1 Introductie van polypropyleenvezel
1.1 Ontwikkelingsgeschiedenis
Buitenlandse polypropyleenvezelindustrie is eerder begonnen, technische systeem- en toepassingsgebieden zijn perfect. In 1954 synthetiseerde de Italiaanse wetenschapper Natta voor het eerst isotactisch polypropyleen. In 1957 nam het Italiaanse bedrijf Montecatini het voortouw in de industriële productie van isotactisch polypropyleen onder de handelsnaam Meraklon, en daarna begonnen de Verenigde Staten en Canada met de ontwikkeling van polypropyleenvezels.
Sinds de jaren zestig worden korte polypropyleenvezels en filmgespleten vezels na elkaar ontwikkeld en Japan heeft continu geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling van hoogwaardige en functionele polypropyleenvezels, waardoor de toepassing van polypropyleenvezels in decoratie en industrie is verbreed. velden.
In de jaren zeventig verhoogde de ontwikkeling van technologie en apparatuur voor het spinnen van korte afstanden de productie van polypropyleenvezels. De ontwikkeling van fijne polypropyleenvezel ontstond in Europese en Amerikaanse landen en breidde de toepassing ervan uit in sportkleding, ondergoed en hoogwaardige kleding. Tegelijkertijd werd BCF-tapijtgaren in gebruik genomen.
In de jaren tachtig werd met succes metalloceenkatalysator ontwikkeld. De Verenigde Staten en West-Europa hebben vooruitgang geboekt bij het gebruik van met beton versterkte polypropyleenvezels voor de bouwsector. BCF-eenstapsapparatuur, luchtvervormers, complexe spinapparatuur en niet-geweven apparatuur begonnen op te komen. Sinds de jaren negentig zijn de variëteiten van polypropyleenvezels meer gediversifieerd. De Verenigde Staten en West-Europese landen hebben nieuwe gedifferentieerde functionele polypropyleenvezels ontwikkeld, zoals vlamvertragende, antistatische, geleidende, elektrothermische, bioabsorptie en afbraak, waardoor het toepassingsgebied van polypropyleenvezels aanzienlijk is uitgebreid.
Polypropyleenvezelindustrie in China begon laat, variëteiten en toepassingsgebieden onvolmaakt, begon in de jaren 70 van het onderzoek en de ontwikkeling van polypropyleenvezels, in 1982 bouwde de eerste demonstratie van polypropyleenvezel, het einde van de 20e eeuw ontwikkelde een fijne denier, vlam vertragend, antibacterieel, ultraviolet bestendig, anti-veroudering, zoals ver-infrarood differentiatie van polypropyleenvezel (figuur 1).
1.2 Prestatiekenmerken
Polypropyleenvezel (aangegeven als polypropyleenvezel in de tabel) levert opmerkelijke prestaties. In vergelijking met andere vezels heeft polypropyleenvezel de lichtste, de meest thermische en de meest hydrofobe vezeleigenschappen (tabel 1). De dichtheid van polypropyleenvezel is slechts 0,91 g / cm3, de kleinste van de vijf synthetische vezels, en het is ongeveer 34% lichter dan polyestervezels. Het isolatieniveau van polypropyleenvezel is 36,49%, het hoogste van de vijf synthetische vezels en 1,7 keer dat van polyestervezel. De standaard vochtherwinning van polypropyleenvezel is bijna nul, en de hydrofobe en vochtgeleiding zijn de beste. De vervaardigde fijne denile polypropyleenvezel voelt goed aan, heeft een zachte textuur en een zachte glans, en het kernabsorptie-effect zorgt ervoor dat het de kenmerken heeft van vochtgeleiding en zweet.
Tegelijkertijd heeft polypropyleenvezel een goede zuur- en alkalibestendigheid en prestaties bij veroudering door hitte. Na de juiste modificatiebehandeling kan polypropyleenvezel met uitstekende weersbestendigheid, hittebestendigheid en zuur- en alkalibestendigheid worden gemaakt (tabel 2). Het heeft een breed scala aan toepassingen op het gebied van beton, geotextiel, medisch materiaal, warme sportkleding en tapijt.
Tabel 1 Fysieke basiseigenschappen van verschillende vezels
Tabel 2 Weerbestendigheid, hittebestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid van verschillende synthetische vezels
2. Huidige situatie van de polypropyleenvezelindustrie
2.1 Huidige situatie van de productie van en de vraag naar polypropyleenvezels
(1) Het monopoliepatroon van polypropyleen werd doorbroken en particuliere en joint venture-ondernemingen ontwikkelden zich snel. Lange tijd behoort de stroomopwaarts van China' s polypropyleenvezelindustrie tot de oligopolie-industrie en is het aanbod relatief geconcentreerd. De ondernemingen worden gedomineerd door Sinopec en PetroChina, aangevuld met particuliere en joint venture-ondernemingen, wat resulteert in de achterwaartse ontwikkeling van polypropyleengrondstoffen.
