पैकेजिंग क्षेत्र में थर्मोफॉर्मिंग के लिए पॉलीप्रोपाइलीन का अनुप्रयोग और विकास

1. थर्मोफॉर्मिंग के मूल सिद्धांत और विशेषताएं

थर्मोफॉर्मिंग एक विशेष प्लास्टिक प्रसंस्करण विधि है, जिसके द्वारा थर्मोप्लास्टिक शीट को विभिन्न उत्पादों में संसाधित किया जाता है। थर्मोप्लास्टिक शीट को नरम करने के लिए गर्म किया जाता है और फिर दबाव डाला जाता है (वैक्यूम या सकारात्मक दबाव) ताकि थर्मोप्लास्टिक शीट मोल्ड की सतह पर कार्य करे और मोल्ड की सतह के समान आकार प्राप्त करे, और ठंडा करने और आकार देने के बाद, उत्पाद को वांछित आकार प्राप्त करने के लिए ट्रिम किया जाता है। थर्मोफॉर्मिंग तेज और एकसमान है, जिसमें कम मोल्डिंग चक्र समय और कम मोल्ड लागत है, जो स्वचालन और लंबे उत्पादन समय के लिए उपयुक्त है, और इसे प्लास्टिक मोल्डिंग विधियों में सबसे कम इकाई लागत के साथ सबसे कुशल प्रसंस्करण विधि माना जाता है। विशेष रूप से थर्मोफॉर्मिंग प्रक्रिया और उपकरणों के निरंतर सुधार और कंप्यूटर सिमुलेशन के हस्तक्षेप के साथ, थर्मोफॉर्मिंग इंजेक्शन और ब्लो मोल्डिंग के साथ प्रतिस्पर्धा करने वाली मुख्य प्रसंस्करण विधि बन गई है। हाल के वर्षों में, थर्मोफॉर्मिंग प्रसंस्करण उपकरणों में नई प्रगति हुई है। जिमिन ने जर्मनी में K2013 में प्रदर्शित थर्मोफॉर्मिंग उपकरण और प्रक्रियाओं को पेश किया है, जहां गति, बहुमुखी प्रतिभा, नियंत्रण प्रौद्योगिकी और लागत में कमी पैकेजिंग और उद्योग में थर्मोफॉर्मिंग के लिए नए उपकरणों के लिए प्रमुख विषय बन गए हैं।

थर्मोफॉर्मिंग के मुख्य प्रकार हैं: वैक्यूम फॉर्मिंग, प्रेशर फॉर्मिंग, प्लंजर-असिस्टेड फॉर्मिंग और उनके संयोजन। बाजार में अधिक से अधिक थर्मोफॉर्म किए गए उत्पाद हैं, जैसे कप, प्लेट, खाद्य ट्रे, खिलौने, टोपी और हेलमेट, घरेलू उपकरण भागों के साथ-साथ मोटर वाहन भागों, वास्तुशिल्प सजावटी भागों, रासायनिक उपकरण, आदि। इंजेक्शन मोल्डिंग की तुलना में, थर्मोफॉर्मिंग में उच्च उत्पादन दक्षता, उपकरणों में कम निवेश और बड़े सतह क्षेत्रों के साथ उत्पादों का निर्माण करने की क्षमता के फायदे हैं। थर्मोफॉर्मिंग में उपयोग किए जाने वाले मुख्य प्लास्टिक पॉलीस्टाइनिन (PS), पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC), पॉलीओलेफ़िन जैसे PE, PP, पॉलीएक्रिलेट्स (PMMA) और सेल्यूलोज़ जैसे नाइट्रोसेल्यूलोज़ (NC), सेल्यूलोज़ एसीटेट (CA), आदि हैं। इंजीनियरिंग प्लास्टिक जैसेएक्रिलोनिट्राइल-ब्यूटाडीन-स्टाइरीन (एबीएस)भी उपयोग किया जाता है। स्टाइरीन प्लास्टिक (एबीएस), पॉली कार्बोनेट (पीसी), आदि। उच्च पारदर्शिता, उच्च पिघल शक्ति और कम वारपेज जैसे उच्च प्रदर्शन पीपी के विकास ने थर्मोफॉर्मिंग के क्षेत्र में पीपी के अनुप्रयोग और विकास को बढ़ावा दिया है।

