Ульрих Райфенхойзер,
председатель Совета экспонентов выставки K 2010
Пластмасса уже на протяжении практически ста лет используется в качестве сырья для самых различных сфер применения, воодушевляя и вдохновляя специалистов. И если лишь несколько десятилетий назад в ряду инновационной продукции из полимеров были представлены упаковочные пленки, изоляция для кабеля и стационарные телефоны, то сегодня это микродетали для сердечных катетеров и миниинвазивной хирургии. Можно прогнозировать, что в ближайшие несколько лет результатом технологического прогресса станет разработка экономичных светодиодов и компактных планшетных дисплеев. Ведь только современные полимеры открывают человечеству новые возможности и преимущества. Полимерная продукция играет ключевую роль при внедрении возобновляемых источников энергии, например, производство роторных лопастей для ветряных электростанций возможно только благодаря современным композитным материалам, или мембранные технологии нанесения покрытий пленочных модулей, применяемые при изготовлении фотогальванических элементов- спектр применения пластмасс в современной энергетике очень широк.
Пластмассы отличаются еще одним, казалось бы, незаметным качеством, которое не значится ни в одном списке параметров, ни на одном изделии: пластмассы отличаются исключительной энергоэффективностью! И поэтому пластмассы являются ключом к ресурсосберегающим технологиям с низкими затратами материальных ресурсов. Так, использование пластмасс, например, обеспечивает большие преимущества при теплоизоляции зданий, или же мобильность легких конструкций в автомобилях, автобусах, поездах и самолетах.
Актуальное исследование консалтингового агентства „Denkstatt“ из Австрии, специализирующегося на стратегиях стабильного развития, показало, что в ходе применения и утилизации пластмассы экономится в 5 – 9 раз больше CO2, нежели было выброшено в атмосферу при её производстве. Аналитики же исходят из того, что данная экономия до 2020 года может возрасти до показателя 9- 15 раз, поскольку прогресс производственных технологий и рост энергоэффективности пластмасс продолжается непрерывно.
В рамках мирового саммита по вопросам изменения климата, состоявшегося в Копенгагене в конце 2009 года, эксперты отрасли пришли к выводу: применение пластмасс играет все более важную роль в борьбе с климатическими изменениями, ведь если бы везде, где возможно, искусственные материалы были заменены на традиционные материалы, то в одной только Европе уровень выброса парниковых газов вырос бы на 50% - до 120 миллионов тонн ежегодно, в то время, как энергопотребеление увеличилось бы на 46%, составив 2.300 терраджоулей (TJ). А если затронуть вопрос энергосбережения на основе применения пластмасс вместо традиционных материалов, то оно соответствует общему объему эмиссий CO2 Бельгии. Это означает, что благодаря использованию современных пластмасс существенно сокращаются объемы выброса парниковых газов в Европе. Лишь за счет них обеспечивается 38% объема, зафиксированного изначально в Киотском протоколе в виде стратегии ЕС-15, или 15%, необходимых для достижения поставленных целей до 2020 года, а именно – экономии 780 млн. тонн CO2. Это значит, что без пластмасс достижение целей Ки-отского протокола было бы просто невозможным.
Мощный потенциал использования полимеров
„Полимеры являются идеальным сырьем для упаковки потребительских товаров в низкотемпературном сегменте. Это было, есть и будет так.“ Это актуальная цитата профессора инженерных наук д-ра Георга Менгеса, в течение многих лет руководившего Институтом переработки пластмасс (IKV) при Рейнско - Вестфальском техническом университете Аахена (RWTH) в Германии, из его доклада об основных сферах применения пластмасс, которые характеризуются максимальным потенциалом развития.
Так, например, на протяжении многих десятилетий полимеры применяются в качестве
• легкой и ресурсосберегающей, но в то же время надежной упаковки, прекрасно выполняющей барьерные функции
• изоляции, труб газо-, водоснабжения, водоотведения, равно как и для оконных профилей или напольных покрытий в строительстве
• конструктивного материала, отличающегося легкостью, многообразием форм, расцветок, вариабельностью и мобильностью
• в медицине в качестве надежного сырья для одноразовых расходных материалов или в качестве гибкого материала, например, для целей катетерной диагностики
• микронасосов или вспомогательного оборудования для дозирования или впрыскивания в фармацевтике в форме инсулиновых шприцев или ингаляторов
• материала при производстве различных товаров для спорта и отдыха, спортивного инвентаря, одежды и обуви
• погодостойких и простых в уходе искусственных газонов для спортивных и частных объектов
Данные сферы применения широко распространены в Северной Америке, Европе и Японии, однако во многих развивающихся, а так же в слаборазвитых странах доступ к данным технологиях пока имеет не каждый. И только в распространении известных сегодня промышленных и потребительских товаров сокрыт огромный потенциал для качественного роста глобальной индустрии пластмасс. Однако и в отношении свойств материалов, возможностей переработки и развитии сфер применения потенциал полимеров далеко еще не исчерпан: многие перспективные технологии просто невозможны без современных пластмасс!
