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滌綸長絲產(chǎn)業(yè)鏈的升級與創(chuàng)新

2009-02-26 08:17趙永霞
紡織導(dǎo)報 2009年2期
關(guān)鍵詞:紡絲聚酯長絲

趙永霞

近來的全球性金融危機對我國的滌綸長絲行業(yè)造成了極大的沖擊,行業(yè)中的一些潛在問題也逐漸暴露了出來。對于企業(yè)來說,如何依靠產(chǎn)業(yè)鏈的升級與集成創(chuàng)新走出目前的困境,駛?cè)虢】蛋l(fā)展的軌道,迫在眉睫,這也正是本專題的主旨所在。

The current global financial crisis has shocked PET filament industry in China seriously, thus some potential problems have emerged. It is essential for PET filament manufacturers to get rid of the risk and step into the path of sound growth depending on the upgrade and integrated innovation of the industry chain, which is also the purport of this special feature.

引語:全球金融危機對我國化纖行業(yè)影響重大

在近來的全球性金融危機中,我國化纖行業(yè)所受的影響是有目共睹的,尤其是部分以化纖產(chǎn)品為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)集群地,此次也面臨著更加嚴峻的考驗。通過本次全球性金融危機的洗禮,化纖行業(yè)中的一些潛在問題逐漸暴露了出來,如產(chǎn)品總量大,但結(jié)構(gòu)不合理;差別化、功能化水平低;以化纖為主要原料的產(chǎn)業(yè)用、裝飾用紡織品占比偏小等。而從企業(yè)角度來看,我國化纖企業(yè)普遍存在著企業(yè)產(chǎn)能集中度低、產(chǎn)業(yè)鏈整合度不高、人才培養(yǎng)力度跟不上、品牌知名度較低等問題。

作為化纖行業(yè)中最大的行業(yè)之一,滌綸長絲行業(yè)也受到了極大的沖擊,表現(xiàn)極不樂觀,如產(chǎn)品價格大幅下滑、市場競爭無序化程度偏高、行業(yè)開工率較低等。如何走出目前的困境,駛?cè)虢】蛋l(fā)展的軌道,值得化纖行業(yè)及企業(yè)共同深思和探討。

國內(nèi)滌綸長絲行業(yè)的發(fā)展及趨勢

1當前化纖行業(yè)的總體運行情況

當前,國際經(jīng)濟貿(mào)易形勢錯綜復(fù)雜,已經(jīng)從虛擬經(jīng)濟逐漸向?qū)嶓w經(jīng)濟過渡,表現(xiàn)為全球經(jīng)濟發(fā)展明顯減速,特別是歐、美、日等發(fā)達國家和地區(qū)尤為突出。受此影響,中國的經(jīng)濟貿(mào)易形勢也出現(xiàn)了較大的變數(shù),表現(xiàn)為中國的紡織生產(chǎn)、出口增速減緩;能源、資源等基礎(chǔ)原材料的價格大幅波動;化纖下游市場的持續(xù)低迷;化纖產(chǎn)品的市場價格比較混亂等。

據(jù)統(tǒng)計,2008年1 — 9月,我國化纖產(chǎn)量增速減緩,總產(chǎn)量為 1 797.8 萬t,同比增長 2.44%,增速比去年同期下降16.67%。其中滌綸產(chǎn)量為 1 463.69 萬t,同比增長 4.22%,產(chǎn)量占合成纖維總產(chǎn)量的 88.08%,占化纖總產(chǎn)量的 81.42%,滌綸長絲產(chǎn)量為 936.76 萬t,同比增長 5.04%。

據(jù)分析,當前,我國化纖行業(yè)運行的基本情況主要表現(xiàn)為:生產(chǎn)增速大幅回落,市場供應(yīng)量基本持平(表 1);行業(yè)開工率嚴重不足,產(chǎn)品庫存大幅增長(表 2);行業(yè)效益大幅下滑,運行質(zhì)量明顯轉(zhuǎn)差;化纖進口快速下降,出口增速明顯減緩(表 3);原料進口出現(xiàn)下降,進口價格持續(xù)走高;投資增長有所減緩,各分行業(yè)情況表現(xiàn)不一。

我國化纖行業(yè)未來的主要發(fā)展趨勢包括:市場需求繼續(xù)減緩,業(yè)內(nèi)貿(mào)易摩擦可能加?。换w生產(chǎn)增速繼續(xù)減緩,自律機制亟待建立;行業(yè)增長方式轉(zhuǎn)變加快,并購重組需要加快;行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整亟待加快,產(chǎn)業(yè)升級迫在眉睫;海外市場發(fā)展加快,行業(yè)“走出去”至關(guān)重要。

2滌綸及滌綸長絲行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 滌綸行業(yè)運行基本正常

自2008年8月以來,隨著國際原油價格的大幅下跌,化纖原料、產(chǎn)品價格出現(xiàn)持續(xù)下跌的行情,生產(chǎn)企業(yè)庫存迅速增加,開工率大幅下降,企業(yè)庫存原料、產(chǎn)品等虧損非常嚴重,下游市場需求增長持續(xù)低迷不振。當前,聚酯滌綸行業(yè)存在的一些突出問題主要表現(xiàn)為:流動資金非常緊張,部分企業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)資金鏈斷裂現(xiàn)象;市場需求明顯大幅下滑,市場出現(xiàn)嚴重的供大于求;市場價格混亂,行業(yè)自律機制缺失;等等。

從整個滌綸行業(yè)來看,2008年1 — 9月實際完成固定資產(chǎn)投資 63.07 億元,同比2007年增加 21.37%,占化纖全行業(yè)投資額的 28.45%。目前行業(yè)投資日趨理性,行業(yè)結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化,投資增速逐漸回落,基本正常;經(jīng)濟指標下滑,運行質(zhì)量和效益明顯下降;供需基本平衡,供給略大于需求。

根據(jù)國家統(tǒng)計局和海關(guān)的統(tǒng)計,2008年1 — 9月,我國進口滌綸短纖 11.18 萬t,出口 36.23 萬t;進口滌綸長絲 14.32 萬t,出口 63.29 萬t;新增資源(總產(chǎn)量 + 短纖進口+ 長絲進口)1 489.19 萬t,凈增資源(新增資源 - 短纖出口 - 長絲出口,即表觀需求)1 389.67 萬t,顯示我國滌綸產(chǎn)業(yè)的市場需求較為強勁。

2.2 滌綸長絲行業(yè)處于深刻調(diào)整期

我國滌綸長絲行業(yè)正面臨著國際原油和資源性產(chǎn)品價格大幅振蕩,紡織生產(chǎn)和出口增速減緩,經(jīng)濟運行增速下行和人民幣升值等綜合因素影響的巨大壓力,聚酯滌綸行業(yè)仍將處于深刻調(diào)整期;節(jié)能減排進入關(guān)鍵時期,聚酯滌綸產(chǎn)品的盈利空間不會明顯改善;同時,由于受下游紡織業(yè)的市場影響,國內(nèi)聚酯滌綸行業(yè)的經(jīng)營風險進一步增加。

根據(jù)2008年盛澤絲綢和化纖指數(shù)的綜合分析,2008年滌綸長絲市場表現(xiàn)出的運行特征主要有 4 點:一是上熱下冷,二是各品種中,表現(xiàn)最好的是POY,F(xiàn)DY的表現(xiàn)也好于DTY,三是不論生產(chǎn)企業(yè)還是市場貿(mào)易商,均資金匱乏,四是國際石油價格的漲跌變化對其影響突出。

據(jù)分析,2008年1 — 9月,聚酯原料價格下跌,風險凸現(xiàn);滌綸長絲行情普遍下滑,盈利空間較??;市場交易氣氛清淡;下游織造廠家和加彈絲企業(yè)購買積極性十分低下,市場價格持續(xù)呈現(xiàn)下跌走勢。

2008年9月末,化纖庫存比上年同期增加 34.64%,其中滌綸長絲庫存量增加 27.57%,主要原因是下游終端市場訂單不足,原料下跌,持觀望態(tài)度。但產(chǎn)銷基本平衡,滌綸長絲產(chǎn)品的產(chǎn)銷率接近 100%,表明該行業(yè)產(chǎn)品銷售狀況良好。

2.3 存在的主要問題及運行狀況分析

目前,我國滌綸長絲行業(yè)在運行中存在的主要問題包括:聚酯原料價格波動大,企業(yè)經(jīng)營風險加大;紡織品服裝生產(chǎn)、出口增速減緩,對化纖產(chǎn)品的需求增長減弱;信貸政策趨緊,人民幣升值等綜合因素影響的壓力巨大;滌綸長絲,特別是工業(yè)絲出口增長很快,貿(mào)易摩擦和貿(mào)易壁壘可能會加劇產(chǎn)生;自主創(chuàng)新和研發(fā)投入及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整更重要;影響因素及成本增加,行業(yè)盈利水平下降。

