Vahtmaterjalide hulka kuuluvad peamiselt polüuretaan, EPS, PET ja kummivahtmaterjalid jne, mida kasutatakse laialdaselt soojusisolatsiooni ja energiasäästu, kaalu vähendamise, konstruktsioonifunktsiooni, löögikindluse ja mugavuse jms rakenduste valdkonnas, kajastades funktsionaalsust, hõlmates mitmeid tööstusharusid, nagu ehitusmaterjalid ja ehitus, mööbel ja kodumasinad, nafta- ja veetransport, transport, sõjandus ja logistikapakendid. Tänu laiale kasutusalale on vahtmaterjalide turu praegune aastane kasvumäär püsinud 20% juures. See on uute materjalide rakenduste kiire kasv selles valdkonnas, kuid on tekitanud ka tööstuses suurt muret. Polüuretaan (PU) vaht moodustab Hiina vahttoodete suurima osa.

Statistika kohaselt on vahustusmaterjalide ülemaailmne turumaht umbes 93,9 miljardit dollarit, kasvades 4–5% aastas, ning hinnanguliselt kasvab vahustusmaterjalide ülemaailmne turumaht 2026. aastaks 118,9 miljardi dollarini.

Globaalse majanduse fookuse nihkumise, teaduse ja tehnoloogia kiirete muutuste ning tööstusliku vahustussektori pideva arengu tõttu on Aasia ja Vaikse ookeani piirkond moodustanud suurima osa ülemaailmsest vahustustehnoloogia turust. 2020. aastal ulatus Hiina plasttoodete tootmine 76,032 miljoni tonnini, mis on 0,6% vähem kui aasta varem, võrreldes 81,842 miljoni tonniga 2019. aastal. 2020. aastal ulatus Hiina vahustustoodang 2,566 miljoni tonnini, mis on 0,62% vähem kui aasta varem, võrreldes 0,62% langusega 2019. aastal.

Nende hulgas on Guangdongi provints vahu tootmises riigis esikohal toodanguga 643 000 tonni 2020. aastal; sellele järgneb Zhejiangi provints toodanguga 326 000 tonni; kolmandal kohal on Jiangsu provints toodanguga 205 000 tonni; neljandal ja viiendal kohal olid Sichuani ja Shandongi provintsid vastavalt 168 000 ja 140 000 tonni toodanguga. 2020. aasta riigi vahu kogutoodangust moodustas Guangdongi osakaal 25,1%, Zhejiangi 12,7%, Jiangsu 8,0%, Sichuani 6,6% ja Shandongi 5,4%.

Praegu on Shenzhen, Guangdongi-Hongkongi-Macao lahe piirkonna linnaklastri keskmes ja üks Hiina arenenumaid linnu tervikliku tugevuse poolest, koondanud Hiina vahutehnoloogia valdkonnas tervikliku tööstusahela, mis hõlmab tooraineid, tootmisseadmeid, erinevaid tootmisüksusi ja lõpptarbijaturge. Rohelise ja säästva arengu ülemaailmse propageerimise ning Hiina „topeltsüsiniku“ strateegia kontekstis seisab polümeervahutööstus silmitsi tehnoloogiliste ja protsessimuutustega, toote- ja teadus- ning arendustegevuse edendamise ning tarneahela ümberkorraldamisega jne. Pärast mitmeid edukaid FOAM EXPO väljaandeid Põhja-Ameerikas ja Euroopas korraldab korraldaja TARSUS Group oma kaubamärgiga „FOAM EXPO China“ 7.–9. detsembrini 2022 Shenzheni rahvusvahelises konverentsi- ja näitustekeskuses (Baoan New Hall). EXPO China ühendab polümeervahu toorainetootjaid, vahu vahesaadusi ja tootetootjaid vahutehnoloogia erinevate lõpptarbijarakendustega, et järgida ja teenindada tööstuse arengut!

Polüuretaan moodustab vahutavate materjalide seas suurima osa

Polüuretaanvaht (PU) on toode, mis moodustab Hiinas vahustusmaterjalidest suurima osa.

Polüuretaanvahu peamine komponent on polüuretaan ja tooraineks on peamiselt isotsüanaat ja polüool. Sobivate lisandite lisamisega tekib reaktsioonisaaduses suur hulk vahtu, et saada polüuretaanvahust tooteid. Polümeeri polüooli ja isotsüanaadi ning mitmesuguste lisandite abil, mis reguleerivad vahu tihedust, tõmbetugevust, kulumiskindlust, elastsust ja muid näitajaid, segatakse need hoolikalt ja süstitakse vormi, et laiendada ahela ristahelreaktsiooni, mille tulemusel saab moodustada mitmesuguseid uusi sünteetilisi materjale plasti ja kummi vahel.