Bijvoorbeeld: in 1999 bedroeg de eenheidsprijs van polypropyleen van vezelkwaliteit 5800 ~ 6300 yuan / ton en polyester 8200 ~ 8500 yuan / ton; In 2018 bedroeg de gemiddelde jaarlijkse prijs van polypropyleen ongeveer 9.480 yuan / ton en de gemiddelde jaarlijkse prijs van polyester ongeveer 7.600 yuan / ton. In plaats van te dalen, steeg de prijs van polypropyleen, wat de pijnlijke situatie van de ontwikkeling van de polypropyleenindustrie benadrukte. Nadat het monopoliepatroon was doorbroken, kwam er een groot aantal particulier kapitaal binnen. In 2015 bereikte de polypropyleenproductiecapaciteit van China' 23,111 miljoen ton, 2,4 keer zo veel als in 2010, met een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van meer dan 10%.
In 2018 zijn de nieuwe twee productielijnen beide eigendom van particuliere ondernemingen en joint ventures. Tegen het einde van het jaar bedroeg de productiecapaciteit 11,28 miljoen ton, goed voor 48,79% van de totale productiecapaciteit, bijna de helft. Aan de andere kant bleef de productiecapaciteit van Sinopec en PetroChina, vertegenwoordigd door de traditionele olefine uit olie, hetzelfde als vorig jaar, waarbij hun verhoudingen en output beide afnamen tot respectievelijk 34,70% en 16,62% van de oorspronkelijke (tabel 3).
Tabel 3 De productiecapaciteit van polypropyleen in China volgens bedrijfseigendom in 2018
(2) China' s internationale arbeidsverdeling van polypropyleenvezels is onvoldoende, en er is een duidelijke kloof met andere belangrijke synthetische vezelvariëteiten. In 2016 bedroeg de wereldwijde productie van synthetische vezels ongeveer 596,99 miljoen ton en China ongeveer 41,27 miljoen ton, goed voor 69,00% van de wereldwijde productie van synthetische vezels. De wereldwijde productie van polyestervezels is 52,02 miljoen ton, China is ongeveer 3800 miljoen ton, goed voor ongeveer 73,00% van de wereldwijde productie van polyestervezels; De wereldwijde productie van polyolefinevezels is ongeveer 5,49 miljoen ton, terwijl die van China ongeveer 1,02 miljoen ton is, oftewel slechts 19,00% (figuur 2), wat ver achterblijft bij die van polyestervezels.
In 2018 bedroeg de chemische vezelproductie van China' 50,110 miljoen ton, een stijging van 7,68% op jaarbasis; De opbrengst aan polyestervezel was het hoogst, goed voor meer dan 80,00%; Het werd gevolgd door polyamidevezels, die goed waren voor 6,59% van de totale output, terwijl andere synthetische vezels goed waren voor minder (figuur 3). De productie van polypropyleenvezelbedrijven bedroeg 347.800 ton, goed voor ongeveer 0,70%, met een jaar-op-jaar stijging van 2,31%; Onder hen vertegenwoordigde de productiecapaciteit van polypropyleenfilamenten ongeveer 50,00% van de productiecapaciteit van polypropyleenvezels, terwijl de feitelijke productie zelfs nog minder vertegenwoordigde.
In 2012 bedroeg de wereldwijde productie van polyester van vezelkwaliteit ongeveer 43,33 miljoen ton, goed voor ongeveer 75,00% van de totale productie van polymeer van vezelkwaliteit, en die van polypropyleen van vezelkwaliteit ongeveer 2,43 miljoen ton, goed voor ongeveer 4,00%. , veel hoger dan die van binnenlandse polypropyleenvezel, die ongeveer 0,700% was. De ontwikkeling van de binnenlandse polypropyleenvezelindustrie bleef duidelijk achter (figuur 4).
