蘆長(zhǎng)椿

摘要：近幾年持續(xù)進(jìn)步的聚丙烯纖維技術(shù)與市場(chǎng)拓展受到化纖界的普遍關(guān)注。本文簡(jiǎn)要介紹了聚丙烯纖維技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并就聚丙烯的紡熔非織造布設(shè)備、短程紡絲設(shè)備、BCF和單絲生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)特征以及相關(guān)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化途徑進(jìn)行了分析和點(diǎn)評(píng)。

關(guān)鍵詞：聚丙烯；短程紡絲；膨體連續(xù)長(zhǎng)絲；生物基聚丙烯；紡熔非織造布

中圖分類號(hào)：TQ342+.62 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Latest Technology and Machinery Developments of Polypropylene Fiber

Abstract： Technology improvements and market expansion of polypropylene（PP） fiber attract more and more attention in chemical fiber industry. Technology and machinery developments for PP production， including compact spinning， BCF spinning and spunmelt， were introduced in this article. Besides， the author also analyzed the localization approach of above-mentioned technologies and equipments.

Key words： polypropylene； compact spinning； BCF； bio-polypropylene； spunmelt nonwovens

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年世界聚烯烴纖維產(chǎn)量487.9萬t，其中紡織用、技術(shù)紡織品和地毯用纖維產(chǎn)量243.2萬t，裂膜扁絲類244.5萬t。聚烯烴纖維在歐洲和美國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)占據(jù)重要位置，其中歐洲是聚烯烴纖維最大的消費(fèi)市場(chǎng)。

依據(jù)中國(guó)化纖工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2010年中國(guó)聚丙烯（PP）纖維的生產(chǎn)能力為125.36萬t（不包括紡熔非織造布、扁絲和膜裂纖維），其中長(zhǎng)絲紗72.33萬t，PP-膨體連續(xù)長(zhǎng)絲（BCF）20.65萬t，短纖維20.55萬t，PP高強(qiáng)絲11.8萬t。而國(guó)內(nèi)聚丙烯纖維生產(chǎn)的開工率約為70%。

1 PP的技術(shù)與市場(chǎng)持續(xù)發(fā)展

1.1 PP制品的市場(chǎng)供求狀況

近年來，PP及其制品的市場(chǎng)呈穩(wěn)步發(fā)展態(tài)勢(shì)，其中北美市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率在9.2%左右，歐洲為4.0%，日本為9.8%，而中國(guó)市場(chǎng)約為4.2%。動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究已顯示出將不斷推動(dòng)PP的市場(chǎng)需求。依據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的研究報(bào)告，強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)的全球PP市場(chǎng)將在2019年達(dá)到1 550億美元。此外，PP及其制品市場(chǎng)的分布向多地區(qū)輻射的趨勢(shì)亦值得關(guān)注，比如亞太地區(qū)擁有最大的PP及其制品消費(fèi)群體，約占全球總消費(fèi)量的50%。日益增長(zhǎng)的PP消費(fèi)在應(yīng)用領(lǐng)域方面呈現(xiàn)出多元化趨勢(shì)，比如在幾個(gè)新興汽車制造國(guó)家，PP的需求量已明顯上升。

目前，世界的PP生產(chǎn)能力已接近600萬t/a，且仍在不斷增長(zhǎng)，其中亞太地區(qū)新增的PP產(chǎn)能建設(shè)預(yù)計(jì)將占全球新增產(chǎn)能的57%。

從消費(fèi)領(lǐng)域來看，目前PP的消費(fèi)領(lǐng)域即彈性和剛性包裝材料大約占50%，纖維占12%，電器/電子工業(yè)，運(yùn)輸和建筑工業(yè)占6%，其他用途主要涉及紙幣箔安檢屏，波形板材，裝飾條帶和醫(yī)用保健用品等。預(yù)計(jì)未來的 5 ～ 7 年，全球PP及其制品市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率在4.4%左右。

PP制品具有優(yōu)良的使用性能：①PP具有較高的熔融溫度（145 ～ 165 ℃），可以經(jīng)受住蒸汽（121 ℃）條件下的消毒處理；②PP的化學(xué)惰性可以避免使用中與試劑或藥劑發(fā)生遷移或反應(yīng)現(xiàn)象；③PP制品的楊氏模量可以達(dá)到2 000 MPa；④在低溫條件下具有良好的耐沖擊性；⑤優(yōu)良的水屏蔽性以及在苛刻環(huán)境條件下的耐用性；⑥PP樹脂可回收再利用，回收中不損失原有的性能。

鑒于PP及其纖維先天的優(yōu)良性能，其在衛(wèi)生保健與醫(yī)用領(lǐng)域的使用早已受到人們的關(guān)注。盡管過去數(shù)年間PP價(jià)格一路上行，但其生產(chǎn)鏈的低耗能和低CO2排放量等環(huán)境友好特性還是為業(yè)界普遍認(rèn)可，具體如表 1 所示。

PP纖維具有優(yōu)良的芯吸特征，在高端運(yùn)動(dòng)服裝領(lǐng)域已取得了成功，在婦女衛(wèi)生和保健衛(wèi)生用品領(lǐng)域也有很高的市場(chǎng)地位。亞微米-納米熔噴（MB）PP非織造布用作面部防護(hù)裝置中的過濾介質(zhì)，其過濾效率可達(dá)99.99%。PP靜電紡纖維網(wǎng)材有很高的成本優(yōu)勢(shì)，是高端過濾/分離領(lǐng)域的新一代濾材。

