塑料加工 - 2025年综合指南

塑料加工简介

塑料加工是世界上发展最快的工业领域之一。由于其多功能性、耐用性和相对较低的生产成本，塑料几乎在生活的各个领域都有应用 - 从包装、汽车、电子、建筑到医疗和航空。

波兰塑料加工行业是中东欧最大的行业之一。该行业在数千家塑料加工厂中雇用了数万名员工，这些工厂为国内和出口市场提供产品。

在这份综合指南中，我们将介绍关于塑料加工需要了解的一切 - 从化学基础、生产技术到行业面临的趋势和挑战。

什么是塑料？

塑料是由单体合成获得的聚合物材料，这些单体通常来自石油或天然气。它们由长链分子（聚合物）组成，赋予它们独特的性能。

塑料的基本特征：

• 多功能性 - 在加工过程中可以赋予任何形状
• 轻质 - 密度远小于金属或陶瓷
• 抗性 - 抗腐蚀、湿度、多种化学物质
• 绝缘性 - 电气和热绝缘
• 经济性 - 相对较低的生产成本
• 可修改性 - 通过添加剂、填料、增强材料

根据化学结构和性能，塑料分为几个主要组，它们在温度影响下的行为和加工可能性各不相同。

塑料发展史

塑料的历史可以追溯到19世纪。第一个半合成塑料是1869年由约翰·韦斯利·海厄特发明的赛璐珞。然而，真正的突破发生在20世纪。

关键里程碑：

• 1907年 - 利奥·贝克兰发明了酚醛塑料，第一个完全合成的聚合物材料
• 20世纪20年代 - PVC（聚氯乙烯）的开发
• 1935年 - 杜邦推出尼龙，第一个完全合成的纤维
• 1939年 - 聚乙烯（PE）的大规模生产开始
• 50年代 - 聚丙烯（PP）和高密度聚乙烯（HDPE）的发展
• 60-70年代 - 工程塑料的动态发展（PC、PA、POM）
• 21世纪 - 生物聚合物和可生物降解塑料的发展

目前，全球塑料产量超过每年4亿吨，塑料加工是一个价值数千亿美元的行业。

塑料类型

根据其在温度影响下的行为和化学结构，塑料分为三大类：

热塑性塑料

热塑性塑料（热塑性材料）是塑料加工中最多和最重要的塑料组。它们的特点是在热的影响下软化，可以多次加工而不失去性能。

热塑性塑料加工包括一系列技术：

• 注塑（最常用方法）
• 挤出
• 吹塑
• 热成型
• 旋转成型

最受欢迎的热塑性塑料：

聚乙烯（PE）

• PE-LD（低密度）- 薄膜、包装、袋子
• PE-HD（高密度）- 容器、管道、储罐
• PE-LLD（线性）- 拉伸薄膜、弹性包装

聚丙烯（PP）

• 食品包装
• 汽车零件
• 花园家具
• 纤维和织物

聚氯乙烯（PVC）

• PVC-U（未增塑）- 管道、窗型材
• PVC-P（增塑）- 薄膜、地板、装饰

聚苯乙烯（PS）

• PS晶体 - 一次性包装、餐具
• EPS（聚苯乙烯泡沫）- 绝缘、保护包装

工程塑料：

• ABS - 设备外壳、玩具（乐高）
• PC（聚碳酸酯） - 板材、镜片、结构元件
• PA（聚酰胺、尼龙） - 齿轮、轴承、纤维
• POM（聚甲醛） - 精密零件、轴承
• PMMA（有机玻璃） - 透明元件、照明装置

