1 Introducció de fibra de polipropilè
1.1 Història del desenvolupament
La indústria estrangera de fibra de polipropilè va començar abans, el sistema tècnic i els camps d’aplicació són perfectes. El 1954, el científic italià Natta va sintetitzar polipropilè isotàctic per primera vegada. El 1957, l'empresa italiana Montecatini va assumir el lideratge en la producció industrial de polipropilè isotàctic amb el nom comercial Meraklon i, després, els Estats Units i el Canadà van començar a desenvolupar fibres de polipropilè.
Des de la dècada de 1960, la fibra curta de polipropilè i la fibra dividida per pel·lícules s’han desenvolupat una rere l’altra i el Japó ha invertit contínuament en la investigació i desenvolupament de fibra de polipropilè funcional i d’alt rendiment, que ha ampliat l’aplicació de la fibra de polipropilè en decoració i industrials. camps.
Als anys setanta, el desenvolupament de la tecnologia i equips de filatura de curt abast va augmentar la producció de fibra de polipropilè. El desenvolupament de fibra fina de polipropilè va sorgir als països europeus i americans i va ampliar la seva aplicació en roba esportiva, roba interior i roba d’alta qualitat. Al mateix temps, es va utilitzar el fil de catifes BCF.
Als anys vuitanta, es va desenvolupar amb èxit un catalitzador de metallocè. Els Estats Units i Europa occidental han avançat en l’ús de fibres de polipropilè reforçat amb formigó per a la indústria de la construcció. Van començar a sorgir equips d’un pas BCF, deformadors d’aire, equips de filatura complexos i equips no teixits. Des dels anys noranta, les varietats de fibra de polipropilè estan més diversificades. Els Estats Units i els països d’Europa occidental han desenvolupat noves fibres de polipropilè funcional diferenciats, com ara ignífugs, antiestàtics, conductors, electrotèrmics, bioabsorció i degradació, que van ampliar molt el camp d’aplicació de les fibres de polipropilè.
La indústria de la fibra de polipropilè a la Xina va començar tard, les varietats i els camps d’aplicació eren imperfectes, va començar a la dècada de 1970 de la investigació i desenvolupament de la fibra de polipropilè, el 1982 es va construir la primera demostració de fibra de polipropilè, a finals del segle XX han desenvolupat un negador fi, flama retardant, antibacterià, resistent als ultraviolats, antienvelliment, com la diferenciació de la fibra de polipropilè per infraroig llunyà (figura 1).
1.2 Característiques de rendiment
La fibra de polipropilè (marcada com a fibra de polipropilè a la taula) té un rendiment notable. En comparació amb altres fibres, la fibra de polipropilè té les propietats de fibra més lleugeres, tèrmiques i hidròfobes (taula 1). La densitat de la fibra de polipropilè és de només 0,91 g / cm3, que és la més petita entre les cinc fibres sintètiques i és aproximadament un 34% més lleugera que la fibra de polièster. La taxa d’aïllament de la fibra de polipropilè és del 36,49%, que és la més alta entre les cinc fibres sintètiques i 1,7 vegades la de la fibra de polièster. La recuperació d'humitat estàndard de la fibra de polipropilè és gairebé nul·la i el rendiment hidrofòbic i de conductivitat de la humitat és el millor. La fibra de polipropilè de niló preparat té bona sensació, textura suau i brillantor suau, i l’efecte d’absorció del nucli fa que tingui les característiques de conductivitat de la humitat i suor.
Al mateix temps, la fibra de polipropilè té una bona resistència als àcids i àlcalis i un bon rendiment envelliment per calor. Després d'un tractament de modificació adequat, es pot fabricar fibra de polipropilè amb una excel·lent resistència a la intempèrie, resistència a la calor i resistència a l'àcid i als àlcalis (taula 2). Té una àmplia gamma d’aplicacions en els camps del formigó, el geotèxtil, el material mèdic, la roba d’abric esportiva i la catifa.
