154 KB - Полимерные материалы

ÌÀÒÅÐÈÀËÛ
ЗАРУБЕЖНЫЙ
РЫНОК
ПОЛИПРОПИЛЕНА
(обзор)
(Продолжение.
Начало в ИБ ПМ № 11 и 12, 2000)
ВОЛОКНА И НИТИ ИЗ ПП
Одной из важнейших областей исполь)
зования ПП, на которую приходится не)
сколько менее 1/3 его мирового потребле)
ния (~ 27 % в США и ~ 26 % в Западной
Европе), является текстильная промыш)
ленность. Если на ранних стадиях своего
развития текстильные изделия из ПП рас)
сматривались как дешевая альтернатива
полиэфиру и нейлону, то сегодня ПП во)
¹1(20), ßÍÂÀÐÜ, 2001
Специализированный
информационный бюллетень
главный редактор:
Александр Чибисов
руководитель проекта:
Ольга Бадьянова
научный редактор:
к.т.н. Олег Михасенок
реклама и распространение:
Юлия Кауфман
дизайн:
Константин Кадиев
Адрес редакции:
107066 Москва, а/я 211
Тел/факс: (095) 267)4010
(095) 265)5727
Телефон: (095) 267)4015
E)mail:pressnfo@aha.ru
http://www.polymerbranch.com
РЕДАКЦИЯ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕН)
НОСТИ ЗА СОДЕРЖАНИЕ РЕКЛАМНЫХ
ОБЪЯВЛЕНИЙ
Подписной индекс: 40871 в
объединенном каталоге ФУПС
Свидетельство о регистрации
№ 018994 от 28 июля 1999 г.
Подписано в печать 15.01.2001
Тираж 3000
Отпечатано: «ПРЕСС)ИНФО»
Москва, Гороховский пер., 18, стр. 2
тел.: 267)20)76, 261)93)93
Уважаемые авторы!
Мы будем рады опубликовать на страницах на%
шего издания ваши заметки, информации, статьи.
Просим при направлении материалов в наш адрес
придерживаться следующих правил:
1.Текст может быть набран на РС в одном из сле%
дующих форматов: Word for Windows, MS Word for
DOS, Лексикон. Если технические возможности не
позволяют набрать формулы, их можно пропустить
в компьютерном варианте текста, но приложить в
твердой копии.
Допустимо предоставление машинописного ва%
рианта текста.
2.В редакцию должен быть представлен полный
текст статьи с таблицами, формулами, графиками
и рисунками в твердой копии в одном экземпляре
с личной подписью автора и его контактным теле%
фоном.
3. Рисунки должны быть выполнены на отдель%
ных форматках, желательно в цвете. Принимаются
черно%белые и цветные фото, без надписей на об%
ратной стороне, так как это затрудняет подготовку
иллюстративных материалов к печати.
4. Статьи и рисунки авторам не возвращаются.
2
локна эволюционировали в сильного тех)
нического и коммерческого конкурента на
мировом рынке химических волокон. За
последние годы производство и потребле)
ние ПП волокон значительно выросло, что
объясняется такими их свойствами, как хо)
рошая перерабатываемость при низких
издержках производства, больший объем
волокна на 1 кг материа)
ла (по сравнению с други)
ми волокнами), низкое
влагопоглощение, высо)
кое сопротивление исти)
ранию, низкая плотность,
высокая прочность, стой)
кость к воздействию хи)
мических реагентов и ми)
кробам, хорошие анти)
статические свойства, экологическая
чистота. ПП волокна имеют по сравнению
с другими волокнами низкую долю в сек)
торе одежды (~ 2 % ), но превосходят их по
доле использования в таких областях, как
медицина, технический текстиль, предме)
ты домашнего обихода и т. д.
Главная причина растущей популярно)
сти ПП волокон заключается в развитии
большого числа новых продуктов в промы)
шленном и техническом секторах. В по)
следние годы ПП волокна проникли в такие
области, как гео) и агротекстиль, автомо)
бильный текстиль, фильтрматериалы, на)
польные покрытия (где они успешно конку)
рируют с шерстью и нейлоном).
