纺粘无纺布专用聚酯切片的开发

2019-09-10王建军

石油研究 2019年2期

关键词：织造布聚酯无纺布

王建军

摘要：介绍近几年国内外无纺布领域产业概况及应用，以及在中国石化天津分公司100kt/a的连续聚合生产线上开发生产纺粘无纺布专用聚酯切片情况。

关键词：聚酯纺粘无纺布

1 近年来国内非织造布产业概况

1.1 产业规模

2010～2018年，产量由176万吨增长到508万吨，年均增长14%。

产业规模呈稳定增长态势，特别是近几年的新企业通过上规模使企业快速发展。据2016年的统计数据，实际产量超过1万吨的企业数量已达到六十多家。

中国非织造布的主要生产地集中在东部沿海地区如山东、河北、浙江、江苏、广东、福建等地。北方非织造布产品市场应用主要在土工、建筑、卫生材料等领域；南方非织造布产品市场应用主要在过滤、包装、医疗、卫生材料等领域。

1.2产业结构

据中国纺织工业联合会、中国产业用纺织品行业协会的数据统计，目前不同工艺的非织造布产量结构如下图：其中纺粘法非织造布的产量占总产量的近一半；针刺法非织造布占比为23%，水刺非织造布占比为10%。

图1 不同工艺的非织造布产量比例

“十二五”期间产量占比49%的纺粘非织造布的产品结构发生了较大的变化。普通PP纺粘的产量比重降低了近11个百分点，而PET纺粘的比重增加了4个百分点。

2. 北美地区及欧洲非织造布产业概况

2.1 北美地区非织造布市场

北美地区非织造布市场近十多年来从供给和需求两方面来看均呈现增长态势。非织造布行业分类标准规范为两大类：按终端应用和按照工艺流程来分。按终端应用分为用即弃产品和耐久性纺织品；按照工艺流程分为纺熔、干法成网、湿法成网、气流成网。

自1990年以来，美国GDP年平均增长率为2.4%。同期美国非织造布产能投资年平均增长率为5.4%。非织造布中一次性卫生用品按重量计占比65%，按面积计占比85%。

2.2欧洲非织造布工业的发展

近几年来，欧洲非织造布工业保持强劲增长。非织造布产品的重量和面积持续增长，产品的平均克重持续降低。非织造布主要应用于汽车用轻量化织物、土工布、水过滤、农作物覆盖、个人卫生用品等方面。欧洲从可持续发展理念上更加注重原材料和废弃物的管理。

非织造布工业继续依赖石化产业，同时生物基材料的应用也在增长，如聚乳酸PLA、生物基PET、生物基PA、生物基PTT等，其增长受限于产能、成本和替代物竞争。

3 国内非织造布的应用

3.1据中国产业用纺织品行业协会数据，非织造布已经成为健康、环保、基建、工业、农业、交通等领域内不可或缺的材料，影响并改变了我们的生活和生产方式。

3.2 PET纺粘非织造布市场仍处于快速上升期

纺粘长丝聚酯胎基布以其优良的性能和高性价比受到防水材料用户的追捧，仅用了4年时间使用PET产量就翻了一番，在纺粘布总产量中所占比例由7%提高到11%，形成较大的飞跃。

当前，国家加大环境治理力度使得对空气过滤、水过滤、化学品过滤的需求增加，促使PET纺粘非织造布生产厂增加市场供应，成为PET滤材增长的驱动力。

4 纺粘无纺布专用聚酯切片的开发

4.1 中国石化天津分公司聚酯装置概况

天津石化20万t/a聚酯装置引进德国吉玛技术，共有两条生产线。以精对苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）为原料，连续生产聚酯熔体（PET）。吉玛工艺是经典的五釜流程，由两个酯化釜，三个缩聚釜组成。按照初始设计，现有聚酯生产线是生产纤维级半消光聚酯，常规产品的特性粘度范围在0.650～0.680dl/g 。

具體生产流程为：

浆料调制 → 酯化 → 预缩聚 → 终缩聚 → 切粒 → 包装

4.2 无纺布专用聚酯切片开发工艺试验

4.2.1原料

原料PTA、EG均为天津分公司自产。

PTA指标：平均粒径145～190μm；对羧基苯甲醛≤25mg/kg；对甲基苯甲酸≤150mg/kg。

4.2.2三剂

消光剂采用国产纤维级TiO2 ；

催化剂为乙二醇锑，白色结晶粉末，厂家为洛阳海惠新材料股份有限公司。其指标为：锑55～58%、氯化物≤0.01%、硫酸盐≤0.01%、铁≤0.001%、砷≤0.0015%、铅≤0.001%。

4.2.3工艺过程控制

稳定控制酯化、缩聚温度，在保证粘度的前提下，适当提高缩聚搅拌、真空，提高酯化EG摩尔比。通过采取以上措施，酯化及缩聚工艺过程平稳，中间产品各项质量指标稳定可控。

4.2.4切片产品质量