(1)投資增速雖然明顯減緩,但反彈壓力不大

2008年,滌綸長絲行業(yè)投資較為理性,逐步改變了傳統(tǒng)工業(yè)化模式的觀念,投資項目注重資源節(jié)約、能耗下降、環(huán)境保護、技術(shù)改造等方面,產(chǎn)品向常規(guī)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化、差別化纖維方向發(fā)展,大型企業(yè)進一步提升聚酯差別化能力,絕大部分項目的技術(shù)水平較高,能夠代表行業(yè)的先進生產(chǎn)力,對當前行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級具有一定的推動作用。

(2)部分常規(guī)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,結(jié)構(gòu)性矛盾突出

滌綸長絲的產(chǎn)能利用率已連續(xù)幾年在 85% 以下低位運行,特別是2008年,多數(shù)企業(yè)面臨諸多問題。目前,大部分企業(yè)注重的項目技術(shù)水平較高,節(jié)能環(huán)保,內(nèi)部挖掘潛力較大,但仍有部分投資項目同質(zhì)性擴張,使市場競爭加劇,直接導(dǎo)致能力發(fā)展與需求增長不協(xié)調(diào),開工率與產(chǎn)量增長不一致,規(guī)模提高與效益水平不統(tǒng)一,既不能有效傳遞上游的價格壓力,又不能有效規(guī)避價格波動的風險,即使在下游需求保持一定增速的條件下,也難以實現(xiàn)行業(yè)穩(wěn)定、高效運行,形成了行業(yè)宏觀面向好,但企業(yè)微觀面艱難的局面。

(3)產(chǎn)品開發(fā)能力弱,同質(zhì)化競爭激烈

我國聚酯和滌綸產(chǎn)品競爭激烈,產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新求變的步伐明顯加快,近年新建的熔體直紡裝置已進入國際一流水平,但在充分發(fā)揮裝備優(yōu)勢進行產(chǎn)品開發(fā)、提高產(chǎn)品的附加值等方面與國外先進水平尚有差距。產(chǎn)品的常規(guī)化、同質(zhì)化導(dǎo)致了惡性競爭。因此,企業(yè)要培養(yǎng)研發(fā)人才,加大研發(fā)的投入,積極開發(fā)高性能、功能型的滌綸長絲,促進產(chǎn)品開發(fā)的多樣化、功能化,從根本上解決滌綸長絲產(chǎn)業(yè)從數(shù)量型向效益型轉(zhuǎn)變。從投資驅(qū)動型向自主創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變,必須以科學(xué)發(fā)展觀為主導(dǎo),發(fā)展擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品以及創(chuàng)新的高附加值產(chǎn)品。

3產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合提升核心競爭力

我國紡織行業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作是多學(xué)科的交融,紡織新技術(shù)、新裝備的研發(fā)需要產(chǎn)學(xué)研合作。在國家的支持下,相關(guān)企業(yè)共同籌資,對一些重大的共性技術(shù)和前瞻性技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備進行共同研究。通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),改變過去項目小型化、分散化的做法,以創(chuàng)新、集成、配套,形成可以產(chǎn)業(yè)化推廣的工程化技術(shù)為目標,在牽頭單位的統(tǒng)一組織下,產(chǎn)學(xué)研三方分工合作,優(yōu)勢互補,按整體目標要求,做好各自的研發(fā)工作。這不僅比重復(fù)引進的成本低,而且具有自主知識產(chǎn)權(quán),有利于提高核心競爭力和形成自有品牌產(chǎn)品。

中國化纖工業(yè)“十一五”發(fā)展指導(dǎo)意見中明確提出:支持鼓勵企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新主體,擴大國際和地區(qū)的科技合作與交流;加強科技基礎(chǔ)平臺建設(shè),推進產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合;加強科技人才隊伍建設(shè),支持企業(yè)培養(yǎng)和吸引科技人才。

現(xiàn)代紡織的科技研發(fā)一般有 6 種形式:委托和資助大學(xué)和科研院所開展企業(yè)需要的創(chuàng)新研究項目;購買大學(xué)和科研院所的研究成果進行開發(fā)并應(yīng)用;參與國家科技計劃或民間聯(lián)合的共性技術(shù)研發(fā);企業(yè)內(nèi)自設(shè)研究機構(gòu)(院、所)組織力量在企業(yè)內(nèi)開展研究;與大學(xué)和科研院所共同建立研究機構(gòu)(院、所、室)開展研發(fā)工作;與大學(xué)、科研院所和企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)研戰(zhàn)略聯(lián)盟等。這6種形式一般只能解決產(chǎn)業(yè)鏈某一環(huán)節(jié)的技術(shù)問題,容易使產(chǎn)業(yè)鏈造成人為的分割,由于知識產(chǎn)權(quán)問題難以解決,甚至造成技術(shù)壁壘。因此在產(chǎn)業(yè)鏈整合過程中對各個環(huán)節(jié)中的產(chǎn)學(xué)研合作進行整合,是產(chǎn)業(yè)鏈整合過程中應(yīng)認真研究的問題。

在當前紡織化纖行業(yè)面臨困境的時刻,成立一個以企業(yè)為主體、以市場為導(dǎo)向的產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新體系,建立化纖產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新平臺是業(yè)界的愿望和共識,化纖行業(yè)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新平臺理事會應(yīng)運而生。該創(chuàng)新平臺的成立,主要目的是服務(wù)于我國化纖行業(yè)新品種、新工藝和新型關(guān)鍵裝備的工程化技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,以提升我國化纖行業(yè)的自主創(chuàng)新能力。該創(chuàng)新平臺由中國紡織科學(xué)研究院和中國化纖協(xié)會牽頭,目的就是充分整合中國紡織科學(xué)研究院、大連合纖所等研究機構(gòu)與東華大學(xué)、北京服裝學(xué)院、天津工業(yè)大學(xué)等高校研究力量以及行業(yè)優(yōu)勢企業(yè),搭建起一個涵蓋基礎(chǔ)研究、小試中試,直到產(chǎn)業(yè)化的較為完整的產(chǎn)學(xué)研體系,實現(xiàn)研究成果的盡快產(chǎn)業(yè)化,解決行業(yè)急需的技術(shù)難題和一些共性問題,增強企業(yè)與行業(yè)的市場競爭力。

對于滌綸長絲行業(yè),產(chǎn)學(xué)研三方應(yīng)本著促進科技創(chuàng)新,加快企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的原則,充分利用高等院校的技術(shù)、人力等資源以及先進成熟的技術(shù)成果,利用企業(yè)的生產(chǎn)條件,提高學(xué)校的科研能力,將科研成果盡快地轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,不斷提升滌綸長絲產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和管理水平。三方發(fā)揮各自優(yōu)勢,通過多種形式開展全面合作,共同構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟的創(chuàng)新體系。建立產(chǎn)學(xué)研長期合作關(guān)系,共同推進企業(yè)、學(xué)校與研究院所的全面技術(shù)合作。

差別化開發(fā)是一個系統(tǒng)工程,不僅局限于產(chǎn)品開發(fā),更要注重市場化、工程化,要求產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、上下游結(jié)合,并以最終產(chǎn)品為根本目標,此外相關(guān)輔料及添加劑、油劑的系列配套開發(fā)工作也十分重要。

江蘇恒力化纖有限公司在產(chǎn)學(xué)研合作領(lǐng)域非?;钴S,同時也受益匪淺。2008年10月18日,恒力化纖年產(chǎn) 20 萬t滌綸工業(yè)絲項目奠基。據(jù)了解,目前恒力化纖已與中國紡織工業(yè)設(shè)計院、瑞士Buhler(布勒)公司分別簽訂了工業(yè)絲聚酯項目以及工業(yè)絲固相縮聚(SSP)項目的工程合同,并與德國Oerlikon Barmag(歐瑞康巴馬格)公司、日本TMT機械株式會社簽訂了共 96 個紡位用于生產(chǎn)超低收縮、高強和高模低縮滌綸工業(yè)絲的技術(shù)設(shè)備合同。在引進國外先進生產(chǎn)設(shè)備和尖端科學(xué)技術(shù)的同時,恒力化纖還積極與國際高端技術(shù)機構(gòu)合作,在德國法蘭克福、日本大阪組建了研發(fā)中心,在國內(nèi)與東華大學(xué)、蘇州大學(xué)合作建立了“恒力產(chǎn)學(xué)研基地”。