(3) De vraagstructuur van polypropyleenvezel verbeterde geleidelijk en de vraag naar gebruikte vezels nam aanzienlijk toe. In 2018 vertegenwoordigde de wereldwijde industriële polypropyleenvezel ongeveer 30,00% van de totale polypropyleenvezel, en de vraag op verschillende gebieden nam volledig toe. In 2012 bedroeg het aandeel polypropyleenvezel voor consumptie, huishoudelijk gebruik en industrieel gebruik in China respectievelijk 5,00%, 34,00% en 61,00%. In 2014 bedroeg het aandeel drugsgebruik, huishoudelijk gebruik en industrieel gebruik respectievelijk 12,00%, 39,00% en 49,00%. De vraag naar polypropyleenvezel voor drugsgebruik was minder, maar de stijging was groter en de vraag naar industriële polypropyleenvezel bleef een dominante positie innemen.
2.2 Toepassingsstatus van polypropyleenvezel
(1) De vraag naar industriële polypropyleenvezel is groot, en de snelle groei van polypropyleenvezel voor filtratie en scheiding en constructie. In 2018 was de wereldwijde industrie goed voor ongeveer 30,00% van de totale productiecapaciteit van polypropyleenvezels en polypropyleenvezelzijde van 155.000 ton polypropyleenindustrie in China in 2015, wordt voornamelijk gebruikt in de veiligheidsnetriem, industriële condoliegordel, flexibele zak, geotextiel, industriële filter doek, kabel, glasvezelkabel, hogedruk brandslang, transportband, industrieel naaigaren, zeil, plastic geweven zak, enz.; Geotextiel speelt een belangrijke rol in moderne infrastructuurontwerp- en onderhoudstechnologieën, zoals vaste functies, drainage, bescherming, isolatie en andere gediversifieerde functies, en de jaarlijkse opbrengststijging zal naar verwachting 9,00% bedragen.
In 2017 bedroeg de textielproductie van China' voor filtratie en scheiding 1,3090 miljoen ton, een stijging van 8,20% ten opzichte van het voorgaande jaar, waardoor het de snelstgroeiende categorie in de industriële textielindustrie is. In 2018 vertegenwoordigde de wereldwijde polypropyleenvezel die in de bouw wordt gebruikt ongeveer 14,00% van de totale polypropyleenvezel. Vanwege de uitstekende mechanische eigenschappen en chemische bestendigheid van polypropyleenvezel, kan het de scheurweerstand en sterkte van beton aanzienlijk verbeteren wanneer het wordt gebruikt als betonwapeningsvezel.
In 2017 produceerde China 996.000 ton geotextiel, een stijging van 6,80 procent ten opzichte van het voorgaande jaar. De productie van bouwtextiel is 75,00 miljoen ton, een stijging van 7,00% ten opzichte van het voorgaande jaar. Verwacht wordt dat de industrie van geotextiele synthetische materialen in de toekomst met gemiddeld 11,50% zal blijven groeien, wat een grote marktvraag voor de polypropyleenvezelindustrie zal opleveren. In 2015 bedraagt de binnenlandse productiecapaciteit van polypropyleenstapelvezels ongeveer 240 miljoen ton, voornamelijk gebruikt op industrieel gebied, voor de productie van niet-geweven stoffen, sanitaire materialen, filtratiematerialen, vulmaterialen, auto-interieur, enz.
(2) De ontwikkeling van burgerlijk huistextiel is stabiel. In 2015 is de productiecapaciteit van gewoon polypropyleenfilament ongeveer 52.000.000 ton, en de productie en verkoop zijn in principe in evenwicht. Het wordt voornamelijk gebruikt in traditionele industrieën zoals bagageband, bagagevlak en decoratie. De productiecapaciteit van PP-BCF in China is ongeveer 120 miljoen ton / jaar, goed voor 70,00% van de totale productiecapaciteit van BCF, en de consumentenmarkt is voornamelijk geconcentreerd in hotels, restaurants, kantoorgebouwen en automobielvelden.
2.3 Technische status van polypropyleenvezel
2.3.1 Grondstof van polypropyleen
Met de ontwikkeling van een metalloceenkatalysator en waterstofregulerende technologie zijn het relatieve molecuulgewicht en de verwerkingseigenschappen van polypropyleenhars beheersbaar en kunnen de polypropyleenharsproducten met een nauwe distributie en een instelbaar smeltpunt worden geproduceerd. De ontwikkeling van nieuwe overgangsmetaalkatalysatoren heeft ook geleid tot de copolymerisatie van propyleen met ethyleenalcohol en andere polaire monomeren om hydrofiel polypropyleen met hydroxylgroepen te bereiden.