Polüuretaanvaht jaguneb peamiselt elastseks vahuks, jäigaks vahuks ja pihustatavaks vahuks. Painduvaid vahusid kasutatakse mitmesugustes rakendustes, näiteks pehmendusena, rõivaste polsterdamiseks ja filtreerimiseks, samas kui jäiku vahusid kasutatakse peamiselt soojusisolatsioonipaneelide ja lamineeritud isolatsioonina äri- ja elamutes ning (pihustatava) vahuga katuste katmiseks.

Jäik polüuretaanvaht on enamasti suletud pooridega struktuur ning sellel on suurepärased omadused, nagu hea soojusisolatsioon, kerge kaal ja lihtne konstruktsioon.

Samuti on sellel heliisolatsiooni, löögikindluse, elektriisolatsiooni, kuumakindluse, külmakindluse, lahustikindluse jne omadused. Seda kasutatakse laialdaselt külmikute ja sügavkülmikute kastide isolatsioonikihis, külmhoonete ja külmutusautode isolatsioonimaterjalis, hoonete, mahutite ja torujuhtmete isolatsioonimaterjalis ning väikest kogust kasutatakse ka mitteisolatsiooniks, näiteks puiduimitatsioonis, pakkematerjalides jne.

Jäika polüuretaanvahtu saab kasutada katuse- ja seinaisolatsioonis, ukse- ja aknaisolatsioonis ning mullkilpide tihendamisel. Polüuretaanvahtisolatsioon jätkab aga konkurentsi klaaskiust ja PS-vahust isolatsioonile.

Paindlik polüuretaanvaht

Paindliku polüuretaanvahu nõudlus on viimastel aastatel järk-järgult ületanud jäiga polüuretaanvahu nõudluse. Paindlik polüuretaanvaht on teatud elastsusastmega painduva polüuretaanvahu tüüp ja see on enimkasutatav polüuretaantoode.

Tooted hõlmavad peamiselt kõrge elastsusega vahtu (HRF), plokk-käsna, aeglaselt elastset vahtu, isekoorivat vahtu (ISF) ja pooljäika energiat neelavat vahtu.

Polüuretaanist elastse vahu mullstruktuur on enamasti avatud pooridega. Üldiselt on sellel madal tihedus, heli neeldumine, hingavus, soojuse säilitamine ja muud omadused, seda kasutatakse peamiselt mööbli polsterdusmaterjalina, transpordivahendite istmete polsterdusmaterjalina, mitmesuguste pehmete polsterdusmaterjalidena, lamineeritud komposiitmaterjalidena. Pehme vahu tööstuslik ja tsiviilkasutus filtreerimismaterjalina, heliisolatsioonimaterjalina, löögikindla materjalina, dekoratiivmaterjalina, pakkematerjalina ja soojusisolatsioonimaterjalina.

Polüuretaani allavoolu paisumismoment

Hiina polüuretaanvahutööstus areneb väga kiiresti, eriti turu arengu osas.

Polüuretaanvahtu saab kasutada puhverpakendina või polsterduspuhvermaterjalina kõrgekvaliteediliste täppisinstrumentide, väärtuslike instrumentide, kõrgekvaliteediliste käsitööesemete jms jaoks. Sellest saab valmistada ka õrnu ja äärmiselt kaitsvaid pakendikonteinereid; seda saab kasutada ka esemete puhverpakendina kohapealse vahustamise teel.

Jäika polüuretaanvahtu kasutatakse peamiselt adiabaatilises isolatsioonis, külmutus- ja külmutusseadmetes ning külmhoonetes, adiabaatilistes paneelides, seinte isolatsioonis, torude isolatsioonis, mahutite isolatsioonis, ühekomponendilistes vahttihendusmaterjalides jne; pehmet polüuretaanvahtu kasutatakse peamiselt mööblis, voodipesus ja muudes kodutarvetes, nagu diivanid ja istmed, seljatoepadjad, madratsid ja padjad.

Peamised rakendused on: (1) külmikute, konteinerite, sügavkülmikute isolatsioon (2) PU-simulatsioonililled (3) paberi trükkimine (4) kaablite keemiline kiud (5) kiirteede kaitseribad (märgid) (6) kodukaunistamine (vahtplaatide kaunistused) (7) mööbel (istmepadjad, madratsi käsnad, seljatoed, käetoed jne) (8) vahutäiteained (9) lennundus, autotööstus (autopadjad, auto peatoed, rool (10) kvaliteetsed spordikaupade varustus (kaitsevahendid, käekaitsmed, jalakaitsmed, poksikinnaste vooder, kiivrid jne) (11) sünteetiline PU-nahk (12) jalatsitööstus (PU-tallad) (13) üldised katted (14) spetsiaalsed kaitsekatted (15) liimid jne) (16) tsentraalveenikateetrid (meditsiinitarbed).

