1 Innføring av polypropylenfiber
1.1 Utviklingshistorie
Utenlandsk polypropylenfiberindustri startet tidligere, tekniske system- og applikasjonsfelt er perfekte. I 1954 syntetiserte den italienske forskeren Natta isotaktisk polypropylen for første gang. I 1957 tok det italienske selskapet Montecatini ledelsen i den industrielle produksjonen av isotaktisk polypropylen under handelsnavnet Meraklon, og etter det begynte USA og Canada å utvikle polypropylenfibre.
Siden 1960-tallet har korte fibre av polypropylen og filmdelt fiber blitt utviklet etter hverandre, og Japan har kontinuerlig investert i forskning og utvikling av høyytelses og funksjonell polypropylenfiber, som har utvidet anvendelsen av polypropylenfiber i dekorasjon og industri Enger.
På 1970-tallet økte utviklingen av kortdistanseteknologi og utstyr produksjonen av polypropylenfiber. Utviklingen av fine polypropylenfibre oppstod i europeiske og amerikanske land, og utvidet anvendelsen innen sportsklær, undertøy og klær av høy kvalitet. Samtidig kom BCF teppegarn i bruk.
På 1980-tallet ble metallocenkatalysator vellykket utviklet. USA og Vest-Europa har gjort fremskritt innen bruk av betongarmerte polypropylenfibre til byggebransjen. BCF ett-trinns utstyr, luftdeformatorer, komplekst spinningsutstyr og ikke-vevd utstyr begynte å dukke opp. Siden 1990-tallet er polypropylenfibervarianter mer diversifiserte. De forente stater og vesteuropeiske land har utviklet nye differensierte funksjonelle polypropylenfibre, slik som flammehemmende, antistatiske, ledende, elektrotermiske, bioabsorpsjon og nedbrytning, som i stor grad utvidet bruksområdet for polypropylenfibre.
Polypropylenfiberindustrien i Kina startet sent, varianter og bruksområder var ufullkomne, begynte på 1970-tallet av forskning og utvikling av polypropylenfiber, i 1982 bygget den første demonstrasjonen av polypropylenfiber, på slutten av det 20. århundre har utviklet en fin denier, flamme retardant, antibakteriell, ultrafiolett resistent, anti-aldring, slik som langt-infrarød differensiering av polypropylenfiber (figur 1).
1.2 Ytelsesegenskaper
Polypropylenfiber (merket som polypropylenfiber i tabellen) har bemerkelsesverdig ytelse. Sammenlignet med andre fibre har polypropylenfiber de letteste, mest termiske, de mest hydrofobe fiberegenskapene (tabell 1). Tettheten av polypropylenfiber er bare 0,91 g / cm3, som er den minste blant de fem syntetiske fibrene, og den er omtrent 34% lettere enn polyesterfiber. Isolasjonsgraden for polypropylenfiber er 36,49%, som er den høyeste blant de fem syntetiske fibrene og 1,7 ganger den for polyesterfiber. Standard fuktighetsgjenvinning av polypropylenfiber er nesten null, og den hydrofobe ytelsen og fuktighetsledningsevnen er den beste. Den fine denile polypropylenfiberen som er fremstilt, har god følelse, myk tekstur og myk glans, og kjerneabsorpsjonseffekten gjør at den har egenskapene til fuktighet og svette.
Samtidig har polypropylenfiber god syre- og alkalimotstand og varme aldringsytelse. Etter riktig modifikasjonsbehandling kan polypropylenfiber med utmerket værbestandighet, varmebestandighet og syre- og alkalimotstand fremstilles (tabell 2). Den har et bredt spekter av anvendelser innen betong, geotekstil, medisinsk materiale, sportsklær og tepper.
Tabell 1 Grunnleggende fysiske egenskaper til flere fibre
Tabell 2 Værbestandighet, varmebestandighet, syre- og alkalimotstand hos flere syntetiske fibre
2. Den nåværende situasjonen i polypropylenfiberindustrien
2.1 Nåværende situasjon for produksjon og etterspørsel av polypropylenfiber
(1) Monopolmønsteret av polypropylen ble brutt, og private og joint venture-bedrifter utviklet seg raskt. I lang tid tilhører oppstrøms av Kina&# 39 s polypropylenfiberindustri oligopolindustrien, og tilbudet er relativt konsentrert. Bedriftene domineres av Sinopec og PetroChina, supplert av private og joint venture-bedrifter, noe som resulterer i en tilbakestående utvikling av polypropylenråvarer.