2.3.2 Superfijne polypropyleenvezel
De ontwikkeling van fijne en ultrafijne polypropyleenvezels werd bevorderd door de doorbraak in de bereidingstechnologie van hoge-fusievinger-, smalle distributie- en laag-fluctuerende polypropyleenharsen. De bereiding van ultrafijne polypropyleenvezels en fijne functionele polypropyleenvezels met een lineaire dichtheid lager dan 0,55 dtex door smeltspinnen is echter nog steeds een technisch probleem.
Momenteel wordt elektrospinnen in oplossing over het algemeen gebruikt om nano-polypropyleenvezels te bereiden, maar schadelijke oplosmiddelen en spinefficiëntie zijn altijd de beperkingen van hun industrialisatie-ontwikkeling. Recente ontwikkeling van de Zetta-methode en elektrostatisch spinnen smeltspinmethode om de elektrostatische spinoplossing te overwinnen, vereist het gebruik van een schadelijk organisch oplosmiddel, lage efficiëntie, kan in het smeltspinnen / smeltgeblazen bestaande apparaat voor technologische transformatie zijn en het elektrospinnen meercomponentenpolymeer realiseren mengsysteem, lage kosten, hoge efficiëntie, is een haalbaar schema van industriële productie van superfijne polypropyleenvezels.
2.3.3 Functionele polypropyleenvezels
Functionele modificatie van polypropyleenvezel is een belangrijk middel om het toepassingsgebied uit te breiden en de toegevoegde waarde van polypropyleenvezelproducten te vergroten.
De bestaande methoden spelen allereerst de intrinsieke eigenschappen van polypropyleen als licht en warm ten volle in, waardoor polypropyleenvezel antibacteriële en intelligente temperatuurregulerende functies krijgt door middel van mengmodificatie of nabewerkingstechnologie, om te voldoen aan de toepassingsbehoeften op het gebied van ondergoed, thermische kleding, koudebestendige kleding en medische materialen. Of door elektrostatisch spinnen, het mengen van poriënmiddel en modificatietechnologie voor oppervlakte-enting, voorbereiding van ultrafijne, poreuze en aan het oppervlak gefunctionaliseerde polypropyleenvezel, de olieabsorptieprestaties van polypropyleenvezel verbeteren.
De tweede is om de prestatiedefecten van polypropyleenvezel te compenseren, met behulp van polaire additieven, vlamvertragende en ultravioletabsorberende polypropyleenverven, antistatische, vlamvertragende en anti-ultraviolette eigenschappen van modificatie.
2.3.4 Polypropyleenvezel voor technische doeleinden
De prestaties van met polypropyleenvezel gewapend beton worden beperkt door het feit dat polypropyleenvezel niet hydrofiel is, zich verspreidt in beton en het combineren met beton niet sterk is. De dispersie en hechting van polypropyleenvezel in beton kan aanzienlijk worden verbeterd door hydrofiele modificatie van het oppervlak van polypropyleenvezel of door de morfologie en structuur van de vezel aan te passen, en de antivries- en antischeureigenschappen van beton kunnen worden verbeterd.
Het onderzoek naar met polypropyleenvezel gewapend beton werd relatief laat uitgevoerd in China en begon met de grootschalige toepassing van polypropyleenvezel in woningbouwprojecten. Momenteel spitst het onderzoek zich vooral toe op de fysische en mechanische eigenschappen van met polypropyleenvezel versterkt beton.
2.3.5 Technologie voor regeneratie van polypropyleenvezels
De afvalmaterialen in het productieproces van polypropyleenfilament (zoals overgangsfilament, enz.) Kunnen worden gerecycled om donkerder filament te produceren, maar er zijn veel onzuiverheden in het hernieuwbare polypropyleenmateriaal op de markt, dus het wordt niet aanbevolen om te worden gebruikt voor draaiende gloeidraad. Polypropyleenregeneratietechnologie richt zich voornamelijk op fysiek herstel en ontwikkelt zich geleidelijk naar hoogwaardig herstel.
China' s jaarlijkse afvalzakken van bijna 300 miljoen ton. Het afval van polypropyleen heeft een grote voorraad, een laag terugwinningspercentage en een ernstige verspilling van hulpbronnen. De fysieke regeneratietechnologie is eenvoudig in proces en goedkoop, maar de prestaties van de geregenereerde producten nemen sterk af, dus het is niet geschikt om hoogwaardige polypropyleenproducten te maken.