Пример: пластмасса для современных светодиодных технологий LED
В наши дни отрасль светодиодных технологий (LED) переживает настоящий бум, поскольку они позволяют обеспечить высокую светоотдачу при сравнительно невысоких энергозатратах. В связи с этим данные технологии укрепились в самых различных сферах применения – от карманных фонарей до автомобильных фар.
Рефлекторы, расположенные вокруг источников света LED, преломляют и сводят в пучок производимый свет. Для свободного варьирования и экономичного производства света разрабатываются термостойкие и теплопроводные полимеры. Они позволяют не только оптимально использовать источники света для технических нужд, но и внедрять следующие поколения энергосберегающих ламп для домашнего хозяйства.
Пример: легкие структурные компоненты на основе композитных полимеров
Волоконные композиционные материалы, так называемые композиты, позволяют производить высокопрочные, но при этом очень легкие структурные компоненты: непрерывно растет производство отдельных элементов из стекловолокна и матриц из дуропласта/ duroplast, усиленных длинными волокнами, или изделий с термопластической матрицей. Сферы при-менения подобной продукции очень широк, например, изготовление протезов для рук и ног для людей, переживших ампутацию, или же лопастей для ветряных электростанций.
Пример: принципиально новые качества полимеров благодаря нанотехнологиям
Благодаря использованию нанонаполнителей и добавок на базе нанотехнологий можно получать полимеры, сочетающие в себе традиционные и новые качественные характеристики, на первый взгляд кажущиеся взаимоисключающими, что чрезвычайно полезно в тех случаях, когда требуется одновременно обеспечить прозрачность и гибкость материала, определенную степень ударостойкости и жесткость, функциональную поверхность и физические характеристики, изоляционные свойства и проводимость. К улучшениям, достигаемым благодаря нанодобавкам, относятся, с одной стороны, повышенная пластичность, облегчающая переработку пластмасс, а так же электропроводимость, предотвращающая образование статического заряда. Не в последнюю очередь важны преимущества за счет т.н. лотус- эффекта, заключающегося в способности полимерной поверхности самоочищаться.
Короткая «передышка» после десятилетий непрерывного роста в отрасли пластмасс и каучука
Вышеуказанные примеры наглядно демонстрируют: мировая отрасль пластмасс, охватывающая производство пластмасс, машиностоение и переработку, продолжает развиваться достаточно быстрыми темпами, даже не смотря на актуальный финансово- экономический кризис, приведший к затишью в промышленности. Это значит, что данную отрасль по праву считают направлением с большими перспективами роста.
По оценкам Европейской ассоциации производителей пластмасс PlasticsEurope, объем мирового производства пластмасс в 2008 году составил 245 миллионов тонн. Это соответствует 6%-ному снижению по сравнению с объемами предшествующего года, когда был достиг-нут уровень 260 миллионов тонн. В особенности в 3-ем и 4-ом кварталах 2008 года в отдельных сегментах индустрии наметился резкий спад производства, приведший к перелому мировой коньюнктуры, в результате чего переработчики пластмасс сократили свои складские запасы, а объемы всех сегментов рынка полимеров сжались в беспрецедентных масштабах. Однако мировая рецессия, начавшаяся в 2008 году, не внесла кардинальных перемен в долгосрочную историю успеха отрасли - в этом убеждает хотя бы тот факт, даже при совокупном объеме 2008 года, равном 245 миллионам тонн, среднегодовой прирост отрасли, начиная с 1950 года, составляет 9% в год. А около 215 из 245 миллионов тонн составляют полимеры, предназначенные для дальнейшей преработки и производства различной продукции. Остальные 30 миллионов тонн применяются для изготовления покрытий, клеящих субстанций, дисперсий, лаков или красок.
Крупнейшими производителями полимеров на протяжении многих лет остаются страны Азии и Океании. Их доля в совокупном объеме составляет 37%, благодаря чему в 2008 году они заняли 1-е место в рейтинге мировых производителей пластмасс, за ними следуют Европа с 25%, а так же страны NAFTA, доля рынка которых составила 23%. Вследствие существенного наращивания производственных мощностей в 2008 году объемы производства стран Ближнего и Среднего Востока, а так же Африки, выросли на 8%. И если за прошедшие годы мощности производителей основных разновидностей пластмасс были загружены до отказа, а на отдельные виды сырья даже был дефицит, то в середине 2008 года ситуация изменилась кардинальным образом. На резкое сокращение спроса производители отреагировали различными мероприятиями, стремясь снизить обороты: они увеличивали сроки поставки, останавливали оборудование временно или на продолжительные сроки, а в некоторых случаях даже закрывали целые производственные объекты. Причем закрытия не удалось избежать прежде всего устаревшим, мелким и неэффективным производствам на близких к насыщению рынках.
Что же касается немецких предприятий, то в 2008 году объемы производства пластмасс сократились на 2,2% по сравнению с 2007 годом, т.е. до уровня 20 миллионов тонн. Таким образом, совокупный оборот в 2008 году снизился на 1% от уровня предыдущего года, составив 23 миллиарда евро. Сокращение только за ноябрь и декабрь 2008 года составило 23% и 29% от уровня соответствующих месяцев предыдущего года. И даже несмотря на стабилизацию объемов заказов в течение 2009 года, в целом отраслевые производители отработали в минус.
