Сырье для производства пластмассы

Сырье для производства пластмассы

Качество и себестоимость игрушки напрямую зависят от того, какое сырье использовалось в процессе производства. Чем дороже исходные материалы – тем выше стоимость конечного продукта. Однако российские производители нашли способы не экономить на сырье и при этом не завышать цену на товар.

Строго контролировать качество

Сегодня российские производители игрушек борются за достойное качество по приемлемой цене в довольно неблагоприятных сырьевых условиях. Если взять, к примеру, такой исходный материал для производства игрушек, как искусственный мех, то на всей территории постсоветского пространства можно найти лишь три комбината по его выработке. Один – в России, второй – в Украине и третий – в Беларуси.

Второй широко потребляемый предприятиями игропрома материал – полипропилен – в стране с полуторамиллиардным населением производят лишь 4 комбината. Три из них существуют достаточно давно, еще с советских времен, когда производство было на качественно ином уровне и постоянно подпитывалось государством. Тогда как четвертый – Нижнекамский – явление сугубо конъюнктурное, обоснованное острой нехваткой сырья на рынке. Работающие на полипропилене производственники высоко ценят качество более дорогого корейского и финского полимера, тогда как уровень приемлемого по цене российского все еще оставляет желать лучшего. Но даже если не брать в расчет качество отечественного сырья, четыре комбината на огромную страну, по оценкам экспертов-экономистов, – очень мало.

Один из крупнейших российских заводов Нордпласт использует в производстве пластмассовой игрушки шесть видов сырья, однако около 80% всей сырьевой базы составляет полипропилен. Предприятие сделало ставку на недорогие российские материалы, но с условием стабильности качества от партии к партии. Рассказывает Оксана Кондаурова, коммерческий директор завода Нордпласт: «Ежемесячно мы перерабатываем около 200 тонн полипропилена. Большая его часть – отечественного производства. Мы серьезно относимся к качеству сырья, на предприятии существует входной контроль всех поступающих материалов и комплектующих. Полипропилен закупаем в Капотне и Уфе. Оплачиваем сырье обычно с отсрочкой платежа от недели до месяца». «Мы закупаем импортное сырье, но не более 10% от общего объема расходных материалов, – говорит Оксана Кондаурова. – Это связано с постоянным изменением цен на импортное и отечественное сырье. Например, у нас был опыт приобретения импортного полипропилена производства Кореи и Финляндии: материал у них хорошего качества. Соответственно работа с таким материалом позволяет снизить потери и ускорить производственный процесс. Начали закупки, но через некоторое время сырье существенно подорожало. Объем закупки уменьшился – мы не можем резко повышать себестоимость продукции и увеличивать цену для конечного потребителя в условиях жесткой конкуренции. Однако для улучшения качества и при разработке новых, более сложных деталей игрушек мы все чаще используем материалы импортных производителей. Кроме всего прочего выбор сырья отечественных марок невелик. Так, в прошлом году для выпуска нового вида продукции мы начали использовать импортные марки полипропилена, полистирола и АБС».

Минимизировать потери

Однако закупать российское сырье могут далеко не все предприятия. По словам Сергея Орешина, директора компании Алангер, отечественное сырье хорошо подходит для предприятий с большим количеством литья, производящих типовую продукцию. «Они обычно имеют специальный цех по дроблению некачественных изделий – ведь по технологии в производстве конечной продукции можно использовать 20% вторичного сырья, – поясняет он. – У нас другой подход: бракованная продукция не превышает 4% и повторно не используется. Это позволяет экономить на ее хранении, переработке и оптимизировать производственные затраты».

Компания Алангер выработала свой метод снижения себестоимости продукции при закупке дорогого импортного сырья. Сергей Орешин делится секретами «оптимизации»: «Для производства игрушек мы используем полистирол, наше предприятие закупает исключительно импортное сырье. Мы пробовали работать с китайским, оно достаточно дешевое, но его качество нестабильно. В нем много добавок, так называемых вкраплений, из-за которых изделие перестает клеиться. А это напрямую отражается на конечном продукте. Такая же ситуация с индийским сырьем. Поэтому сегодня мы остановились на немецкой марке BASF: стабильное качество, четкие поставки. Немецкий полистирол стоит дороже отечественного примерно на 20%. Однако при работе на российских материалах производственный брак составляет те же 20–22%. Даже низкая цена полистирола не может компенсировать такие потери. К тому же немецкое сырье доставляется в удобной упаковке, абсолютно герметичной, не пропускающей внутрь влагу. А из отечественного полистирола, как говорят специалисты, «вода просто сочится». Красители мы также закупаем импортные, австрийские, разрешенные для использования в пищевой промышленности. Это очень важный момент: ведь потребители нашей продукции – дети, поэтому мы делаем все, чтобы игрушки были абсолютно безопасны для их здоровья».