中國紡織科學(xué)研究院和中國紡織工業(yè)設(shè)計院與多個化纖企業(yè)、高等院校合作,推出的國產(chǎn)化紡絲和聚酯技術(shù)與裝備,其技術(shù)指標基本能達到國外同類設(shè)備的先進水平。“塔式聚酯技術(shù)與裝備”項目,具有較高的技術(shù)水平和自有知識產(chǎn)權(quán),產(chǎn)業(yè)化推廣得到業(yè)界好評,得益于產(chǎn)學(xué)研的聯(lián)合。

產(chǎn)學(xué)研三方之間的關(guān)系非常復(fù)雜,不僅是技術(shù)合作,還涉及許多其他部門,如金融、中介、知識產(chǎn)權(quán)以及各種利益分配等,同時政府部門的參與及行業(yè)協(xié)會的引導(dǎo)、支持、促進和協(xié)調(diào)至關(guān)重要。

專家視點:產(chǎn)學(xué)研合作是現(xiàn)代紡織科研的一條必經(jīng)之路

趙慶章

中國紡織科學(xué)研究院副院長,研究員

當前,與發(fā)達國家相比,我國在纖維的功能化、差別化及設(shè)備制造技術(shù)諸多方面仍有差距。多年以來,我國在科技創(chuàng)新中始終存在著合作較差的問題。現(xiàn)代紡織科技是多學(xué)科技術(shù)交融的結(jié)果,因此,只有采用多學(xué)科全方位的合作才可能解決問題,一個企業(yè)已無法具備科研條件的所有要素,產(chǎn)學(xué)研合作則是一條必經(jīng)之路。

產(chǎn)學(xué)研三方由于在創(chuàng)新中所處的地位和承擔的責任不同,合作已經(jīng)不是一種單純的技術(shù)交易,因此,要通過政府部門的政策引導(dǎo),行業(yè)協(xié)會的組織協(xié)調(diào)把政府有形之手與市場無形之手有機結(jié)合起來。

產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)不僅取決于眾多協(xié)作單位單項技術(shù)的突破能力,更重要的是取決于創(chuàng)新鏈的整體規(guī)劃能力以及將單項技術(shù)集成配套為工程化技術(shù)的能力。因此要走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合,老、中、青相結(jié)合,基礎(chǔ)科學(xué)研究、工藝裝備研究、工程技術(shù)研究相結(jié)合的路,進而實現(xiàn)優(yōu)勢互補。

滌綸長絲行業(yè)的節(jié)能減排與清潔生產(chǎn)

我國是世界上最大的滌綸長絲生產(chǎn)國和消費國。近年來,我國的滌綸長絲行業(yè)發(fā)展較快,滌綸長絲產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,品種、質(zhì)量的提高,直接影響著我國紡織行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級。目前,該行業(yè)面臨的主要問題包括原料、能源和環(huán)保等,節(jié)能將是提高市場競爭的重要手段,同時高污染的企業(yè)將會被淘汰。

滌綸長絲行業(yè)在推進節(jié)能減排、實施清潔生產(chǎn)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟方面走在了化纖行業(yè)的前列,特別是在“十五”和“十一五”期間,注重開發(fā)有利于節(jié)能環(huán)保的新設(shè)備、新工藝和新技術(shù),如多頭紡、熔體直接紡絲技術(shù)等,既縮短了生產(chǎn)流程,又使能耗和原料消耗、“三廢”產(chǎn)生及生產(chǎn)成本大幅降低,產(chǎn)品的競爭力明顯增強。同時大力推進清潔生產(chǎn)和節(jié)能降耗,提高資源的利用效率,不斷探索高效益、低消耗、低污染的清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟之路,并取得實效。

1行業(yè)的節(jié)能降耗

1.1 能耗大幅降低

目前,滌綸長絲企業(yè)的能源消耗主要有電力、煤等以電能為主,也有部分企業(yè)的自備電廠和鍋爐消耗煤炭和重油,以折成標煤計,電力消耗約占總能耗的 30% ~ 35%,熱力占總能耗的 22% 左右,煤占到總能耗的 21% 以上。雖然滌綸長絲在各類化纖品種中的綜合能源消耗相對較低,但由于企業(yè)數(shù)量較多,規(guī)模較大,行業(yè)整體的耗能量仍較大。裝備和工程技術(shù)水平的進步使滌綸長絲行業(yè)的節(jié)能取得了一定的成效,但任務(wù)依然艱巨。

據(jù)統(tǒng)計,2007年滌綸長絲行業(yè)的總能耗為 419.2 萬t 標煤,比2005年下降了 18%;電耗從1 100 kW?h/t 下降到 800 kW?h/t,下降了 27.3%,實際節(jié)能 91.99 萬t 標煤。

在“十一五”期間及今后的工作中,節(jié)能減排仍將是滌綸長絲行業(yè)的重點,預(yù)計到2010年,滌綸長絲行業(yè)的總能耗為 450.8 萬t 標煤,單位能耗將從2005年的 419.7 kg 標煤/t 下降到 278.3 kg 標煤/t。

1.2原料消耗進一步減少

滌綸長絲生產(chǎn)中的主要原料為PTA、EG(直接紡)和PET(切片紡);主要輔料為二氧化鈦、三氧化二銻、油劑等。長絲產(chǎn)品主要原、輔料的消耗如表 4 和表 5 所示。

根據(jù)中國化纖工業(yè)協(xié)會的調(diào)研,國內(nèi)滌綸長絲企業(yè)每噸產(chǎn)品的原料消耗量已達到國外平均指標,突出體現(xiàn)了裝備和工藝的先進水平及企業(yè)技術(shù)的逐年提高。

1.3 取水量進一步下降

從表 6 可見,2007年,每噸滌綸長絲的取水量為 4.5 t,比2005年的 7 t 下降了 35.7%,實際節(jié)水近 3 045 萬t。預(yù)計到2010年,滌綸長絲行業(yè)的單位取水量將進一步下降到 2.5 t,比2005年下降 64.3%。

2滌綸長絲生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備的開發(fā)

近年來,世界聚酯裝置正向更大的經(jīng)濟規(guī)模發(fā)展,提高單線生產(chǎn)能力,保持低能耗、低成本、高質(zhì)量,增強競爭能力是滌綸長絲生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。

2.1 民用滌綸長絲生產(chǎn)技術(shù)

Oerlikon Barmag公司創(chuàng)新的長絲生產(chǎn)系統(tǒng)在保證高品質(zhì)長絲質(zhì)量的前提下,使能量消耗降低,減少了紡絲過程中廢絲的產(chǎn)生量,穩(wěn)定生產(chǎn),降低了維護費用,從而大大降低了生產(chǎn)運行成本。

該公司新近開發(fā)了“WINGS”(Winging Integrated Godet Solution),這是一種新型的成套卷繞單元,它把卷繞設(shè)施、牽伸輥和上油裝置整合在一起,稱為“集合牽伸輥的卷繞解決方案”,是在紡絲裝備全面實行節(jié)能e–save 標志的基礎(chǔ)上推出的全方位節(jié)能理念,其目的是為了提高POY系統(tǒng)的生產(chǎn)效率,并降低能耗。此外,還包括可選擇的在線控制傳感器。這種新型的概念設(shè)計是在常規(guī)POY紡絲機的基礎(chǔ)上,將牽伸卷繞所有相關(guān)的單個組件整合成為一個完整的卷繞單元,原有的卷繞頭已不再只限于對長絲卷繞成形,而是集牽伸導(dǎo)絲、網(wǎng)絡(luò)、卷繞于一身,大大縮短了導(dǎo)絲盤與卷繞輥之間的距離,使POY的牽伸導(dǎo)絲、卷繞部分的結(jié)構(gòu)緊湊,減少了操作空間。此卷繞單元適于生產(chǎn)滌綸POY等產(chǎn)品,可提高生產(chǎn)能力和效率,并降低成本。

該公司還采用EvoQuench(外環(huán)吹)環(huán)吹系統(tǒng)進行超細纖維的紡絲,纖度范圍 75 ~ 150 D,可生產(chǎn)最細纖度 0.25 D/f的超細旦絲,每位 10 頭,已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

日本TMT公司開發(fā)的外環(huán)吹的 12 頭紡超細纖維紡絲裝置,可與其最新研制的ATi – 418/72 型 1 800 mm長錠軸卷繞頭共同組合,絲餅的重量在 15 kg 以上,形成了最新的超細纖維多頭紡技術(shù)。該機的主要技術(shù)特點包括:(1)采用外環(huán)吹風冷卻方式,使從噴絲板噴出的絲獲得最節(jié)省的能源,達到最佳冷卻效果,節(jié)省供氣量 — 壓縮空氣耗量僅為普通側(cè)吹風方式的 1/10;(2)紡絲組件呈雙排交叉排列,噴絲板直徑仍為 85 mm 時,最小位距為 1 350 mm,可減少位距。