聚烯烴纖維制品的技術(shù)特征和使用性能早已為人們青睞，歐洲的合成纖維市場(chǎng)中，聚烯烴纖維占據(jù)著42%的份額，已成為歐洲化學(xué)纖維消費(fèi)的大品種，并以每年2.6%的速率在增長(zhǎng)。

1.2 生物基聚烯烴技術(shù)長(zhǎng)足發(fā)展

丙烯深加工產(chǎn)品中約有 6 成用作PP，其中PP纖維的性能特征已廣為人們認(rèn)知，在醫(yī)用縫合線、高端醫(yī)用濾網(wǎng)、用即棄衛(wèi)生保健用品等領(lǐng)域得到廣泛使用。生物基PP技術(shù)的不斷進(jìn)步，無疑給相關(guān)行業(yè)提供了開發(fā)高品質(zhì)、綠色醫(yī)用紡織品的新機(jī)遇。

美國(guó)密歇根大學(xué)的研究成果顯示，較之于傳統(tǒng)石油基PP，生物基PP在制備過程中的CO2排放量可減少42%左右。通常在生產(chǎn)石油基PP時(shí)，CO2的排放量為3.14 kg/kg聚合物，而源自于可再生資源的生物基PP則僅為1.82 kg/kg聚合物。

Cereplast公司使用50%淀粉基PP和50%的石油基PP制成的混合型PP材料，其CO2排放指標(biāo)亦可低至1.82 kg/kg產(chǎn)品，該混合型產(chǎn)品中淀粉基PP組分可提高至60% ～ 70%。

Braskem公司與巴西國(guó)家生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作，實(shí)施了生物基聚烯烴的研究與開發(fā)計(jì)劃，并利用可再生資源首先實(shí)現(xiàn)了生物基聚乙烯（PE）的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。2008年該公司已成功在實(shí)驗(yàn)室制得100%生物基PP。生物基PP均聚物和共聚物的成果取得了美國(guó)Bsta公司的確認(rèn)。目前以甘蔗為原料，基于酶技術(shù)的生物基PP的工業(yè)性開發(fā)正在實(shí)施中。圖1 為生物基PP的制備工藝路線。

依據(jù)歐洲生物塑料協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2010年生物基PE產(chǎn)量達(dá)到31.78萬t，生物基PP約5 100 t，預(yù)計(jì)2015年生物基PP將達(dá)到 3 萬t/a規(guī)模。

2 國(guó)內(nèi)PP纖維技術(shù)與裝備發(fā)展現(xiàn)狀

20 世紀(jì)80年代，甘肅省紡織研究所采用POY-DTY工藝開始了細(xì)旦PP長(zhǎng)絲（單絲線密度≤2 D）的研究與開發(fā)，其后中國(guó)紡織大學(xué)（現(xiàn)東華大學(xué)）采用常規(guī)的紡絲-牽伸方法，成功制得了單絲線密度在0.9 D以下的細(xì)旦著色PP長(zhǎng)絲。

具有優(yōu)異服用性能的超細(xì)旦PP長(zhǎng)絲的規(guī)?；a(chǎn)是由中科院化學(xué)所和北京滌綸實(shí)驗(yàn)廠合作完成的，可向市場(chǎng)提供細(xì)旦丙綸POY和DTY產(chǎn)品，包括83 dtex/48 f、83 dtex/72 f、110 dtex/72 f預(yù)取向長(zhǎng)絲以及經(jīng)變形加工的68 dtex/48 f、83 dtex/72 f DTY產(chǎn)品。

與此同時(shí)，吉林省紡織設(shè)計(jì)研究院采用臥式紡工藝，成功制得了 7 g/D高強(qiáng)力PP長(zhǎng)絲，并投入商業(yè)化生產(chǎn)。此后，北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司開發(fā)的高強(qiáng)PP復(fù)絲設(shè)備亦投放市場(chǎng)。

北京化纖研究所與北京麻紡廠合作制得了PP切割纖維和裂膜纖維并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)，為國(guó)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)PP扁絲/膜裂纖維奠定了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)使用的混凝土防裂纖維、包裝行業(yè)與自然災(zāi)害救助使用的塑料編織袋、編織水泥袋以及500、1 000、1 500 kg的集裝袋產(chǎn)品仍占據(jù)著國(guó)內(nèi)PP消耗的50%。

PP纖維優(yōu)良的使用性能和較寬的應(yīng)用領(lǐng)域，是基于PP纖維生產(chǎn)設(shè)備的專業(yè)化以及工藝裝備融為一體的工程化特征。改革開放以來，我國(guó)相繼完成了紡絲成網(wǎng)設(shè)備、熔噴非織造布設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，并已批量供給國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，部分出口到國(guó)外，可以說我國(guó)已初步形成了一個(gè)品種相對(duì)齊全的PP纖維生產(chǎn)和消費(fèi)市場(chǎng)。

2.1 國(guó)內(nèi)PP纖維紡絲設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及與國(guó)外先進(jìn)水平的差距

2.1.1 PP紡熔非織造布生產(chǎn)技術(shù)與裝備

根據(jù)美洲非織造布協(xié)會(huì)（INDA）的市場(chǎng)研究與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，PP紡絲成網(wǎng)與熔噴非織造布約占全球非織造布產(chǎn)量的47%，是非織造布市場(chǎng)的主體品種之一。

我國(guó)已可提供系列化的紡絲成網(wǎng)設(shè)備和熔噴非織造設(shè)備，諸如中紡機(jī)械集團(tuán)宏大研究院SS、SMS和SMXS生產(chǎn)線，邵陽紡機(jī)公司生產(chǎn)的五箱體SSMMS配置的生產(chǎn)線等。目前來看，國(guó)產(chǎn)的紡熔非織造布系列設(shè)備在產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)效率和設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能等方面與同類型國(guó)外設(shè)備還有差距，如進(jìn)口的SMS設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度達(dá)600 ～ 800 m/min，而國(guó)產(chǎn)SMS設(shè)備的加工速度大都低于300 m/min。應(yīng)該說，國(guó)內(nèi)紡熔非織造布技術(shù)設(shè)備亦面臨著如下諸多的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

（1）紡熔技術(shù)的進(jìn)步要求生產(chǎn)、設(shè)備、市場(chǎng)與技術(shù)服務(wù)融為一體

德國(guó)Reifenhauser（萊芬豪舍）公司與非織造布生產(chǎn)商PGI合作，擬共同開發(fā)新的紡熔工藝，以給市場(chǎng)提供多樣性高技術(shù)含量的產(chǎn)品，滿足尿褲、手術(shù)用衣和揩巾類產(chǎn)品對(duì)屏蔽性、柔軟性和透明性能的追求；意大利Unio公司使用Reicofil六箱體、5.2 m幅寬的紡熔設(shè)備，采用SSMMMS配置，系列產(chǎn)能2.4萬t/a，用以生產(chǎn)高品質(zhì)、超低克重的非織造布產(chǎn)品，主要用于外科手術(shù)醫(yī)用制品；Gulsan公司增設(shè)了Reicofil紡熔生產(chǎn)線，該設(shè)備為六箱體，幅寬4.2 m，SSMMMS配置，系列生產(chǎn)能力 2 萬t/a；以色列Avgol公司紡熔非織造布主營(yíng)業(yè)務(wù)中的90%為衛(wèi)生保健和醫(yī)用產(chǎn)品，該公司在華業(yè)務(wù)亦增添了新的產(chǎn)能為1.5萬t/a的紡熔生產(chǎn)線。為了強(qiáng)化與非織造布生產(chǎn)廠家的技術(shù)協(xié)作力度，提高對(duì)用戶的服務(wù)質(zhì)量，萊芬豪舍公司建設(shè)的精密和完善實(shí)驗(yàn)中心配有 3 條紡熔試驗(yàn)線，其中一條實(shí)驗(yàn)線為SSMMMXS七箱體配置，專門用作衛(wèi)生與新型醫(yī)用紡織品的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)。

（2）成本效率是企業(yè)追求的目標(biāo)

成本效率是企業(yè)追求的目標(biāo)。PP紡熔非織造布生產(chǎn)面臨原料價(jià)格持續(xù)上漲的壓力，但PP生產(chǎn)鏈的環(huán)境友好特征還是得到業(yè)界的普遍認(rèn)可。PP紡熔非織造布成本效率的提升，目前主要受到紡熔技術(shù)如何適應(yīng)低克重產(chǎn)品（即10、11、12 g/m2）的挑戰(zhàn)。低克重的紡熔產(chǎn)品要求保持傳統(tǒng)產(chǎn)品的性能，更重要的是在高速運(yùn)行的紡熔加工線上不出現(xiàn)纖網(wǎng)剝落或撕裂現(xiàn)象，同時(shí)賦予產(chǎn)品均一、柔軟和最低的廢絲率，這些都給高效率和高得率規(guī)模化生產(chǎn)帶來了一定的技術(shù)難度。

（3）開發(fā)PP紡熔非織造布新的應(yīng)用領(lǐng)域

PP纖維系列具有優(yōu)良的可醫(yī)用性能，自2000年以來其制品在衛(wèi)生保健和醫(yī)用紡織品領(lǐng)域呈穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，特別是PP纖維制品的高屏蔽性和對(duì)液體或固態(tài)顆粒物的防護(hù)性能受到人們的廣泛關(guān)注。美國(guó)Hills（希爾）公司開發(fā)的用于加工亞微米-納米纖維熔噴非織造布的商業(yè)化設(shè)備已投放市場(chǎng)，其加工的熔噴納米纖維網(wǎng)的單絲直徑可以控制在250 nm水平，是面部防護(hù)裝置的理想過濾材料，屏蔽效率達(dá)到99.99%。使用熔噴納米纖維加工的三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜，目前已被成功用作高端鋰離子電池隔膜。從發(fā)展趨勢(shì)來看，原料選擇上趨于生物材料、可再生材料、智能材料及納米纖維材料，制造工藝上趨于快速、高效、多功能及革新性，正成為紡熔非織造布技術(shù)進(jìn)步的重要內(nèi)容。此外，為了適應(yīng)市場(chǎng)的多元化和個(gè)性化需要，萊芬豪舍公司特別設(shè)計(jì)了一條XSXSX配置的試驗(yàn)線，專門用作特定產(chǎn)品的開發(fā)和研究。

2.1.2 短程紡絲（Compact）生產(chǎn)設(shè)備

短程紡絲是生產(chǎn)PP短纖維的重要設(shè)備。采用多孔低速紡絲工藝，通常使用的紡絲板直徑為700 mm，孔數(shù)（以棉型纖維計(jì)）7.4萬孔，Oerlikon Barmag（歐瑞康巴馬格）公司使用的紡絲板孔數(shù)可達(dá)11.9萬 ～ 15萬孔。生產(chǎn)線加工速度在90 ～ 160 m/min之間。

