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世界工业长丝制造技术及应用市场展望(for 尤夫)2015-5 (I)
主要特征参数 熔点 110~180℃ 水或碱液溶解 DEG 含量 1~2% 加压阳离子可染 常压阳离子可染 亲水、抗静电 亲水、阴离子可染 LOI 大于 30% 收缩率大于 30% 伸长恢复率 100% 改善流动性能
主要纤维品种 皮芯复合、热粘 海岛超细纤维 直接纺长丝改善染色 直接纺染色改性长丝 直接纺染色改性长丝 亲水、导湿纤维 亲水、阴离子可染纤维 直接纺长丝、短纤维 复合纤维 弹性纤维 并列复合纤维
NPG 新戊二醇 SIPE 间苯二甲酸磺酸钠
DEG 二甘醇 PEG 聚乙二醇 PA6 己内酰胺低聚物
CEPPA DDP 磷系阻燃剂 CHDM 环己烷二甲醇 PTMG 聚丁二醇(聚四氢呋喃)
聚酯改性添加剂和改性方式
添加剂、物 蒙脱土 硫酸钡 苯乙烯噁唑类 三嗪类 超细钛白粉 聚酰胺类 萘二元酸类 有机染料 无机颜料 金属氧化物 离聚物 超细氧化硅 多元醇类 聚萘类 聚芳酯类 有机磷类 ● ● ● ● ● 钛烷、硅烷 钛烷、硅烷 ● ● ● ● ● 磷酸、磷酸钾类 抗氧化剂 分散剂、稳定剂 钛酸酯、硅烷 磷酸钾类 原位聚合 ● ● ● ● ● ● ● ● 共聚 母粒 ● ● 同系共混 异系共混 主要作用 阻燃 提高强度 耐老化 耐老化 提高强度 降低成本 耐老化 有色 有色 功能性 功能性 提高强度 提高强度 降低成本 提高强度 阻燃
优良
Solvent Green 3
Solvent Violet 13
预活化丝
纤维表面“涂层” 乳液包括环氧树脂和丙三醇 环氧端与COOH接枝 接枝反应温度是研究重点
接枝反应时间是关键
解决部分后处理环保问题 纤维主要用于:
橡胶粘合布
帘子布 涂层布 复合材料骨架
耐老化
耐光老化★
尤其紫外线
耐水解老化★ 端羧基对老化的“贡献” 耐热老化★ 受热松弛和蠕变 纤维重组结构 封堵端基 添加改性剂
应用领域 轮胎帘子线 吊装带、缝纫线、编织网等 绳索等 安全气囊 编织物 总计 聚酰胺纤维% 22 4 2 3.5 11 42.5 聚酯纤维% 28 7 10 0.5 12 57.5 合计% 50 11 12 4 23 100
聚酯工业丝的种类和应用领域
工业丝生产工艺步骤示意图 聚合 切片 固相增粘 纺丝 单丝 工业丝
聚酯PET工业丝约为250万吨
产业用领域已经成为发展迅速,关注度 很高的产业集群 聚酯合成、聚酯纤维的技术和新产品开 发已经备受关注,发展迅速。
全球纺织纤维需求及趋势
2013-2014年全球纺织纤维统计(万吨)
源自Fiber Organon June 2014
2013-2014年全球聚酯纤维分布
蒙脱土(Montmorillonite)又名胶 岭石、微晶高岭石,一种硅酸盐的
天然矿物,为膨润土矿的主要矿物
组分。含Al、Mg、SiO。单斜晶系, 多位微晶,集合体呈土状、球粒等 状。白色微带浅灰色,加水后其体 积可膨胀数倍,并变成糊状物。受 热脱水后体积收缩。具有很强的吸 附能力和阳离子交换性能,主要产 于火山凝灰岩的风化壳中。蒙脱土 (包括钙基、钠基、钠-钙基、镁基 蒙脱土)经剥片分散、提纯改型、
2014年全球聚酯产品消费统计
2014年全球工业用长纤维消费统计 (万吨)
聚酯纤维:PET PEN 聚酰胺纤维:PA6 PA66 天然纤维: 棉纱 麻线 无机纤维:玄武岩纤维 玻璃纤维 钢丝 碳纤维 高性能有机纤维:聚芳香胺 聚芳酯 超高分子量聚乙烯 聚乙烯醇 聚酚醛 PBO
全球聚酰胺、聚酯纤维产业用市场分布
共混可常温、常压染色基团 共聚可染色基团
纤维表面处理技术
提高润滑性能 提高抗静电性能 提高抱合能力
表面接枝反应
封闭表面活性基团
阻燃、抗菌、拒水
纤维后整理技术
熔体内添加助结晶物
高倍拉伸
高温紧张热定型 预活化技术AA 复合材料技术 环保技术 工业丝染色技术 涂层技术 耐老化技术
工业丝产品开发
生物化工的成本主要在于精制工序
目前生物基EG已经超过100万吨 生物基PDO已经工业化生产,用于
生产新聚酯PTT
呋喃二酸的生物来源获得工业化后, 可生产100%生物基聚酯 可生物降解聚酯是当今研发的重点 大部分生物基原料可以在现有的聚 酯装置应用生产
生物基聚酯技术
生物基聚酯技术
有效降低反应温度,减少副反应
采用非重金属为催化剂工业化生产 PET全球为:美国伊士曼、美国威 尔曼、日本帝人、上海石化
常见钛系催化剂(聚酯)
钛酸四乙酯
