1 Polipropilēna šķiedras ieviešana
1.1 Attīstības vēsture
Ārvalstu polipropilēna šķiedru rūpniecība sākās agrāk, tehniskās sistēmas un pielietojuma jomas ir ideālas. 1954. gadā itāļu zinātnieks Natta pirmo reizi sintezēja izotaktisko polipropilēnu. 1957. gadā Itālijas uzņēmums Montecatini pārņēma vadošo lomu izotaktiskā polipropilēna rūpnieciskajā ražošanā ar tirdzniecības nosaukumu Meraklon, un pēc tam Amerikas Savienotās Valstis un Kanāda sāka izstrādāt polipropilēna šķiedras.
Kopš 20. gadsimta 60. gadiem viena pēc otras ir izstrādātas īsās polipropilēna šķiedras un šķeltās šķiedras, un Japāna ir nepārtraukti ieguldījusi augstas veiktspējas un funkcionālas polipropilēna šķiedras pētniecībā un izstrādē, kas ir paplašinājusi polipropilēna šķiedras pielietojumu dekorēšanai un rūpnieciskai ražošanai lauki.
Pagājušā gadsimta 70. gados neliela attāluma vērpšanas tehnoloģijas un aprīkojuma attīstība palielināja polipropilēna šķiedras izlaidi. Smalkas polipropilēna šķiedras attīstība radās Eiropas un Amerikas valstīs, un tā paplašināja pielietojumu sporta apģērbā, apakšveļā un augstas kvalitātes apģērbā. Tajā pašā laikā sāka izmantot BCF paklāju dziju.
Astoņdesmitajos gados veiksmīgi tika izstrādāts metalocēna katalizators. Amerikas Savienotās Valstis un Rietumeiropa ir guvušas panākumus būvniecībā izmantoto betona stiegrotu polipropilēna šķiedru izmantošanā. Sāka parādīties BCF vienpakāpes aprīkojums, gaisa deformatori, sarežģītas vērpšanas iekārtas un neaustie materiāli. Kopš 1990. gadiem polipropilēna šķiedru šķirnes ir daudzveidīgākas. Amerikas Savienotās Valstis un Rietumeiropas valstis ir izstrādājušas jaunas diferencētas funkcionālas polipropilēna šķiedras, piemēram, liesmu slāpējošas, antistatiskas, vadošas, elektrotermiskas, bioabsorbcijas un noārdīšanās, kas ievērojami paplašināja polipropilēna šķiedru pielietošanas jomu.
Polipropilēna šķiedras rūpniecība Ķīnā sākās novēloti, šķirnes un pielietojuma lauki ir nepilnīgi, sākās polipropilēna šķiedru pētniecības un attīstības 1970. gados, 1982. gadā uzcēla pirmo polipropilēna šķiedras paraugdemonstrējumu, 20. gadsimta beigās izveidojās smalks denjers, liesma retardants, antibakteriāls, izturīgs pret ultravioleto starojumu, novecošanos, piemēram, polipropilēna šķiedras diferenciācija ar tālu infrasarkano staru (1. attēls).
1.2. Veiktspējas raksturlielumi
Polipropilēna šķiedrai (tabulā atzīmēta kā polipropilēna šķiedra) ir ievērojams sniegums. Salīdzinot ar citām šķiedrām, polipropilēna šķiedrām ir visvieglākās, siltuma un hidrofobākās šķiedras īpašības (1. tabula). Polipropilēna šķiedras blīvums ir tikai 0,91 g / cm3, kas ir mazākais starp piecām sintētiskajām šķiedrām, un tas ir par aptuveni 34% vieglāks nekā poliestera šķiedra. Polipropilēna šķiedras izolācijas koeficients ir 36,49%, kas ir augstākais starp piecām sintētiskajām šķiedrām un 1,7 reizes lielāks nekā poliestera šķiedras. Polipropilēna šķiedras standarta mitruma atgūšana ir gandrīz nulle, un hidrofobā un mitruma vadītspēja ir vislabākā. Sagatavotajai smalkai denila polipropilēna šķiedrai ir laba sajūta, maiga tekstūra un mīksts spīdums, un serdes absorbcijas efekts padara to mitruma vadītspējas un sviedru īpašības.