Немецкий полистирол и другие материалы Алангер закупает у московского поставщика, специализирующегося на продаже импортного сырья в России. Это снимает все проблемы с доставкой и таможней. Кроме того, предприятие может закупить в любой момент нужное количество продукции. Поставщик выбирался тщательно, на основе анализа нескольких аналогичных фирм.

Читайте также:  Мусор 4 класса опасности это

Заранее готовиться к кризисам

По словам специалистов игропрома, сырьевые кризисы той или иной степени тяжести случаются постоянно. Главное в этом случае – заранее подстраховаться. Иначе можно оказаться в ситуации, когда производство просто встанет. Рассказывает Оксана Кондаурова: «С сырьевыми кризисами мы сталкиваемся примерно два раза в год. Весной российские заводы останавливаются на профилактику, а зимой возникает проблема с транспортировкой сырья во время новогодних праздников. Поэтому каждый год к маю и к декабрю мы создаем необходимый запас. Конечно, хранить большие объемы не очень удобно, но это наше основное сырье, и перебои с его поставками могут привести к остановке производства».

Китайское сырьевое господство

Если попробовать набросать сырьевую карту мира, используя даже относительные данные, России не окажется в числе передовиков по уровню внутреннего сырьевого оборота. Что само по себе довольно парадоксально. У нас огромные территории, нефть и прочие природные ресурсы, постоянные жалобы на безработицу и острая потребность предприятий игропрома в качественном недорогом сырье. Однако – и большинство экспертов в отрасли игрушек это признают – звание сырьевого лидера пока прочно удерживают страны Юго-Восточной Азии. Так, по данным журнала РБК, Китай на сегодняшний день бешеными темпами наращивает потребление ресурсов. По многим позициям он уже № 1 в мире. Являясь крупнейшим импортером руды, алюминия, цинка, вторым по величине импортером нефти, Поднебесная становится полноправным участником международных рыночных отношений. Производя внутри страны количество различного сырья в огромных объемах, Китай способен диктовать мировому рынку цены на него. И тезис «китайское – значит, дешевое» уже несостоятелен.

Мода на игрушки подвержена не менее частым переменам, чем мода на одежду. Меняются тенденции, материалы, детали, цвета, фасоны. Ни одна страна, кроме КНР, не способна в сжатые сроки производить такое количество необходимого игропрому (в том числе и российскому) сырья. Это обусловлено тем, что Китай, как ни одна страна в мире, научился минимизировать затраты на энергоносители. В сочетании с дешевой рабочей силой и статусом второго в мире импортера нефти такое умение позволяет стране удерживать позиции поставщика сырья № 1 для предприятий игрушечной индустрии. Огромное количество игрушечников с мировыми именами уже пошли по пути 100-процентного перевода производства в Китай. Большинство российских производителей размещают заказы на заводах в Поднебесной. Динамика оттока заказов в КНР на сегодняшний день существенно превышает динамику развития российской сырьевой промышленности. Оценивая подобное положение вещей, эксперты затрудняются с прогнозами. Одни прочат азиатским странам (Китай, Индия, Тайвань) дальнейшее сырьевое «поглощение» и перенос туда производств российскими компаниями. Другие оставляют России шанс включить свой потенциал на полную мощь и стать конкурентоспособной страной – производителем сырья. Однако и те и другие делают поправку как на действующее российское законодательство (чтобы открыть любое производство, в отечестве придется столкнуться с огромным количеством финансово-бюрократических трудностей), так и на российский менталитет. «Мы даже бензин толком делать не научились, – делится своим мнением нашему журналу руководитель крупной производственной компании игропрома, пожелавший остаться неизвестным. – Несмотря на огромное количество добываемой нефти, мы до сих пор продаем ее в чистом виде, вместо того чтобы переработать на территории страны, пустить продукты переработки на другое производство и делать те же полимеры у себя на родине, а не закупать из нашей же нефти сделанную пластмассу у китайцев по завышенным ценам».