2. घरेलू थर्मोफॉर्मिंग पैकेजिंग बाजार की स्थिति

3,000 से अधिक घरेलू थर्मोफॉर्मिंग पैकेजिंग कंपनियाँ हैं, जिनमें से 300 से अधिक का वार्षिक उत्पादन 1,000 टन से अधिक है। हज़ारों टन की वार्षिक उत्पादन क्षमता वाली लगभग 70% फैक्ट्रियाँ स्वयं निर्मित शीट और थर्मोफॉर्मेड उत्पादों के इंटीग्रेटर हैं। पीएस (ओपीएस) और पॉलीइथिलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटी) मुख्य आउटसोर्स शीट हैं, जबकि कुछ सक्षम फैक्ट्रियाँ अपनी खुद की पीपी, पीएस और पीवीसी शीट बनाती हैं और छोटी फैक्ट्रियाँ अपनी शीट को आउटसोर्स करती हैं। थर्मोफॉर्मेड उत्पादों का उपयोग मुख्य रूप से खाद्य पैकेजिंग, गैर-खाद्य पैकेजिंग और कट शीट में किया जाता है, और कच्चे माल की आवश्यकताएँ अनुप्रयोग से अनुप्रयोग में भिन्न होती हैं।

3. थर्मोफॉर्मिंग के लिए पीपी का विकास

घरेलू पीपी थर्मोफॉर्मिंग अनुप्रयोग 1990 के दशक में शुरू हुए और हाल के वर्षों में तेजी से विकसित हुए हैं, जिसकी वार्षिक वृद्धि दर लगभग 10% है। अब चीन में कई बड़े और प्रसिद्ध थर्मोफॉर्मिंग प्लास्टिक पैकेजिंग निर्माता हैं, जैसे कि जापान सेंट्रल केमिकल, जिन्होंने चीन में संयंत्र बनाए हैं और उन्हें उत्पादन में लगा दिया है, और उनके उत्पाद मुख्य रूप से मध्यम और उच्च अंत प्लास्टिक थर्मोफॉर्मिंग पैकेजिंग उत्पादों पर केंद्रित हैं। वर्तमान में, चीन में विशेष रूप से थर्मोफॉर्मिंग प्रक्रिया के लिए विशेष पीपी सामग्री की कमी है। घरेलू थर्मोफॉर्मिंग उत्पाद निर्माता आम तौर पर उपयोग के लिए संशोधित T30S और अन्य सामान्य प्रयोजन के राल खरीदते हैं, लेकिन उत्पादों के बाद के संशोधन और औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन के माध्यम से प्राप्त उत्पादों में असमान योजक नियंत्रण होता है, तन्य गुण आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं, थर्मोफॉर्मिंग में असमान कंटेनर दीवार की मोटाई, एक्सट्रूज़न कोटिंग कैलेंडरिंग एज कर्लिंग और अन्य समस्याएं, आवेदन आवश्यकताओं की उच्च गुणवत्ता और उच्च आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है, लेकिन यह भी उच्च गुणवत्ता और उच्च आवश्यकताओं की मांग को पूरा करना मुश्किल है, और डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण उद्यमों की उत्पादन दक्षता को भी प्रतिबंधित करता है।