短程紡絲生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)配置為 6 ～ 8 個(gè)紡絲位，系列生產(chǎn)能力為1.1萬 ～ 1.5萬t/a。以2.2 dtex熱黏合短纖維為準(zhǔn)，意大利Fare（法瑞）公司的短程紡生產(chǎn)設(shè)備使用 9 萬孔紡絲板，單紡位生產(chǎn)效率達(dá)1 000 t/a，生產(chǎn)普通6.6 dtex短纖維，單紡位生產(chǎn)能力達(dá)1 250 t/a。該公司最新提供的雙組分短程紡生產(chǎn)設(shè)備，每小時(shí)單紡位產(chǎn)量達(dá)600 kg，產(chǎn)能高達(dá)4 500 t/a。

自20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)化纖廠開始使用引進(jìn)的短程紡設(shè)備生產(chǎn)PP短纖維，同時(shí)還開展了短程紡技術(shù)和裝備的國(guó)產(chǎn)化探索。這期間邵陽紡織機(jī)械公司、江蘇港鷹機(jī)械公司等相繼推出了 4 ～ 8 紡位的短程紡絲生產(chǎn)線。以國(guó)產(chǎn)化8 紡位短程紡絲生產(chǎn)設(shè)備為準(zhǔn)，在生產(chǎn)6.6 dtex的PP短纖維時(shí)，使用 3 萬孔紡絲板，單紡位年產(chǎn)能為450 ～ 550 t。

短程紡絲具有十分好的生產(chǎn)彈性，品種調(diào)整的時(shí)間間隔很短。在同一生產(chǎn)線上可以生產(chǎn)1.0 dtex棉型產(chǎn)品，亦可生產(chǎn)2.2 dtex熱黏合纖維和普通6.7 dtex PP短纖維。短程紡絲系統(tǒng)還可以用作無干燥的滌綸短纖生產(chǎn)設(shè)備。

我國(guó)吉林遼源得利纖維公司引進(jìn)的 4 紡位雙組分短程紡絲生產(chǎn)線可生產(chǎn)PP/PE低熔點(diǎn)纖維，亦可生產(chǎn)普通短纖維或遠(yuǎn)紅外等改性PP短纖維，配置切斷機(jī)后還可生產(chǎn)短切纖維。

短程紡絲是PP短纖專用的生產(chǎn)設(shè)備，也兼具一定的多功能性。國(guó)內(nèi)自20世紀(jì)80年代開始，陸續(xù)引進(jìn)了德國(guó)Fleissner（福來司拿）和巴馬格公司，意大利Plantex、法瑞、Varimak等公司，美國(guó)希爾公司和英國(guó)Plastisers公司的 9 種型號(hào)的短程紡設(shè)備，幾乎囊括了全球所有同類型設(shè)備。目前來看，國(guó)產(chǎn)短程紡設(shè)備的生產(chǎn)彈性水平還不高，生產(chǎn)效率亦僅為國(guó)外同類型設(shè)備的20% ～ 30%，因此提升國(guó)產(chǎn)短程紡設(shè)備的成本效率，滿足梳理型非織造布對(duì)高性能纖維的需求還是很有必要的。

2.1.3 PP膨體連續(xù)長(zhǎng)絲生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備

2011年世界鋪地材料與地毯的需求量在130億m左右，預(yù)計(jì)至2016年市場(chǎng)需求的年增長(zhǎng)率在4.9%左右，期間北美的年增長(zhǎng)率約5.6%，亞太地區(qū)則約為6.0%。膨體連續(xù)長(zhǎng)絲是簇絨地毯的重要原料，而PP-BCF的產(chǎn)量約占膨體連續(xù)長(zhǎng)絲總產(chǎn)量的 6 成。2010年我國(guó)簇絨地毯產(chǎn)量約為15 110萬m2，其中使用BCF絨頭紗的原料構(gòu)成即PP-BCF和PA-BCF的比例約為3∶1。

Oerlikon Neumag（歐瑞康紐馬格）開發(fā)的PP-BCF設(shè)備占據(jù)著全球70%左右的市場(chǎng)份額，該公司提供的PP膨體連續(xù)長(zhǎng)絲生產(chǎn)線，卷繞速度達(dá)3 200 m/min（1 650 dtex），運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)99%。以S5系列三色BCF設(shè)備計(jì)（600 ～ 4 100 dtex的平均纖度），其每紡位的產(chǎn)能為640 t/a。

奧地利SML公司的膨體連續(xù)長(zhǎng)絲設(shè)備配置了新型變形裝置，可以降低20%左右的原料消耗，該變形系統(tǒng)加工的絲束范圍可低至300 dtex。變更產(chǎn)品時(shí)無需更換變形部件，具有十分好的加工彈性。該公司BCF設(shè)備中獨(dú)特的冷卻轉(zhuǎn)鼓設(shè)計(jì)可保證加工絲束的冷卻時(shí)間長(zhǎng)達(dá)15 s，絲塞的處理長(zhǎng)達(dá) 7 m，（即實(shí)際處理為700 m）確保了膨體連續(xù)長(zhǎng)絲穩(wěn)定的品質(zhì)。SML公司的BCF設(shè)備為臥式布置，操作方便。其三色每位兩卷裝的BCF設(shè)備的單紡位的產(chǎn)能為540 t/a（2 100 dtex）。

瑞士SwissTex公司（現(xiàn)為Trützschler Switzerland AG）開發(fā)的膨體連續(xù)長(zhǎng)絲設(shè)備配置了新型SymTTex擠壓系統(tǒng)，具有良好的加工性能，其柔性設(shè)計(jì)的擠壓裝置，可以適應(yīng)PP和PA的加工。獨(dú)特的無摩擦熱空氣變形系統(tǒng)，可以確保加工絲束色澤的均一性和錠位間最佳的品質(zhì)再現(xiàn)性。SwissTex膨體連續(xù)長(zhǎng)絲設(shè)備的牽伸區(qū)布置較長(zhǎng)，可以有效改善工藝的適應(yīng)性，確保聚合物始終處于最佳的狀態(tài)。

自20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)從意大利、瑞士和德國(guó)陸續(xù)進(jìn)口了40余套膨體連續(xù)長(zhǎng)絲設(shè)備，形成了4.5萬t/a的生產(chǎn)能力。目前先期引進(jìn)的BCF設(shè)備的壽命已超過設(shè)備折舊期，基本退出了生產(chǎn)。

與BCF引進(jìn)潮同時(shí)，中紡院化纖機(jī)械廠以紐馬格四錠位BCF設(shè)備為樣機(jī)，立足于國(guó)內(nèi)的加工能力對(duì)引進(jìn)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，完成了 4 部位PP-BCF設(shè)備（即LKP602型）的研制任務(wù)并批量投入生產(chǎn)。LKP602型BCF設(shè)備的加工速度為1 000 m/min，每紡位的產(chǎn)能在200 ～ 230 t/a（1 660 dtex）之間。此外，20年前，鹽城紡機(jī)廠以國(guó)產(chǎn)化BCF設(shè)備做技術(shù)依據(jù)，提供了派生的FS-1/3膨體連續(xù)長(zhǎng)絲生產(chǎn)設(shè)備。應(yīng)該說，LKP602或FS-1/3型BCF設(shè)備是20年前的仿制產(chǎn)品，已屬淘汰系列。北京中麗紡機(jī)選用意大利Comoli卷繞頭的嫁接設(shè)計(jì)并同經(jīng)緯紡機(jī)合作開發(fā)的新型BCF設(shè)備尚未在市場(chǎng)見到。

2.1.4 臥式紡工藝制PP單絲生產(chǎn)設(shè)備

高性能單絲多采用臥式紡絲一步法工藝，生產(chǎn)線能力通常為50 ～ 60 kg/h，產(chǎn)能高的可達(dá)300 kg/h。通常人工草坪?jiǎn)喂杉喌睦w度范圍一般在2 000 ～ 33 000 dtex之間；工業(yè)用、農(nóng)用及編織用單絲直徑在0.1 ～ 0.5 mm之間；工業(yè)濾材、襯墊織物、繩索用單絲直徑在0.7 ～ 1.5 mm之間。單絲生產(chǎn)的能耗較低，一般可控制在0.7 ～ 1.2 kW？h/kg這一范圍。

通用型單絲生產(chǎn)線一般都有承擔(dān)小批量試驗(yàn)的功能，生產(chǎn)線系列產(chǎn)能一般在50 ～ 300 kg/h左右，這是適應(yīng)高性能單絲小批量多品種的市場(chǎng)需求而形成的技術(shù)特點(diǎn)。這樣的系統(tǒng)配置有利于新產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)對(duì)快速變化的市場(chǎng)。一般條件下，單絲生產(chǎn)的品種轉(zhuǎn)換過程可在數(shù)十分鐘內(nèi)完成。

意大利Sima公司開發(fā)的T-20單絲生產(chǎn)線，其最大的物料投放量為50 kg/h，配備了扁平形和圓形紡絲組件，可承接裂膜紗和單絲實(shí)驗(yàn)。一旦試驗(yàn)成功便可直接在同一生產(chǎn)線上繼續(xù)完成商業(yè)化運(yùn)行。德國(guó)Reimotec公司可提供專門設(shè)計(jì)的R/D單絲生產(chǎn)線，該裝置將單絲成形過程中相關(guān)的基本單元模塊式植入到單絲的R/D流程中，可滿足研究試驗(yàn)和小規(guī)模生產(chǎn)可能出現(xiàn)的設(shè)備和工藝上的變化。

單絲生產(chǎn)設(shè)備的專用化特征十分明顯，為了實(shí)現(xiàn)最佳的成本效率，重要的單絲品種如人工草坪、扁絲、雙組分單絲等一般都有專用的生產(chǎn)線供用戶選擇。表 2 為已投放市場(chǎng)的部分專一產(chǎn)品的單絲生產(chǎn)線。

我國(guó)國(guó)內(nèi)采用臥式紡工藝的單絲品種很少，生產(chǎn)工藝水平也比較低。以用途廣、產(chǎn)量大的扁絲生產(chǎn)為例，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的加工速度一般為130 ～ 280 m/min，而奧地利Starlinger公司的同類型扁絲生產(chǎn)線的卷繞速度達(dá)600 m/min。PP膜裂纖維的生產(chǎn)效率亦大抵如此，國(guó)內(nèi)設(shè)備的加工速度一般在100 ～ 150 m/min之間，而德國(guó)Reimotec公司人造草坪生產(chǎn)線的卷繞速度可達(dá)到500 m/min。目前國(guó)內(nèi)高性能單絲和專用化的單絲設(shè)備基本靠進(jìn)口滿足市場(chǎng)需求。

2.2 提升我國(guó)PP纖維的工程化水平

PP纖維生產(chǎn)能否獲取最佳的成本效益在于工程化水平，我國(guó)的纖維生產(chǎn)、裝備制造和產(chǎn)品研發(fā)長(zhǎng)期脫節(jié)，工程化技術(shù)水平較差。如我國(guó)出口至北非某國(guó)的PP工業(yè)用長(zhǎng)絲設(shè)備，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力為650 t/a，用于生產(chǎn)纖度范圍在400～ 900 D的PP工業(yè)用長(zhǎng)絲。中方提供的設(shè)備是由國(guó)內(nèi)工程公司和機(jī)械生產(chǎn)商共同完成的，其競(jìng)爭(zhēng)者為一家歐洲公司。如表 3 所示，在成套設(shè)備報(bào)價(jià)基本相近的情況下，不難看出國(guó)產(chǎn)設(shè)備無論是在配置還是技術(shù)水平、成本效率方面與其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均有明顯的差距，特別是生產(chǎn)能力僅為其一半。

