紡粘無紡布專用聚酯切片的開發

王建軍

摘要：介紹近幾年國內外無紡布領域產業概況及應用，以及在中國石化天津分公司100kt/a的連續聚合生產線上開發生產紡粘無紡布專用聚酯切片情況。

關鍵詞：聚酯 紡粘無紡布

1 近年來國內非織造布產業概況

1.1 產業規模

2010～2018年，產量由176萬噸增長到508萬噸，年均增長14%。

產業規模呈穩定增長態勢，特別是近幾年的新企業通過上規模使企業快速發展。據2016年的統計數據，實際產量超過1萬噸的企業數量已達到六十多家。

中國非織造布的主要生產地集中在東部沿海地區如山東、河北、浙江、江蘇、廣東、福建等地。北方非織造布產品市場應用主要在土工、建筑、衛生材料等領域；南方非織造布產品市場應用主要在過濾、包裝、醫療、衛生材料等領域。

1.2產業結構

據中國紡織工業聯合會、中國產業用紡織品行業協會的數據統計，目前不同工藝的非織造布產量結構如下圖：其中紡粘法非織造布的產量占總產量的近一半；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量比例

“十二五”期間產量占比49%的紡粘非織造布的產品結構發生了較大的變化。普通PP紡粘的產量比重降低了近11個百分點，而PET紡粘的比重增加了4個百分點。

2. 北美地區及歐洲非織造布產業概況

2.1 北美地區非織造布市場

北美地區非織造布市場近十多年來從供給和需求兩方面來看均呈現增長態勢。非織造布行業分類標準規范為兩大類：按終端應用和按照工藝流程來分。按終端應用分為 用即棄產品 和 耐久性紡織品 ；按照工藝流程分為紡熔、干法成網、濕法成網、氣流成網。

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能投資年平均增長率為5.4%。非織造布中一次性衛生用品按重量計占比65%，按面積計占比85%。

2.2歐洲非織造布工業的發展

近幾年來，歐洲非織造布工業保持強勁增長。非織造布產品的重量和面積持續增長，產品的平均克重持續降低。非織造布主要應用于汽車用輕量化織物、土工布、水過濾、農作物覆蓋、個人衛生用品等方面。歐洲從可持續發展理念上更加注重原材料和廢棄物的管理。

非織造布工業繼續依賴石化產業，同時生物基材料的應用也在增長，如聚乳酸PLA、生物基PET、生物基PA、生物基PTT等，其增長受限于產能、成本和替代物競爭。

3 國內非織造布的應用

3.1據中國產業用紡織品行業協會數據，非織造布已經成為健康、環保、基建、工業、農業、交通等領域內不可或缺的材料，影響并改變了我們的生活和生產方式。

3.2 PET紡粘非織造布市場仍處于快速上升期

紡粘長絲聚酯胎基布以其優良的性能和高性價比受到防水材料用戶的追捧，僅用了4年時間使用PET產量就翻了一番，在紡粘布總產量中所占比例由7%提高到11%，形成較大的飛躍。

當前，國家加大環境治理力度使得對空氣過濾、水過濾、化學品過濾的需求增加，促使PET紡粘非織造布生產廠增加市場供應，成為PET濾材增長的驅動力。

4 紡粘無紡布專用聚酯切片的開發

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聚酯裝置引進德國吉瑪技術，共有兩條生產線。以精對苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）為原料，連續生產聚酯熔體（PET）。吉瑪工藝是經典的五釜流程，由兩個酯化釜，三個縮聚釜組成。按照初始設計，現有聚酯生產線是生產纖維級半消光聚酯，常規產品的特性粘度范圍在0.650～0.680dl/g 。

具體生產流程為：

漿料調制 → 酯化 → 預縮聚 → 終縮聚 → 切粒 → 包裝

4.2 無紡布專用聚酯切片開發工藝試驗

4.2.1原料

原料PTA、EG均為天津分公司自產。

PTA指標：平均粒徑145～190μm；對羧基苯甲醛≤25mg/kg；對甲基苯甲酸≤150mg/kg。

4.2.2三劑

消光劑采用國產纖維級TiO2 ；

催化劑為乙二醇銻，白色結晶粉末，廠家為洛陽海惠新材料股份有限公司。其指標為：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

穩定控制酯化、縮聚溫度，在保證粘度的前提下，適當提高縮聚攪拌、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，中間產品各項質量指標穩定可控。

4.2.4切片產品質量

經過一段時間新產品開發工藝試驗，生產線工況平穩，產品質量穩定，均達到優等品標準。

4.3 紡粘無紡布專用聚酯切片用戶反饋

據下游無紡布專用聚酯切片用戶使用后反饋：應用該新品種切片，紡粘成型工藝過程正常平穩。同克重產品的MD、CD斷裂拉力和斷裂伸長率優于市場同類產品。

5 結論

5.1 基于中國龐大的人口基數、老齡化社會現狀以及二胎政策帶來的人口結構的變化和社會消費升級等因素的綜合作用，國內非織造布的應用前景向好。紡粘無紡布專用聚酯PET切片的市場需求量也將逐步增長。

5.2 中國石化天津分公司利用現有聚酯裝置，優化調整酯化和縮聚工藝，成功開發出質量優等的紡粘無紡布專用聚酯切片，產品滿足市場用戶需求。