Tajā pašā laikā polipropilēna šķiedrai ir laba skābju un sārmu izturība un siltuma novecošanās veiktspēja. Pēc pienācīgas modifikācijas apstrādes var izgatavot polipropilēna šķiedru ar lielisku laika apstākļu izturību, karstumizturību un skābju un sārmu izturību (2. tabula). Tam ir plašs pielietojums betona, ģeotekstila, medicīnisko materiālu, sporta siltu apģērbu un paklāju jomā.
1. tabula Vairāku šķiedru fizikālās īpašības
2. tabula. Vairāku sintētisko šķiedru izturība pret laika apstākļiem, karstumizturība, skābju un sārmu izturība
2. Pašreizējā situācija polipropilēna šķiedru rūpniecībā
2.1. Pašreizējā polipropilēna šķiedru ražošanas situācija un pieprasījums
(1) Polipropilēna monopola modelis tika izjaukts, un privātie un kopuzņēmumu uzņēmumi strauji attīstījās. Ilgu laiku Ķīnas' s polipropilēna šķiedras rūpniecība atrodas oligopola nozarē, un piedāvājums ir samērā koncentrēts. Uzņēmumos dominē Sinopec un PetroChina, ko papildina privātie un kopuzņēmumu uzņēmumi, kā rezultātā polipropilēna izejvielas attīstās atpakaļ.
Piemēram: 1999. gadā šķiedras kvalitātes polipropilēna vienības cena bija 5800 ~ 6300 juaņa / t, un poliesters bija 8200 ~ 8500 juaņa / t; 2018. gadā polipropilēna gada vidējā cena bija aptuveni 9480 juaņa / t, un gada vidējā poliestera cena bija aptuveni 7600 juaņa / t. Tā vietā, lai samazinātu, polipropilēna cena pieauga, kas parādīja apkaunojošo situāciju polipropilēna nozares attīstībā. Pēc monopola modeļa laušanas ienāca liels skaits privātā kapitāla. Ķīnas' polipropilēna ražošanas jauda 2015. gadā sasniedza 23,111 miljonu tonnu, kas ir 2,4 reizes vairāk nekā 2010. gadā, un vidējais gada pieauguma temps pārsniedza 10%.
2018. gadā abas jaunās ražošanas līnijas pieder gan privātiem uzņēmumiem, gan kopuzņēmumiem. Līdz gada beigām ražošanas jauda sasniedza 11,28 miljonus tonnu, veidojot 48,79% no kopējās ražošanas jaudas, kas ir gandrīz puse. No otras puses, Sinopec un PetroChina, ko pārstāv tradicionālais olefīns no eļļas, ražošanas jauda turpināja palikt tāda pati kā pagājušajā gadā, to proporcijas un izlaide samazinājās attiecīgi līdz 34,70% un 16,62% no sākotnējās (tabula). 3).
3. tabula Polipropilēna ražošanas jauda Ķīnā atbilstoši uzņēmuma īpašumtiesībām 2018. gadā
(2) Ķīnas' polipropilēna šķiedras starptautiskais darba dalījums nav pietiekams, un ir acīmredzama plaisa ar citām galvenajām sintētisko šķiedru šķirnēm. 2016. gadā sintētiskās šķiedras produkcija pasaulē bija aptuveni 596,99 miljoni tonnu, bet Ķīna - aptuveni 41,27 miljoni tonnu, veidojot 69,00% no sintētiskās šķiedras produkcijas pasaulē. Poliestera šķiedras ražošana pasaulē ir 52,02 miljoni tonnu, Ķīna ir aptuveni 3800 miljoni tonnu, kas veido aptuveni 73,00% no pasaules poliestera šķiedras produkcijas; Poliolefīna šķiedras izlaide pasaulē ir aptuveni 5,49 miljoni tonnu, savukārt Ķīnas produkcija ir aptuveni 1,02 miljoni tonnu, veidojot tikai 19,00% (2. attēls), kas ievērojami atpaliek no poliestera šķiedras.