Taula 1 Propietats físiques bàsiques de diverses fibres
Taula 2 Resistència a la intempèrie, resistència a la calor, àcida i alcalina de diverses fibres sintètiques
2. Situació actual de la indústria de la fibra de polipropilè
2.1 Situació actual de la producció i la demanda de fibra de polipropilè
(1) Es va trencar el patró de monopoli del polipropilè i es van desenvolupar ràpidament les empreses privades i les empreses mixtes. Durant molt de temps, la indústria ascendent de la fibra de polipropilè de la Xina&pertany a la indústria de l’oligopoli i el subministrament està relativament concentrat. Les empreses estan dominades per Sinopec i PetroChina, complementades per empreses privades i d’empreses conjuntes, cosa que dóna lloc al desenvolupament endarrerit de matèries primeres de polipropilè.
Per exemple: el 1999, el preu unitari del polipropilè de fibra era de 5800 ~ 6300 iuans / t i el polièster era de 8200 ~ 8500 iuans / t; El 2018, el preu mitjà anual del polipropilè va ser d’uns 9.480 iuans / t i el preu mitjà anual del polièster va ser d’uns 7.600 iuans / t. En lloc de disminuir, el preu del polipropilè va augmentar, cosa que va posar de manifest la vergonyosa situació del desenvolupament de la indústria del polipropilè. Després de trencar el patró de monopoli, va entrar un gran nombre de capital privat. El 2015, la capacitat de producció de polipropilè de la Xina&# 39 va assolir els 23.111 milions de tones, 2,4 vegades la del 2010, amb una taxa de creixement anual superior al 10%.
El 2018, les dues noves línies de producció són propietat d’empreses privades i empreses conjuntes. Al final de l'any, la capacitat de producció arribava als 11,28 milions de tones, cosa que representava el 48,79% de la capacitat de producció total, gairebé la meitat. D'altra banda, la capacitat de producció de Sinopec i PetroChina, representada per l'olefina tradicional a partir del petroli, va continuar sent la mateixa que l'any passat, amb les seves proporcions i producció disminuint fins al 34,70% i el 16,62% de les originals respectivament (Taula 3).
Taula 3 La capacitat de producció de polipropilè a la Xina segons la propietat de l’empresa el 2018
(2) La divisió internacional del treball de la fibra de polipropilè de la Xina&no és suficient i hi ha una bretxa evident amb les altres varietats de fibres sintètiques importants. El 2016, la producció mundial de fibra sintètica va ser d’uns 596,99 milions de tones i la Xina va ser d’uns 41,27 milions de tones, el 69,00% de la producció mundial de fibra sintètica. La producció mundial de fibra de polièster és de 52,02 milions de tones, la Xina és d’uns 3800 milions de tones, cosa que representa aproximadament el 73,00% de la producció mundial de fibra de polièster; La producció mundial de fibra de poliolefina és d’aproximadament 5,49 milions de tones, mentre que la de la Xina és d’aproximadament 1,02 milions de tones, representant només el 19,00% (figura 2), molt per darrere de la fibra de polièster.
El 2018, la producció de fibra química de la Xina&# 39 va ser de 50.110 milions de tones, amb un augment del 7,68% interanual; El rendiment de fibra de polièster va ser el més alt, amb més del 80,00%; La va seguir la fibra de poliamida, que va representar el 6,59% de la producció total, mentre que les altres fibres sintètiques van representar menys (figura 3). La producció de les empreses de fibra de polipropilè va ser de 347.800 tones, cosa que representa aproximadament el 0,70%, amb un augment interanual del 2,31%; Entre ells, la capacitat de producció de filaments de polipropilè representava aproximadament el 50,00% de la capacitat de producció de fibra de polipropilè, la producció real representava encara menys.
El 2012, la producció mundial de polièster de fibra va ser d’uns 43,33 milions de tones, el que suposa aproximadament el 75,00% de la producció total de polímer de fibra, i la de polipropilè de fibra és de 2,43 milions de tones, aproximadament un 4,00% , molt superior a la de la fibra domèstica de polipropilè, que era del 0,700% aproximadament. Evidentment, el desenvolupament de la indústria nacional de fibra de polipropilè es va quedar enrere (figura 4).