Основные виды сырья для производства пластиковых игрушек:

Полистирол и АБС (акрилобутадиенстирольный пластик) – 1%.

Перечень, состав и свойства сырьевых материалов

Большое разнообразие видов пластмасс обусловлено различными свойствами высокомолекулярных соединений-полимеров, входящих в состав пластмасс. Они могу быть как органическими, так и неорганическими, их молекулярная структура может быть представлена как аморфным, так и кристаллическим типом.

Пластмассы имеют определенную классификацию, которая разделяет их по таким признакам:

— По композиционному составу различают два вида пластмасс: ненаполненные (однородные) и наполненные(неоднородные). Наполненные, в свою очередь делятся по типу наполнителя на: пресс-порошковые, слоистые, волокнистые, газонаполненные.

— По природе связующего вещества: пластмассы на базе синтетических полимеров и пластмассы на базе природных полимеров.

— По способу получения полимера: пластмассы на базе синтетических полимеров могут быть полимеризационными и поликонденсационными; пластмассы на базе природных полимеров могут получать полимеры из белковых веществ и эфиров целлюлозы.

— По отношению к нагреванию: пластмассы на базе полимеров из белковых веществ, эфиров целлюлозы и полимеризационные являются термопластичными, и лишь поликонденсационные пластмассы являются термореактивными.

— По физико-химическим свойствам пластмассы делятся на три группы: жесткие, полужесткие и мягкие.

Одним из важнейших классификационных признаков является состав пластмасс. По этому признаку пластмассы подразделяются на ненацолненные и наполненные системы.

Читайте также:  Как растет эустома фото

Однородные пластмассы состоят, как правило, только из высокомолекулярного вещества — полимерной смолы.

Неоднородные (композиционные) пластические массы помимо основного вещества — высокомолекулярного соединения— содержат различные добавки, позволяющие повысить уровень потребительских свойств материалов, их перерабатываемость, устойчивость к действию внешних факторов при эксплуатации их ранении улучшить эстетические и другие свойства. В качестве добавок, выполняющих такие функции, используются наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, антиоксиданты (антиокислители), красители и другие компоненты.

Указанные ингредиенты вводятся в пластические массы от нескольких долей до нескольких десятков процентов от количестве полимерной смолы.

Важнейшие компоненты пластмасс

Одним из важнейших компонентов пластмасс являются наполнители, оказывающие большое влияние на такие важные свойства пластмасс как прочность, твердость, теплостойкость, теплопроводность, диэлектрические, электрические и другие свойства.

Следует отметить, что введение в полимерные композиции наполнителей не только повышает их свойства, но и снижает стоимость (особенно пресс-порошковых и волокнистых материалов), так как стоимость применяемых наполнителей, как правило, ниже стоимости полимерной смолы.

Содержание наполнителей в пластмассах, как правило, не превышает 50% (в расчете на полимерную смолу), составляя в отдельных случаях

90%. Однако с увеличением содержания наполнителя в пресскомпозициях и волокнитах затрудняется переработка композиций, вследствие уменьшения их текучести.

Пластификаторы применяют для повышения пластичности, снижения хрупкости и расширения температурного интервала существования пластмасс в высокоэластическом состоянии. Пластификаторы должны хорошо совмещаться с полимерным связующим, иметь низкую летучесть и не должны мигрировать на поверхность («выпотевать») в процессе эксплуатации и хранения. В качестве пластификаторов используют эфиры карбоновых и фосфорных кислот, эпоксидированные соединения, нафтеновые минеральные масла и другие соединения. Содержание пластификаторов в композициях может изменяться в широких пределах и достигать 40-50 % от массы полимера.

Стабилизаторы применяют для защиты полимерного связующего от процессов старения, протекающих при переработке пластмасс, а также хранении и эксплуатации пластмасс и изделий на их основе. Основными видами стабилизаторов являются: термостабилизаторы — системы, тормозящие процессы термодеструкции; антиоксиданты, являющиеся ингибиторами окислительных процессов; антиозонанты — добавки, замедляющие процессы озонного старения; фотостабилизаторы фотоокислительной деструкции; антирады — системы, тормозящие протекание процессов, вызванных действием ионизирующих излучений.