热固性塑料

热固性塑料在第一次加热和固化后形成三维空间网络，无法再次加工。在高温影响下不会软化，而是分解。

主要热固性塑料：

• 环氧树脂 - 层压板、结构胶、涂层
• 聚酯树脂 - 复合材料、层压板、船只、游泳池
• 酚醛树脂 - 电绝缘体、层压板
• 脲醛树脂 - 胶水、清漆

弹性体

弹性体是橡胶状塑料，其特点是高弹性和在变形后恢复到原始形状的能力。

弹性体的例子：

• 天然橡胶 - 轮胎、密封件
• 合成橡胶（SBR、NBR） - 轮胎、软管
• 硅胶 - 高温密封件、医疗植入物
• 聚氨酯（PU） - 泡沫、密封件、衬里

塑料加工技术

塑料加工包括一系列先进的生产技术。选择适当的方法取决于塑料类型、产品形状、系列大小和质量要求。

注塑

注塑是热塑性塑料加工中最流行的技术。该过程包括熔化塑料颗粒并在压力下注入注塑模具。

注塑的应用：

• 汽车零件（仪表板、保险杠）
• 电子外壳
• 包装（盖子、封闭件、容器）
• 家用物品
• 一次性医疗工具
• 玩具

关于注塑的更多信息，请参阅我们的注塑机综合指南。

挤出

挤出是生产具有恒定横截面的型材的连续过程。熔化的塑料通过挤出头推出，赋予其适当的形状。

挤出产品：

• 管道和型材（PE、PVC、PP）
• 薄膜（拉伸、热收缩、建筑）
• 板材（中空、实心）
• 窗户和门型材
• 电缆和电线（绝缘）

吹塑

生产内部空心产品的技术。加热的塑料预型件在模具中用压缩空气吹塑，采取其形状。

吹塑产品：

• PET瓶
• 容器和罐子
• 燃料箱
• 玩具

热成型

从热塑性板材成型产品的过程。加热的板材在模具上通过真空或正压成型。

热成型产品：

• 真空包装（泡罩）
• 冰箱内衬
• 浴缸和淋浴盆
• 装饰元件

塑料加工厂

塑料加工厂是专门从事塑料产品生产的工业设施。波兰目前有数千家这样的工厂 - 从小型家族企业到大型国际公司。

加工厂类型：

1. 注塑厂

• 专门从事塑料注塑
• 拥有不同吨位的注塑机机器设备
• 通常提供模具设计和生产服务
• 按订单工作或生产自己的产品

2. 挤出厂

• 生产管道、型材、薄膜
• 高产能挤出生产线
• 通常垂直整合（从颗粒到最终产品）

3. 吹塑厂

• 包装生产（瓶子、罐子）
• 单站或多站吹塑机
• 通常与食品和化工行业合作

4. 多功能工厂

• 结合不同的加工技术
• 从注塑到挤出的完整产品
• 在客户服务方面更加灵活

加工厂的关键要素：

• 机器 - 注塑机、挤出机、其他
• 模具和工具 - 注塑模具、挤出头
• 周边设备 - 干燥机、粉碎机、冷却器、机器人
• 仓库 - 原材料和成品
• 质量控制实验室
• 技术部门 - 生产准备、优化

加工技术选择

选择适当的塑料加工技术需要分析一系列因素：

1. 产品形状和几何形状

• 复杂、立体元件 → 注塑
• 连续型材、管道 → 挤出
• 空心产品（瓶子）→ 吹塑
• 平面、片状 → 热成型

2. 生产系列规模

• 大规模生产 → 注塑（多腔模具）
• 连续生产 → 挤出
• 小批量 → 注塑（单腔模具）、3D打印

3. 质量要求

• 高精度 → 电动注塑机注塑
• 强度 → 选择适当的塑料和技术
• 表面美观 → 注塑、旋转成型

4. 投资成本

• 注塑模具 - 从几千到几十万兹罗提
• 挤出头 - 明显更便宜
• 吹塑模具 - 中等成本

质量控制和标准

在塑料加工中，质量控制起着关键作用。在受监管的行业如汽车、医疗或食品行业尤为重要。

加工中的质量体系：

• ISO 9001 - 基本质量管理体系
• IATF 16949 - 汽车行业供应商
• ISO 13485 - 医疗器械
• ISO 14001 - 环境管理体系
• BRC/IFS - 与食品接触的包装

质量控制方法：

• 尺寸控制 - 卡尺、千分尺、CMM
• 机械测试 - 强度、硬度、冲击
• 热分析 - DSC、TGA、HDT
• 视觉控制 - 显微镜、视觉系统
• 化学分析 - FTIR、GC-MS

回收与可持续发展

可持续发展是当代塑料加工面临的最大挑战之一。该行业正在采取一系列行动，实现循环经济。

塑料回收类型：

1. 机械回收

• 粉碎塑料废物
• 清洗和分离
• 再造粒
• 再加工

2. 化学回收

• 热解 - 热分解为单体
• 解聚
• 气化

3. 能源回收

• 能量回收燃烧
• 替代燃料生产

生物聚合物和可生物降解塑料：

• PLA（聚乳酸） - 来自玉米，可生物降解
• PHA（聚羟基脂肪酸酯） - 来自细菌
• 生物PE、生物PP - 来自可再生资源，但不可生物降解
• 混合物 - 传统塑料与可生物降解塑料的混合物

行业趋势与未来

塑料加工行业正在经历动态转型。关键趋势包括：

1. 数字化和工业4.0

• 注塑机中的物联网
• 预测性维护
• 过程数字孪生
• 参数优化中的AI

2. 自动化

• 注塑机旁的机器人
• 自动化生产线
• 质量控制视觉系统
• 自主仓库

3. 可持续发展

• 循环经济
• 减少材料使用（轻量化）
• 生物聚合物
• 可回收设计

4. 新材料

• 纳米复合材料
• 纤维复合材料（碳纤维、玻璃纤维）
• 功能塑料（导电、抗菌）
• 智能材料（形状记忆）

5. 生产个性化

• 塑料3D打印（FDM、SLS）
• 大规模定制
• 快速原型制作

总结

塑料加工是现代经济的关键部门。塑料无处不在，几乎在生活的各个领域都是必不可少的。

指南的关键结论：

• 塑料多样性 - 热塑性塑料、热固性塑料、弹性体具有不同的性能和应用
• 热塑性塑料加工 - 注塑占主导地位，但也有挤出和吹塑
• 加工厂 - 从小企业到大公司，不同的专业化
• 质量 - ISO体系和先进的质量控制是标准
• 可持续发展 - 回收和生物聚合物是行业的未来
• 数字化 - 工业4.0正在革新加工

如果您经营塑料加工厂或计划在这个行业投资，请联系TEDESolutions。我们提供全面的支持 - 从技术选择、Tederic机器供应到培训和服务。

我们还邀请您阅读我们关于注塑机、注塑模具以及注塑合同服务的专业文章。