزة المنزلية في بلدي، كما تباطأ الطلب على البلاستيك المُعدَّل. ويُعدّ نمو قطاع السيارات السبب الرئيسي لزيادة استهلاك البلاستيك المُعدَّل.

مجال الأجهزة المنزلية

في الوقت الحاضر، أصبحت الصين دولة رائدة في إنتاج واستهلاك الأجهزة المنزلية، وهي مركز تصنيع الأجهزة المنزلية العالمي. معظم البلاستيك المستخدم في تصنيع الأجهزة المنزلية هو من اللدائن الحرارية، حيث يمثل حوالي 90%. وتحتاج جميع أنواع البلاستيك المستخدمة في الأجهزة المنزلية تقريبًا إلى تعديلات. حاليًا، تبلغ نسبة البلاستيك في الأجهزة المنزلية الرئيسية في الصين: 60% للمكانس الكهربائية، و38% للثلاجات، و34% للغسالات، و23% لأجهزة التلفزيون، و10% لمكيفات الهواء.

بدأ توريد الأجهزة المنزلية إلى المناطق الريفية في ديسمبر 2007، وانتهت الدفعة الأولى من المقاطعات والمدن التجريبية في نهاية نوفمبر 2011، كما انتهت المقاطعات والمدن الأخرى خلال العامين التاليين. بالنظر إلى معدل نمو إنتاج أربعة أنواع من الأجهزة المنزلية، مثل مكيفات الهواء، وأجهزة التلفزيون الملون، والغسالات، والثلاجات، فقد كان معدل نمو إنتاج الأجهزة المنزلية مرتفعًا للغاية خلال فترة توريدها إلى المناطق الريفية. ومن المتوقع أن يظل معدل النمو المستقبلي لصناعة الأجهزة المنزلية عند معدل نمو يتراوح بين 4% و8%. ويضمن التطور المطرد لقطاع الأجهزة المنزلية طلبًا مستقرًا في السوق على تعديلات البلاستيك.

صناعة السيارات

تُعدّ صناعة السيارات مجالاً رئيسياً لتطبيق البلاستيك المُعدّل، إلى جانب صناعة الأجهزة المنزلية. وقد استُخدم البلاستيك المُعدّل في صناعة السيارات لما يقرب من 60 عاماً. وبفضل استخدامه في السيارات، يُمكنه تقليل الوزن، والمحافظة على البيئة، والسلامة، والجمال، والراحة. ومن مزاياه توفير الطاقة، والمتانة، وغيرها، حيث يُمكن استخدام كيلوغرام واحد من البلاستيك بدلاً من كيلوغرامين إلى ثلاثة كيلوغرامات من الفولاذ ومواد أخرى، مما يُقلل وزن هيكل السيارة بشكل كبير. وقد أظهرت الدراسات أن خفض وزن السيارة بنسبة 10% يُقلل استهلاك الوقود بنسبة 6-8%، ويُقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة وانبعاثات عوادم السيارات. وتُطبّق معايير صارمة بشكل متزايد لاستهلاك الطاقة وانبعاثات العادم. مع تقدم التكنولوجيا، في العقود التالية، تطور تطبيق البلاستيك المعدل في السيارات تدريجياً من المواد الداخلية إلى الأجزاء الخارجية وأجزاء المحرك الطرفية، في حين أن تطبيق البلاستيك المعدل في السيارات في الدول المتقدمة من المرحلة الأولية من عدم القبول، تطور تدريجياً إلى 105 كيلوغرام لكل مركبة في عام 2000، ووصل إلى أكثر من 150 كيلوغراماً في عام 2010.

شهد استهلاك البلاستيك المُعدَّل للسيارات في بلدي نموًا سريعًا. في الوقت الحالي، يبلغ متوسط ​​استهلاك البلاستيك المُعدَّل لكل مركبة في بلدي 110-120 كجم، وهو أقل بكثير من متوسط ​​استهلاك المركبات في الدول المتقدمة الذي يتراوح بين 150-160 كجم. مع تحسن الوعي البيئي لدى المستهلكين وتشديد معايير انبعاثات العادم، أصبح اتجاه السيارات خفيفة الوزن أكثر وضوحًا، وسيستمر استخدام البلاستيك المُعدَّل للسيارات في الزيادة. بالإضافة إلى ذلك، شهدت مبيعات السيارات في بلدي خلال السنوات العشر الماضية نموًا سريعًا وأصبحت أكبر سوق للسيارات في العالم في عام 2009. وعلى الرغم من تباطؤ نمو مبيعات السيارات تدريجيًا في السنوات التالية، فمن المتوقع أن يحافظ على نمو مطرد في المستقبل. ومع زيادة استهلاك البلاستيك المُعدَّل للسيارات ونمو مبيعات السيارات، سيستمر استهلاك البلاستيك المُعدَّل للسيارات في بلدي في النمو بسرعة. إذا افترضنا أن كل سيارة تستخدم 150 كيلوغراماً من البلاستيك، وبالنظر إلى أن الإنتاج السنوي للسيارات الصينية يتجاوز 20 مليون سيارة، فإن مساحة السوق تبلغ 3 ملايين طن.

في الوقت نفسه، ولأن السيارات سلع استهلاكية معمرة، سيكون هناك طلب متزايد على استبدال السيارات الحالية خلال دورة حياتها. وتشير التقديرات إلى أن استهلاك البلاستيك في سوق الصيانة سيشكل حوالي 10% من استهلاك البلاستيك في السيارات الجديدة، ومساحة السوق الفعلية أكبر.

هناك العديد من المشاركين في سوق صناعة البلاستيك المعدل، والتي تنقسم بشكل رئيسي إلى فئتين، عمالقة الكيماويات متعددة الجنسيات والشركات المحلية. يتمتع المصنعون الدوليون بتكنولوجيا رائدة وأداء منتج ممتاز. ومع ذلك، فإن تنوع المنتجات واحد وسرعة استجابة السوق بطيئة. لذلك، فإن حصة سوق السيارات في بلدي ليست كبيرة. شركات البلاستيك المعدل المحلية مختلطة، ومعظمها شركات صغيرة ومتوسطة الحجم بطاقة إنتاجية أقل من 3000 طن، وصناعة السيارات لديها متطلبات عالية لاستقرار جودة المنتج. من الصعب على الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم ضمان استقرار جودة المنتج، لذلك من الصعب اجتياز شهادة شركات السيارات. بعد اجتياز شركات البلاستيك المعدل واسعة النطاق شهادة شركات المركبات ودخول سلسلة التوريد الخاصة بها، فإنها ستصبح عادةً شركاء على المدى الطويل، وستزداد قوتها التفاوضية تدريجيًا.


وقت النشر: 30 نوفمبر 2020