Меню Рубрики

Установка по производству полиэфирного волокна

Производство полиэфирных волокон в мире и России в 2013 году

Поскольку в последнее время понятие полиэтилентерефталат (ПЭТ) все больше ассоциируется с производством бутылей и другой упаковочной тары, сегодня уместно напомнить, что своим появлением на свет более 70 лет назад ПЭТ обязан прежде всего волоконным (а не бутылочным) корням.

Поскольку в последнее время понятие полиэтилентерефталат (ПЭТ) все больше ассоциируется с производством бутылей и другой упаковочной тары, сегодня уместно напомнить, что своим появлением на свет более 70 лет назад ПЭТ обязан прежде всего волоконным (а не бутылочным) корням, что в конце 40-х — начале 50-х готов прошлого столетия он стал, вслед за нейлоном, вторым волокнообразующим полимером, на базе которых были созданы крупнейшие в мире мощности по производству синтетических волокон различного назначения, занимающих ныне около 60% мирового рынка текстильного сырья (рис 1), на анализе которого в 2013 г мы останавливались ранее.

Внутри этого рынка безраздельно господствуют полиэфирные (ПЭФ) волокна, получаемые преимущественно на основе ПЭТ (не менее 85% от состава) или его сополимеров (не более 15%), доля которых (46,7 млн т в 2013 г) превышает половину всего мирового производства текстильных волокон, а точнее 51,3% (табл 1). И в этом балансе преобладают ПЭФ комплексные (текстильные, технические, мононити) нити (31,3 млн т); объем производства штапельного волокна и жгута в 2013 г составил 15,4 млн т, а прирост относительно 2012 г — соответственно 8% и 2%. Столь высокий прирост, кстати, продолжается на протяжении последних десятилетий. И что очень важно, что этому не мешают (пожалуй, кроме России) отвлекаемые на растущее производство бутылок из ПЭТ технические и сырьевые ресурсы.

Мировое производство текстильных волокон в 2013 году

Вид волокна

Синтетические волокна в т.ч.:

Полиэфирная комплексная нить

Полиэфирное штапельное волокно

Полиамидные комплексные нити

Полиамидное штапельное волокно

Полиакрилонитрильное штапельное волокно

Полипропиленовые комплексные нити 1

Полипропиленовое штапельное волокно

Другие синтетические волокна 2

1. исключая спанбонд, мелтблаун, ленты, ремни и т.п.

2. включая спандекс-эластан, арамидные, ПТФЭ и др. волокна

3. исключая ацетатный сигаретный жгут и волокно лиоцелл

По оценке «PCI Consulting Groupp» в 2012 г в мире произведено 65 млн т ПЭТ, в т.ч. из него 44 млн т волокна (68%), 18 млн т (28%) пищевого гранулята для бутылок и 3 млн т (4%) пленки при среднем ежегодном приросте 5 — 6% за предыдущие 10 лет. В мировом производстве химических волокон, согласно рис 2, ПЭФ заметно преобладают — почти три четверти от общего объема, оставив далеко позади целлюлозные (Целл.), полиамидные (ПА), полипропиленовые (ПП), полиакрилонитрильные (ПАН) и другие.

Эта ситуация наверняка сохранится и в будущем, когда, например, к 2030 г потребление всех видов волокон на душу населения превысит 1 пуд, а на каждого жителя планеты должно приходиться около 9 кг. ПЭФ волокон. Но тогда ПЭТа может не хватить для бутылок и их придется делать из ПП или иных полимеров, а лучше — вернуться к стеклу или картону.

Далеко не одинаково идет развитие ПЭФ в отдельных регионах мира (табл 2). В 2013 г отмечено заметное падение производства в Западной и Восточной Европе (соответственно на 4% и5%), Ю.Корее (-4%) и Японии (-8%). Наибольший прирост показали Китай, Мексика, другие страны Азии (+9%) и, что удивительно, США (+5%), поскольку в последние годы там наблюдался спад.

Мировое производство синтетических волокон в 2013 г. по регионам

Виды волокон

Полиэфирные

Полиолефиновые 1

Полиамидные

Полиакрилонитрильные

1. исключая спанбонд, мелтблаун, ленты и ремни

Читайте также:  Установка ubuntu desktop raid

2. в основном Индонезия, Тайланд, Пакистан, Малазия, Вьетнам, Бангладеш

3. в основном Иран, Египет, Израиль, Саудовская Аравия, Южная Африка

Безусловным лидером по ПЭФ волокнам является Китай, на долю которого приходится 72% от их мирового производства (табл 3), а в целом по азиатскому региону — около 90%.

Производство химических волокон в Китае в 2013 году

Виды волокон

Полиэфирная комплексная нить

Полиэфирное штапельное волокно

Полиамидные комплексные нити

Полиамидное штапельное волокно

Полиакрилонитрильное штапельное волокно

Полипропиленовые комплексные нити

Полипропиленовое штапельное волокно

Другие синтетические волокна

Все 10 крупнейших производителей ПЭФ волокон (по состоянию на нынешний год) находятся в этом регионе, а 7 из них, как видно из табл 4, в Китае.

Крупнейшие мировые производители полиэфирных волокон (по состоянию на 2014 год)

Мощность, тыс.т. в год

В США в 2013 г практически по всем ассортиментам ПЭФ волокон, кроме текстильных нитей, наблюдался прирост выпуска, особенно по коврому жгутику BCF (+14,4%), что говорит о переориентации в ковровой индустрии в стране на ПЭФ сырье, где долгие годы господствовали тафтинговые изделия из ПА66 (найлона). Импорт ПЭФ сырья, за исключением штапельного волокна, также вырос в СШАна 7% (табл 5).

Полиэфирные волокна в США в 2013 году

Ассортимент

Производство

Штапельное волокно и жгут

Источник Fiber Organon, March 2014

В Германии, в отличие от предыдущего периода и большинства стран Западной Европы, 2013 г отмечен позитивной ситуацией с химическими волокнами в целом, и с ПЭФ, в частности (табл 6) — рост производства последних на 4%, экспорта и импорта — соответственно на 6% и 1%. А в Японии — очередной спад, как по выпуску ПЭФ комплексных нитей (-9,4%), так и по штапельному волокну (-5,7%).

Промышленность химических волокон в Германии в 2013 году

Виды деятельности

Производство волокон (тыс. т.), в т.ч.

Продажа химических волокон (млрд. €)

Примечание: 1. полипропиленовые, спандекс, полисульфоновые и др.

В ближайшие пару лет планируется дальнейшее расширение мировых мощностей по ПЭФ: их прирост по комплексным нитям и штапельному волокну с 2014 по 2015 г примерно одинаков — на 2 млн т, при этом также близок уровень загрузки мощностей — чуть более 70%.

Упомянутый выше рост мощностей по ПЭТ и волокнам на его основе сопровождается, естественно, наращиванием сырьевой базы — параксилола (ПК), терефталевой кислоты (ТФК), моноэтиленгликоля (МЭГ), и, как видно из рис 3, это происходит довольно интенсивно. В период 2008 — 2010 г ежегодный прирост мощностей по производству ПК характеризовался двузначной цифрой. Начиная с 2010 г инвестиционный климат в этой области несколько охладел. В 2012 г мировые мощности выросли лишь на 2,8%. С 2013 г, согласно той же иллюстрации, прирост мощностей значительно увеличивается вплоть до 2016 г за счет крупных инвестиций в Среднем Востоке, Китае и др. странах Азии.

Более рельефно выглядит рост мировых мощностей производства ТФК, который отмечен в регионах Европы, Южной Америки и Азии. Благодаря азиатскому в 2012 г он оказался довольно высоким, равным 14,8%. Кроме того, ожидается дополнительное расширение рынка ТФК на 1,3 млн т/г на территории Португалии и Бразилии.

Прирост мощностей по МЭГу, исходя из рис 3, начиная с 2010 г распределен более равномерно, дополнительные появились только в Китае, где вступили в строй два завода в провинции Хенан, увеличив ежегодную мировую мощность на 0,9%. Однако, для запланированного роста производства ПЭТ на 1 млн т необходимо повышение коэффициента загрузки мощности МЭГ. Для обеспечения прироста мощностей по ПЭФ волокнам в последующие 4 года при средних темпах 8,5% в год Китаю потребуется строительство новых заводов МЭГ, а без них в ближайшее время реальным остается импорт МЭГ из стран Ближнего и Среднего Востока.