意大利偉邦公司推出的用于生產(chǎn)POY/FDY 的緊湊型并行紡絲機,采用模塊化設(shè)計和積木式組合。該紡絲機的最大特點就是靈活、多樣。在同一機器中可紡出POY–FOY–FDY 絲束。每一擠壓機可供 1 ~ 16 個紡位;最大纖度可達120 D,單絲纖度達 0.5 D;最高紡速可達 6 500 m/min。

北京中麗制機公司最新研制的超細旦POY紡絲機用新型外環(huán)吹風絲束冷卻裝置(ARQ),主要用于紡制單絲纖度為 0.3 ~ 1.0 D的超細纖維。主要特點包括:(1)吹風冷卻箱與紡絲箱之間采用線性密封技術(shù),密封嚴密可靠;(2)紡程上的無風區(qū)高度可根據(jù)工藝要求進行調(diào)節(jié);(3)用風量低,可節(jié)約 80% 的冷卻風量,節(jié)能效果顯著。其技術(shù)規(guī)格如表 7 所示。

2.2 產(chǎn)業(yè)用滌綸長絲紡絲設(shè)備

Oerlikon Barmag公司在提高設(shè)備的產(chǎn)能上作了大量研究,最新推出的滌綸工業(yè)絲設(shè)備主要有 4 種不同的配置。

(1)可紡粗旦高強工業(yè)絲,每位 4 頭,總旦數(shù)達 12 000 D,實現(xiàn)了低成本、高產(chǎn)出,稍稍改變配置就能使產(chǎn)能翻一番,紡絲速度為 2 500 ~ 4 000 m/min;

(2)用于生產(chǎn)高強低縮型工業(yè)絲,低收縮率降至 4%,每位 4 ~ 6 頭,總旦數(shù) 6 000 D,紡絲速度為 2 500 ~4 000 m/min;

(3)用于生產(chǎn)高強超低收縮絲,收縮率小于 2.5%,每位 4 ~ 6 頭,總旦數(shù) 6 000 D;

(4)用于生產(chǎn)高模低收縮工業(yè)絲,每位可達 6 頭,總旦數(shù)達 4 500 D,機械速度可達 7 000 m/min。

日本TMT公司也開發(fā)了一系列滌綸工業(yè)絲紡絲設(shè)備,其主要規(guī)格如表 8 所示。

意大利偉邦公司的模塊化滌綸工業(yè)絲紡牽聯(lián)合機,每位可生產(chǎn) 6 ~ 12 束絲、纖度為 70 ~ 3 000 D、強度為9 g/D 的高強低收縮纖維。

北京中麗制機公司制造的 100% 國產(chǎn)化滌綸工業(yè)絲紡牽聯(lián)合機已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),根據(jù)不同的配置可生產(chǎn)高強低收縮滌綸工業(yè)絲。適紡的纖度范圍為 330 ~ 1 670 dtex;每位紡絲頭數(shù)最高可達 8 頭,紡絲速度最高達 3 500 m/min;配用BWA 高速全自動換筒卷繞頭。

3廢棄物的回收與治理

清潔生產(chǎn)是要從根本上解決工業(yè)污染的問題,應(yīng)在污染前采取防止對策,而不是在污染后采取措施治理,將污染物消除在生產(chǎn)過程之中,實行工業(yè)生產(chǎn)的全過程控制。

3.1 廢水、廢液的排放

滌綸長絲的生產(chǎn)廢水、廢液主要包括熱媒廢液、熱媒污水、三甘醇污水、紡絲油劑污水等。近年來,滌綸長絲各生產(chǎn)企業(yè)積極對達標廢水進行回收,通過采取節(jié)水措施,推廣節(jié)水新技術(shù),大部分企業(yè)的廢水回收率能達到 85% 以上。

從表 9 可以看出,2005年,我國每噸滌綸長絲的廢水排放量為 5.1 t,比2000年減少了 3.9 t,總減排 3 084.9 萬t;2007年,每噸滌綸長絲廢水的排放量又比2005年減少 1.9t,總減排 2 314.2 萬t,滌綸長絲全行業(yè)的COD排放均達標。

3.2 廢氣廢物的排放與治理

SO2廢氣的產(chǎn)生和排放主要來自燃油蒸汽鍋爐和燃油導(dǎo)生加熱鍋爐。國內(nèi)外部分滌綸生產(chǎn)企業(yè)以重油為燃料。歐盟從2003年1月1日開始禁止使用含硫量大于 1% 的重油,因此大部分企業(yè)對原蒸汽鍋爐和導(dǎo)生鍋爐或停用,或進行改造。由表 10 可見,2005年我國每噸滌綸長絲的廢氣排放量為 1.2 kg,比2000年減少了 20%;廢絲、廢料的產(chǎn)生量為8 kg,比2000年減少 20%;2007年,每噸滌綸長絲的廢氣排放量進一步降低至 1 kg,比2005年減少了 20%;廢絲、廢料的產(chǎn)生量為 6 kg,比2005年減少了 25%。

3.3 固體廢物的產(chǎn)生及處理利用

近年來我國滌綸長絲行業(yè)固體廢物的產(chǎn)生及處理利用情況如表 11 所示。

據(jù)調(diào)查,我國大部分滌綸長絲企業(yè)都能達到對固體廢物的完全回收,一些企業(yè)甚至將污水處理站的污泥全部回用于廠區(qū)的環(huán)境綠化中,既避免了因焚燒污泥而產(chǎn)生大氣污染,又節(jié)省了燃油能源。另外,廢聚酯塊、廢絲料等也是可利用的再生聚酯資源,可直接使用在某些中低檔產(chǎn)品上或經(jīng)醇解法、熔融增黏法、固相增黏法等進行切?;蛑奔彙?/p>

目前,廢絲、廢料等的回收利用技術(shù)較為成熟,利用率基本上可達 100%。三甘醇(TEG)廢液來自組件清洗,目前國內(nèi)企業(yè)基本都能實現(xiàn)全部回收,大多數(shù)由廠家直接回收再生。

盡管近年來滌綸長絲行業(yè)在節(jié)能降耗方面成效顯著,“三廢”治理基本能夠做到達標排放,但行業(yè)在環(huán)保方面仍然存在諸多問題,在節(jié)約能源、清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護及可再生原料開發(fā)和利用等方面與發(fā)達國家還存在一定差距。從企業(yè)調(diào)研情況來看,因企業(yè)間及同類裝置的能耗水平參差不齊,某些水平落后裝置的能耗指標與先進裝置差距較大?!叭龔U”治理方面,還主要停留在終端治理階段,對源頭控制和過程監(jiān)控重視不夠,辦法不多,在綜合治理、節(jié)能投入、可再生原料的開發(fā)和利用等方面差距較大,因此,滌綸長絲行業(yè)節(jié)能減排仍有很大的潛力,任重而道遠。

4企業(yè)的成功實例

儀化長絲生產(chǎn)中心通過采取減少無效能源,挖掘有效潛能;優(yōu)化工藝,減少能耗;資源再生利用,控制廢水排放等途徑,在聚酯、滌綸長絲的清潔生產(chǎn)中成效顯著。全中心節(jié)約電 6 137 kW?h/a、蒸汽 5.1 萬t/a,共產(chǎn)生經(jīng)濟效益 962.1 萬元/a,折合 9 075 t 標煤,同時減少清水排放 1.8 萬t/a,減少污水排放 1.76 萬t/a,減少有機磷排放 35 t/a。清潔生產(chǎn)對企業(yè)的效益增長及對環(huán)境的控制都作出了顯著貢獻。

桐昆集團近年來每年投入近千萬資金實施清潔生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟,通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝、改進裝置,節(jié)能降耗取得明顯成效。他們應(yīng)用美國GE技術(shù),建設(shè)汽提塔項目,利用有機物燃燒后的尾氣加熱油爐,達到既減排又節(jié)油的雙重功效,一年可節(jié)省近 400 萬元。通過對滌綸長絲紡絲螺桿電機進行變頻改造、對PTA輸送裝置進行改造,降低了電耗、氣耗,大幅降低了生產(chǎn)運行成本。

上海石化滌綸事業(yè)部積極致力于節(jié)能降耗,通過裝置技術(shù)改造等手段,采用新型乙二醇蒸汽噴射泵工藝取代聚合生產(chǎn)中陳舊的水蒸汽噴射泵工藝,使生產(chǎn)主過程不再使用蒸汽,同時把真空抽出的乙二醇全部回收再利用,使綜合能耗再創(chuàng)歷史新低。