(3) L'estructura de la demanda de fibra de polipropilè va millorar gradualment i la demanda de fibra usada va augmentar significativament. El 2018, la fibra industrial de polipropilè global representava aproximadament el 30,00% del total de la fibra de polipropilè i la demanda en diversos camps es va expandir completament. El 2012, la proporció de fibra de polipropilè per al consum, ús domèstic i industrial a la Xina va ser del 5,00%, 34,00% i 61,00% respectivament. El 2014, la proporció de consum de drogues, ús domèstic i industrial era del 12,00%, 39,00% i 49,00%, respectivament. La demanda de fibra de polipropilè per al consum de drogues va ser menor, però l’increment va ser més gran i la demanda de fibra de polipropilè industrial va continuar ocupant la posició dominant.
2.2 Estat de l'aplicació de la fibra de polipropilè
(1) La demanda de fibra industrial de polipropilè és gran i el ràpid creixement de fibra de polipropilè per a la filtració, la separació i la construcció. El 2018, la indústria mundial representava aproximadament el 30,00% de la capacitat total de producció de seda de fibra de polipropilè i fibra de polipropilè de la indústria de polipropilè de 155.000 tones a la Xina el 2015, s’utilitza principalment a la xarxa de seguretat, cinturó industrial de condol, bossa flexible, geotèxtil, filtre industrial tela, cable, cable de fibra òptica, mànega contra incendis d'alta pressió, cinta transportadora, fil de cosir industrial, vela, bossa teixida de plàstic, etc; Els geotèxtils tenen un paper important en les modernes tecnologies de disseny i manteniment d’infraestructures, com ara la fixació, el drenatge, la protecció, l’aïllament i altres funcions diversificades, i s’espera que l’augment del rendiment anual arribi al 9,00%.
El 2017, la producció tèxtil de China&# 39 per a filtració i separació va ser d’1,3090 milions de tones, un 8,20% més que l’any anterior, cosa que la converteix en la categoria de més ràpid creixement de la indústria tèxtil industrial. El 2018, la fibra global de polipropilè utilitzada en la construcció va representar aproximadament el 14,00% del total de la fibra de polipropilè. A causa de les excel·lents propietats mecàniques i resistència química de la fibra de polipropilè, pot millorar significativament la resistència a l'esquerda i la resistència del formigó quan s'utilitza com a fibra de reforç del formigó.
El 2017, la Xina va produir 996.000 tones de geotextils, un 6,80% més que l’any anterior. La producció tèxtil per a la construcció és de 75,00 milions de tones, amb un augment del 7,00% respecte a l'any anterior. S'espera que la indústria de materials sintètics geotextils continuï creixent a un ritme mitjà de l'11,50% en el futur, cosa que comportarà una gran demanda del mercat per a la indústria de la fibra de polipropilè. El 2015, la capacitat de producció domèstica de fibra discontínua de polipropilè és d’uns 240 milions de tones, principalment utilitzades en l’àmbit industrial, per a la producció de teixits no teixits, materials sanitaris, materials de filtració, materials d’ompliment, interiors d’automoció, etc.
(2) El desenvolupament del tèxtil per a la llar civil és estable. El 2015, la capacitat de producció del filament de polipropilè ordinari és d’unes 52.000.000 de tones i la producció i les vendes són bàsicament equilibrades. S'utilitza principalment en indústries tradicionals, com ara cinturons d'equipatge, superfície d'equipatge i decoració. La capacitat de producció de PP-BCF a la Xina és d’uns 120 milions de t / a, cosa que representa el 70,00% de la capacitat de producció total de BCF, i el mercat de consum es concentra principalment en hotels, restaurants, edificis d’oficines i automòbils.
2.3 Estat tècnic de la fibra de polipropilè
2.3.1 Matèria primera de polipropilè
Amb el desenvolupament de catalitzadors de metalocè i tecnologia reguladora d’hidrogen, es pot controlar el pes molecular relatiu i la propietat de processament de la resina de polipropilè i es poden produir productes de resina de polipropilè amb distribució estreta i punt de fusió ajustable. El desenvolupament de nous catalitzadors de metalls de transició també ha realitzat la copolimerització del propilè amb alcohol etilè i altres monòmers polars per preparar polipropilè hidròfil amb grups hidroxils.
2.3.2 Fibra de polipropilè superfina
El desenvolupament de fibres de polipropilè fines i ultrafines ha estat promogut per l'avanç en la tecnologia de preparació de dits d'alta fusió, distribució estreta i resines de polipropilè de baixa fluctuació. Tot i això, la preparació de fibres de polipropilè ultrafí i fibres de polipropilè funcionals fins amb densitat lineal inferior a 0,55 dtex per filatura de fosa encara és un problema tècnic.