Мировой объем производства ПП во)
локон в 1998 г. составил ~ 4,9 млн. т, из ко)
торого 42 % приходится на филамент)
ную нить (включая мононити, спанбонд и
текстурированный жгут (пряжа БСФ), 35 %
) на пленочную нить и 23 % ) на штапель)
ное волокно (при этом следует отметить,
что общий объем производства ПП воло)
кон, учитываемый традиционной статисти)
кой химических волокон несколько ниже,
чем реальный выпуск, так как в нем не учи)
тывается производство пленочной нити и
мононити, осуществляемое переработчи)
ками термопластов). Начиная с 1994 г. ми)
ровое производство ПП волокон выросло
на 700 тыс.т, что было обусловлено, в ос)
новном, увеличением производства фила)
ментной нити ) на 600 тыс. т, при не)
значительном росте выпуска шта)
пельного волокна и стагнации
производства пленочной нити.
По объему производства ПП
волокна уверенно занимают вто)
рое место в мировой табели о ран)
гах среди других химических во)
локон. Мощности на конец 2000 г.
оцениваются приблизительно в
6,3 млн. т. Потребление ПП воло)
кон характеризуется непрерыв)
ными и устойчивыми темпами прироста
(причем даже в периоды экономического
спада) ) на уровне 5 ) 7 % в год (6 ) 7% ) в
Западной Европе, 5% ) в США), которые, по
всей видимости, сохранятся и в дальней)
шем. Хотя большая часть ПП волокон про)
изводится в США (1,26 млн. т) и в Западной
Европе (на эти регионы приходится ~ 61 %
мирового производства нити, ~ 78 % про)
изводства штапеля и 50 % производства
пленочной нити), наиболее высокие темпы
роста производства наблюдаются в Азии,
где лидируют Китай ) 845 тыс. т (второе ме)
сто в мире), Япония, Тайвань, Корея. Тре)
тью строчку в списке крупнейших мировых
продуцентов ПП волокон занимает Турция,
где в 1998 году объем производства соста)
вил 300 тыс.т и вырос по сравнению с 1994
годомна 260 % (главным образом, за счет
пленочной нити и БСФ пряжи).
В США ПП волокна по объему произ)
водства занимают второе место после по)
лиэфирных (ПЭФ) волокон. Около полови)
ны всех выпускаемых волокон использу)
ются для изготовления ковров и напольных
покрытий (ворс, подложка), далее
идет геотекстиль и тканые ПП ленты.
Потребление в секторе одежды не)
значительно, хотя перспективным яв)
ляется сравнительно молодой рынок
верхней и спортивной одежды, где
требуется обеспечить ее непромока)
емость. В структуре выпуска преоб)
ладает филаментная нить ) 55 %, да)
лее идут пленочная нить ) 23 % и шта)
пельное волокно ) 22 %. В секторе
нетканых материалов (спанбонд и термо)
бонд) рост потребления ПП волокон со)
ставляет 8% в год, что связано с общим
ростом использования нетканых матери)
алов и замещением полиэфира.
В Западной Европе на ПП волокна при)
ходится около 35% общего использования
химических волокон и более чем 23 % от
общего потребления всех видов волокон в
текстиле. Свыше 30% потребления ПП во)
локон приходится на штапель, который ис)
пользуется для изготовления одежды и ко)
вров. Филаментная нить используется, в
основном, для изготовления ковровой
БСФ пряжи; мононить ) для изготовления
канатов, сетей, в агро) и геотекстиле. 21,5
% общего потребления ПП волокон прихо)
дится на пленочную нить (рафия). Растет
потребление спанбонда и мелтблона в
композитных системах, что делает этот
сегмент рынка наиболее перспективным с
точки зрения текстильного использования
ПП волокон.
Важной областью использования ПП
волокон является производство ковров и
напольных покрытий, где они используют)
ся как в качестве подложки, так и в качест)
ве ворса.
Динамика роста потребления ПП воло)
кон в этом секторе хорошо видна на приме)
ре американского рынка напольных покры)
тий, на котором 10 лет назад доминирова)
ли полиамидные (ПА)
волокна ) 80 %. Хотя они
сохранили свое лидирую)
щее положение (59 %),
доля ПП волокон выросла
до 33 %. Дополнительному
проникновению ПП воло)
кон на этот рынок будут
способствовать послед)
ние достижения в техноло)
гии их крашения. Если бу)
дет иметь место прорыв в
улучшении упругости ПП волокон и они смо)
гут сравняться по этому показателю с ПА во)
локнами, то их доля увеличится на рынке вы)
соковорсистых ковров, пользующихся в
США повышенным спросом.