在與印度Zenith纖維公司進(jìn)行的產(chǎn)能1 100 ～ 1 800 t/a PP短程紡生產(chǎn)線的銷售談判中，由于我國(guó)企業(yè)不能提供2.5 D、斷裂強(qiáng)度5.5 g/D的強(qiáng)力PP短纖維的工藝配套服務(wù)而導(dǎo)致談判失敗。

2.3 國(guó)內(nèi)PP纖維的生產(chǎn)與市場(chǎng)需求情況

近年來，我國(guó)紡織用PP纖維的需求不旺、而用戶開發(fā)新品的需求又得不到滿足的“尷尬”狀況較為普遍。如亞微米-納米熔噴非織造布材料早已見諸市場(chǎng)，其在面部防護(hù)過濾介質(zhì)上的使用取得了十分理想的效果。具有三明治結(jié)構(gòu)的亞微米-納米纖維制作的面罩或呼吸器，可以有效屏蔽800 ～ 2 500 nm范圍內(nèi)的顆粒物，具體如表 4 所示。目前國(guó)內(nèi)已大規(guī)模生產(chǎn)熔噴非織造布材料，但還不能提供亞微米-納米纖維類產(chǎn)品。而相對(duì)于空氣污染造成霧霾地區(qū)已占國(guó)土面積的1/4、約 6 億人群需要面部防護(hù)的現(xiàn)狀來說，高端面部防護(hù)材料的研發(fā)具有極大的市場(chǎng)前景。

PP短纖維的供求狀況亦大抵如此。近來梳理型非織造布市場(chǎng)中出現(xiàn)的三葉截面PP熱黏合纖維，可以提高非織造布的撕裂強(qiáng)力，并將產(chǎn)品的透明度由常規(guī)的19%提高到41%，該纖維主要用于生產(chǎn)衛(wèi)生保健產(chǎn)品。PTC型PP系列黏合纖維采用PP/PET雙組分結(jié)構(gòu)，是特種非織造布專用纖維，可賦予非織造布產(chǎn)品優(yōu)良的蓬松性和回彈性。其他諸如專用于噴氣紡的T-111型可染PP短纖維，斷裂強(qiáng)力為3.0 ～6.5 g/D，切斷長(zhǎng)度為3、6、13、19、25 mm的高強(qiáng)力PP短纖維等高技術(shù)含量，適應(yīng)輕?。ǖ涂酥兀?、柔軟、透明性好非織造布使用的PP短纖維等目前國(guó)內(nèi)基本不能生產(chǎn)。

3 結(jié)束語

近年來，世界聚烯烴及其纖維技術(shù)呈持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)也顯得興旺。特別是PP產(chǎn)品的能耗和CO2排放較之于聚酯和聚酰胺具有一定的優(yōu)勢(shì)，且生物基聚烯烴技術(shù)近年來取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，這些都為高端聚烯烴纖維產(chǎn)品（衛(wèi)生保健與醫(yī)療用）的開發(fā)提供了新的發(fā)展空間。

我國(guó)PP纖維雖品類齊全，但紡絲裝備的成本效率較低，粗放經(jīng)營(yíng)的低端產(chǎn)品占據(jù)著市場(chǎng)主流，甚至可以說，PP纖維是國(guó)內(nèi)化纖工業(yè)中技術(shù)裝備狀況最令人堪憂的品種。而換個(gè)角度來看，PP纖維亦是開發(fā)空間大、市場(chǎng)潛力不錯(cuò)的品種，建議對(duì)PP及其纖維產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行生命周期分析（LCA）研究，這對(duì)國(guó)內(nèi)PP纖維行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展具有積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)，東華大學(xué)纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.2011—2015年：中國(guó)化纖行業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究[M].上海：東華大學(xué)出版社，2012：280-297.

[2] 司徒元舜.我國(guó)SMS非織造布裝備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與方向[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2013（9）：40-49.

[3] Sandra Levy. Spunmelt explosion[J]. Nonwovens Industry，2011（2）：42-48.

[4] 王淑蘭，柴發(fā)合，高健.我國(guó)中長(zhǎng)期PM_（2.5）污染控制戰(zhàn)略與對(duì)策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013（4）：10-13.

我國(guó)國(guó)內(nèi)采用臥式紡工藝的單絲品種很少，生產(chǎn)工藝水平也比較低。以用途廣、產(chǎn)量大的扁絲生產(chǎn)為例，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的加工速度一般為130 ～ 280 m/min，而奧地利Starlinger公司的同類型扁絲生產(chǎn)線的卷繞速度達(dá)600 m/min。PP膜裂纖維的生產(chǎn)效率亦大抵如此，國(guó)內(nèi)設(shè)備的加工速度一般在100 ～ 150 m/min之間，而德國(guó)Reimotec公司人造草坪生產(chǎn)線的卷繞速度可達(dá)到500 m/min。目前國(guó)內(nèi)高性能單絲和專用化的單絲設(shè)備基本靠進(jìn)口滿足市場(chǎng)需求。

2.2 提升我國(guó)PP纖維的工程化水平

PP纖維生產(chǎn)能否獲取最佳的成本效益在于工程化水平，我國(guó)的纖維生產(chǎn)、裝備制造和產(chǎn)品研發(fā)長(zhǎng)期脫節(jié)，工程化技術(shù)水平較差。如我國(guó)出口至北非某國(guó)的PP工業(yè)用長(zhǎng)絲設(shè)備，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力為650 t/a，用于生產(chǎn)纖度范圍在400～ 900 D的PP工業(yè)用長(zhǎng)絲。中方提供的設(shè)備是由國(guó)內(nèi)工程公司和機(jī)械生產(chǎn)商共同完成的，其競(jìng)爭(zhēng)者為一家歐洲公司。如表 3 所示，在成套設(shè)備報(bào)價(jià)基本相近的情況下，不難看出國(guó)產(chǎn)設(shè)備無論是在配置還是技術(shù)水平、成本效率方面與其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均有明顯的差距，特別是生產(chǎn)能力僅為其一半。

在與印度Zenith纖維公司進(jìn)行的產(chǎn)能1 100 ～ 1 800 t/a PP短程紡生產(chǎn)線的銷售談判中，由于我國(guó)企業(yè)不能提供2.5 D、斷裂強(qiáng)度5.5 g/D的強(qiáng)力PP短纖維的工藝配套服務(wù)而導(dǎo)致談判失敗。

2.3 國(guó)內(nèi)PP纖維的生產(chǎn)與市場(chǎng)需求情況

近年來，我國(guó)紡織用PP纖維的需求不旺、而用戶開發(fā)新品的需求又得不到滿足的“尷尬”狀況較為普遍。如亞微米-納米熔噴非織造布材料早已見諸市場(chǎng)，其在面部防護(hù)過濾介質(zhì)上的使用取得了十分理想的效果。具有三明治結(jié)構(gòu)的亞微米-納米纖維制作的面罩或呼吸器，可以有效屏蔽800 ～ 2 500 nm范圍內(nèi)的顆粒物，具體如表 4 所示。目前國(guó)內(nèi)已大規(guī)模生產(chǎn)熔噴非織造布材料，但還不能提供亞微米-納米纖維類產(chǎn)品。而相對(duì)于空氣污染造成霧霾地區(qū)已占國(guó)土面積的1/4、約 6 億人群需要面部防護(hù)的現(xiàn)狀來說，高端面部防護(hù)材料的研發(fā)具有極大的市場(chǎng)前景。

PP短纖維的供求狀況亦大抵如此。近來梳理型非織造布市場(chǎng)中出現(xiàn)的三葉截面PP熱黏合纖維，可以提高非織造布的撕裂強(qiáng)力，并將產(chǎn)品的透明度由常規(guī)的19%提高到41%，該纖維主要用于生產(chǎn)衛(wèi)生保健產(chǎn)品。PTC型PP系列黏合纖維采用PP/PET雙組分結(jié)構(gòu)，是特種非織造布專用纖維，可賦予非織造布產(chǎn)品優(yōu)良的蓬松性和回彈性。其他諸如專用于噴氣紡的T-111型可染PP短纖維，斷裂強(qiáng)力為3.0 ～6.5 g/D，切斷長(zhǎng)度為3、6、13、19、25 mm的高強(qiáng)力PP短纖維等高技術(shù)含量，適應(yīng)輕?。ǖ涂酥兀⑷彳?、透明性好非織造布使用的PP短纖維等目前國(guó)內(nèi)基本不能生產(chǎn)。

3 結(jié)束語

近年來，世界聚烯烴及其纖維技術(shù)呈持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)也顯得興旺。特別是PP產(chǎn)品的能耗和CO2排放較之于聚酯和聚酰胺具有一定的優(yōu)勢(shì)，且生物基聚烯烴技術(shù)近年來取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，這些都為高端聚烯烴纖維產(chǎn)品（衛(wèi)生保健與醫(yī)療用）的開發(fā)提供了新的發(fā)展空間。

我國(guó)PP纖維雖品類齊全，但紡絲裝備的成本效率較低，粗放經(jīng)營(yíng)的低端產(chǎn)品占據(jù)著市場(chǎng)主流，甚至可以說，PP纖維是國(guó)內(nèi)化纖工業(yè)中技術(shù)裝備狀況最令人堪憂的品種。而換個(gè)角度來看，PP纖維亦是開發(fā)空間大、市場(chǎng)潛力不錯(cuò)的品種，建議對(duì)PP及其纖維產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行生命周期分析（LCA）研究，這對(duì)國(guó)內(nèi)PP纖維行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展具有積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)，東華大學(xué)纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.2011—2015年：中國(guó)化纖行業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究[M].上海：東華大學(xué)出版社，2012：280-297.

[2] 司徒元舜.我國(guó)SMS非織造布裝備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與方向[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2013（9）：40-49.

[3] Sandra Levy. Spunmelt explosion[J]. Nonwovens Industry，2011（2）：42-48.

[4] 王淑蘭，柴發(fā)合，高健.我國(guó)中長(zhǎng)期PM_（2.5）污染控制戰(zhàn)略與對(duì)策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013（4）：10-13.