विदेशी थर्मोफॉर्मिंग विशेष सामग्री ज्यादातर होमोपॉलिमर हैं, पारदर्शी यादृच्छिक कॉपोलिमर कम हैं, और कुछ ग्रेड में लंबे आयात चक्र हैं, इसलिए घरेलू डाउनस्ट्रीम थर्मोफॉर्मिंग निर्माता शायद ही कभी आयातित सामग्री का उपयोग करते हैं। थर्मोफॉर्मिंग उत्पाद निर्माताओं का मौजूदा शीट उत्पादन मुख्य रूप से 600 मिमी चौड़ी शीट है, मोल्डिंग मशीन प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, शीट की चौड़ाई बढ़ रही है, सबसे चौड़ी 1000 मिमी से अधिक हो सकती है, इसलिए शीट की एंटी-मेल्टिंग क्षमता उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाती है। डाउनस्ट्रीम उत्पाद उद्योग में समाधान शीट के पिघलने के प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए साधारण पीपी में उच्च घनत्व वाले पॉलीथीन (पीई-एचडी) का एक निश्चित प्रतिशत जोड़ना है, लेकिन यह विधि असमान मिश्रण और उत्पादों की सीमित पारदर्शिता लाएगी। घरेलू थर्मोफॉर्मिंग उद्योग में उच्च प्रदर्शन और अल्ट्रा-उच्च पारदर्शिता वाले पीपी कच्चे माल की तेजी से तत्काल मांग है।
2012 से पहले, चीन में उच्च पारदर्शी थर्मोफॉर्मिंग सामग्रियों का अनुसंधान और विकास अपेक्षाकृत पिछड़ रहा था। उस समय, घरेलू थर्मोफॉर्मिंग विशेष सामग्रियों की आरएंडडी स्थिति तालिका 2 में सूचीबद्ध है।

इनमें से किसी भी विशेष सामग्री पर थर्मोफॉर्मिंग प्रसंस्करण के लिए आवश्यक उच्चतर गलन शक्ति और व्यापक आणविक भार वितरण के लिए आगे कार्य नहीं किया गया है, और कुछ का बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं किया गया है।

हाल के वर्षों में, टियांजिन पेट्रोकेमिकल ने पीपी थर्मोफॉर्मिंग के क्षेत्र में विशेष सामग्रियों का विकास जारी रखा है, और थर्मोफॉर्मिंग के इस विशिष्ट क्षेत्र में रंग भरते हुए महत्वपूर्ण आर्थिक और सामाजिक लाभ प्राप्त किए हैं।

तालिका 4 हाल के वर्षों में कई पेट्रोकेमिकल संयंत्रों द्वारा विकसित थर्मोफॉर्मिंग के लिए विशेष पीपी सामग्री को दर्शाती है, जो शंघाई रु ज़िया न्यू मटेरियल और प्रत्येक पेट्रोकेमिकल संयंत्र द्वारा विभिन्न थर्मोफॉर्मिंग क्षेत्रों में विभिन्न मांगों के लिए विकसित की जाती है। डाउनस्ट्रीम थर्मोफॉर्मिंग उत्पाद निर्माता व्यापक रूप से वितरित हैं, उद्योग की एकाग्रता कम है, पैमाने से ऊपर कुछ उद्यम हैं, और डाउनस्ट्रीम उत्पादों की मांग विविध है, और पेट्रोकेमिकल संयंत्रों के पास उत्पादन को शेड्यूल करने की अपनी योजनाएं हैं, इसलिए अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम के साथ अच्छी तरह से समन्वय करने में अभी भी कुछ कठिनाइयां हैं, लेकिन थर्मोफॉर्मिंग उद्योग की विकास दिशा एक तरफ विभेदित डाउनस्ट्रीम उत्पाद बनाना है, और दूसरी तरफ उत्पादन के लिए विशेष सामग्री का उपयोग करना है, ताकि उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार हो और उत्पाद की गुणवत्ता की स्थिरता में सुधार हो सके। थर्मोफॉर्मिंग के लिए विशेष सामग्रियों का विकास और अनुप्रयोग अभी भी आशाजनक है।