
客座博客Conor Carlin,《热成型季刊》的编辑,对热成型的现状和未来进行了深入的了解-分析技术,地理位置以及相关挑战。
传统上,热成型行业由其两个加工领域来定义:薄规格(卷进)和重规格(单张进给)。然而,基于片材厚度的这种简单定义不再足以描述在非常广泛的应用领域中使用的工艺。许多薄规格的热成型技术都与食品包装结合在一起,在食品包装中,消费者的需求和全球公司的品牌资产促使包装设计师,材料科学家和设备供应商进行创新。从北美到东南亚,薄壁包装是增长的重要动力。在大规格热成型中,必须处理的材料种类繁多(比薄规格的材料大10-15倍),因此机械必须能够处理所有材料类型。尽管汽车行业继续从重型热成型生态系统(树脂供应商,材料供应商,加工商,原始设备制造商)中汲取创新,但医疗,建材和物流行业也促进了热成型解决方案的采用。
最近的几项市场研究表明,该行业的总体年增长率在2-4%之间,而更深入的分析表明,各个细分市场之间的增长率差异很大。例如,食品包装行业的增长率高于零售包装,而医疗行业(薄规格和重规格)显示的利润率高于家电或海运行业。此外,BCC Research最新发布的一项研究表明,热成型电子封装是一个快速增长的细分市场,到2019年的复合年增长率为4.9%。
让我们从两种不同的角度来看热成型:市场需求的“拉动”和行业供应商(机械,工具和材料)的“推动”。
薄规格热成型
由于按加工材料(2012年约为70亿磅)和所产生的收入(2012年为128亿美元)被广泛视为最大的细分市场,因此用于包装的薄规格热成型是一个开始讨论广泛趋势的好地方。尽管这些数字仅适用于北美,但类似的研究表明,该行业(包括乳制品和饮料)在欧洲和亚洲占据着最大的热成型市场份额。
有几种聚合元素为薄规格热成型的持续增长和创新奠定了基础。随着食品从消费的终极点进一步发展,包装和运输已成为全球供应链中的关键要素。消费者在食用方式和食用时间方面的习惯改变,导致包装设计创新,包括更长的保质期,防篡改的“智能”包装和高可见度。这些因素构成了市场的吸引力,并已在业界媒体中得到广泛认可和讨论。 K杯是产品创新的典范,它使热成型加工过程中产生了小小的繁荣。但是,结合供应商的推动来看,我们可以对整个行业有更全面的了解。
材料,工具和机械方面的创新使包装设计者可以从新技术中受益。多层,阻隔层和如今的除氧膜可以说是热成型增长的最大贡献者,尤其是当您考虑到此类膜不能通过注塑成型加工时。在塑料工程师协会的“热成型季刊”以及主要的塑料和包装行业专刊上,已针对该主题发表了几篇技术论文。这些进展背后的科学通常是在大型树脂公司或某些情况下在具有强大聚合物部门的大学研究实验室中进行的。
新油墨和印刷技术的应用以及热成型的模内贴标(T-IML)意味着热成型作为一种工艺仍然吸引着全球主要品牌,例如百胜餐饮,星巴克,麦当劳,达能,孟德尔和雀巢。食品,乳制品和饮料包装。 T-IML允许塑料置换罐头,为热成型转炉开辟了新的机会。快速循环倾斜模具机械的采用越来越广泛,这意味着必须通过伺服驱动的插塞辅助工具对模具进行精密的加工,以达到非常严格的公差,以实现最佳的材料分配。更好的材料分布可降低零件重量。因此,对于设计人员和成本核算人员而言,缩小规格是一种重要的资源和成本效益工具。
节省空气的技术只是热成型模具的新创新之一。在空气消耗方面,新型大容量双回路压力成型阀允许空气流入和流出模具型腔,从而实现更快的循环速度,从而显着减少空气消耗,进而减少能源和运行成本。
零售展示和货架空间的重要性是这些品牌以及超市库存经理的主要关注点。清晰度是关键因素。 Klockner Pentaplast最近进行的一项眼动追踪研究使用统计方法显示,消费者将较长时间的时间固定在用热成型翻盖包装的产品上,而不是固定在用纸箱包装的产品上。数据显示注视时间与最终购买决定之间存在很强的相关性。
除食品领域外,由于该市场领域的关键性质,医疗包装也为性能设定了很高的标准。法规遵从性,产品安全性,包装性能,成本和质量对医疗器械制造商以及为它们服务的加工商同样重要。因此,设计热成型托盘时要考虑到这些问题。与其他市场部门一样,较低的模具成本和快速的周转时间意味着对于需要定期将创新产品推向市场的公司而言,热成型是合乎逻辑且具有成本效益的选择。