Читайте также:  Установка кухонного доводчика на петли

Вопросы технологии и применения ПЭФ волокон в силу их сегодняшнего многообразия и научно-технической глубины не могут быть рассмотрены в столь коротком сообщении. Обратим лишь внимание на то, что современные предприятия по выпуску ПЭФ волокон оснащаются, как правило, непрерывными двустадийными линиями синтеза ПЭТ производительностью до 1000 т в сутки, с прямым формованием не только штапельного волокна на агрегатах 200 — 250 т/сутки, но и текстильных и технических нитей, в т.ч. для шинного корда.

Перспективной крупнотоннажной продукцией на основе ПЭФ волокна остаются разнообразные нетканые материалы (НМ), поглотившие практически все сферы современного хозяйства. В табл 7 на примере Западной Европы — подтверждение вышесказанному. Ассортимент ПЭФ штапельного волокна, преимущественно для кардинга, чрезвычайно велик — от 1,1 до 38 дтекс, длина резки — от 3 до 150 мм, т.е. помимо использования в чистом виде охватывает весь смесовой набор с хлопком, шерстью, льном и т.п., тем самым значительно расширяя и без того богатую номенклатуру применения НМ: от гигиены и медицины до геотекстиля и автомобилестроения.

Ассортимент полиэфирного штапельного волокна в Западной Европе для нетканых материалов в 2013 году

Производитель (Фирма, страна)

источник

Линия для производства полиэфирного волокна

Производство полиэфирного волокна – это достаточно сложный многоуровневый технологический процесс. Основным сырьем для производства волокна является первичный гранулят и вторичные ПЭТ флексы, полученные путем переработки бутылок из полиэтилентерефталата. ПЭТ плавят при 280-320 °С в экструдерах, производительность которых достигает 1-15 кг/мин.Расплав от одного экструдера распределяется в зависимости от тонины формуемой нити на 20-100 фильер (число отверстий в фильерах при формовании волокон 100-2000, техн. нитей-140-280, текстильных-8-80; диаметр отверстий фильеры 0,2-0,6 мм). Струйки расплава, выходящие из фильеры, интенсивно охлаждаются воздухом в специальной шахте машины формования и затвердевают. Кол-во фильер в одной шахте колеблется от 1 до 16. С целью снятия электростатичических зарядов, улучшения фрикционных свойств волокно обрабатывают замасливателями. Затем оно поступает на приемное устройство, конструкция и скорость которого зависят от вида вырабатываемой продукции.

Резаное волокно и жгут производят прямым формованием с последующей переработкой на специальном агрегате. Сформованные нити, выходящие из 20-50 фильер, объединяются в жгутик, который со скоростью 800-1800 м/мин принимают в контейнер (200-2500 кг жгута). Затем из 20-40 контейнеров собирается общий жгут, подвергаемый последовательно операциям: 1) ориентационному вытягиванию (в 3,0-4,5 раза), осуществляемому в одну или две ступени в паровой либо воздушной камере при 120-180°С со скоростью 100-350 м/мин, и стабилизации удлинения при растяжении 2-4% и т-ре 200-220 °С; 2) гофрированию, после чего жгут приобретает извитость (3-6 извитков на 1 см); 3) термообработке в течение 15-20 мин при 110-140°С (жгут сушится и фиксируются извитки; волокно при этом усаживается на 15-18%); 4) охлаждению; 5) антистатической обработке. Затем жгут режут, получая волокно, или направляют в жгутоукладчик. Резаные волокна (хлопкового типа длиной 34-40 мм, линейной плотн. 1,1-1,7 дтекс; шерстяного, льняного и мехового типов длиной 60-120 мм, линейной плотн. 3,3-20 дтекс) прессуют в кипы.

Для постановки такого производства есть много определенных требований к помещению, коммуникациям, местоположению сырьевой базы и пр. Создается индивидуальный проект для каждого Заказчика, учитывая требования, пожелания и технические возможности. Производительность линии от 3-50 тыс. тонн в год. Она оснащена машинами и агрегатами, включающими в себя передовые и инновационные технологии. Линия имеет высокий уровень автоматизации, управляется высококачественными компьютерными системами ведущих европейских стран.