翔鷺化纖投資近 2 500 萬元分別用于廢水回收工程的研發(fā)和實施、廢水處理的污泥回用綠化技術(shù)改造和實施、生產(chǎn)廢料循環(huán)回收利用項目的研發(fā)和實施、POY和DTY紙管循環(huán)回收利用項目的研發(fā)和實施、TEG循環(huán)回收利用項目的研發(fā)和實施,使該公司實現(xiàn)了廠區(qū)雨水和廢水的全部回收,廢水處理所產(chǎn)生的污泥全部回用于廠區(qū)環(huán)境綠化;廢品、廢TEG全部回收,并通過協(xié)作廠商加工成各種化纖原料和半成品,又回用到化纖生產(chǎn)中。同時,建造了一套EG回收裝置,將各生產(chǎn)車間所產(chǎn)生的廢EG全部回收,并全部作為聚合主要原料回用于生產(chǎn)。對全廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定保養(yǎng)處理,提高冷卻水濃縮倍數(shù),實現(xiàn)冷卻水反復(fù)循環(huán)利用。實施蒸汽能源供應(yīng)替代,使公司生產(chǎn)所需的蒸汽改由騰龍?zhí)胤N樹脂公司發(fā)電后的尾汽供應(yīng),所產(chǎn)生的相應(yīng)蒸汽冷凝水又全部回用到騰龍公司的發(fā)電鍋爐補水系統(tǒng)中,從而實現(xiàn)了企業(yè)之間的良性經(jīng)濟循環(huán)。

專家視點:節(jié)能降耗將是提高滌綸長絲市場競爭的重要手段,高污染的企業(yè)一定會被淘汰

王玉萍

中國化纖工業(yè)協(xié)會副秘書長,高級工程師

聚酯滌綸長絲是我國化纖的主要品種之一,進入21世紀以來,以“大容量、高起點、低投入”的國產(chǎn)化聚酯工程和“多頭、高效低耗、精密化、柔性化”的紡絲技術(shù)為代表的先進產(chǎn)能得到迅速發(fā)展,到2007年年底已占到總裝置產(chǎn)能的83.5%。

2008年是新一輪經(jīng)濟運行的調(diào)整期,受世界金融風暴的影響,在中國經(jīng)濟及紡織經(jīng)濟進入調(diào)整周期的情況下,矛盾和問題暴露地更加突出和明顯。2009年化纖行業(yè)運營的外部環(huán)境將更加嚴峻。

當前,滌綸長絲行業(yè)面臨著原料、能源、環(huán)保等三大問題,因此,我們必須尋找可持續(xù)發(fā)展的石油替代產(chǎn)品,節(jié)能降耗將是提高市場競爭的重要手段,環(huán)保將被提到重中之重的地位,高污染的企業(yè)一定會被淘汰。

聚酯、滌綸產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,品種、質(zhì)量的提高,將會直接影響中國紡織行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級。不難看出開發(fā)新一代聚酯、滌綸節(jié)能技術(shù)對紡織工業(yè)乃至我國國民經(jīng)濟的發(fā)展都具有重要的意義。

在“十一五”及未來較長一段時間內(nèi),滌綸長絲行業(yè)將全方位在行業(yè)中推進以節(jié)能減排為目標的設(shè)備更新和技術(shù)改造,引導(dǎo)企業(yè)采用有利于環(huán)保的新設(shè)備、新工藝和新技術(shù)。

通過采用先進適用的高新技術(shù)提升聚酯滌綸的生產(chǎn)工藝、裝備及生產(chǎn)過程控制水平,實現(xiàn)聚酯、滌綸柔性化、多樣化、高效化和高附加值化的生產(chǎn)。

滌綸長絲產(chǎn)品的開發(fā)及發(fā)展趨勢

近幾年,我國滌綸長絲行業(yè)的快速發(fā)展,造成新增產(chǎn)能的同質(zhì)化較為嚴重,大部分企業(yè)限于市場和技術(shù)水平問題,自主創(chuàng)新能力嚴重不足,只能生產(chǎn)常規(guī)產(chǎn)品。在當前市場需求大幅減緩的情況下,產(chǎn)品競爭顯得異常激烈。

差別化纖維是相對于常規(guī)產(chǎn)品而定義的,特指一些技術(shù)含量高、利潤空間大的產(chǎn)品。近年來,國內(nèi)一些較大的化纖企業(yè)加大了差別化產(chǎn)品的開發(fā)力度,很多新產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白。目前,雖然我國化纖的差別化率在不斷提高,但遠不及發(fā)達國家。

滌綸長絲差別化纖維主要以形態(tài)(細旦、異形截面等)、高性能(高強、高模、低縮等)、高功能(高感性、吸濕性、透濕防水性、抗靜電及導(dǎo)電性、離子交換性和抗菌性等)為改性方向。目前市場上應(yīng)用較為廣泛的有細旦及超細旦、吸濕排汗、防水透濕、中空保溫、復(fù)合紡及海島絲、大有光、全消光、有色、陽離子可染、阻燃、抗菌、防紫外線、遠紅外滌綸等。此外,多種形態(tài)、性能及功能復(fù)合改性也是目前的開發(fā)趨勢之一。

新產(chǎn)品的開發(fā)主要包括3個方面:(1)化學(xué)改性為主的產(chǎn)品,主要包括陽離子可染聚酯纖維、抗起毛起球聚酯纖維、永久阻燃聚酯纖維、高分子量工業(yè)絲等;(2)物理改性為主的產(chǎn)品,主要包括細旦、超細旦長絲,異形截面纖維,復(fù)合纖維,雙組分纖維,高收縮纖維以及添加型功能纖維等;(3)多元改性為主的產(chǎn)品,包括仿腈綸聚酯纖維、吸濕導(dǎo)濕型聚酯纖維、多異纖維以及水解海島超細纖維等。

1優(yōu)化滌綸長絲產(chǎn)業(yè)鏈

優(yōu)化滌綸長絲產(chǎn)業(yè)鏈的資源,降低加工成本,可以減輕下游紡織染整行業(yè)的運行成本并對環(huán)境保護起一定的作用。這些產(chǎn)品主要包括光學(xué)增白纖維、滌綸BCF紗、直接紡超細旦纖維、染色改性纖維、磷系永久阻燃纖維、全消光細旦纖維等。

光學(xué)增白纖維

在滌綸中添加增白劑,如美國Eastman(伊士曼)化工生產(chǎn)的OB–1(特白麗?),除了可以提高纖維的白度還能有效提高染色的鮮艷程度,同時有效提高印染過程中的效率,節(jié)約水資源和減少織物再印染和整理時的廢水排放。

陽離子染料可染纖維(CDP、ECDP)

加入第三單體SIPM(間苯二甲酸二甲酯 – 5 – 磺酸鈉),用于DMT工藝路線,SIPE(間苯二甲酸二乙二醇酯 –5 – 磺酸鈉)路線用于PTA路線,產(chǎn)品為CDP。加入聚乙二醇(PEG),產(chǎn)品為常溫常壓可染ECDP。

0.3 ~ 0.5 D/f的超細長絲

直接紡或切片紡,單絲纖度小于 0.5 D,絲束的特性會發(fā)生變化,無須織物的堿減量處理即可達到仿真絲的部分效果,纖維表面積的增加,改變了織物的染色性能,織物起絨處理可以達到“桃皮絨”的效果,高密度織物有部分防水作用。

樂麗絲

樂麗絲的雙色效應(yīng)是由伸長較大的MOY或POY絲進行不均一低拉伸比假捻而產(chǎn)生的微細粗細絲帶來的。

在 1 500 ~ 3 000 m/min的紡速下所得到的MOY或POY絲在其自然拉伸比附近進行拉伸,形成未拉伸部分與拉伸部分混合存在的狀態(tài),會產(chǎn)生線密度不勻。

粗節(jié)部分(未拉伸部分)呈成群分布的形態(tài),能生產(chǎn)出碎紋風格的粗細紗。這種方法不僅使纖維軸向異線密度化,而且由于未拉伸部分的效果還具有微觀局部收縮差,從而賦予纖維特殊的性質(zhì)。

常溫分散染料可染纖維(DDP、EDDP)

分散性染料常溫常壓易染、醇改性PET,在聚合過程中加入 10% ~ 50%(相對EG)的PEG。

該方法適用于加工各種規(guī)格的長絲、短絲或毛條;產(chǎn)品手感柔軟,抗起毛、起球及抗靜電性優(yōu)于常規(guī)聚酯纖維;可以染淺、中、深色,使混紡面料或交織物獲得雙色效應(yīng);也可與羊毛及一切不能高溫高壓染色的纖維混紡后匹染,簡化了染色流程。

全消光、大有光等異光澤度纖維

這些纖維的改性方法都是在聚酯中添加一些添加劑,基本由切片紡企業(yè)生產(chǎn),目前直接紡企業(yè)也開始開發(fā)這些產(chǎn)品。

PET的折光率為 1.64,用于服裝面料,容易產(chǎn)生光的亂反射,從而帶來視覺不適。添加二氧化鈦的目的是讓纖維的光反射改善,添加半消光含量 10 倍以上,就可得到全消光纖維,有較高的阻光性能。

2擴展應(yīng)用領(lǐng)域

拓展滌綸長絲的應(yīng)用領(lǐng)域,應(yīng)從傳統(tǒng)的服裝領(lǐng)域向產(chǎn)業(yè)用(包括非織造布)領(lǐng)域拓展,發(fā)揮滌綸長絲的性價比優(yōu)勢,逐步取代一些天然纖維、動物纖維或化學(xué)纖維。

要加強多功能復(fù)合和混纖技術(shù)的研究,根據(jù)仿毛、仿棉、仿麻、仿真絲等不同織品的應(yīng)用要求進行開發(fā)。結(jié)合服裝面料多樣化、高檔化、多功能化的流行趨勢,研發(fā)高仿真、超仿真長絲系列產(chǎn)品。此外,填充纖維、非織造布用低熔點纖維、高收縮纖維、滌綸工業(yè)絲等也是開發(fā)重點。

產(chǎn)業(yè)用紡織品是紡織學(xué)科與其他學(xué)科相結(jié)合的產(chǎn)物,未來 5 ~ 10 年將成為增長最快的行業(yè)之一,其應(yīng)用覆蓋面極廣,是我國紡織業(yè)現(xiàn)階段新的經(jīng)濟增長點,我國滌綸長絲行業(yè)應(yīng)瞄準這一潛在市場,進行積極開發(fā)。

波斯綸(仿腈綸)

采用陽離子染料可染CDP、ECDP或低黏度PET或PA、PBT、PTT等和PET并列復(fù)合紡絲,兩種聚合物不同的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生類似羊毛的天然螺旋卷曲,織物具有蓬松感。

最大的特點在于具有類似腈綸的手感但相對柔軟,較高的蓬松性,常溫常壓陽離子染料可染或與動物纖維同浴染色,且產(chǎn)品價格遠低于腈綸。

仿羊毛復(fù)合長絲

采用FDY同板異孔或同孔不同的加熱過程,從而產(chǎn)生異纖度、異截面或異內(nèi)應(yīng)力;采用POY、FDY合股,同時采用ECDP、EDDP為第三股纖維混牽;織物在整理過程中夸大紗線內(nèi)部的差異,改善了手感,增加了彈性,使纖維具有較好的毛型感,同時染色性能得到改善。

包芯紗

CATY? 型空氣變形機是生產(chǎn)單根變形絲及高質(zhì)量包芯 – 效應(yīng)絲的現(xiàn)代化變形設(shè)備。兩股絲在變形噴嘴里結(jié)合為一根絲束,芯絲決定絲的強度和伸長,效應(yīng)絲決定絲的體積和紡織特性。

CATY? 空變機包括各帶一個熱導(dǎo)絲盤的兩個牽伸區(qū)整體裝置,以及在變形區(qū)后面的熱定形裝置??諝庾冃螜C還配有全自動卷繞裝置。該設(shè)備可以按照聚合物類型及最終用途來配置,可加工滌綸、丙綸、醋酯纖維、粘膠纖維或氨綸??諝庾冃谓z,尤其是包芯紗常用于汽車裝飾、家紡和時裝領(lǐng)域。

復(fù)合空氣變形紗(塔絲隆絲)ATY

將兩條或兩條以上的長絲經(jīng)過空氣壓縮處理,使其具有較好的吸濕性與觸感。利用壓縮空氣,使化學(xué)纖維發(fā)生物理變形,絲束外圈局部起小卷,再使它部分斷裂,形成若干端頭露在外面,看上去十分接近羊毛短纖維。

并列復(fù)合自卷曲纖維

臺灣新光合成纖維股份有限公司開發(fā)的SpanTech?是采用兩種不同原料同噴絲孔并列復(fù)合紡制成的,具有類似彈簧般的外觀形狀,織物經(jīng)過染色整理定形后,自卷曲的特性賦予織物良好的伸縮彈性、彈性回復(fù)率及蓬松感。該產(chǎn)品具有低溫染色的特點,在 115 ~ 130 ℃條件下,染整后纖維具有自然翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象,使織物表面呈自然粗細的外觀色調(diào),可與棉、粘膠、毛等交織,以及用于長絲的包芯紗等。

海島型復(fù)合纖維

海島型復(fù)合紡絲法可紡制 0.28 D以下的超細纖維,用COPET(熱水可溶)取代聚苯乙烯。超細纖維主要用于仿麂皮絨、仿桃皮絨、超高密織物、高性能潔凈布及快干毛巾、Moss絨等織物,生產(chǎn)技術(shù)含量較高。

易水解纖維

纖維中含有多元醇,當遇到堿溶液時極易分解,因此,用該類纖維織成織物后,經(jīng)過 0.5% 的堿液處理后,失重可以達到 30%,從而使織物具有非常蓬松、柔軟的感覺,類似羊絨,主要用于嬰兒服裝,內(nèi)衣等。

滌綸工業(yè)絲

滌綸工業(yè)長絲的應(yīng)用范圍廣泛,涵蓋了各種寬、窄幅織物、礦用整芯帶、橡膠制品、輪胎簾子布等領(lǐng)域。滌綸工業(yè)絲主要包括高強工業(yè)絲、超高強工業(yè)絲、低收縮工業(yè)絲、高模低收縮工業(yè)絲、高強高模低收縮工業(yè)絲以及高強低收縮工業(yè)絲等幾種。未來 5 年內(nèi),隨著國內(nèi)滌綸工業(yè)長絲下游需求行業(yè)的快速發(fā)展以及后道加工企業(yè)的不斷發(fā)展壯大,滌綸工業(yè)長絲的需求增長將達到 20% ~ 25%。

3差別化、功能化產(chǎn)品的開發(fā)

差別化、功能化能提高纖維產(chǎn)品的附加值,同時也在一定程度上體現(xiàn)了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綜合競爭力,從20世紀90年代的“新合纖”、“新新合纖”概念進一步提升到各專業(yè)領(lǐng)域,不僅體現(xiàn)在傳統(tǒng)紡織品領(lǐng)域,更注重在其它領(lǐng)域的綜合使用性能、經(jīng)濟性能和環(huán)保等的可持續(xù)發(fā)展需求,這類纖維層出不窮。

異形截面纖維

目前滌綸長絲異形截面纖維的熱點是吸濕排汗纖維,它在纖維表面形成溝槽,截面呈十字型、五葉型、W型或C型等,具有導(dǎo)濕快干、蓬松透氣、輕便柔軟不貼身等特點,在襯衫、夾克、運動衣、內(nèi)衣等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。吸濕排汗纖維最早由美國DuPont(杜邦)公司開發(fā),現(xiàn)在國內(nèi)化纖企業(yè)已經(jīng)掌握生產(chǎn)技術(shù),如上海石化、儀征化纖、海天輕紡、翔鷺化纖等。

此外,高吸濕排汗與染色性能的結(jié)合也是趨勢之一。纖維表面的凹凸狹縫構(gòu)造,使光產(chǎn)生非同相反射,而大部分被纖維內(nèi)部吸收,同樣染色條件的織物顏色感覺深,提高鮮明度而具有濃染效果。利用材料溶解性的差異,賦予纖維無數(shù)微細孔洞,使其具有吸濕排汗功能,經(jīng)由纖維表面的細長孔洞產(chǎn)生毛細現(xiàn)象,將肌膚表層排出的濕氣與汗水經(jīng)由芯吸、擴散、傳輸?shù)淖饔?,瞬間排出體外而使肌膚保持干爽與涼快。

竹炭纖維

取毛竹為原料,采用了純氧高溫及氮氣阻隔延時的煅燒新工藝和新技術(shù),使得竹炭天生具有的微孔更細化和蜂窩化,然后再與具有蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)趨勢的聚酯改性切片經(jīng)熔融紡絲而制成。該纖維最大的與眾不同之處,就是每一根竹炭纖維都呈內(nèi)外貫穿的蜂窩狀微孔結(jié)構(gòu)。竹炭纖維具有超強的吸附和除臭功能和遠紅外發(fā)射功能,集抗菌、防霉,吸濕、快干、透氣等功能于一身,同時還擁有優(yōu)良的抗起毛起球性及染色性。

除臭纖維

具有除臭功能的“Shine Up – P”,是一種聚酯雙組分長絲紗,是由混合有光除臭劑的皮層和常規(guī)聚酯的芯材組成。借助在纖維內(nèi)部的、特殊的金屬陶瓷除臭劑,通過化學(xué)中和反應(yīng)和光催化反應(yīng),以呈現(xiàn)持久的除臭性能。

銀系超細粉末抗菌纖維

銀系超細粉末抗菌纖維屬于銀離子型的抗菌纖維,在熔融紡絲過程中添加高效納米抗菌陶瓷粉或沸石,抗菌劑包覆于纖維中不會脫落,屬于長效型抗菌纖維。該產(chǎn)品應(yīng)用于吸濕排汗纖維可開發(fā)一系列功能性產(chǎn)品,非常適于戶外服裝、運動裝、嬰兒服飾等使用,也可用于內(nèi)衣褲、襪子、寢具、家飾用布及醫(yī)療服飾等中。

雙組分復(fù)合超細纖維

單絲纖度在 0.01 ~ 0.1 D 之間,產(chǎn)品主要用于服裝面料(仿麂皮)、潔凈布、非織造布過濾材料等。復(fù)合紡以滌錦復(fù)合為主,有桔瓣形、米字形等異形截面,具有良好的吸濕性,主要應(yīng)用于清潔用品、家紡用品等。此外很多纖維的低熔點、阻燃、抗靜電、導(dǎo)電功能也可通過復(fù)合紡的特殊結(jié)構(gòu)來達到。

抗紫外線纖維

添加無機二氧化鈦超細粉末,將部分紫外線反射,含OB – 1的增白纖維將紫外線轉(zhuǎn)化為藍色可見光,達到抗紫外線的效果。

蓄光性發(fā)光纖維

該纖維簡單的說就是利用光光轉(zhuǎn)換的原理,在有光時吸光,將部分光能存儲起來,在黑暗處釋放光能,產(chǎn)生發(fā)光效果。長余熱發(fā)光材料是粉末狀光致蓄光發(fā)光材料,通過吸收各種可見光實現(xiàn)發(fā)光功能,尤其對 450 nm 以下的短波可見光具有很強的吸收能力,發(fā)光時間可達 10 h,并可多次循環(huán)使用。該產(chǎn)品不含放射性元素,是原有硫化鋅類及放射性發(fā)光材料的一大進步。

4再生滌綸長絲產(chǎn)品的開發(fā)

4.1 國內(nèi)外發(fā)展概況

除了用廢聚酯瓶制成再生切片后生產(chǎn)滌綸短纖外,目前國際上還開發(fā)附加值較高的滌綸長絲。在用廢聚酯瓶料生產(chǎn)滌綸長絲方面,日本化纖企業(yè)走在世界前列。1998年,日本東洋紡公司經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新,除去了再生聚酯切片中會對所紡成纖維造成染色不勻等問題的雜質(zhì),首次用再生聚酯切片紡成滌綸長絲。這種長絲制成的紡織品具有Echorclub標志,表明這是環(huán)保產(chǎn)品,可用于加工窗簾、防風外套、被單、內(nèi)襯、帳篷等;日本三菱公司采用再生聚酯切片紡出Y型截面的滌綸異形長絲,包括80 dtex/36 f 和120 dtex/36 f 兩種規(guī)格。美國Eastman公司早在多年前就開始用聚酯廢料和廢聚酯瓶片生產(chǎn)各種纖維。而我國東華大學(xué)也用聚酯瓶片回收料試紡滌綸長絲成功,其可紡性和染色性都達到了紡織染色的加工要求;山東陽信龍?;w有限公司也取得了“利用廢舊聚酯瓶片生產(chǎn)滌綸長絲”的試驗成功,并于2007年11月建成了 1 萬t/a 的再生滌綸長絲生產(chǎn)裝置,他們對傳統(tǒng)滌綸長絲的生產(chǎn)工藝和設(shè)備進行了多項改進,開辟了我國再生聚酯行業(yè)新的產(chǎn)品路線,其中“螺旋式連續(xù)干燥”、“多級變壓過濾”等技術(shù)均為國內(nèi)首創(chuàng),實現(xiàn)了 100% 廢舊瓶片生產(chǎn)滌綸長絲。

據(jù)統(tǒng)計,2007年底,我國再生PET化纖企業(yè)有 385 家,其中產(chǎn)能超過 10 萬t/a 的至少有5家;產(chǎn)能超過 5 萬t/a 的至少有 15 ~ 20 家以上。這充分說明再生PET的原料、人力和資金等要素資源正在向有實力的企業(yè)集中。從表 12 可以看出,2007年再生滌綸長絲在整個再生PET纖維中所占比例有了大幅的提高。

4.2 再生滌綸長絲的工業(yè)化生產(chǎn)工藝

聚酯瓶片制再生滌綸長絲一般要經(jīng)過4個階段:聚酯瓶回收、切片儲存和運輸、切片干燥、紡絲及后加工。首先將聚酯瓶加工成薄片或顆粒狀,清潔后進行結(jié)晶、干燥、擠出成帶、造粒。瓶級聚酯回收料由于來源廣泛、屬于廢棄物,原料中含有聚苯乙烯、聚乙烯、不干膠、糖分、紙片、水分等雜質(zhì),影響成品纖維的色澤、紡絲組件的使用壽命及成品的其他技術(shù)指標,并使其紡絲比纖維級聚酯切片的紡絲要困難的多。

與纖維級聚酯切片相比,瓶級聚酯原料的特性黏度普遍較高,進口瓶料尤其明顯,其黏度在 0.6 ~ 0.8 dL/g 之間(一般纖維級聚酯切片的特性黏度為 0.6 ~ 0.65 dL/g),對于這樣高黏度的聚酯料,通過高溫碎裂后,其紡絲熔體仍具有較好的可紡性。高黏度同時有利于生產(chǎn)出強度較高的纖維(根據(jù)生產(chǎn)工藝條件的不同,纖維強度可達 3.96 cN/dtex 以上)。另外,由于瓶料的來源廣泛復(fù)雜,致使其黏度差異較大,分子量分布較寬,但通過合理的配料及選擇合適的紡絲溫度,可使紡絲順利進行。同時,由于瓶料中適量低分子量物質(zhì)及第三組分(如間苯二甲酸IPA)的存在,鈍化了溫度對結(jié)晶的影響,有利于纖維拉伸變形工藝的控制,也有利于加工一些差別化產(chǎn)品。

4.3 再生滌綸長絲新品種的開發(fā)

為了擴大廢聚酯料的應(yīng)用領(lǐng)域,可以開發(fā)一些再生滌綸長絲的新品種,以改善滌綸長絲市場飽和、缺乏新品種的局面,滿足市場對滌綸長絲的需要。除了常見的有色絲、異形絲及抗紫外線、遠紅外等功能再生滌綸長絲以外,開發(fā)再生套色滌綸長絲也是一個重要方向。采用共聚改性,在聚酯切片的制備過程中,通過引入具有不同特性的官能團,或?qū)θ玖现杏H和力大的基團進行共聚,以改變聚酯的大分子結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生染座,從本質(zhì)上改善滌綸的染色能力。同時,采用直接將色母粒加入改性聚酯原料中共混進行熔融紡絲,從而得到有色滌綸長絲。在原有顏色的基礎(chǔ)上進行套色,可使滌綸套色的種類增加。該方法生產(chǎn)周期短,節(jié)省了染料,染色后的紗線或織物具有色牢度高、顏色均勻、色彩豐富等特點,改善了傳統(tǒng)滌綸長絲由于結(jié)晶度高、取向度高、結(jié)構(gòu)緊密、吸濕性及溶脹性小等原因,染料分子很難擴散到纖維內(nèi)部而導(dǎo)致纖維染色困難、染色性能差等問題。

紡制再生套色滌綸長絲的第一步是制備改性PET切片,可直接采用回收瓶片,利用其中原本帶入的第三共聚組分如IPA增加染座。為了紡制品質(zhì)較高的再生滌綸長絲,較好的方法是采用化學(xué)方法對廢舊聚酯瓶等PET包裝材料進行處理,通過降解,將聚酯瓶料轉(zhuǎn)化成聚酯中間原料或直接轉(zhuǎn)化為單體,再通過調(diào)控共聚物成分及比例制備改性PET切片。