ПП волокна доминируют в секторе на)
польных покрытий и в Западной Европе )
475 тыс. т в 1998 г. Несмотря на то, что в
ближайшие годы ожидается снижение об)
щего потребления химических волокон для
изготовления ковров, ПП волокна сохранят
свои позиции. В то же время в Западной
Европе наблюдается сильная конкуренция
и значительный избыток мощностей, что
обуславливает превышение предложения
над спросом и снижение цен.
Перспективным, хотя и достаточно
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ
сложным, является азиатский рынок, где текстильные напольные
покрытия пока еще не получили достаточно широкого распрост)
ранения. Тем не менее в Азии прогнозируются высокие темпы рос)
та потребления ПП волокон для изготовления ковров и напольных
покрытий.
Беспрецедентным является быстрый рост ПП для изготовления
нетканых материалов, рост использования которых характеризуется
устойчивыми темпами ) 8)10 % в год. В США на долю ПП волокон в
этом сегменте рынка приходится ~ 55 % при высоких темпах роста
потребления (1999 г. ) 25 % по сравнению с 1998 г.). ПП волокна так)
же лидируют и в Западной Европе, где они далеко впереди ПЭФ
волокон. В 1998 г. при общем объеме производства 855 тыс. т на ПП
изделия пришлось 430 тыс. т или более 50 %. Наиболее важные об)
ласти потребления ПП нетканых материалов ) санитарно ) гигиени)
ческие изделия (53 % общего потребления нетканых материалов).
Похожая картина наблюдается в Японии, где ПП, за счет домини)
рования на рынке санитарно)гигиенических изделий, вышел на 1)
ое место в секторе спанбонда, оттеснив традиционного лидера )
ПЭФ волокна. Фактором, способствующим росту потребления
спанбонда в Японии, является рост спроса в основных секторах при)
менения ) детские и взрослые прокладки, а также его низкая стои)
мость, которая составляет ~ 78 % от средней стоимости других не)
тканых материалов.
Низкое влагопоглощение ПП волокон обусловило их широкое
использование для изготовления детских памперсов и пеленок.
Датская фирма “Fiber Visions” выпускает под маркой HY Repel гид)
рофобное волокно, которое позволяет изготавливать из него мяг)
кий и в то же время высокопрочный нетканый материал, легко ла)
минируемый, обладающий водоотталкивающими свойствами по
отношению к поверхностному слою. Важным преимуществом но)
вого волокна по сравнению со спанбондом является возможность
изготовления нетканого материала с повышенной однородностью
плетения, что улучшает гидрофобные свойства. Итальянская фир)
ма “Mеraklon” недавно выпустила на рынок новые виды волокон,
предназначенные для использования в детских пеленках ) Meraklon
S 2000, которое может использоваться в качестве материала, дол)
го сохраняющего гидрофильные свойства, и Meraklon HW, специ)
ально разработанный для использования в качестве материала
распределительных слоев.
Нетканые материалы, наряду с композитами, наиболее ши)
роко используются в сфере технического текстиля, что связано
с быстрым развитием таких областей использования, как геотек)
стиль строительство, защитные материалы.
Устойчивый рост потребления ПП волокон в традиционных сек)
торах и быстрое расширение их использования в новых областях
стимулируют постоянное развитие сортов ПП, к которым предъяв)
ляются различные требования в зависимости от области использо)
вания (волокно, нить) и требований к конечному продукту.
Для производства штапельного волокна, технология получения
которого основана, как правило, на “коротком” цикле прядения, ис)
пользуют сорта с широким МВР, как, например, выпускаемые
“Targor” гомополимеры марок Novolen 1101 M / 1101 N / 1101 P /
1101 S с высокой прочностью расплава и ИТР от 9 до 24 (чем мень)
ше титр волокна, тем больше ИТР). Штапельное волокно, изготов)
ленное из этих сортов, характеризуется небольшим весом, устой)
чивостью по отношению к химикалиям и растворителям, антигни)
лостными свойствами, поглощает очень мало воды и обладает
капиллярным эффектом. Благодаря своей низкой теплопроводно)
сти, оно хорошо сохраняет тепло, и по сравнению с другими волок)
нистыми материалами меньше накапливает электростатические за)
ряды. Оно используется для получения нетканых материалов, филь)
тров, иглопробивных напольных покрытий, нитей для коврового
ворса, спортивной и нижней одежды.