我國(guó)國(guó)內(nèi)采用臥式紡工藝的單絲品種很少，生產(chǎn)工藝水平也比較低。以用途廣、產(chǎn)量大的扁絲生產(chǎn)為例，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的加工速度一般為130 ～ 280 m/min，而奧地利Starlinger公司的同類型扁絲生產(chǎn)線的卷繞速度達(dá)600 m/min。PP膜裂纖維的生產(chǎn)效率亦大抵如此，國(guó)內(nèi)設(shè)備的加工速度一般在100 ～ 150 m/min之間，而德國(guó)Reimotec公司人造草坪生產(chǎn)線的卷繞速度可達(dá)到500 m/min。目前國(guó)內(nèi)高性能單絲和專用化的單絲設(shè)備基本靠進(jìn)口滿足市場(chǎng)需求。

2.2 提升我國(guó)PP纖維的工程化水平

PP纖維生產(chǎn)能否獲取最佳的成本效益在于工程化水平，我國(guó)的纖維生產(chǎn)、裝備制造和產(chǎn)品研發(fā)長(zhǎng)期脫節(jié)，工程化技術(shù)水平較差。如我國(guó)出口至北非某國(guó)的PP工業(yè)用長(zhǎng)絲設(shè)備，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力為650 t/a，用于生產(chǎn)纖度范圍在400～ 900 D的PP工業(yè)用長(zhǎng)絲。中方提供的設(shè)備是由國(guó)內(nèi)工程公司和機(jī)械生產(chǎn)商共同完成的，其競(jìng)爭(zhēng)者為一家歐洲公司。如表 3 所示，在成套設(shè)備報(bào)價(jià)基本相近的情況下，不難看出國(guó)產(chǎn)設(shè)備無論是在配置還是技術(shù)水平、成本效率方面與其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手均有明顯的差距，特別是生產(chǎn)能力僅為其一半。

在與印度Zenith纖維公司進(jìn)行的產(chǎn)能1 100 ～ 1 800 t/a PP短程紡生產(chǎn)線的銷售談判中，由于我國(guó)企業(yè)不能提供2.5 D、斷裂強(qiáng)度5.5 g/D的強(qiáng)力PP短纖維的工藝配套服務(wù)而導(dǎo)致談判失敗。

2.3 國(guó)內(nèi)PP纖維的生產(chǎn)與市場(chǎng)需求情況

近年來，我國(guó)紡織用PP纖維的需求不旺、而用戶開發(fā)新品的需求又得不到滿足的“尷尬”狀況較為普遍。如亞微米-納米熔噴非織造布材料早已見諸市場(chǎng)，其在面部防護(hù)過濾介質(zhì)上的使用取得了十分理想的效果。具有三明治結(jié)構(gòu)的亞微米-納米纖維制作的面罩或呼吸器，可以有效屏蔽800 ～ 2 500 nm范圍內(nèi)的顆粒物，具體如表 4 所示。目前國(guó)內(nèi)已大規(guī)模生產(chǎn)熔噴非織造布材料，但還不能提供亞微米-納米纖維類產(chǎn)品。而相對(duì)于空氣污染造成霧霾地區(qū)已占國(guó)土面積的1/4、約 6 億人群需要面部防護(hù)的現(xiàn)狀來說，高端面部防護(hù)材料的研發(fā)具有極大的市場(chǎng)前景。

PP短纖維的供求狀況亦大抵如此。近來梳理型非織造布市場(chǎng)中出現(xiàn)的三葉截面PP熱黏合纖維，可以提高非織造布的撕裂強(qiáng)力，并將產(chǎn)品的透明度由常規(guī)的19%提高到41%，該纖維主要用于生產(chǎn)衛(wèi)生保健產(chǎn)品。PTC型PP系列黏合纖維采用PP/PET雙組分結(jié)構(gòu)，是特種非織造布專用纖維，可賦予非織造布產(chǎn)品優(yōu)良的蓬松性和回彈性。其他諸如專用于噴氣紡的T-111型可染PP短纖維，斷裂強(qiáng)力為3.0 ～6.5 g/D，切斷長(zhǎng)度為3、6、13、19、25 mm的高強(qiáng)力PP短纖維等高技術(shù)含量，適應(yīng)輕?。ǖ涂酥兀?、柔軟、透明性好非織造布使用的PP短纖維等目前國(guó)內(nèi)基本不能生產(chǎn)。

3 結(jié)束語

近年來，世界聚烯烴及其纖維技術(shù)呈持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)也顯得興旺。特別是PP產(chǎn)品的能耗和CO2排放較之于聚酯和聚酰胺具有一定的優(yōu)勢(shì)，且生物基聚烯烴技術(shù)近年來取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，這些都為高端聚烯烴纖維產(chǎn)品（衛(wèi)生保健與醫(yī)療用）的開發(fā)提供了新的發(fā)展空間。

我國(guó)PP纖維雖品類齊全，但紡絲裝備的成本效率較低，粗放經(jīng)營(yíng)的低端產(chǎn)品占據(jù)著市場(chǎng)主流，甚至可以說，PP纖維是國(guó)內(nèi)化纖工業(yè)中技術(shù)裝備狀況最令人堪憂的品種。而換個(gè)角度來看，PP纖維亦是開發(fā)空間大、市場(chǎng)潛力不錯(cuò)的品種，建議對(duì)PP及其纖維產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行生命周期分析（LCA）研究，這對(duì)國(guó)內(nèi)PP纖維行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展具有積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)，東華大學(xué)纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.2011—2015年：中國(guó)化纖行業(yè)發(fā)展規(guī)劃研究[M].上海：東華大學(xué)出版社，2012：280-297.

[2] 司徒元舜.我國(guó)SMS非織造布裝備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與方向[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2013（9）：40-49.

[3] Sandra Levy. Spunmelt explosion[J]. Nonwovens Industry，2011（2）：42-48.

[4] 王淑蘭，柴發(fā)合，高健.我國(guó)中長(zhǎng)期PM_（2.5）污染控制戰(zhàn)略與對(duì)策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013（4）：10-13.