For eksempel: i 1999 var enhetsprisen på fiberkvalitet polypropylen 5800 ~ 6300 yuan / t, og polyester var 8200 ~ 8500 yuan / t; I 2018 var den årlige gjennomsnittsprisen på polypropylen ca 9.480 yuan / t, og den årlige gjennomsnittsprisen på polyester var ca 7600 yuan / t. I stedet for å synke steg prisen på polypropylen, noe som fremhevet den pinlige situasjonen for utviklingen av polypropylenindustrien. Etter at monopolmønsteret ble brutt, kom et stort antall privat kapital inn. I 2015 nådde Kina' s produksjonskapasitet av polypropylen 23,111 millioner tonn, 2,4 ganger den i 2010, med en gjennomsnittlig årlig vekstrate på mer enn 10%.
I 2018 eies de to nye produksjonslinjene av private virksomheter og felleskontrollerte selskaper. Ved utgangen av året nådde produksjonskapasiteten 11,28 millioner tonn, og utgjorde 48,79% av den totale produksjonskapasiteten, nesten halvparten. På den annen side fortsatte produksjonskapasiteten til Sinopec og PetroChina, representert ved den tradisjonelle olefinen fra olje, å være den samme som i fjor, med proporsjoner og produksjon som falt til henholdsvis 34,70% og 16,62% av de opprinnelige (tabell 3).
Tabell 3 Produksjonskapasiteten til polypropylen i Kina i henhold til foretaks eierskap i 2018
(2) Kina' s internasjonale arbeidsdeling av polypropylenfiber er utilstrekkelig, og det er et åpenbart gap med andre store syntetiske fibervarianter. I 2016 var den globale produksjonen av syntetisk fiber omtrent 596,99 millioner tonn, og Kina var rundt 41,27 millioner tonn, og utgjorde 69,00% av den globale produksjonen av syntetisk fiber. Den globale produksjonen av polyesterfiber er 52,02 millioner tonn, Kina er ca 3800 millioner tonn, og står for ca 73,00% av den globale produksjonen av polyesterfiber; Den globale produksjonen av polyolefinfiber er omtrent 5,49 millioner tonn, mens Kina er omtrent 1,02 millioner tonn, og utgjør bare 19,00% (figur 2), noe som ligger langt bak for polyesterfiber.
I 2018 var Kina&# 39s produksjon av kjemiske fibre 50,110 millioner tonn, en økning på 7,68% i forhold til året før. Utbyttet av polyesterfiber var det høyeste, og utgjorde mer enn 80,00%; Det ble fulgt av polyamidfiber, som utgjorde 6,59% av den totale produksjonen, mens andre syntetiske fibre utgjorde mindre (figur 3). Produksjonen av polypropylenfiberbedrifter var 347 800 tonn, og utgjorde ca 0,70%, med en økning i forhold til året på 2,31%; Blant dem utgjorde produksjonskapasiteten av polypropylenfilament omtrent 50,00% av produksjonskapasiteten av polypropylenfiber, og den faktiske produksjonen utgjorde enda mindre.
I 2012 var den globale produksjonen av fiberkvalitets polyester ca. 43,33 millioner tonn, og utgjorde ca 75,00% av den totale produksjonen av fiberkvalitetspolymer, og den av fiberkvalitet polypropylen var ca 2,43 millioner tonn, og utgjorde ca 4,00% , mye høyere enn den innenlandske polypropylenfiber, som var ca. 0,700%. Utviklingen av innenlandsk polypropylenfiberindustri hang tydeligvis etter (Figur 4).