Для получения штапельного волокна с тонким денье
“ExxonMobil” выпускает гомополимер Escorene PP 3674 F3, име)
ющий широкое МВР, ИТР = 22, высокие значения модулей упру)
гости и изгиба. Для этого же сегмента рынка предназначен вы)
пускаемый “Borealis” полимер HL 512 FB. Он является первым в
своем классе материалом, имеющим ИТР = 1200, что позволяет
выпускать волокно с очень тонким денье (менее 2 мкм), и, как
следствие, мягкую однородную ткань. Одной из перспективных
областей использования новых волокон является изготовление
тонких фильтров. По сравнению с ранее выпускавшимися
“Borealis” сортами с ИТР = 800 новая разновидность обеспечи)
вает снижение энергозатрат на 40 % и способствует повыше)
нию производительности.
Для получения гладких и текстурированных нитей, в т. ч. пряжи
БСФ, находят применение упоминавшиеся выше марки Novolen
(Продолжение. на стр. 10)
¹1(20) ßÍÂÀÐÜ 2001
3
ÌÀÒÅÐÈÀËÛ
ем которого в середине 90)х годов связы)
вались большие надежды, несколько отста)
ли от сделанных тогда же прогнозов.
Факторами, обусловившими сравни)
тельно невысокие темпы роста мирового
рынка МЦПП, явились как проблемы техно)
логического плана, обусловленные более
низкой по сравнению с традиционными сор)
тами температурой плавления и ограничен)
ным количеством улучшаемых показателей,
так и проблемы, связанные с переработкой
МЦПП на существующем оборудовании и
осторожным отношением большинства по)
требителей полимера к новому материалу.
Тем не менее ряд аналитиков и специ)
алистов настроен достаточно оптимистич)
но. Большие надежды при этом связыва)
ются с развитием 2)ого и 3)его поколений
МЦ катализаторов, которые, как ожидает)
ся, могут значительно расширить спектр
использования ПП и обеспечить новой раз)
новидности в будущем доминирующее по)
ложение на мировом рынке.
По оценке консультационного агентст)
ва “Townsend Tarnell”, США, объем произ)
водства МЦПП в 2003 г. превысит 500 тыс.
т/год при среднегодовых темпах роста в
указанный период 65 %. Это связано, в
первую очередь, с растущим числом про)
изводителей ) и среди них “Chisso”, “Mitsui”,
“Sumitomo” ) все Япония, “Borealis” и “Dow/
Union Carbide” ) заявляющих о планах про)
мышленного освоения в ближайшие 3 года
рынка МЦПП, где пока доминируют
начены сорта Metocene X 50105 / 50116 /
50131 (температура плавления 147)150 ОС,
1101 N / P / S, а также Novolen 1101 NC / RC.
модуль упругости при растяжении 1400)
Последние сорта имеют узкое МВР и осо)
1500,
ИТР =12 ) 30), превосходящие по
бенно пригодны для производства высоко)
ряду показателей сорта ПП, выпускаемые
прочных нитей. Для изготовления пряжи
по традиционной технологии катализа.
БСФ с более высокими характеристиками
Так, Metocene X 50116 характеризуется
кручения, “Montell” разработал сополимер,
более высоким (на 10 %) пределом проч)
полученный по газофазной технологии. Из)
ности на растяжение и предпочтителен для
готовленные из такой пряжи тафтинговые
изготовления нетканых материалов, ис)
ковры напоминают по структуре нейлон,
пользуемых в геотекстиле, где часто име)
менее шероховаты и более мягки на ощупь
ют место экстремальные нагрузки;
по сравнению с коврами, изготовленными
Metocene X 50131 позволяет получить бо)
из традиционных гомополимеров.
лее тонкое волокно (с титром 1 денье), иду)
Для получения спанбонда, технология
щее на изготовление нетканых материалов
которого предусматривает высокую ско)
для медицинских целей, которые имеют
рость вытяжки выходящего из фильер рас)
более высокую прочность при меньшей
плава, используемый полимер должен
плотности, демонстрируют хорошую одно)
иметь более высокий ИТР и более узкое
родность при более высоких барьерных ха)
МВР по сравнению с полимером, исполь)
рактеристиках. Для литья под давлением
зуемым для получения нетканого матери)
выпускается сорт Metocene X 50109 и его
ала из штапельных волокон. Одним из наи)
антистатический аналог Metocene X 50081.