Actualment, l’electrospinning de solucions s’utilitza generalment per preparar fibres de nano-polipropilè, però els dissolvents nocius i l’eficiència de la filatura són sempre les limitacions del seu desenvolupament industrialitzador. El desenvolupament recent del mètode Zetta i el mètode de filat electrostàtic de fusió per superar la solució de filatura electrostàtica requereixen l’ús de dissolvent orgànic nociu, de baixa eficiència, pot estar al dispositiu existent de fusió / bufat de fusió per a la transformació tecnològica i realitzar el polímer multicomponent electrospinning el sistema de mescla, de baix cost i d’alta eficiència, és un esquema factible de producció industrialitzada de fibra superfina de polipropilè.
2.3.3 Fibres de polipropilè funcionals
La modificació funcional de la fibra de polipropilè és un mitjà important per ampliar el camp d’aplicació i augmentar el valor afegit dels productes de fibra de polipropilè.
Els mètodes existents, en primer lloc, donen un joc complet a les propietats intrínseces del polipropilè com a llum i calor, dotant la fibra de polipropilè de funcions antibacterianes i intel·ligents de regulació de la temperatura mitjançant la modificació de la barreja o la tecnologia de post-acabat, per tal de satisfer les seves necessitats d’aplicació en els camps de roba interior, roba tèrmica, roba a prova de fred i material mèdic. O mitjançant la filatura electrostàtica, la barreja d’agents de porus i la tecnologia de modificació de l’empelt superficial, la preparació de fibra de polipropilè ultrafina, porosa i funcionalitzada en superfície, milloren el rendiment d’absorció d’oli de la fibra de polipropilè.
El segon consisteix a suplir els defectes de rendiment de la fibra de polipropilè, utilitzant additius polars, tint de polipropilè ignífug i absorbent ultraviolat, propietats antiestàtiques, ignífugues i anti-ultraviolades de modificació.
2.3.4 Fibra de polipropilè amb finalitats tècniques
El rendiment del formigó armat amb fibra de polipropilè està limitat pel fet que la fibra de polipropilè no és hidròfila, la dispersió en formigó i la combinació amb formigó no són fortes. La dispersió i la unió de la fibra de polipropilè en el formigó es poden millorar significativament mitjançant la modificació hidrofílica de la superfície de la fibra de polipropilè o ajustant la morfologia i l’estructura de la fibra, i es poden millorar les propietats anticongelants i anti-esquerdes del formigó.
La investigació sobre formigó armat amb fibra de polipropilè es va dur a terme relativament tard a la Xina i va començar amb l’aplicació a gran escala de fibra de polipropilè en projectes de construcció domèstica. Actualment, la investigació se centra principalment en les propietats físiques i mecàniques del formigó armat amb fibra de polipropilè.
2.3.5 Tecnologia de regeneració de fibra de polipropilè
Els materials de rebuig en el procés de producció de filaments de polipropilè (com ara filaments de transició, etc.) es poden reciclar per produir filaments més foscos, però hi ha moltes impureses en el material de polipropilè renovable al mercat, per la qual cosa no es recomana utilitzar-lo per filament filat. La tecnologia de regeneració de polipropilè es centra principalment en la recuperació física i es desenvolupa gradualment cap a una recuperació d’alt valor.
Les bosses teixides anuals de residus de la Xina&# 39 prop de 300 milions de tones. Els residus de polipropilè tenen un gran estoc, una taxa de recuperació baixa i un malbaratament important de recursos. La tecnologia de regeneració física és senzilla en el procés i de baix cost, però el rendiment dels productes regenerats disminueix molt, de manera que no és adequat fabricar productes de polipropilè d’alta qualitat.