(3) Behovsstrukturen til polypropylenfiber ble gradvis bedre, og etterspørselen etter brukt fiber økte betydelig. I 2018 utgjorde den globale industrielle polypropylenfiber omtrent 30,00% av den totale polypropylenfiberen, og etterspørselen innen ulike felt utvidet seg fullstendig. I 2012 var andelen polypropylenfiber til forbruk, husholdningsbruk og industriell bruk i Kina henholdsvis 5,00%, 34,00% og 61,00%. Innen 2014 var andelen narkotikabruk, husholdningsbruk og industriell bruk henholdsvis 12,00%, 39,00% og 49,00%. Etterspørselen etter polypropylenfiber for narkotikabruk var mindre, men økningen var større, og etterspørselen etter industriell polypropylenfiber fortsatte å innta den dominerende stillingen.
2.2 Påføringsstatus av polypropylenfiber
(1) Etterspørselen etter industriell polypropylenfiber er stor, og den raske veksten av polypropylenfiber for filtrering og separering og konstruksjon. I 2018 utgjorde den globale industrien ca. 30,00% total polypropylenfiber og polypropylenfiber silke produksjonskapasitet på 155000 t polypropylenindustri i Kina i 2015, brukes hovedsakelig i sikkerhetsnettbelte, industrielt kondolbelte, fleksibel pose, geotekstil, industrielt filter klut, kabel, fiberoptisk kabel, høytrykks brannslange, transportbånd, industriell sytråd, seil, vevd plast, etc; Geotekstiler spiller en viktig rolle i moderne infrastrukturdesign- og vedlikeholdsteknologier, som fast, drenering, beskyttelse, isolasjon og andre diversifiserte funksjoner, og den årlige avkastningsøkningen forventes å nå 9,00%.
I 2017 var Kina' s tekstilproduksjon for filtrering og separasjon 1,3090 millioner tonn, en økning på 8,20% fra året før, noe som gjør den til den raskest voksende kategorien i industriell tekstilindustri. I 2018 utgjorde den globale polypropylenfiberen som ble brukt i konstruksjonen ca 14,00% av den totale polypropylenfiberen. På grunn av de gode mekaniske egenskapene og den kjemiske motstanden til polypropylenfiber, kan det forbedre betongens sprekkmotstand og styrke når den brukes som armeringsfiber.
I 2017 produserte Kina 996 000 tonn geotextiler, opp 6,80 prosent fra året før. Produksjon av tekstilkonstruksjon er 75,00 millioner tonn, en økning på 7,00% fra året før. Det forventes at geotekstilsyntetisk industri vil fortsette å vokse med en gjennomsnittlig hastighet på 11,50% i fremtiden, noe som vil gi en stor etterspørsel etter markedet for polypropylenfiberindustrien. I 2015 var den innenlandske produksjonskapasiteten til stiftfiber av polypropylen ca 240 millioner tonn, hovedsakelig brukt i det industrielle feltet, for produksjon av ikke-vevde stoffer, sanitære materialer, filtreringsmaterialer, fyllmaterialer, bilinteriør, etc.
(2) Utviklingen av sivilt hjemmetekstil er stabil. I 2015 er produksjonskapasiteten til vanlig polypropylenfilament ca 52.000.000 tonn, og produksjonen og salget er i utgangspunktet balansert. Den brukes hovedsakelig i tradisjonelle bransjer som bagasjebelte, bagasjeoverflate og dekorasjon. Produksjonskapasiteten til PP-BCF i Kina er omtrent 120 millioner ton / år, og utgjør 70,00% av den totale produksjonskapasiteten til BCF, og forbrukermarkedet er hovedsakelig konsentrert om hotell, restauranter, kontorbygg og bilfelt.
2.3 Teknisk status for polypropylenfiber
2.3.1 Polypropylenråvare
Med utviklingen av metallocenkatalysator og hydrogenregulerende teknologi er den relative molekylvekten og prosesseringsegenskapen til polypropylenharpiks kontrollerbar, og polypropylenharpiksproduktene med smal fordeling og justerbart smeltepunkt kan produseres. Utviklingen av nye overgangsmetallkatalysatorer har også realisert kopolymerisasjon av propylen med etylenalkohol og andre polare monomerer for å fremstille hydrofil polypropylen med hydroksylgrupper.