С целью образования на определенной стадии переработки пластмасс сетки поперечных связей между макромолекулами в пластмассовые композиции вводят сшивающие агенты — отвердители. В качестве отвердителей могут применяться различные полифункциональные соединения (диамины, гликоли, аминоспирты, кислоты и т.д.), а также инициаторы, ускорители и активаторы полимеризации.

Для получения материалов с желаемой структурой в пластмассовые композиции могу вводиться структурообразователи — добавки, оказывающие влияние на процессы формирования надмолекулярных структур. Такими регуляторами структурообразования могут служить тонкодисперсные порошкообразные оксиды и карбиды металлов, некоторые соли органических кислот, а также поверхностно-активные вещества. Содержание таких добавок составляет всего 0,1-1% от массы полимера.

Для получения пластмасс пористой структуры (поро- и пенопластов) в композиции могут вводиться порообразователи — добавки, вызывающие образование газообразных продуктов, либо за счет своего разложения, либо за счет протекания реакций с полимерным связующим.

Среди других добавок, вводимых в пластмассовые композиции ocобoe значение в последнее время приобрели антипирены — добавки, снижающие горючесть полимерного материала, затрудняющие его воспламенение, замедляющие процесс распространения в нем пламени или приводящие в оптимальных вариантах к его самозатуханию. В качестве антипиренов используют хлорсодержащие вещества, производные сурьмы, а также эфиры фосфорных кислот.

Входящие в состав пластических масс полимеры по происхождению делятся на природные (биополимеры), например белки, нуклеиновые кислоты, смолы природные, и синтетические, например полиэтилен, полипропилен, феноло-формальдегидные смолы. Атомы или атомные группы могут располагаться в макромолекуле в виде: открытой цепи или вытянутой в линию последовательности циклов; цепи с разветвлением; трёхмерной сетки. Полимеры, молекулы которых состоят из одинаковых мономерных звеньев, называются гомополимерами, например поливинилхлорид, поликапроамид, целлюлоза.

Макромолекулы одного и того же химического состава могут быть построены из звеньев различной пространственной конфигурации. Если макромолекулы состоят из одинаковых стереоизомеров или из различных стереоизомеров, чередующихся в цепи в определённой периодичности, П. называются стереорегулярными.

Полимеры, макромолекулы которых содержат несколько типов мономерных звеньев, называются сополимерами. Сополимеры, в которых звенья каждого типа образуют достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие друг друга в пределах макромолекулы, называются блоксополимерами. К внутренним (неконцевым) звеньям макромолекулы одного химического строения могут быть присоединены одна или несколько цепей другого строения. Такие сополимеры называются привитыми.

Полимеры, в которых каждый или некоторые стереоизомеры звена образуют достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие друг друга в пределах одной макромолекулы, называются стереоблоксополимерами.

В зависимости от состава главной цепи полимеры делят на: гетероцепные, в основной цепи которых содержатся атомы различных элементов, чаще всего углерода, азота, кремния, фосфора, и гомоцепные, основные цепи которых построены из одинаковых атомов. Из гомоцепных полимеров наиболее распространены карбоцепные полимеры, главные цепи которых состоят только из атомов углерода, например полиэтилен, полиметил метакрилат, политетрафторэтилен. Примеры гетероцепных полимеров — полиэфиры (полиэтилентерефталат, поликарбонатыи др.), полиамиды, мочевино-формальдегидные смолы, белки, некоторые кремний органические полимеры. Полимеры, макромолекулы которых наряду с углеводородными группами содержат атомы неорганогенных элементов, называются элементоорганическими. Отдельную группу полимеров образуют неорганические полимеры, например пластическая сера, полифосфонитрилхлорид.

Читайте также:  Устройство и работа нивелира

В зависимости от числа компонентов все пластмассы подразде­ляются на простые и композиционные. Материалами для получения простых (полиэтилен, поли­стирол и т. д.) пластмасс является синтетическая смола; для композиционных (фенопласты, аминопласты и др.) — несколько составляющих, каждая из которых выполняет опреде­ленную функциональную роль. В композиционных пластмассах смола является связующим для других составляющих. Свойства связующего во многом определяют физико-механические и техноло­гические свойства пластмассы. Содержание связующего в пласт­массах достигает 30—70 %.