針對化學(xué)法處理聚酯瓶料的研究,日本帝人公司開發(fā)了一種從廢聚酯瓶中回收對苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)的循環(huán)方法:先把廢PET瓶壓碎并清洗,然后溶解于EG中,在EG的沸點溫度和 0.1 MPa 的壓力下,把 PET進行解聚,生成BHET。再經(jīng)過濾,除去濾渣和添加劑,使BHET與甲醇起反應(yīng),在甲醇的沸點溫度和 0.1 MPa 的壓力下,經(jīng)過酯交換反應(yīng)生成DMT和EG。再經(jīng)過蒸餾,把DMT和EG進行分離,然后通過重結(jié)晶過程,精制DMT;通過蒸餾把EG純化,甲醇可循環(huán)使用?;厥盏腄MT和EG的純度都達到99.99%,生產(chǎn)成本與通用的DMT和EG法的成本不相上下。DMT可以轉(zhuǎn)化成純PTA(對苯二甲酸),用于制造瓶級 PET樹脂。

日本月島機械公司也發(fā)明了一種新的PET回收工藝,將廢聚酯瓶樹脂片與Na2CO3置于乙二醇中,于 170 ~ 185 ℃、0.1 MPa 下反應(yīng) 40 ~ 60 min,使PET解聚回收制得高純度(99.9%)的PTA和EG。

采用PTA方法,將精對苯二甲酸、乙二醇及IPA或SIPM 3 種單體,采用五釜共縮聚制得改性PET聚合物,然后擠出、造粒制成改性PET切片。其中采用IPA作為第三單體主要用于套分散染料,采用SIPM主要套陽離子染料。

將得到的改性母粒與色母粒進行熔融共混紡絲,得到有色滌綸長絲。

針對瓶料級紡絲的特點,在設(shè)備及工藝方面與普通聚酯切片紡絲相比要特別注意以下幾點。

(1)由于瓶級料已經(jīng)過清潔處理,雖然經(jīng)過烘干處理,但水分仍達到 1% ~ 4%,因此必須經(jīng)過 6 ~ 7 h 的真空干燥。目前,工廠所采用的干燥設(shè)備多為間歇式轉(zhuǎn)鼓真空干燥機,具有結(jié)構(gòu)簡單、流程短、干燥質(zhì)量高、特性黏度下降少、能耗低、更換切片方便、出料靈活、操作環(huán)境好、噪聲低等特點。

(2)由于瓶級料種不可避免地含有高溫不熔固體雜質(zhì),為了延長紡絲組件的使用壽命和減少紡絲拉伸過程中的斷頭,必須在螺桿擠出機和紡絲箱體之間增設(shè)紡前過濾器。為使在調(diào)換或清潔過濾器時紡絲不致中斷,采用雙室體系的切換過濾器較好,過濾器的濾芯結(jié)構(gòu)采用星形 – 燭形結(jié)構(gòu)。

(3)由于瓶級料的特性黏度較高,紡絲溫度要比紡普通切片略高,同時要維持紡絲溫度和紡絲壓力的穩(wěn)定。在熔體輸送過程中安裝在線自動毛細管黏度計以及采用高壓紡絲工藝,可有效控制黏度及壓力的波動。

采用常規(guī)滌綸長絲的紡絲工藝,通過試制,調(diào)節(jié)紡絲溫度、速度、冷卻吹風等條件即可紡制套色滌綸長絲。

套色滌綸長絲的開發(fā),在一定程度上可以改善滌綸長絲市場飽和、供過于求的局面。滿足市場對滌綸長絲高品質(zhì)的需要。且所得到的紗線或織物色牢度高、顏色均勻、色彩豐富,可以克服滌綸染色不勻率高等缺點。但目前生產(chǎn)套色滌綸長絲,仍有相關(guān)技術(shù)需要提高和完善,如:廢棄聚酯瓶片的質(zhì)量能否滿足滌綸長絲的加工。一般,瓶級PET切片的特性黏度波動范圍較大,因此要采用適當?shù)姆椒刂坪们衅酿ざ?。滌綸長絲的紡絲速度相對較高,這對紡絲熔體的質(zhì)量具有較高的要求。此外,要做好聚酯瓶回收料的清潔,在保證熔體黏度均勻的同時,盡可能減少雜質(zhì)含量。

專家視點:差別化、功能化產(chǎn)品的研發(fā)為滌綸長絲行業(yè)的市場開拓和提高附加值、增加效益帶來了希望

王鳴義

中國石化上海石油化工股份有限公司滌綸事業(yè)部

總工程師,教授級高級工程師,國務(wù)院特殊津貼獲得者。

聚酯纖維從工業(yè)化生產(chǎn)至今經(jīng)歷了大規(guī)模生產(chǎn)期、差別化、功能化改性期和新時期備受關(guān)注的“環(huán)境友好”期幾個階段。相對其它合成纖維,聚酯纖維的競爭優(yōu)勢明顯。

從能耗角度來看,滌綸的能耗為腈綸的 30%、尼龍的35%;連續(xù)聚合、直接紡絲為低能耗、高效率、規(guī)模化經(jīng)營創(chuàng)造了條件;化學(xué)和物理改性的差別化、功能化以及“新型聚酯”PTT、PLA、PBT、PEN、PBS等產(chǎn)品的開發(fā)為市場開拓和提高附加值、增加效益帶來了希望;優(yōu)化石油化工鏈資源,降低加工成本,減輕下游紡織染整的運行成本和環(huán)境保護,拓展產(chǎn)業(yè)和家紡等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂行岣呖沙掷m(xù)發(fā)展的綜合競爭力。

國內(nèi)滌綸長絲生產(chǎn)量占世界總量的 67% 以上,相對歐美和日本,差別化率僅為其 45%,附加值較低,因此,新產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)當成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán);聚酯鏈上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展極不平衡,至2010年,仍需進口約 45% 的聚酯原料,而紡織品出口增長將明顯放緩,贏利空間不斷壓縮,生產(chǎn)經(jīng)營艱難。采用新工藝、新技術(shù)優(yōu)化加工條件、進一步降低生產(chǎn)成本、鼓勵和規(guī)范產(chǎn)品循環(huán)利用是聚酯鏈必須付諸實踐的緊迫任務(wù);加快對采用非石油資源原料的研究和工業(yè)化應(yīng)用、加快開拓滌綸的應(yīng)用領(lǐng)域和擴大內(nèi)需是可行的對策之一。

結(jié)語:整合產(chǎn)業(yè)鏈,開發(fā)高附加值產(chǎn)品

當前,應(yīng)當全面提升滌綸長絲領(lǐng)域的技術(shù)進步,分析各種不利因素給企業(yè)發(fā)展帶來的影響,建立行業(yè)產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新平臺,整合資源,集成創(chuàng)新,使滌綸長絲產(chǎn)業(yè)鏈一體化發(fā)展,調(diào)整行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),向高附加值、高技術(shù)含量的產(chǎn)品發(fā)展,以最終產(chǎn)品發(fā)展促進聚酯產(chǎn)業(yè)鏈的升級,實現(xiàn)滌綸行業(yè)規(guī)模、效益、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展。

針對當前產(chǎn)品需求驟減,大部分化纖產(chǎn)品出現(xiàn)供過于求的局面,專家建議盡快將正在運行的化纖行業(yè)投資預(yù)警系統(tǒng)進行完善,并利用與商務(wù)部共同建立的行業(yè)重大問題研究機制將其升級為“國家級投資預(yù)警系統(tǒng)”,以便充分發(fā)揮其預(yù)警作用,提高部分行業(yè)的進入門檻,避免出現(xiàn)盲目投資和造成產(chǎn)能過剩。

21世紀國際化纖行業(yè)的發(fā)展主要集中在兩個方面,一是常規(guī)化纖向大型化、高速化、自動化、高品質(zhì)、多品種發(fā)展;二是功能化、高科技化,提升產(chǎn)品附加值以獲得更高利潤,滿足包括國防軍工、航天、航空等高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展需求。作為化纖生產(chǎn)和出口大國,我國化纖行業(yè)應(yīng)該清醒地認識到目前國內(nèi)化纖行業(yè)存在的問題,積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),研究開發(fā)符合國際需要的化纖產(chǎn)品,并積極采取應(yīng)對措施。在重視環(huán)保、生態(tài)環(huán)境、實行可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,從關(guān)注再生資源利用、制造工藝有利于環(huán)保和最終產(chǎn)品可生物降解等方面入手,降低生產(chǎn)成本、加強產(chǎn)業(yè)鏈整合和信息化建設(shè)、加大科技投入,促進我國化纖行業(yè)穩(wěn)定健康地發(fā)展。

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