工业4.0浪潮,台湾橡胶及塑胶工业发展创新商机,迈向循环经济
根据GLOBAL TRADE ALTAS的统计,由于航空航天和汽车工业的增长以及市场对消费品的需求,橡胶和塑料行业的繁荣已经反弹。随着亚洲国家的经济增长,亚太地区已成为世界塑料橡胶工业规模最大、增长最快的地区。大约40%的塑料和橡胶机械在亚洲制造。第四次工业革命结合了机械和信息通信,这两者都是台湾最具优势的产业。台湾塑胶机械行业将这两大优势结合起来,运用智能制造新商业模式,强化竞争优势,寻求创造利基点。新的商机,使台湾塑胶橡胶机械工业达到新的高峰。
发布日期:2022年6月08日
台湾橡胶及塑胶工业发展创新商机
工业4.0的国际趋势再造了橡胶和塑料工业的发展。德国是世界上最重要的橡胶和塑料机械制造生产国和出口国。虽然欧洲橡塑机械市场已经成熟,但未来亚洲仍将是全球制造业生产基地。随着当地经济增速相对较快,对橡塑机械的需求增加,预计亚洲将是市场的重点。
橡塑机械是台湾四大机械产业之一。台湾橡塑机械制造企业中约98%为中小企业,其中90%集中在台南、台中、新竹等地区;主要出口市场仍在亚洲,包括中国大陆、东南亚和日本等国家,是世界六大橡塑机械出口国,2018年出口总额11.7亿美元。
在台湾40年的发展历程中,政府在上游建设化工工厂,鼓励发展民营中下游基础原料产业,形成紧密的产业链,带动下游塑料、橡胶、化纤、化工等产业蓬勃发展。从汽车工业的角度来看,每辆汽车轮胎和内饰使用的橡胶和塑料材料平均为200公斤。
环保意识的提高,橡胶和塑料向绿色能源发展,以应对全球原油价格上涨,材料成本增加,全球环保意识的提高,导致橡胶和塑料制造商引入绿色设计,节能工艺,生物质材料的使用和回收。
随着全球环保意识的提高,提高塑料制品的工艺效率和减少污染已成为橡塑行业的重要课题。在新冠疫情的影响下,由于工作少,人员接触减少,机械自动化和云服务成为行业新常态。台湾橡塑机械制造商采取预防措施,尽快引入工业物联网和环保流程,为全球相关玩家“塑造”创造新机会。
台湾的橡塑机械是外向型产业。经过多年的发展,注塑行业也意识到在工业4.0的浪潮下,自己已经与时俱进。研发工艺技术满足了生物质材料鉴定与分析技术、生物质复合材料和环保添加剂的制备、加工与应用、第二代非食品产品等减少浪费、低能耗、提高生产效率和回收原料质量的要求。原材料(植物纤维)的改性、加工和应用技术,以及节能技术和绿色能源(风能、太阳能)技术等,创造新的商业机会。
塑料和橡胶新材料的发展趋势
近十年来,国际塑料加工和材料技术在许多应用领域不断创新。五个重要的技术方面可以大致概括,即:绿色-环保,循环-回收再利用,先进-先进创新,智能-智能设计,安全-安全和可持续性。这些技术发展理念相互独立又相互关联,创造了许多高价值的产品,甚至深刻影响着我们未来的生活方式和品质。
绿色-环保
所谓绿色工艺至少包括三个层面:更高效的生产工艺、更具有成本效益的设计、更环保的材料应用。它代表着对节约资源、少用材料、少用能源、少用人力的承诺,同时开启了工业4.0智能制造的思维。生物质材料在节能减排方面的应用和技术层出不穷,如:生物质材料鉴定与分析技术;生物质复合材料及环保添加剂的制备、加工与应用第二代非食品原料(植物纤维)的改性、加工应用技术;节能技术和绿色能源(风能、太阳能应用)技术等。
回收-回收和再利用
循环经济的概念是引入产品的6R原则(Reuse, Recycle, Reduce, Recovery, Repair, design)来提升产品的绿色价值,延长产品的生命周期。它不再只是一个口号,也不仅仅是为了降低成本,而是一种节约和珍惜祝福的方式,是为了可持续发展,是技术的展示,是价值的创造。循环经济理念方兴方艾,循环再利用机制和技术蓬勃发展,环保低碳新材料(低污染、低毒、低碳排放)技术和应用理念成为支撑循环经济最重要的组成部分。
先进——精细化、创新
越来越多的化工材料技术应用于高端、高价值新材料的开发,并进一步融入到更便捷的设计、更智能的制造工艺和更先进的绿色能源技术中。最典型的例子是:强调可回收性的高端弹性体,广泛应用于运动和休闲、生物医学技术,甚至轨道车辆;强调轻量化和节能的尖端纤维增强复合材料,从最初用于航空航天国防的材料技术,扩展到建筑、电动汽车、绿色能源技术,以及更高价值的工业零部件和民生。
Smart -智能设计
放眼世界,我们被高分子材料包围着,人们的衣食住行都离不开五颜六色的高分子材料。如果说20世纪人类社会文明的象征是合成材料,那么21世纪将是智能材料时代。顾名思义,新材料设计摆脱了传统思维,巧妙运用各种分子结构或机制,让看似普通的塑料材料有了“智慧”,材料能对外界的各种“刺激”(如光、电、电等)做出反应。压力、湿度、酸碱等)做出相应的“反应”。
通过适当的设计,这样的材料可以记忆、恢复甚至改变原来的配置,也可以产生具体的功能变化,如:粘度、流动性、颜色、磁电、机械强度甚至体积。新一代的塑料材料将给产品设计师带来另一个创新的想象空间,突破现有的应用。
“智能”化工材料有望为环保、低碳、高价值的塑料和橡胶产品的应用做出重大贡献。例如,可以满足医疗矫正需要的形状记忆聚合物取代了传统的厚而不可回收的材料。石膏;能够在特定波长范围内改变自身粘度的智能胶水,极大地提高了产品易拆解、易分类、易回收的能力。
此外,这种高强度形状记忆聚合物还可制成汽车的挡板、保险杠等。汽车碰撞后,变形的部分可以通过热空气加热恢复到原来的形状。形状记忆材料的目的是增加产品应用价值,如在医疗用品中诱导血糖浓度来调节胰岛素的释放,在血管中植入动脉支架,人工皮肤和人工器官等医疗应用,或者可以自行改变其形状。提高飞行和驾驶效率的材料、减少对气候依赖的智能建筑材料、多功能纺织品、记忆材料和生物护照等。
安全——安全和可持续性
安全需求的范围至少包括:环境友好、保健、安全使用,甚至发展医疗设备、生物医学技术、紧急援助、环境安全、工业安全,以及发展解决食品安全问题的办法。
近年来,动荡的食品安全事件影响了消费者对食品的信心,消费者对食品质量和安全越来越重视。在运输、储存、运输和使用过程中,由于环境、温度、湿度的变化,微生物繁殖,活性成分被分解或氧化变质。食品容器和包装材料的精准应用无疑成为消费者的重要防线之一。