Recentment, Nextek ha desenvolupat una tecnologia per al reciclatge i purificació de polipropilè reciclat de qualitat alimentària, que es pot utilitzar per preparar materials de polipropilè de qualitat alimentària i mèdica, ampliant el camp d’aplicació. Tianjin Petrochemical Jinghua Co., Ltd. ha transformat el polipropilè reciclat per produir la fibra bàsica de polipropilè reciclat per infrarojos, que ha millorat la qualitat i el valor afegit de la fibra de polipropilè reciclada. La tecnologia de regeneració química és un mètode per produir polipropilè mitjançant craqueig catalític de residus de polipropilè per recuperar els monòmers i després la polimerització. A causa de l’elevat preu del catalitzador, la curta vida útil i la gran inversió en equips, el benefici de recuperació és molt baix i és difícil de popularitzar.
2.3.6 Tecnologia d'equips de fibra de polipropilè
Amb el progrés tecnològic i el desenvolupament d’equips de la indústria de les fibres químiques, la tecnologia de filat de fibra de polipropilè s’ha desenvolupat gradualment des de la tecnologia tradicional de processos en dos passos a velocitat de filat baixa i fins a la tecnologia de procés de filat d’alta velocitat i un pas. La tecnologia de filat en un sol pas amb filament totalment orientat (FDY) té les característiques d’un procés curt, poca ocupació, alta resistència i alta eficiència. La majoria de les empreses han utilitzat equips de procés de filat en un pas FDY de control automàtic.
La tecnologia de filat d’un sol pas FPP de polipropilè domèstic s’ha tornat cada cop més madura després de dècades de desenvolupament, i els equips de filatura corresponents s’han importat originalment dels Estats Units i Alemanya, convertits en equips domèstics. No obstant això, hi ha una certa bretxa entre els equips de filatura de China&# 39 i els equips de filatura avançats estrangers. La configuració, el nivell tècnic i l’eficiència en costos de l’equip domèstic són encara inferiors a les dels equips estrangers.
3. Pensar en el desenvolupament de la fibra de polipropilè
El monopoli a llarg termini de les matèries primeres de fibra de polipropilè es trencarà, mostrant l'impuls del desenvolupament de la fibra de polièster. Durant molt de temps, la matèria primera de fibra de polipropilè a la Xina està monopolitzada per l’oligopoli i el subministrament està relativament concentrat. Al mateix temps, la tecnologia de producció de fibra de polipropilè de la Xina&# 39, a nivell d’equips i a l’exterior, presenta molts buits. Aquest tipus de matèria primera de producció d’oligopoli nacional, patró tecnològic de monopoli d’empreses estrangeres, que resulta en el desenvolupament de la indústria de la fibra de polipropilè de la Xina&# 39, és limitada, la divisió internacional del treball no s’incrementa, sinó que disminueix.
Amb la política de la indústria del polipropilè per relaxar-se, el desenvolupament diversificat de les empreses productores de polipropilè, especialment les privades, amb una velocitat de refinament més ràpida, està obligat a digerir olefines, a accelerar el creixement de la producció de polipropilè, entre les empreses productores de polipropilè esdevindrà una competència cada vegada més ferotge el nou desenvolupament de matèries primeres de polipropilè, per ampliar encara més la producció, reduir els costos de producció, proporciona les bases per al desenvolupament d’un nou tipus de fibra de polipropilè. A partir de l'estat d'aplicació de la fibra de polipropilè, fibra de polipropilè en l'àmbit industrial de major demanda.
Amb l’avanç de&nacional;&One Belt And One Road quot; iniciativa i la implementació de projectes de construcció d’infraestructures, la demanda de fibra industrial per a enginyeria bàsica augmentarà molt. Hi ha molts entorns geogràfics i climàtics extrems com el permafrost, els sòls salins-alcalins, els terrenys arenosos i les baixes temperatures al llarg del" One Belt And One Road" recorregut, mentre que la fibra de polipropilè té una calor, fred i resistència excel·lents
font: HUa Xian Tou Tiao
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NTEwNTY5OA== amp GG; mid = 2659304455 amp GG; idx = 4 amp GG; sn = bd036014f0027e23c938efc35c600922& amp; escena = 1& Srcid = 0318Gy2dnNiGN175wZzcked9& sharer_sharetime = 1616051586194& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = Aa8uCab2slEVV5YIG5C8w0Q % 3D& pass_ticket = 8nalR9a8wLPygQSsk64afUMvAlIeCZS3532Pjg7bpW7ro1A8DG5qIWaYfIGMAey1& wx_header = 0 # rd