2018. gadā Ķīnas ķīmiskās šķiedras izlaide bija 50,110 miljoni tonnu, kas ir par 7,68% vairāk nekā gadu iepriekš; Poliestera šķiedras raža bija visaugstākā, veidojot vairāk nekā 80,00%; Tam sekoja poliamīda šķiedra, kas veidoja 6,59% no kopējās produkcijas, bet citas sintētiskās šķiedras - mazāk (3. attēls). Polipropilēna šķiedras uzņēmumu produkcija bija 347 800 tonnas, veidojot apmēram 0,70%, salīdzinot ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu - par 2,31%; Starp tiem polipropilēna pavedienu ražošanas jauda veidoja apmēram 50,00% no polipropilēna šķiedras ražošanas jaudas, faktiskā ražošana veidoja vēl mazāk.
2012. gadā šķiedras kvalitātes poliestera ražošana pasaulē bija aptuveni 43,33 miljoni tonnu, kas veido aptuveni 75,00% no šķiedras kvalitātes polimēra kopējās produkcijas, un šķiedras kvalitātes polipropilēna ražošana bija aptuveni 2,43 miljoni tonnu, kas ir aptuveni 4,00% , daudz augstāka nekā vietējās polipropilēna šķiedras, kas bija aptuveni 0,700%. Vietējās polipropilēna šķiedras rūpniecības attīstība acīmredzami atpalika (4. attēls).
(3) Polipropilēna šķiedras pieprasījuma struktūra pakāpeniski uzlabojās, un pieprasījums pēc izmantotajām šķiedrām ievērojami pieauga. 2018. gadā globālā rūpnieciskā polipropilēna šķiedra veidoja apmēram 30.00% no kopējās polipropilēna šķiedras, un pieprasījums dažādās jomās pilnībā paplašinājās. Ķīnā 2012. gadā patēriņam, mājsaimniecībai un rūpnieciskai lietošanai paredzētās polipropilēna šķiedras īpatsvars bija attiecīgi 5,00%, 34,00% un 61,00%. Līdz 2014. gadam narkotiku, mājsaimniecības un rūpnieciskās lietošanas īpatsvars bija attiecīgi 12,00%, 39,00% un 49,00%. Pieprasījums pēc narkotiku lietošanai paredzētās polipropilēna šķiedras bija mazāks, bet pieaugums bija lielāks, un dominējošo stāvokli turpināja ieņemt rūpnieciskā polipropilēna šķiedra.
2.2. Polipropilēna šķiedras lietošanas statuss
(1) Rūpnieciskās polipropilēna šķiedras pieprasījums ir liels, un strauja polipropilēna šķiedras izaugsme filtrēšanai, atdalīšanai un būvniecībai. 2018. gadā globālās rūpniecības kopējais polipropilēna šķiedras un polipropilēna šķiedras zīda ražošanas jauda 155000 t polipropilēna rūpniecībā Ķīnā 2015. gadā galvenokārt tiek izmantota drošības tīkla jostā, rūpnieciskā kondola jostā, elastīgā maisiņā, ģeotekstilā, rūpnieciskajā filtrā audums, kabelis, optiskās šķiedras kabelis, augstspiediena ugunsdzēsības šļūtene, konveijera lente, rūpnieciskās šūšanas vītne, bura, plastmasas auduma maiss utt .; Ģeotekstilmateriāliem ir svarīga loma mūsdienu infrastruktūras projektēšanas un uzturēšanas tehnoloģijās, piemēram, fiksētās, drenāžas, aizsardzības, izolācijas un citās daudzveidīgās funkcijās, un paredzams, ka gada ražas pieaugums sasniegs 9,00%.
Ķīnas' tekstilizstrādājumi filtrēšanai un atdalīšanai 2017. gadā bija 1,3090 miljoni tonnu, kas ir par 8,20% vairāk nekā iepriekšējā gadā, padarot to par visstraujāk augošo kategoriju rūpnieciskajā tekstilrūpniecībā. 2018. gadā būvniecībā izmantotā globālā polipropilēna šķiedra veidoja aptuveni 14,00% no kopējās polipropilēna šķiedras. Pateicoties polipropilēna šķiedras izcilajām mehāniskajām īpašībām un ķīmiskajai izturībai, tas var ievērojami uzlabot betona plaisu izturību un izturību, ja to izmanto kā betona pastiprinošo šķiedru.