Onlangs heeft Nextek een technologie ontwikkeld voor recycling en zuivering van gerecycled polypropyleen van voedingskwaliteit, dat kan worden gebruikt om polypropyleenmaterialen van voedingskwaliteit en medische kwaliteit te bereiden, waardoor het toepassingsgebied wordt verbreed. Tianjin Petrochemical Jinghua Co., Ltd. heeft het gerecyclede polypropyleen omgevormd tot de ver-infrarood gerecyclede polypropyleenstapelvezel, die de kwaliteit en toegevoegde waarde van de gerecyclede polypropyleenvezel heeft verbeterd. Chemische regeneratietechnologie is een methode om polypropyleen te produceren door het katalytisch kraken van afvalpolypropyleen om monomeren terug te winnen en vervolgens te polymeriseren. Vanwege de hoge prijs van de katalysator, de korte levensduur en de grote investering in apparatuur, is de herstelwinst erg laag en is deze moeilijk populair te maken.
2.3.6 Technologie van apparatuur voor polypropyleenvezels
Met de technologische vooruitgang en apparatuurontwikkeling van de chemische vezelindustrie heeft de polypropyleenvezelspintechnologie zich geleidelijk ontwikkeld van de traditionele lage spinsnelheid en tweestaps procestechnologie naar de snelle spin- en eenstaps procestechnologie. Volledig georiënteerde filament (FDY) eenstaps spintechnologie heeft de kenmerken van een kort proces, een kleine bezetting, een hoge sterkte en een hoog rendement. De meeste ondernemingen hebben FDY-apparatuur voor eenstaps spinproces met automatische besturing gebruikt.
Binnenlandse polypropyleen FDY-spintechnologie in één stap is na decennia van ontwikkeling steeds volwassener geworden, en de bijbehorende spinapparatuur is oorspronkelijk geïmporteerd uit de Verenigde Staten en Duitsland en ontwikkeld tot huishoudelijke apparatuur. Er is echter een zekere kloof tussen de spinapparatuur van China' en buitenlandse geavanceerde spinapparatuur. De configuratie, het technische niveau en de kostenefficiëntie van huishoudelijke apparatuur zijn nog steeds lager dan die van buitenlandse apparatuur.
3. Nadenken over de ontwikkeling van polypropyleenvezel
Het langdurige monopolie van polypropyleenvezelgrondstoffen zal worden doorbroken, wat de dynamiek van de ontwikkeling van polyestervezel aantoont. Lange tijd is de grondstof van polypropyleenvezel in China gemonopoliseerd door oligopolie en is het aanbod relatief geconcentreerd. Tegelijkertijd, China' s polypropyleenvezelproductietechnologie, uitrustingsniveau en buitenlandse zijn er veel hiaten. Dit soort binnenlandse oligopolie productie grondstoffen, buitenlandse ondernemingen monopolie technologie patroon, resulterend in de ontwikkeling van China' s polypropyleenvezelindustrie is beperkt, de internationale arbeidsverdeling wordt niet vergroot maar verkleind.
Met het beleid van de polypropyleenindustrie om te versoepelen, zal een gediversifieerde ontwikkeling van polypropyleenproductiebedrijven, met name particulier naar een snellere raffinagesnelheid, olefine verteren, de groei van de polypropyleenproductie versnellen, zal tussen polypropyleenproductiebedrijven steeds heviger concurrentie worden, wat zal leiden tot nieuwe ontwikkeling van grondstoffen van polypropyleen, om de productie verder uit te breiden, de productiekosten te verlagen, vormt de basis voor de ontwikkeling van een nieuw type polypropyleenvezel. Van de toepassingsstatus van polypropyleenvezel, polypropyleenvezel op het industriële gebied van de grootste vraag.
Met de opkomst van de nationale" One Belt And One Road" initiatief en de uitvoering van infrastructurele bouwprojecten, zal de vraag naar industriële vezels voor basistechniek sterk toenemen. Er zijn veel extreme geografische en klimatologische omgevingen zoals permafrost, zout-alkalische grond, zandgrond en slechte temperatuur langs de" One Belt And One Road" route, terwijl de polypropyleenvezel uitstekende hitte, koude en weerstand heeft
bron: HUa Xian Tou Tiao
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTEwNTY5OA==& mid = 2659304455& idx = 4& sn = bd036014f0027e23c938efc35c600922& chksm = bd88faca8aff73dc4079525301714444187fd2540b01cc4fe3e54250a05fda3cbd55a123939c& mpshare = 1& scene = 1& srcid = 0318Gy2dnNiGN175wZzcked9& sharer_sharetime = 1616051586194& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = Aa8uCab2slEVV5YIG5C8w0Q % 3D& pass_ticket = 8nalR9a8wLPygQSsk64afUMvAlIeCZS3532Pjg7bpW7ro1A8DG5qIWaYfIGMAey1& wx_header = 0 # rd