钛酸四丙酯、钛酸四异丙酯
钛酸四异丁酯
钛酸四丁酯
乙二醇钛
纳米二氧化钛
钛系催化剂技术
Sb:锑系催化剂
Ti:钛系催化剂
Ti+HIV:钛系催化剂生产高黏度聚酯
Solvent Red 135
直接纺在线添加纺丝
O N N
CH3
Solvent Blue 104
熔体的端羧基比较高 采用有机染料 染色短纤维混合配色 熔体DEG含量比较高 需要较低的Sb含量
H O N
Solvent Orange 60
O OH
O H
N
O H N
相对无机颜料,纤维物理机械性能
CH3
CH3
PIA 间苯二甲酸
改性聚酯简称 LM-PET WS-PET D-PET CDP ECDP H-PET H-PET、PEAT FR-PET HS-PET E-PET LOW-IV PET
主要功能 降低 PET 熔点 热水、弱碱液溶解 改善分散染料染色 阳离子染料可染 常压阳离子可染 亲水性 PET 亲水、阴离子可染 磷系阻燃 PET 高收缩 高弹性 低黏度
O CH3
乙烯基三甲氧基硅烷
H3 C
O
O KO P OK O
O P OK O
O P OK OK
三聚磷酸钾
商品名:Irganox1010
通用名:抗氧剂1010 化学名:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酸]季戊四醇酯 能有效地防止聚合物材料在长期老化过 程中的热氧化降解,同时也是一种高效 的加工稳定剂,能改善聚合物材料在高
PX-PTA-PET一体化聚酯技术
钛系催化剂
MTR-熔体至树脂聚酯技术
伊文达-费休两釜短流程
熔融切粒能耗低 切片可预结晶并脱醛
IV 0.5~0.9
可生产PET、PBT、PTT 可生产TPEE、Co-PET 已经形成~400万吨能力 后续还可直接制BoPET
大型连续化聚酯工程技术
细旦工业丝
纤维均匀性高 纤维的热收缩低 极少毛丝 良好的纺纱性能 主要产品: 包芯纱缝纫线 缝纫线 薄型织物 过滤网 高密度织物
高强聚酯工业丝具有与 尼龙66 几乎相同的力学热 学性能, 也具有强力高、伸 缩性能好等特点, 其熔点 258℃与尼龙66 的260℃几 乎一样,而产品销售价格仅 为尼龙66的50~70%,欧洲 功能纤维公司已经开发了聚 酯纤维系列的汽车安全气囊 的织物原料。
大容量-柔性化Zimmer聚酯技术
熔体改性技术
原位聚合 In Situ Polymerization
多单体共聚 Co-Polymerization
聚合物共混 Polymer Blend 有机-无机共混 Master Batches
熔体改性聚酯技术
聚酯改性共聚单体以及主要功能
添加单体 PIA NPG PIA SIPE DEG SIPE SIPE PEG PEG PA6 CEPPA DDP CHDM PTMG PIA DEG
原料消耗相对固相增粘降低45%
长期运行稳定待考验
聚酯改性值得关注
切片熔融 熔体增粘 熔融纺丝 冷却成型 拉伸定型
卷绕
工业丝在线控制技术
毛丝检测 智能化品种切换 智能化丝并长度检测、控制 智能化配色 自动分拣储存 纤维表面处理的智能化
在线改性直接纺聚酯技术
Chip
UFPP
M
ADD
Easter
聚合
液相增粘
纺丝
单丝
工业丝
聚合
普通黏度
纺丝
工业丝
再生切片
液相增粘
纺丝
工业丝
高性能纤维比较
中国聚酯工业丝产能分布
(万吨)
3.7
1.2
1.2
8 60
15
110
1.2
1.2
工业丝制造及产品开发
钛系催化剂技术
锑是重金属,长期接触对人体有害 锑矿开采对环境造成不可逆影响 催化剂锑残留在聚酯PET内,含量 超过200PPM,钛系5~15PPM PET中的可视杂质主要来自于被还 原的Sb 采用钛系催化剂提高PET的洁净度 欧盟限制合成纤维内的重金属含量 钛系催化剂可以在酯化时加入,可
超细分级、特殊有机复合,平均晶
片厚度小于25nm,可做漂白剂、吸 附剂填充剂,被称为“万能材料”。
部分分散剂
CH3 H3C H2 C H2 C CH3 O O Ti H3C O C H2 C CH3
14
14
CH3
O CH CH3 CH3
三异硬酸酯钛酸异丙酯
14
O
H3 C
O Si
H C
CH2
二釜技术 PET H-IV PET Co-PET PBT PBST APET
布勒集团CC-PET聚酯技术
布勒集团-高效的固相增黏聚酯技术
生物基原料-聚酯技术
利用细菌发酵等方法得到二元醇或 二元酸 技术核心是寻找高效、精准的细菌 生物生物化工反应相对温和(与人 体温相当),但与石油化工相比副 产物较多