Polüuretaanvahu arendamise raskuskese kogu maailmas on samuti järk-järgult nihkunud Hiinasse ning polüuretaanvahust on saanud Hiina keemiatööstuse üks kiiremini kasvavaid tööstusharusid.

Viimastel aastatel on kodumajapidamises kasutatavate külmutusseadmete isolatsiooni, hoonete energiasäästu, päikeseenergia, autotööstuse, mööbli ja muude tööstusharude kiire areng oluliselt suurendanud polüuretaanvahu nõudlust.

„13. viisaastakuplaani“ perioodil, peaaegu 20 aasta jooksul polüuretaani toorainetööstuse seedimise, imendumise ja taasloomise käigus, on MDI tootmistehnoloogia ja tootmisvõimsus maailma juhtivate tasemete hulgas, polüeeterpolüooli tootmistehnoloogia ning teadus- ja innovatsioonivõimekus pidevalt paraneb, tipptasemel tooteid tuleb pidevalt juurde ning vahe välismaiste edasijõudnutega väheneb jätkuvalt. 2019. aasta Hiina polüuretaantoodete tarbimine on umbes 11,5 miljonit tonni (koos lahustitega), tooraine eksport kasvab aasta-aastalt ning see on maailma suurim polüuretaani tootmis- ja tarbimispiirkond, turg on veelgi küpsem ja tööstusharu on hakanud sisenema kvaliteetse arenduse tehnoloogia uuendamise perioodi.

Tööstusharu ulatuse järgi moodustab polüuretaan-tüüpi vahustusmaterjalide turuosa suurima osa, turuosaga umbes 4,67 miljonit tonni, millest peamiselt pehmed vahtpolüuretaanvahtmaterjalid moodustavad umbes 56%. Elektri- ja elektroonikatööstuse kiire arenguga Hiinas, eriti külmikute ja hoonetüüpi rakenduste täiustamisega, kasvab jätkuvalt ka polüuretaan-vahustusmaterjalide turuosa.

Praegu on polüuretaanitööstus astunud uude etappi, mille teemaks on innovatsioonipõhine ja roheline areng. Praegu on Hiina polüuretaanist allavoolu toodete, näiteks ehitusmaterjalide, spandexi, sünteetilise naha ja autode toodang maailmas esikohal. Riik propageerib jõuliselt veepõhiseid katteid, rakendab uusi hoonete energiasäästu poliitikaid ja arendab uusi energiasõidukeid, mis avavad polüuretaanitööstusele ka tohutuid turuvõimalusi. Hiina pakutud "topeltsüsiniku" eesmärk soodustab hoonete energiasäästu ja puhta energia tööstuse kiiret arengut, mis avab uusi arenguvõimalusi polüuretaanist isolatsioonimaterjalide, katete, komposiitmaterjalide, liimide, elastomeeride jms jaoks.

Külmaahela turg suurendab nõudlust polüuretaanist jäiga vahu järele

Riiginõukogu peasekretäri avaldatud külmaahela logistika arengukava „Neljateistkümnes viisaastakuplaan“ näitab, et 2020. aastal oli Hiina külmaahela logistika turu maht üle 380 miljardi jüaani, külmhoiu maht ligi 180 miljonit kuupmeetrit ja külmutusautode omandiõigus umbes 287 000, vastavalt „Kaheteistkümnenda viisaastakuplaani“ perioodi lõpp 2,4, 2 ja 2,6 korda.

Paljudes isolatsioonimaterjalides on polüuretaanil suurepärased isolatsiooniomadused ja seda kasutatakse laialdaselt. Võrreldes teiste materjalidega võivad polüuretaanist isolatsioonimaterjalid säästa umbes 20% suurte külmhoonete elektrienergiakuludest ning selle turuosa laieneb järk-järgult koos külmaahela logistika tööstuse arenguga. „14. viieaastase“ perioodi jooksul, kuna linna- ja maapiirkondade elanikud jätkavad tarbimisstruktuuri ajakohastamist, kiirendab suuremahulise turu potentsiaal külmaahela logistika vabanemist, luues laia ruumi. Plaanis on ette nähtud, et 2025. aastaks luuakse esialgne külmaahela logistikavõrgustik, planeeritakse ja ehitatakse umbes 100 riiklikku külmaahela logistika baasi, ehitatakse mitu tootmis- ja turustuskülmaahela jaotuskeskust, viiakse lõpule kolmetasandilise külmaahela logistikasõlmede võrgustik ning 2035. aastaks valmib täielikult kaasaegne külmaahela logistikasüsteem. See suurendab veelgi polüuretaanist külmaahela isolatsioonimaterjalide nõudlust.