Помимо связующего в состав композиционных пластмасс входят следующие составляющие: 1) наполнители различного происхож­дения для повышения механической прочности, теплостойкости, уменьшения усадки и снижения стоимости композиции; органиче­ские наполнители — древесная мука, хлопковые очесы, целлюлоза, хлопчатобумажная ткань, бумага, древесный шпон и др.; неоргани­ческие — графит, асбест, кварц, стекловолокно, стеклоткань и др.; 2) пластификаторы (дибутилфталат, кастровое масло и др.), увели­чивающие

эластичность, текучесть, гибкость и уменьшающие хруп­кость пластмасс; 3) смазочные вещества (стеарин, олеиновая кислота и др.), увеличивающие текучесть, уменьшающие трение между ча­стицами композиций, устраняющие прилипание к формообразующим поверхностям пресс-форм, 4) катализаторы (известь, магнезия и др.), ускоряющие процесс отверждения материала; 5) красители (сурик, нигрозин и др.), придающие нужный цвет изготовляемым деталям. При изготовлении газонаполненных пластмасс (поро- и пенопластов) в полимеры вводят газообразователи — вещества, ко­торые различаются при нагреве с выделением газообразных продуктов.

2.3. Материалы для производства резиновых изделий

В производстве резиновых технических деталей основным видом сырья являются натуральные и синтетические каучуки. На­туральные каучуки не нашли широкого применения, так как сырьем для их получения служит каучукосодержащий сок отдельных сортов растений. Сырьем для получения синтетических каучуков является нефть, нефтепродукты, природный газ, древесина и т. д. Каучук в натуральном виде в промышленности не применяют, его превращают в резину вулканизацией. В качестве вулканизирующего ве­щества обычно используют серу. Количество серы определяет эла­стичность резиновых деталей. Например, мягкие резины содержат 1—3 % серы, твердые (эбонит) — до 30 % серы. Процесс вулкани­зации происходит под температурным воздействием (горячая вулка­низация) или без температурного воздействия (холодная вулкани­зация). Для улучшения физико-механических и эксплуатационных свойств резиновых технических деталей и снижения расхода каучука в состав резиновых смесей вводят различные компоненты.

Наполнители уменьшают расход каучука, улучшают эксплуата­ционные свойства деталей. Наполнители подразделяют на порошко­образные и тканевые. В качестве порошкообразных наполнителей применяют сажу, тальк, мел и др. К тканевым наполнителям относят хлопчатобумажные, шелковые и другие ткани. В некоторых случаях для повышения прочности деталей их армируют стальной прово­локой или сеткой, стеклянной или капроновой тканью. Количество наполнителя зависит от вида выпускаемых деталей.

Мягчители (парафин, стеариновая кислота, канифоль и др.) служат для облегчения процесса смешивания резиновой смеси и обеспечения мягкости и морозоустойчивости. Для замедления про­цесса

окисления в резиновые смеси добавляют противостарители (вазелин, ароматические амины и др.). Процесс вулканизации уско­ряют введением в смесь оксида цинка и др.

Красители (охра, пятисернистая сурьма, ультрамарин и др.) вводят в смесь в количестве до 10 % массы каучука.

2.4. Материалы для производства клеев и герметиков

Клеи и герметики могут быть в виде жидкостей, паст, замазок, пленок. В состав этих материалов входят следующие компоненты: пленкообразующее вещество (в основном термореактивные смолы, каучуки), которое определяет адгезионные, когезионные свойства и основные физико-механические характеристики; растворители (спирты, бензин и др.), создающие определенную вязкость; пласти­фикаторы для устранения усадочных явлений в пленке и повыше­ния ее эластичности; отвердители и катализаторы для перевода пленкообразующего вещества в термостабильное состояние; напол­нители в виде минеральных порошков, повышающих прочность соединения, уменьшающих усадку пленки. Для повышения термо­стойкости вводят порошки Аl, Аl2О3, SiO2, для повышения токопроводимости — серебро, медь, никель, графит.

2.5. Материалы для производства керамики, стекла и графита

Керамическими называют искусственные каменные материалы и изделия, получаемые из глин и их смесей с минеральными добавками.

Сырьем для получения стекла являются силикатные материалы, такие как кварцевый песок, известняк, сода и другие компоненты.

В качестве исходных материалов при производстве технического графита применяют твердое сырье – нефтяной кокс и каменноугольный пек в качестве связующего вещества. Пиролитический графит получают из газообразного сырья, он представляет собой продукт пиролиза углеводородов (метана), которые осаждаются на нагретых до 1000-2500°С поверхностях из технического графита или керамики.

Резюме

Материалы для производства:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector