1 Zavedení polypropylenového vlákna
1.1 Historie vývoje
Zahraniční průmysl polypropylenových vláken začal dříve, technická systémová a aplikační pole jsou dokonalá. V roce 1954 italská vědkyně Natta poprvé syntetizovala izotaktický polypropylen. V roce 1957 se italská společnost Montecatini ujala vedení v průmyslové výrobě izotaktického polypropylenu pod obchodním názvem Meraklon a poté Spojené státy a Kanada začaly vyvíjet polypropylenová vlákna.
Od šedesátých let se postupně vyvíjí polypropylenová krátká vlákna a vlákna rozdělená na filmy a Japonsko nepřetržitě investuje do výzkumu a vývoje vysoce výkonných a funkčních polypropylenových vláken, což rozšířilo použití polypropylenových vláken v dekoraci a průmyslu pole.
V 70. letech zvýšil vývoj technologie a zařízení pro spřádání krátkého dosahu produkci polypropylenového vlákna. Vývoj jemného polypropylenového vlákna se objevil v evropských a amerických zemích a rozšířil jeho použití ve sportovním oblečení, spodním prádle a vysoce kvalitním oblečení. Zároveň se začala používat kobercová příze BCF.
V 80. letech byl úspěšně vyvinut metalocenový katalyzátor. USA a západní Evropa dosáhly pokroku v používání betonem vyztužených polypropylenových vláken pro stavebnictví. Začaly se objevovat jednokroková zařízení BCF, vzduchové deformátory, komplexní spřádací zařízení a netkaná zařízení. Od 90. let jsou odrůdy polypropylenových vláken rozmanitější. USA a země západní Evropy vyvinuly nová diferencovaná funkční polypropylenová vlákna, jako jsou samozhášecí, antistatická, vodivá, elektrotermická, bioabsorpční a degradační, která značně rozšířila oblast použití polypropylenových vláken.
Průmysl polypropylenových vláken v Číně začal pozdě, odrůdy a oblasti použití nedokonalé, začaly v 70. letech výzkumu a vývoje polypropylenových vláken, v roce 1982 byla postavena první ukázka polypropylenových vláken, na konci 20. století se vyvinul jemný denier, plamen retardující, antibakteriální, odolný proti ultrafialovému záření, proti stárnutí, jako je například infračervená diferenciace polypropylenových vláken (obrázek 1).
1.2 Výkonové charakteristiky
Polypropylenové vlákno (v tabulce označené jako polypropylenové vlákno) má pozoruhodný výkon. Ve srovnání s jinými vlákny má polypropylenové vlákno nejlehčí, nejteplejší a nejvíce hydrofobní vlastnosti vláken (tabulka 1). Hustota polypropylenového vlákna je pouze 0,91 g / cm3, což je nejmenší z pěti syntetických vláken, a je asi o 34% lehčí než polyesterové vlákno. Míra izolace polypropylenového vlákna je 36,49%, což je nejvyšší hodnota z pěti syntetických vláken a 1,7krát vyšší hodnota než u polyesterových vláken. Standardní návrat vlhkosti z polypropylenového vlákna je téměř nulový a hydrofobní a vlhkostní vodivost je nejlepší. Připravené polypropylenové vlákno z jemného denilu má dobrý pocit, měkkou strukturu a jemný lesk a díky absorpčnímu účinku jádra má vlastnosti vodivosti vlhkosti a potu.
Polypropylenové vlákno má současně dobrou odolnost vůči kyselinám a zásadám a účinnost při stárnutí. Po řádném ošetření úpravou lze vyrobit polypropylenové vlákno s vynikající odolností proti povětrnostním vlivům, tepelné odolnosti a odolnosti vůči kyselinám a zásadám (tabulka 2). Má širokou škálu aplikací v oblastech betonu, geotextilie, zdravotnického materiálu, sportovního teplého oblečení a koberců.
Tabulka 1 Základní fyzikální vlastnosti několika vláken
Tabulka 2 Odolnost několika syntetických vláken proti povětrnostním vlivům, teplotní odolnosti, kyselinám a zásadám
2. Současná situace v průmyslu polypropylenových vláken
2.1 Současná situace výroby a poptávky z polypropylenových vláken
(1) Polypropylenový monopolní model byl narušen a soukromé a společné podniky se rychle rozvíjely. Po dlouhou dobu patří upstream od čínského průmyslu polypropylenových vláken k oligopolnímu průmyslu a nabídka je relativně koncentrovaná. V podnicích dominují společnosti Sinopec a PetroChina, doplněné soukromými a společnými podniky, což má za následek zpětný vývoj polypropylenových surovin.
Například: v roce 1999 byla jednotková cena polypropylenu třídy vlákna 5800 ~ 6300 juanů / ta polyesteru byla 8200 ~ 8500 juanů / t; V roce 2018 byla roční průměrná cena polypropylenu přibližně 9480 juanů / t a roční průměrná cena polyesteru byla zhruba 7600 juanů / t. Místo poklesu cena polypropylenu stoupla, což zdůraznilo trapnou situaci vývoje polypropylenového průmyslu. Po rozbití monopolního vzorce vstoupilo velké množství soukromého kapitálu. V roce 2015 dosáhla čínská výrobní kapacita polypropylenu&# 39 23 1111 milionů tun, 2,4krát více než v roce 2010, s průměrnou roční mírou růstu více než 10%.
V roce 2018 vlastní dvě nové výrobní linky soukromé podniky a společné podniky. Na konci roku dosáhla výrobní kapacita 11,28 milionu tun, což představuje 48,79% z celkové výrobní kapacity, téměř polovinu. Na druhé straně výrobní kapacita společností Sinopec a PetroChina, představovaných tradičním olefinem z ropy, zůstala stejná jako v loňském roce, přičemž jejich podíly a produkce klesly na 34,70% a 16,62% původních (tabulka) 3).
Tabulka 3 Výrobní kapacita polypropylenu v Číně podle vlastnictví podniku v roce 2018
(2) Čínská mezinárodní dělba práce s polypropylenovými vlákny China&# 39 je nedostatečná a mezi ostatními hlavními odrůdami syntetických vláken existuje zjevná propast. V roce 2016 činila celosvětová produkce syntetických vláken přibližně 596,99 milionů tun a Čína přibližně 41,27 milionu tun, což představuje 69,00% celosvětové produkce syntetických vláken. Celosvětová produkce polyesterových vláken je 52,02 milionu tun, Čína přibližně 3800 milionů tun, což představuje přibližně 73,00% celosvětové výroby polyesterových vláken; Celosvětová produkce polyolefinových vláken je asi 5,49 milionu tun, zatímco v Číně je to asi 1,02 milionu tun, což představuje pouze 19,00% (obr. 2), což je daleko za produkcí polyesterových vláken.
V roce 2018 činila produkce chemických vláken v Číně 50,110 milionů tun, což je meziroční nárůst o 7,68%; Výtěžek polyesterového vlákna byl nejvyšší a činil více než 80,00%; Za ním následovalo polyamidové vlákno, které se na celkové produkci podílelo 6,59%, zatímco ostatní syntetická vlákna představovaly méně (obrázek 3). Produkce podniků z polypropylenových vláken činila 347 800 tun, což představuje přibližně 0,70%, meziročně vzrostlo o 2,31%; Mezi nimi činila výrobní kapacita polypropylenových vláken přibližně 50,00% výrobní kapacity polypropylenových vláken, skutečná výroba činila ještě méně.
V roce 2012 činila celosvětová produkce polyesterového vlákna přibližně 43,33 milionu tun, což představuje přibližně 75,00% celkové produkce vláknového polymeru, a výroba vláknového polypropylenu přibližně 2,43 milionu tun, což představuje přibližně 4,00% , mnohem vyšší než u domácího polypropylenového vlákna, což bylo asi 0,700%. Vývoj domácího průmyslu polypropylenových vláken očividně zaostával (obrázek 4).
(3) Struktura poptávky po polypropylenových vláknech se postupně zlepšovala a poptávka po použitých vláknech se významně zvýšila. V roce 2018 představovalo celosvětové průmyslové polypropylenové vlákno přibližně 30,00% z celkového polypropylenového vlákna a poptávka v různých oblastech se plně rozšířila. V roce 2012 činil podíl polypropylenových vláken pro spotřebu, domácí použití a průmyslové použití v Číně 5,00%, 34,00% a 61,00%. Do roku 2014 činil podíl užívání drog 12,00%, v domácnosti 39,00% a v průmyslu 49,00%. Poptávka po polypropylenových vláknech pro užívání drog byla menší, ale nárůst byl větší a poptávka po průmyslových polypropylenových vláknech nadále zaujímala dominantní postavení.
2.2 Stav použití polypropylenového vlákna
(1) Poptávka po průmyslových polypropylenových vláknech je velká a rychlý růst polypropylenových vláken pro filtraci, separaci a konstrukci. V roce 2018 představoval globální průmysl asi 30,00% celkové výrobní kapacity polypropylenových vláken a hedvábného polypropylenového vlákna v odvětví výroby polypropylenových vláken 155 000 t v Číně v roce 2015, používá se hlavně v bezpečnostních pásech, průmyslových kondolních pásech, flexibilních pytlích, geotextiliích, průmyslových filtrech tkanina, kabel, kabel z optických vláken, vysokotlaká požární hadice, dopravní pás, průmyslová šicí nit, plachta, plastový tkaný pytel atd .; Geotextilie hrají důležitou roli v moderních technologiích návrhu a údržby infrastruktury, jako jsou pevné, odvodňovací, ochranné, izolační a další diverzifikované funkce, a očekává se, že roční nárůst výnosu dosáhne 9,00%.
V roce 2017 činila produkce textilu China&# 39 pro filtraci a separaci 1,3090 milionu tun, což představuje nárůst o 8,20% oproti předchozímu roku, což z něj činí nejrychleji rostoucí kategorii v průmyslovém textilním průmyslu. V roce 2018 představovalo celosvětové polypropylenové vlákno používané ve stavebnictví přibližně 14,00% z celkového polypropylenového vlákna. Díky vynikajícím mechanickým vlastnostem a chemické odolnosti polypropylenového vlákna může významně zlepšit odolnost proti trhlinám a pevnost betonu, pokud se použije jako betonové výztužné vlákno.
V roce 2017 vyrobila Čína 996 000 tun geotextilií, což je o 6,80 procenta více než v předchozím roce. Výroba textilu ve stavebnictví je 75,00 milionů tun, což představuje nárůst o 7,00% oproti předchozímu roku. Očekává se, že průmysl syntetických materiálů pro geotextilie bude v budoucnu nadále růst průměrným tempem 11,50%, což přinese velkou poptávku na trhu s polypropylenovými vlákny. V roce 2015 je domácí výrobní kapacita polypropylenových střižových vláken asi 240 milionů tun, hlavně používaných v průmyslové oblasti, na výrobu netkaných textilií, sanitárních materiálů, filtračních materiálů, výplňových materiálů, interiérů automobilů atd.
(2) Vývoj civilního bytového textilu je stabilní. V roce 2015 je výrobní kapacita běžného polypropylenového vlákna přibližně 52 000 000 tun a výroba a prodej jsou v zásadě vyvážené. Používá se hlavně v tradičních průmyslových odvětvích, jako je zavazadlový pás, povrch zavazadel a dekorace. Výrobní kapacita PP-BCF v Číně je asi 120 milionů t / a, což představuje 70,00% z celkové výrobní kapacity BCF, a spotřebitelský trh je soustředěn hlavně v hotelech, restauracích, kancelářských budovách a automobilových polích.
2.3 Technický stav polypropylenového vlákna
2.3.1 Polypropylenová surovina
S vývojem metalocenového katalyzátoru a technologií regulace vodíku je kontrolovatelná relativní molekulová hmotnost a vlastnosti zpracování polypropylenové pryskyřice a lze vyrábět produkty z polypropylenové pryskyřice s úzkou distribucí a nastavitelnou teplotou tání. Vývoj nových katalyzátorů na bázi přechodných kovů také realizoval kopolymeraci propylenu s ethylenalkoholem a jinými polárními monomery za účelem přípravy hydrofilního polypropylenu s hydroxylovými skupinami.
2.3.2 Velmi jemné polypropylenové vlákno
Vývoj jemných a ultrajemných polypropylenových vláken byl podpořen průlomem v technologii přípravy vysoce tavného prstu, úzké distribuce a nízkých fluktuací polypropylenových pryskyřic. Avšak příprava ultrajemných polypropylenových vláken a jemných funkčních polypropylenových vláken s lineární hustotou nižší než 0,55 dtex zvlákňováním z taveniny je stále technickým problémem.