TPU vahtmaterjalid tõusevad esile

TPU on uute polümeermaterjalide tööstuse päikesetõusu tööstusharu, allavoolu rakendused laienevad jätkuvalt, tööstuse koondumine tehnoloogilise innovatsiooni ja tehnoloogia edasiseks edendamiseks soodustab veelgi kodumaist asendamist.

Kuna TPU-l on suurepärased füüsikalised ja mehaanilised omadused, nagu kõrge tugevus, suur sitkus, kõrge elastsus, kõrge moodul, aga ka keemiline vastupidavus, kulumiskindlus, õlikindlus, löögisummutusvõime ja muud suurepärased terviklikud omadused ning head töötlemisomadused, kasutatakse seda laialdaselt jalatsimaterjalides (jalatsitaldades), kaablites, kiledes, torudes, autotööstuses, meditsiinis ja muudes tööstusharudes. See on polüuretaan-elastomeeride seas kiiremini kasvav materjal. Jalatsitööstus on endiselt TPU tööstuse kõige olulisem rakendusala Hiinas, kuid selle osakaal on vähenenud, moodustades umbes 30%, ning kile- ja torurakenduste osakaal TPU-l suureneb järk-järgult, turuosa on vastavalt 19% ja 15%.

Viimastel aastatel on Hiina TPU-s tekkinud uusi tootmisvõimsusi, TPU käivitamise määr aastatel 2018 ja 2019 pidevalt kasvanud, aastatel 2014–2019 oli TPU kodumaise toodangu aastane kasvumäär kuni 15,46%. 2019. aastal jätkas Hiina TPU-tööstuse laienemist, 2020. aastal oli Hiina TPU toodang umbes 601 000 tonni, mis moodustas kolmandiku kogu maailma TPU toodangust.

TPU kogutoodang 2021. aasta esimesel poolel oli umbes 300 000 tonni, mis on 40 000 tonni ehk 11,83% rohkem kui sama perioodiga 2020. aastal. Tootmisvõimsuse osas on Hiina TPU tootmisvõimsus viimase viie aasta jooksul kiiresti kasvanud ning ka käivitusmäär on näidanud tõusutrendi, kusjuures Hiina TPU tootmisvõimsus kasvas aastatel 2016–2020 641 000 tonnilt 995 000 tonnini, kusjuures aastane kasvumäär on 11,6%. Tarbimise seisukohast ületas Hiina TPU elastomeeride tarbimise üldine kasv aastatel 2016–2020 500 000 tonni, mis on aastane kasvumäär 12,1%. Selle tarbimine peaks 2026. aastaks ulatuma umbes 900 000 tonnini, kusjuures järgmise viie aasta jooksul on aastane ühendi kasvumäär umbes 10%.

Kunstnaha alternatiivi eeldatav kuumenemine jätkub

Sünteetiline polüuretaannahk (PU-nahk) on polüuretaanist koostisega mikrokiudnahk, mille kvaliteet on parem kui PVC-l (üldtuntud kui lääne nahk). Nüüd kasutavad rõivatootjad selliseid materjale laialdaselt rõivaste tootmiseks, mida tuntakse ka kunstnahast rõivastena. PU-nahk on teine ​​nahakiht, mille tagakülg on veisenahk ja pealmine kiht PU-vaigukiht, mida nimetatakse ka lamineeritud veisenahaks. Selle hind on madalam ja kasutusmäär kõrge. Tänu protsessi muutumisele on seda valmistatud ka erinevatest kvaliteediklassidest, näiteks imporditud kahekihilisest veisenahast. Tänu ainulaadsele protsessile, stabiilsele kvaliteedile, uutele sortidele ja muudele omadustele on praeguse kõrgekvaliteedilise naha hind ja kvaliteet samaväärsed ehtsa naha esimese kihiga.

PU-nahk on praegu sünteetiliste nahktoodete seas kõige levinum toode; PVC-nahk sisaldab küll kahjulikke plastifikaatoreid, kuid on mõnes piirkonnas keelatud, kuid selle suurepärane ilmastikukindlus ja madal hind muudavad selle odavate toodete turul endiselt tugevaks konkurentsiks; mikrokiud-PU-nahal on küll nahaga võrreldav tunne, kuid selle kõrgem hind piirab selle laialdast kasutamist, turuosa on umbes 5%.