2.3.2 Superfin polypropylenfiber
Utviklingen av fine og ultrafine polypropylenfibre er blitt fremmet av gjennombruddet i forberedelsesteknologien med high fusion finger, smal distribusjon og lavsvingende polypropylenharpikser. Imidlertid er fremstilling av ultrafine polypropylenfibre og fine funksjonelle polypropylenfibre med lineær tetthet lavere enn 0,55 dtex ved smeltespinning fortsatt et teknisk problem.
For øyeblikket brukes elektrospinning vanligvis til å fremstille nano-polypropylenfibre, men skadelige løsningsmidler og spinneffektivitet er alltid begrensningene for deres industrialiseringsutvikling. Nylig utvikling av Zetta-metoden og elektrostatisk spinnsmeltesnurremetode for å overvinne den elektrostatiske spinneløsningen krever bruk av skadelig organisk løsningsmiddel, lav effektivitet, kan være i smeltesnurr / smelteblåst eksisterende enhet for teknologisk transformasjon, og realisere den elektrospinnende multikomponentpolymeren blandesystem, lav pris, høy effektivitet, er en mulig ordning med polypropylen superfin fiber industrialisert produksjon.
2.3.3 Funksjonelle polypropylenfibre
Funksjonell modifisering av polypropylenfiber er et viktig middel for å utvide applikasjonsfeltet og øke merverdien av polypropylenfiberprodukter.
De eksisterende metodene gir først full spilling til polypropylenens iboende egenskaper som lett og varm, og gir polypropylenfibre antibakterielle og intelligente temperaturregulerende funksjoner ved å blande modifisering eller etterbehandlingsteknologi, slik at de oppfyller applikasjonsbehovene innen undertøy, termiske klær, kaldtette klær og medisinske materialer. Eller ved elektrostatisk spinning, blanding av poremiddel og overflatetransplantasjonsteknologi, fremstilling av ultrafin, porøs og overflatefunksjonalisert polypropylenfiber, forbedrer oljeabsorpsjonsytelsen til polypropylenfiber.
Det andre er å kompensere for ytelsesfeilene ved polypropylenfiber, ved å bruke polære tilsetningsstoffer, flammehemmende og ultrafiolett absorberende polypropylenfarging, antistatiske, flammehemmende og anti-ultrafiolette modifikasjonsegenskaper.
2.3.4 Polypropylenfiber for tekniske formål
Ytelsen til polypropylenfiberarmert betong er begrenset av det faktum at polypropylenfiber ikke er hydrofil, spredning i betong og kombinasjon med betong er ikke sterk. Dispersjonen og bindingen av polypropylenfiber i betong kan forbedres betydelig ved hydrofil modifikasjon av overflaten av polypropylenfiber eller ved å justere morfologien og strukturen til fiberen, og betongens antifrysnings- og antiknekkingsegenskaper kan forbedres.
Forskningen på armert betong av polypropylenfiber ble utført relativt sent i Kina, og startet med storskala påføring av polypropylenfiber i innenlandske byggeprosjekter. For tiden fokuserer forskningen hovedsakelig på de fysiske og mekaniske egenskapene til armert betong av polypropylenfiber.
2.3.5 Teknologi for regenerering av polypropylenfiber
Avfallsmaterialene i prosessen med produksjon av polypropylenfilament (for eksempel overgangsfilament osv.) Kan resirkuleres for å produsere mørkere filament, men det er mange urenheter i det fornybare polypropylenmaterialet på markedet, så det anbefales ikke å brukes til spinnende filament. Polypropylenregenereringsteknologi fokuserer hovedsakelig på fysisk gjenoppretting og utvikler seg gradvis mot høyverdig utvinning.
Kina' s årlige avfall vevde poser nær 300 millioner tonn. Avfallet polypropylen har stort lager, lav utvinningsgrad og alvorlig ressurssvinn. Den fysiske regenereringsteknologien er enkel i prosessen og koster lite, men ytelsen til de regenererte produktene reduseres sterkt, så det er ikke egnet å lage polypropylenprodukter av høy kvalitet.
Nylig har Nextek utviklet en teknologi for resirkulering og rensing av resirkulert polypropylen av matkvalitet, som kan brukes til å tilberede matvarer og polypropylenmaterialer av medisinsk kvalitet, og utvide bruksområdet. Tianjin Petrochemical Jinghua Co, Ltd har forvandlet resirkulert polypropylen til å produsere langt infrarød resirkulert polypropylen stiftfiber, noe som har forbedret kvaliteten og merverdien til den resirkulerte polypropylenfiberen. Kjemisk regenereringsteknologi er en metode for å produsere polypropylen ved katalytisk krakking av avfall polypropylen for å gjenvinne monomerer og deretter polymerisering. På grunn av den høye prisen på katalysator, kort levetid og store investeringer i utstyr, er utvinningsgevinsten veldig lav, og det er vanskelig å popularisere det.
2.3.6 Teknologi for utstyr av polypropylenfiber
Med den teknologiske fremgangen og utviklingen av utstyret til kjemisk fiberindustri, har polypropylen fiber spinning teknologi gradvis utviklet seg fra tradisjonell lav spinnhastighet og totrinns prosess teknologi til høyhastighets spinning og ett trinn prosess teknologi. Fullt orientert filament (FDY) ett-trinns spinningteknologi har egenskapene til kort prosess, liten okkupasjon, høy styrke og høy effektivitet. De fleste bedrifter har brukt automatisk kontroll FDY ett-trinns prosessutstyr.
Innenlandsk polypropylen FDY ett-trinns spinningteknologi har blitt stadig mer moden etter flere tiårs utvikling, og det tilsvarende spinneutstyret er opprinnelig importert fra USA og Tyskland, utviklet til husholdningsutstyr. Imidlertid er det et visst gap mellom China' s spinneutstyr og utenlandsk avansert spinneutstyr. Konfigurasjonen, det tekniske nivået og kostnadseffektiviteten til innenlandsk utstyr er fortsatt lavere enn for utenlandsk utstyr.
3. Tenker på utviklingen av polypropylenfiber
Det langsiktige monopolet på råmaterialer av polypropylenfiber vil bli brutt, og viser fremdriften for utviklingen av polyesterfiber. I lang tid er råmaterialet til polypropylenfiber i Kina monopolisert av oligopol, og tilførselen er relativt konsentrert. Samtidig er Kina' s teknologi for produksjon av polypropylenfiber, utstyrsnivå og utenlandske mange hull. Denne typen innenlandske oligopol produksjon råvarer, utenlandske bedrifter monopol teknologi mønster, noe som resulterer i utviklingen av Kina' s polypropylen fiber industrien er begrenset, er den internasjonale arbeidsdelingen ikke økt, men redusert.
Med polypropylen industripolitikk for å slappe av, er diversifisert utvikling av polypropylenproduksjon foretak, spesielt privat til raffineringshastighet raskere, bundet til å fordøye olefin, akselerere veksten av polypropylenproduksjon, mellom polypropylenproduksjon bedrifter vil bli mer og mer hard konkurranse, noe som vil føre til ny utvikling av polypropylenråvarer, for å utvide produksjonen ytterligere, redusere produksjonskostnadene, gir grunnlaget for utvikling av ny type polypropylenfiber. Fra påføringsstatus av polypropylenfiber, polypropylenfiber i det industrielle området med størst etterspørsel.
Med fremgangen til nasjonal" One Belt And One Road" initiativ og gjennomføring av infrastrukturprosjekter, vil etterspørselen etter industrifiber til grunnleggende engineering øke kraftig. Det er mange ekstreme geografiske og klimatiske miljøer som permafrost, salt-alkali land, sandland og dårlig temperatur langs" One Belt And One Road" rute, mens polypropylenfiberen har utmerket varme, kulde og motstand
kilde: HUa Xian Tou Tiao
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTEwNTY5OA==& mid = 2659304455& idx = 4& sn = bd036014f0027e23c938efc35c600922& chksm = bd88faca8aff73dc4079525301714444187fd2540b01cc4fe3e54250a05fda3cbd55a123939c& mpshare = 1& scene = en& srcid = 0318Gy2dnNiGN175wZzcked9& sharer_sharetime = 1616051586194& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = Aa8uCab2slEVV5YIG5C8w0Q % 3D& pass_ticket = 8nalR9a8wLPygQSsk64afUMvAlIeCZS3532Pjg7bpW7ro1A8DG5qIWaYfIGMAey1& wx_header = 0 # rd