V současnosti se pro přípravu nano-polypropylenových vláken obvykle používá elektrostatické zvlákňování v roztoku, ale škodlivá rozpouštědla a účinnost zvlákňování jsou vždy omezením jejich vývoje industrializace. Nedávný vývoj metody Zetta a metody elektrostatického zvlákňování taveniny k překonání elektrostatického zvlákňovacího roztoku vyžaduje použití škodlivého organického rozpouštědla, s nízkou účinností, může být v zařízení pro zvlákňování z taveniny / vyfukování z taveniny existující zařízení pro technologickou transformaci a realizovat vícekomponentní polymer pro elektrostatické zvlákňování míchací systém, nízká cena, vysoká účinnost, je proveditelné schéma průmyslové výroby polypropylenových velmi jemných vláken.
2.3.3 Funkční polypropylenová vlákna
Funkční modifikace polypropylenových vláken je důležitým prostředkem k rozšíření oblasti použití a zvýšení přidané hodnoty produktů z polypropylenových vláken.
Stávající metody nejprve plně využívají vnitřní vlastnosti polypropylenu jako lehkého a teplého, přičemž polypropylenové vlákno je vybaveno antibakteriálními a inteligentními funkcemi pro regulaci teploty prostřednictvím modifikace míchání nebo post-dokončovací technologie, aby vyhověly jeho aplikačním potřebám v oblastech spodní prádlo, termální oděvy, oděvy odolné proti chladu a lékařské materiály. Nebo elektrostatickým zvlákňováním, mícháním pórů a technologií úpravy povrchového roubování, přípravou ultrajemného, porézního a povrchově funkcionalizovaného polypropylenového vlákna zvyšují absorpční schopnost polypropylenového vlákna.
Druhým je vyrovnání výkonových vad polypropylenového vlákna pomocí polárních přísad, barvení retardérem hoření a ultrafialového absorpčního polypropylenu, antistatickými vlastnostmi modifikace, retardérem hoření a proti ultrafialovému záření.
2.3.4 Polypropylenové vlákno pro technické účely
Účinnost betonu vyztuženého polypropylenovými vlákny je omezena skutečností, že polypropylenové vlákno není hydrofilní, disperguje se v betonu a jeho kombinace s betonem není silná. Rozptyl a lepení polypropylenového vlákna v betonu lze významně zlepšit hydrofilní úpravou povrchu polypropylenového vlákna nebo úpravou morfologie a struktury vlákna a lze zlepšit vlastnosti betonu proti zamrzání a proti praskání.
Výzkum betonu vyztuženého polypropylenovými vlákny byl v Číně proveden relativně pozdě a začal rozsáhlou aplikací polypropylenového vlákna v domácích stavebních projektech. V současné době se výzkum zaměřuje především na fyzikální a mechanické vlastnosti betonu vyztuženého polypropylenovými vlákny.
2.3.5 Technologie regenerace polypropylenových vláken
Odpadní materiály z procesu výroby polypropylenového vlákna (například přechodové vlákno atd.) Lze recyklovat za vzniku tmavšího vlákna, ale v obnovitelném polypropylenovém materiálu na trhu je mnoho nečistot, proto se nedoporučuje používat zvlákňovací vlákno. Technologie regenerace polypropylenu se zaměřuje hlavně na fyzické zotavení a postupně se vyvíjí směrem k obnově s vysokou hodnotou.
China' s roční odpadní tkané pytle téměř 300 milionů tun. Odpadní polypropylen má velké zásoby, nízkou míru využití a vážné plýtvání zdroji. Technologie fyzické regenerace je jednoduchá a nenákladná, ale výkonnost regenerovaných produktů výrazně klesá, proto není vhodné vyrábět vysoce kvalitní polypropylenové výrobky.
Nedávno společnost Nextek vyvinula technologii pro recyklaci a čištění potravinářského recyklovaného polypropylenu, kterou lze použít k přípravě potravinářských a lékařských polypropylenových materiálů, což rozšiřuje oblast použití. Společnost Tianjin Petrochemical Jinghua Co., Ltd. transformovala recyklovaný polypropylen na výrobu recyklovaného polypropylenového střižového vlákna s vysokou infračervenou vzdáleností, což zlepšilo kvalitu a přidanou hodnotu recyklovaného polypropylenového vlákna. Technologie chemické regenerace je metoda výroby polypropylenu katalytickým krakováním odpadního polypropylenu za účelem získání monomerů a následné polymerace. Vzhledem k vysoké ceně katalyzátoru, krátké životnosti a velké investici do zařízení je zisk z obnovy velmi nízký a je obtížné jej popularizovat.
2.3.6 Technologie zařízení z polypropylenových vláken
S technologickým pokrokem a vývojem zařízení v chemickém průmyslu se technologie spřádání polypropylenových vláken postupně vyvinula z tradiční nízké rychlosti spřádání a technologie dvoustupňového procesu na technologii vysokorychlostního spřádání a jednostupňového procesu. Technologie jednokrokového zvlákňování plně orientovaného vlákna (FDY) má vlastnosti krátkého procesu, malého obsazení, vysoké pevnosti a vysoké účinnosti. Většina podniků používá automatické řízení FDY jednostupňového zařízení pro předení.
Technologie jednostupňového zvlákňování z polypropylenu pro domácí použití FDY po desetiletích vývoje stále zralejší a odpovídající zvlákňovací zařízení bylo původně dovezeno ze Spojených států a Německa a vyvinuto do vybavení pro domácnost. Mezi spřádacím zařízením China&# 39 a pokrokovým zahraničním dopřádacím zařízením však existuje určitá propast. Konfigurace, technická úroveň a nákladová efektivita domácích zařízení jsou stále nižší než u zahraničních zařízení.
3. Přemýšlejte o vývoji polypropylenového vlákna
Dlouhodobý monopol na suroviny z polypropylenových vláken bude rozbit, což ukazuje dynamiku vývoje polyesterových vláken. Po dlouhou dobu je surovina polypropylenového vlákna v Číně monopolizována oligopolem a nabídka je relativně koncentrovaná. Ve stejné době, Čína' s technologií výroby polypropylenových vláken, úroveň zařízení a zahraniční existuje mnoho mezer. Tento druh domácích surovin na výrobu oligopolů, zahraniční podniky mají monopolní technologický vzor, což má za následek rozvoj průmyslu polypropylenových vláken v Číně&# 39, je omezená, mezinárodní dělba práce se nezvyšuje, ale snižuje.
S uvolněním politiky v odvětví polypropylenu je diverzifikovaný rozvoj podniků na výrobu polypropylenu, zejména soukromých, na rychlejší rafinaci, vázán na trávení olefinů, urychlení růstu výroby polypropylenu, mezi podniky na výrobu polypropylenu bude stále silnější konkurence, což povede k nový vývoj polypropylenových surovin, další rozšíření výroby, snížení výrobních nákladů, poskytuje základ pro vývoj nového typu polypropylenového vlákna. Ze stavu použití polypropylenových vláken, polypropylenových vláken v průmyslové oblasti největší poptávky.
S rozvojem národních" Jeden pás a jedna silnice" Iniciativa a realizace projektů výstavby infrastruktury značně vzroste poptávka po průmyslových vláknech pro základní inženýrství. Existuje mnoho extrémních geografických a klimatických prostředí, jako je permafrost, slano-alkalická půda, písčitá půda a špatná teplota podél&„Jeden pás a jedna cesta GG“; cesta, zatímco polypropylenové vlákno má vynikající teplo, chlad a odolnost
zdroj: HUa Xian Tou Tiao
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTEwNTY5OA==& střední = 2659304455& idx = 4& sn = bd036014f0027e23c938efc35c600922& chksm = bd88faca8aff73dc4079525301714444187fd2540b01cc4fe3e54250a05fda3cbd55a123939c& mpshare = 1& scéna = 1& srcid = 0318Gy2dnNiGN175wZzcked9& sharer_sharetime = 1616051586194& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = Aa8uCab2slEVV5YIG5C8w0Q % 3D& pass_ticket = 8nalR9a8wLPygQSsk64afUMvAlIeCZS3532Pjg7bpW7ro1A8DG5qIWaYfIGMAey1& wx_header = 0 # rd