王建軍
摘要:介紹近幾年國內(nèi)外無紡布領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)概況及應(yīng)用,以及在中國石化天津分公司100kt/a的連續(xù)聚合生產(chǎn)線上開發(fā)生產(chǎn)紡粘無紡布專用聚酯切片情況。
關(guān)鍵詞:聚酯 紡粘無紡布
1 近年來國內(nèi)非織造布產(chǎn)業(yè)概況
1.1 產(chǎn)業(yè)規(guī)模
2010~2018年,產(chǎn)量由176萬噸增長到508萬噸,年均增長14%。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈穩(wěn)定增長態(tài)勢(shì),特別是近幾年的新企業(yè)通過上規(guī)模使企業(yè)快速發(fā)展。據(jù)2016年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),實(shí)際產(chǎn)量超過1萬噸的企業(yè)數(shù)量已達(dá)到六十多家。
中國非織造布的主要生產(chǎn)地集中在東部沿海地區(qū)如山東、河北、浙江、江蘇、廣東、福建等地。北方非織造布產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用主要在土工、建筑、衛(wèi)生材料等領(lǐng)域;南方非織造布產(chǎn)品市場(chǎng)應(yīng)用主要在過濾、包裝、醫(yī)療、衛(wèi)生材料等領(lǐng)域。
1.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
據(jù)中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),目前不同工藝的非織造布產(chǎn)量結(jié)構(gòu)如下圖:其中紡粘法非織造布的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的近一半;針刺法非織造布占比為23%,水刺非織造布占比為10%。
圖1 不同工藝的非織造布產(chǎn)量比例
“十二五”期間產(chǎn)量占比49%的紡粘非織造布的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的變化。普通PP紡粘的產(chǎn)量比重降低了近11個(gè)百分點(diǎn),而PET紡粘的比重增加了4個(gè)百分點(diǎn)。
2. 北美地區(qū)及歐洲非織造布產(chǎn)業(yè)概況
2.1 北美地區(qū)非織造布市場(chǎng)
北美地區(qū)非織造布市場(chǎng)近十多年來從供給和需求兩方面來看均呈現(xiàn)增長態(tài)勢(shì)。非織造布行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為兩大類:按終端應(yīng)用和按照工藝流程來分。按終端應(yīng)用分為 用即棄產(chǎn)品 和 耐久性紡織品 ;按照工藝流程分為紡熔、干法成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)、氣流成網(wǎng)。
自1990年以來,美國GDP年平均增長率為2.4%。同期美國非織造布產(chǎn)能投資年平均增長率為5.4%。非織造布中一次性衛(wèi)生用品按重量計(jì)占比65%,按面積計(jì)占比85%。
2.2歐洲非織造布工業(yè)的發(fā)展
近幾年來,歐洲非織造布工業(yè)保持強(qiáng)勁增長。非織造布產(chǎn)品的重量和面積持續(xù)增長,產(chǎn)品的平均克重持續(xù)降低。非織造布主要應(yīng)用于汽車用輕量化織物、土工布、水過濾、農(nóng)作物覆蓋、個(gè)人衛(wèi)生用品等方面。歐洲從可持續(xù)發(fā)展理念上更加注重原材料和廢棄物的管理。
非織造布工業(yè)繼續(xù)依賴石化產(chǎn)業(yè),同時(shí)生物基材料的應(yīng)用也在增長,如聚乳酸PLA、生物基PET、生物基PA、生物基PTT等,其增長受限于產(chǎn)能、成本和替代物競(jìng)爭。
3 國內(nèi)非織造布的應(yīng)用
3.1據(jù)中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),非織造布已經(jīng)成為健康、環(huán)保、基建、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等領(lǐng)域內(nèi)不可或缺的材料,影響并改變了我們的生活和生產(chǎn)方式。
3.2 PET紡粘非織造布市場(chǎng)仍處于快速上升期
紡粘長絲聚酯胎基布以其優(yōu)良的性能和高性價(jià)比受到防水材料用戶的追捧,僅用了4年時(shí)間使用PET產(chǎn)量就翻了一番,在紡粘布總產(chǎn)量中所占比例由7%提高到11%,形成較大的飛躍。
當(dāng)前,國家加大環(huán)境治理力度使得對(duì)空氣過濾、水過濾、化學(xué)品過濾的需求增加,促使PET紡粘非織造布生產(chǎn)廠增加市場(chǎng)供應(yīng),成為PET濾材增長的驅(qū)動(dòng)力。
4 紡粘無紡布專用聚酯切片的開發(fā)
4.1 中國石化天津分公司聚酯裝置概況
天津石化20萬t/a聚酯裝置引進(jìn)德國吉瑪技術(shù),共有兩條生產(chǎn)線。以精對(duì)苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)為原料,連續(xù)生產(chǎn)聚酯熔體(PET)。吉瑪工藝是經(jīng)典的五釜流程,由兩個(gè)酯化釜,三個(gè)縮聚釜組成。按照初始設(shè)計(jì),現(xiàn)有聚酯生產(chǎn)線是生產(chǎn)纖維級(jí)半消光聚酯,常規(guī)產(chǎn)品的特性粘度范圍在0.650~0.680dl/g 。
具體生產(chǎn)流程為:
漿料調(diào)制 → 酯化 → 預(yù)縮聚 → 終縮聚 → 切粒 → 包裝
4.2 無紡布專用聚酯切片開發(fā)工藝試驗(yàn)
4.2.1原料
原料PTA、EG均為天津分公司自產(chǎn)。
PTA指標(biāo):平均粒徑145~190μm;對(duì)羧基苯甲醛≤25mg/kg;對(duì)甲基苯甲酸≤150mg/kg。
4.2.2三劑
消光劑采用國產(chǎn)纖維級(jí)TiO2 ;
催化劑為乙二醇銻,白色結(jié)晶粉末,廠家為洛陽?;菪虏牧瞎煞萦邢薰?。其指標(biāo)為:銻55~58%、氯化物≤0.01%、硫酸鹽≤0.01%、鐵≤0.001%、砷≤0.0015%、鉛≤0.001%。
4.2.3工藝過程控制
穩(wěn)定控制酯化、縮聚溫度,在保證粘度的前提下,適當(dāng)提高縮聚攪拌、真空,提高酯化EG摩爾比。通過采取以上措施,酯化及縮聚工藝過程平穩(wěn),中間產(chǎn)品各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定可控。
4.2.4切片產(chǎn)品質(zhì)量
經(jīng)過一段時(shí)間新產(chǎn)品開發(fā)工藝試驗(yàn),生產(chǎn)線工況平穩(wěn),產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,均達(dá)到優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。
4.3 紡粘無紡布專用聚酯切片用戶反饋
據(jù)下游無紡布專用聚酯切片用戶使用后反饋:應(yīng)用該新品種切片,紡粘成型工藝過程正常平穩(wěn)。同克重產(chǎn)品的MD、CD斷裂拉力和斷裂伸長率優(yōu)于市場(chǎng)同類產(chǎn)品。
5 結(jié)論
5.1 基于中國龐大的人口基數(shù)、老齡化社會(huì)現(xiàn)狀以及二胎政策帶來的人口結(jié)構(gòu)的變化和社會(huì)消費(fèi)升級(jí)等因素的綜合作用,國內(nèi)非織造布的應(yīng)用前景向好。紡粘無紡布專用聚酯PET切片的市場(chǎng)需求量也將逐步增長。
5.2 中國石化天津分公司利用現(xiàn)有聚酯裝置,優(yōu)化調(diào)整酯化和縮聚工藝,成功開發(fā)出質(zhì)量優(yōu)等的紡粘無紡布專用聚酯切片,產(chǎn)品滿足市場(chǎng)用戶需求。