2017. gadā Ķīna saražoja 996 000 tonnas ģeotekstilmateriālu, kas ir par 6,80 procentiem vairāk nekā iepriekšējā gadā. Būvizstrādājumu tekstilizstrādājumi ir 75,00 miljoni tonnu, kas ir par 7,00% vairāk nekā iepriekšējā gadā. Paredzams, ka ģeotekstilmateriālu sintētisko materiālu nozare nākotnē turpinās augt vidēji par 11,50%, kas radīs lielu tirgus pieprasījumu pēc polipropilēna šķiedru rūpniecības. 2015. gadā polipropilēna štāpeļšķiedras vietējā ražošanas jauda ir aptuveni 240 miljoni tonnu, galvenokārt izmanto rūpniecības jomā, neaustu audumu, sanitāro materiālu, filtrācijas materiālu, pildvielu, automobiļu interjera uc ražošanai.
(2) Civilās mājas tekstila izstrāde ir stabila. 2015. gadā parastā polipropilēna pavedienu ražošanas jauda ir aptuveni 52 000 000 tonnu, un ražošana un pārdošana būtībā ir līdzsvarota. To galvenokārt izmanto tradicionālajās nozarēs, piemēram, bagāžas josta, bagāžas virsma un apdare. Ķīnā PP-BCF ražošanas jauda ir aptuveni 120 miljoni t / a, kas veido 70,00% no kopējā BCF ražošanas jaudas, un patērētāju tirgus galvenokārt koncentrējas viesnīcās, restorānos, biroju ēkās un automobiļu laukos.
2.3. Polipropilēna šķiedras tehniskais statuss
2.3.1 Polipropilēna izejviela
Attīstoties metalocēna katalizatoram un ūdeņradi regulējošai tehnoloģijai, polipropilēna sveķu relatīvā molekulmasa un apstrādes īpašība ir kontrolējama, un var ražot polipropilēna sveķu produktus ar šauru sadalījumu un regulējamu kušanas temperatūru. Jaunu pārejas metālu katalizatoru izstrāde ir arī realizējusi propilēna kopolimerizāciju ar etilēna spirtu un citiem polāriem monomēriem, lai sagatavotu hidrofilu polipropilēnu ar hidroksilgrupām.
2.3.2 Īpaši smalka polipropilēna šķiedra
Smalku un ultrafinālu polipropilēna šķiedru attīstību ir veicinājis sasniegums augstas kodolsintēzes pirkstu, šaura sadalījuma un zemas fluktuācijas polipropilēna sveķu sagatavošanas tehnoloģijā. Tomēr ultrafinālu polipropilēna šķiedru un smalku funkcionālu polipropilēna šķiedru, kuru lineārais blīvums ir mazāks par 0,55 dtex, sagatavošana kušanas vērpšanas procesā joprojām ir tehniska problēma.
Pašlaik nano-polipropilēna šķiedru sagatavošanai parasti izmanto šķīduma elektrisko vērpšanu, taču kaitīgie šķīdinātāji un vērpšanas efektivitāte vienmēr ir to industrializācijas attīstības ierobežojums. Nesen izstrādājot Zetta metodi un elektrostatisko vērpšanas kausēšanas vērpšanas metodi, lai pārvarētu elektrostatisko vērpšanas šķīdumu, ir nepieciešams izmantot kaitīgu organisko šķīdinātāju, ar zemu efektivitāti, var būt kausēšanas vērpšanas / kausēšanas izpūstā esošajā ierīcē tehnoloģiskai pārveidošanai un realizēt elektrokusēšanas daudzkomponentu polimēru sajaukšanas sistēma, zemas izmaksas, augsta efektivitāte, ir realizējama polipropilēna smalko šķiedru rūpnieciskās ražošanas shēma.
2.3.3. Funkcionālas polipropilēna šķiedras
Funkcionāla polipropilēna šķiedras modifikācija ir svarīgs līdzeklis, lai paplašinātu pielietojuma jomu un palielinātu polipropilēna šķiedras izstrādājumu pievienoto vērtību.
Esošās metodes, pirmkārt, pilnībā izskata polipropilēna kā vieglas un siltas īpašības, piešķirot polipropilēna šķiedrai antibakteriālas un inteliģentas temperatūras regulēšanas funkcijas, izmantojot sajaukšanas modifikāciju vai pēcapstrādes tehnoloģiju, lai apmierinātu tā pielietošanas vajadzības apakšveļa, siltuma apģērbs, aukstumizturīgs apģērbs un medicīniski materiāli. Vai arī, veicot elektrostatisko vērpšanu, sajaucot poru līdzekli un virsmas potēšanas modifikācijas tehnoloģiju, sagatavojot ultrafinālu, porainu un virsmu funkcionālu polipropilēna šķiedru, tiek uzlabota polipropilēna šķiedras eļļas absorbcijas veiktspēja.
Otrais ir kompensēt polipropilēna šķiedras darbības defektus, izmantojot polāras piedevas, liesmas slāpētājus un ultravioleto absorbējošu polipropilēna krāsošanu, antistatiskas, liesmas slāpējošas un anti-ultravioletās modifikācijas īpašības.
2.3.4 Polipropilēna šķiedra inženiertehniskiem mērķiem
Polipropilēna šķiedru dzelzsbetona veiktspēju ierobežo fakts, ka polipropilēna šķiedra nav hidrofila, disperģē betonā un kombinācija ar betonu nav stipra. Polipropilēna šķiedras dispersiju un savienošanu betonā var ievērojami uzlabot, hidrofiliski modificējot polipropilēna šķiedras virsmu vai koriģējot šķiedras morfoloģiju un struktūru, kā arī var uzlabot betona antifrīzējošās un plaisāšanas īpašības.
Pētījumi par dzelzsbetona polipropilēna šķiedru tika veikti samērā vēlu Ķīnā, un tie sākās ar plaša mēroga polipropilēna šķiedras pielietošanu vietējos būvniecības projektos. Šobrīd pētījumi galvenokārt koncentrējas uz polipropilēna šķiedras dzelzsbetona fizikālajām un mehāniskajām īpašībām.
2.3.5 Polipropilēna šķiedru reģenerācijas tehnoloģija
Atkritumus polipropilēna pavedienu ražošanas procesā (piemēram, pārejas kvēldiegu utt.) Var pārstrādāt, lai iegūtu tumšāku pavedienu, taču tirgū atjaunojamā polipropilēna materiālā ir daudz piemaisījumu, tāpēc to nav ieteicams izmantot vērpšanas kvēldiega. Polipropilēna reģenerācijas tehnoloģija galvenokārt koncentrējas uz fizisku atveseļošanos un pakāpeniski attīstās, lai atgūtu augstu vērtību.
China' ikgadējie atkritumu auduma maisi ir gandrīz 300 miljoni tonnu. Polipropilēna atkritumiem ir liels krājums, zems reģenerācijas līmenis un nopietna resursu izšķiešana. Fiziskās reģenerācijas tehnoloģija ir vienkārša procesā un ar zemām izmaksām, taču reģenerēto produktu veiktspēja ievērojami samazinās, tāpēc nav piemēroti izgatavot augstas kvalitātes polipropilēna izstrādājumus.
Nesen Nextek ir izstrādājis pārtikas pārstrādātā polipropilēna pārstrādes un attīrīšanas tehnoloģiju, kuru var izmantot, lai sagatavotu pārtikas un medicīniskas kvalitātes polipropilēna materiālus, paplašinot pielietojuma jomu. Tianjin Petrochemical Jinghua Co., Ltd. ir pārveidojis pārstrādāto polipropilēnu, lai iegūtu tālu infrasarkano staru pārstrādāto polipropilēna štāpeļšķiedru, kas ir uzlabojis pārstrādātās polipropilēna šķiedras kvalitāti un pievienoto vērtību. Ķīmiskās reģenerācijas tehnoloģija ir metode polipropilēna ražošanai, atkritumu polipropilēna katalītiskā krekinga veidā, lai atgūtu monomērus un pēc tam polimerizētu. Sakarā ar augsto katalizatora cenu, īso kalpošanas laiku un lielajiem aprīkojuma ieguldījumiem reģenerācijas peļņa ir ļoti maza, un to ir grūti popularizēt.
2.3.6 Polipropilēna šķiedru iekārtu tehnoloģija
Līdz ar tehnoloģisko progresu un iekārtu attīstību ķīmisko šķiedru rūpniecībā polipropilēna šķiedru vērpšanas tehnoloģija ir pakāpeniski attīstījusies no tradicionālā zema vērpšanas ātruma un divpakāpju procesa tehnoloģijas līdz ātrgaitas vērpšanas un vienpakāpju procesa tehnoloģijai. Pilnībā orientētas kvēldiega (FDY) vienpakāpes vērpšanas tehnoloģijai ir īsa procesa, nelielas nodarbošanās, lielas izturības un augstas efektivitātes īpašības. Lielākā daļa uzņēmumu ir izmantojuši automātiskās vadības FDY vienpakāpes vērpšanas procesa iekārtas.
Iekšzemes polipropilēna FDY vienpakāpju vērpšanas tehnoloģija pēc gadu desmitiem ilgas attīstības ir kļuvusi arvien nobriedusi, un attiecīgās vērpšanas iekārtas sākotnēji ir importētas no Amerikas Savienotajām Valstīm un Vācijas, attīstītas par vietējām iekārtām. Tomēr pastāv zināma atšķirība starp China' Sadzīves aprīkojuma konfigurācija, tehniskais līmenis un izmaksu efektivitāte joprojām ir zemāka nekā ārvalstu aprīkojuma.
3. Domājot par polipropilēna šķiedras attīstību
Polipropilēna šķiedras izejvielu ilgtermiņa monopols tiks sadalīts, parādot poliestera šķiedras attīstības impulsu. Ilgu laiku polipropilēna šķiedras izejvielu Ķīnā monopolizē oligopols, un piegāde ir samērā koncentrēta. Tajā pašā laikā Ķīnas' s polipropilēna šķiedras ražošanas tehnoloģija, aprīkojuma līmenis un ārvalstu ir daudz trūkumu. Šāda veida vietējo oligopola ražošanas izejvielas, ārvalstu uzņēmumu monopola tehnoloģiju modelis, kā rezultātā Ķīnas' s polipropilēna šķiedru rūpniecība ir ierobežota, starptautiskā darba dalīšana netiek palielināta, bet samazināta.
Ar polipropilēna rūpniecības politikas atslābināšanos daudzveidīga polipropilēna ražošanas uzņēmumu, īpaši privātu, attīstība rafinēšanas ātrumā ir straujāka, sagremo olefīnu, paātrina polipropilēna ražošanas izaugsmi, starp polipropilēna ražošanas uzņēmumiem kļūs arvien sīvāka konkurence, kas novedīs pie jauna polipropilēna izejvielu izstrāde, lai turpinātu paplašināt ražošanu, samazināt ražošanas izmaksas, nodrošina pamatu jauna veida polipropilēna šķiedras izstrādei. No polipropilēna šķiedras, polipropilēna šķiedras pielietojuma statusa rūpniecības jomā ir vislielākais pieprasījums.
Ar valsts&progresu "Viena josta un viens ceļš GG"; iniciatīvu un infrastruktūras būvniecības projektu īstenošanu, ievērojami palielināsies pieprasījums pēc rūpnieciskās šķiedras pēc pamatinženierijas. Ir daudz ekstremālu ģeogrāfisko un klimatisko apstākļu, piemēram, mūžīgais sasalums, sāls-sārmu zeme, smilšaina zeme un slikta temperatūra gar&"Viena josta un viens ceļš GG"; polipropilēna šķiedrai ir lielisks karstums, aukstums un izturība
avots: HUa Xian Tou Tiao
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTEwNTY5OA==& mid = 2659304455& idx = 4& sn = bd036014f0027e23c938efc35c600922& chksm = bd88faca8aff73dc4079525301714444187fd2540b01cc4fe3e54250a05fda3cbd55a123939c& mpshare = 1& aina = 1& srcid = 0318Gy2dnNiGN175wZzcked9& sharer_sharetime = 1616051586194& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& ExportKey = Aa8uCab2slEVV5YIG5C8w0Q % 3D& pass_ticket = 8nalR9a8wLPygQSsk64afUMvAlIeCZS3532Pjg7bpW7ro1A8DG5qIWaYfIGMAey1& wx_header = 0 # rd