开拓市场
欧睿国际(Euromonitor International)的数据显示,热成型包装的增长速度最快的是中国和东南亚。重要的是要区分亚洲的不同国家和地区,因为可以观察到不同的趋势。例如,水杯是东南亚最大的热成型产品,印度尼西亚是其中的佼佼者。随着246MM人口的增长,这个国家对包装水的需求是热成型活动的重要推动力。泰国和越南是另外两个国家,它们在包装工厂和所需机器(许多情况下来自中国和韩国企业集团)的高额投资促进了高增长率。服务于该市场的技术投资是巨大的:配备精密插塞辅助工具的高速欧洲机床。相反,有效操作这些复杂机器的必要培训尚未得到广泛采用。
SPE首席执行官Wim de Vos认为,中国是新兴市场中的特例。他看到各种各样的热成型机,其中很大一部分(也许是一半)正在供应国内市场的低端,需求较低的部分。另一部分是供应给国际OEM和品牌所有者,他们必须满足国际品牌要求更高的规格。前一组正在将国内技术用于机械和工具。正如今年上海国际橡塑展的任何参观者都会告诉您的那样,OEM数量的增长令人印象深刻。尽管该技术显然还没有达到西方标准,但东欧买家在中国机械公司展台中的出现表明,中国设备正在超越中东王国的境界获得认可。
土耳其已超过法国,现在正逐步成为欧洲第二大塑料加工商,因此“发展中”市场的绰号在不久的将来可能会下降。随着国内市场上热成型产品的价值增长9%,土耳其的OEM,工具制造商和加工商正在强劲增长。 2013年K展的参观者看到许多杜塞尔多夫的S-bahn和U-bahn火车贴满了土耳其馆的促销广告。
在东欧和俄罗斯,大型超市的扩张带来了新的商店和配送中心,从而增加了对热成型包装的需求。正如GN Plastics欧洲销售总监Marek Nikiforov所指出的那样,西欧的人均超市数量比包括俄罗斯在内的东欧国家要多得多。由于其低成本,OPS仍然是首选的聚合物,而且还因为我们与北美和西欧相关的回收基础设施尚未开发。
数据分析
大数据的出现是许多行业的热门话题,因为营销人员,工程师和经理现在可以使用大量的信息和分析功能。与热成型有关吗?哪种数据对处理器最重要?如何分析数据以及组织中的谁?我们开始看到将信息技术应用于热成型的一些新兴趋势。具有测量和监视来自各种传感器,仪表和扫描仪的数据的能力,可以帮助操作员拨入该过程,以最大程度地减少浪费并优化启动。美国的uVu Technologies和德国的Illig等公司似乎是这一领域的创新者,它们具有更多的传感器,更多的数据点以及旨在完善众所周知的可变填充过程的新型集成数据分析。这种数据驱动方法的采用率很低,但现在判断热成型者是否会接受(并为此付出更大的费用)也许还为时过早。
可持续发展:大趋势与否?
毫无疑问,可持续发展不只是一个时髦的词或过去的趋势。实际上,作为一种商业惯例,越来越多的证据表明,完全拥护可持续性的公司比不具备可持续性的同行公司享有更大的回报。咨询公司AT Kearney在2009年的一份报告中指出,在18个类别中,有16个类别的公司表现出对业务健康的长期承诺,而不是专注于短期收益,其表现优于行业平均值。每家公司的“性能差异”约为650MM美元。
对碳足迹更轻的产品的需求并未减少。连续R&材料科学专业的D确保未来的聚合物性能将优于或优于石油基类似物。从食品服务到汽车设计的品牌所有者都认识到,热成型为他们的许多工程挑战提供了一种经济高效的解决方案。对于热成型行业,我们今天看到的主要趋势是增加可循环利用的含量,使用生物基或可生物降解的材料,减轻零件的重量并减小材料的尺寸,尽管应该指出的是,这些趋势并不普遍在所有地区。例如,缺乏回收基础设施以及对生物聚合物的价格敏感性,这意味着发展中市场的企业家和企业主将更有可能关注短期经济可持续性。
话虽如此,全球跨国公司在承认其活动对环境有影响方面有明显的可测量的势头。这种朝着可持续的商业惯例发展的趋势表明,公司和个人在与更广泛的环境有关的行为方式上发生了更大的根本性转变。新业务的发展有很多机会,包括资源效率,碳会计/管理,LCA战略,新软件开发,环境咨询,生物基材料开发,“绿色”化学等。热成型行业现在和将来都将发挥重要作用。