Читайте также:  Установка датчика движения для одной комнаты

Виды полиэфирного волокна:

1. Согласно физических свойств: нормальный тип, высокой прочности.
2. Согласно последующей обработки / состава технологической линии: хлопковый тип, шерстяной тип, тонкие (малой линейной плотности) волокна.
3. Согласно применения: использование при шитье одежды, в качестве наполнителя, декоративное и промышленное использование.
4. Согласно функций: окрашенные, поглощающие влагу, негорючие, антипилинговые и антистатические волокна, силиконизированные.
5. Согласно вида сечения волокна: полные (твердые), полые и неправильной формы.

Технологический процесс линии прядения полиэфирного волокна

Сырье (отходы ПЭТ в виде чипсов, бутылочных флэксов или волокнистых материалов) Сушка Экструзия Фильтрация Образование трубообразной заготовки из расплава Прядение нитей расплава Прохождение фильеры Закалка (охлаждение) Обработка замасливателем Натяжение и вытяжка Подача Загрузка в контейнеры для сбора жгута

Спецификация линии:
1. Конечный продукт 0,89-1,67 дтекс
2. Шаг прядения: 550 мм, 650 мм
3. Диаметр фильеры: 328 мм
4. Скорость прядения: машинная – 400-1500 м/мин, технологическая 500-1300 м/мин
5. Тип охлаждения: изнутри к внешней стороне, снаружи к внутренней стороне
Производительность:
(для линии с типом охлаждения: снаружи к внутренней стороне, 1,56дтекс, № отверстий фильеры 3064, скорость 1150 м/мин, общее рабочее время 8000 ч, многократная вытяжка 3,5, эффективность линии 0,96)

Позиций прядения 6 8 12 16 18 24
Годовая производительность (т) 5300 7000 10000 14000 15900 21200

(для линии с типом охлаждения: изнутри к внешней стороне, 1,56дтекс, № отверстий фильеры 4984, скорость 1150 м/мин, общее рабочее время 8000 ч, многократная вытяжка 3,5, эффективность линии 0,96)

Позиций прядения 12 18 24 32 36
Годовая производительность (т) 17000 25000 34000 45000 50000

Технологический процесс линии обработки полиэфирного волокна для придания необходимых физико-механических характеристик

Годовая производительность линии обработки составляет 5000-25000 т/год нормальных волокон и волокон высокой прочности. Отжиг волокна может осуществляться посредством нагрева пара или горячим маслом.

Процесс производства полого волокна

Шпулярник Верхняя роликовая конструкция Нижняя роликовая конструкция Роликовая машина Промасленный резервуар Первая вытяжная установка Камера вытягивания в растворе Вторая вытяжная установка Камера вытягивания паром Третья вытяжная установка Накопитель Конструкция натяжения Камера предварительного нагрева паром Аппарат для придания извитости Укладчик жгута Роликовая конструкция Устройство заключительной отделки Отбор и конструкция натяжения Резка жгута Антистатическая обработка Тепловая сушка для уменьшения напряжения в волокне Система подъема плит цепная Пресс для упаковки кип

Процесс производства полного (твердого) волокна

Шпулярник Верхняя роликовая конструкция Нижняя роликовая конструкция Роликовая машина Промасленный резервуар Первая вытяжная установка Камера вытягивания в растворе Вторая вытяжная установка Камера вытягивания паром Третья вытяжная установка Накопитель Конструкция натяжения Камера предварительного нагрева паром Аппарат для придания извитости Распределитель (укладчик) жгута Тепловая сушка для уменьшения напряжения в волокне Забор и конструкция натяжения Резка жгута Система подъема плит цепная Пресс для упаковки кип

Процесс производства полного (твердого) волокна высокой прочности

Шпулярник Верхняя роликовая конструкция Нижняя роликовая конструкция Роликовая машина Промасленный резервуар Первая вытяжная установка Камера вытягивания в растворе Вторая вытяжная установка Камера вытягивания паром Устройство отжига Аппарат охлаждения жгута Третья вытяжная установка Накопитель Конструкция натяжения Камера предварительного нагрева паром Аппарат для придания извитости Распределитель (укладчик) жгута Тепловая сушка для уменьшения напряжения в волокне Забор и конструкция натяжения Резка жгута Система подъема плит цепная Пресс для упаковки кип

источник

Добавить комментарий