более широко используемых материалов
В дополнение к выпускаемым сортам
для получения нетканого спанбонда явля)
“Targor” работает над получением ударо)
ется выпускаемый “ExxonMobil” гомополи)
прочных сополимеров МЦПП, предназна)
мер Escorene 3684 F3. Он имеет ИТР = 25,
ченных для использования в тех областях,
узкое МВР, высокую степень чистоты и од)
где требуется обеспечить одновременно
нородности. Высокая текучесть и узкое
высокую жесткость и ударопрочность. С
МВР специально разработаны для высоко)
этой целью компания модернизировала в
скоростного прядения и термического со)
1999 г. существующую линию в Весселин)
единения непрерывных нитей. Нетканый
ге (Германия) производительностью 60
спанбонд, изготовленный из этого полиме)
тыс. т/год. Выпускаемые “Targor” сорта
ра, прочный и в то же время мягкий, он ус)
МЦПП семейства Metocene, предназна)
тойчив к воде и хорошо впитывает масло,
ченные для литья под давлением, характе)
обеспечивает надежный бактериологи)
ризуются хорошей жесткостью, низкой
ческий барьер, может быть обработан Региональное потребление МЦПП, 1995 ) 1999 гг., тыс.т
деформацией, высокими органолепти)
влажным агентом, обеспечивающим ( по данным IAL Consultants )
ческим свойствами, имеют по сравне)
прохождение водного раствора к под) Регион
нию с традиционными сортами лучшие
1995 г.
1996 г.
1997 г.
1998 г.
1999 г. барьерные свойства по отношению к
ложке и применяется в санитарно)гиги)
енических продуктах, в частности в од) Западная
кислороду.
Европа
0
0
5
9
20
норазовых пеленках и прокладках.
“Atofina” совместно с “Mitsui” разра)
США
0
4
15
27
50
Как указывалось выше, наибольшее
ботала пять сортов МЦСПП ) синдиотак)
Япония
0
0
4
7
13
применение спанбонд находит для из)
тического ПП, производимого с помо)
Всего
0
4
24
43
83
готовления санитарно)гигиенических
щью МЦ катализаторов, которые пред)
изделий и геотекстиля. Различные требо)
“ExxonMobil”, “Targor” и “Atofina”.
назначены для таких рынков, как БОПП
вания к нетканым материалам в каждом из
Первой компанией, начавшей в 1995 г.
пленки, волокна, покрытия, медицинские
этих секторов обуславливают использова)
промышленный выпуск МЦПП, явилась
изделия (где МЦСПП является хорошей
ние различных полимеров. Так, например,
“Exxon”. Сейчас на своем заводе в Бейтоне,
альтернативой ПВХ), а также в качестве
в первом случае нетканый материал про)
США, “Exxon” выпускает 6 сортов МЦПП се)
смесок для улучшения свойств гомо) и со)
изводится из филаментной нити линейной
мейства Achieve, которые без ограничений
полимеров, получаемых с помощью тра)
плотности 2,4 дтекс и имеет средний раз)
могут использоваться, в частности, для кон)
диционных катализаторов Циглера)Натта.
вес 20 г/м2. Для его получения требуется
такта с пищевыми продуктами. Марки 1605
Планируется промышленный выпуск изо)
легкотекучий полимер такой, как Novolen
и ЕХРР)68 имеют более высокий модуль уп)
тактических сортов ) МЦИПП, предназна)
1101 RC, 1102 R или 1101 SC. Для изго)
ругости и температуру деформации и пони)
ченных для производства волокон, нетка)
товления нетканых материалов для геотек)
женное содержание примесей (продуктов,
ных материалов, литых пленок и т. д.
стиля используется нить линейной плот)
попадающих в полимер в процессе его по)
“Chisso” намеревается освоить выпуск
ности 10 дтекс, средний развес материа)
лучения) по сравнению с обычным гомопо)
МЦИПП в 2001 г. Предполагаемые облас)
2
ла составляет 130 г/м , что требует более
лимером. Сорта 3825, 3844, 3854 и 3904
ти использования ) многослойные БОПП
вязких сортов, таких , как, например,
предназначены для изготовления нетканых
пленки, медицинские изделия, ламинаты.
Novolen 1101 PC или 1101 R (ИТР = 18 ) 24).
материалов, спанбонда и волокон тонких де)
Другая японская компания ) “Mitsui”, кото)
ПП волокна на сегодняшний день яв)
нье. В 1998 г. “Exxon” расширил использо)
рая оценивает японский рынок МЦПП в 100
ляются основной областью использования
вание Achieve на такие области, как упаков)
тыс. т/год и работает над выпуском как
МЦПП, речь о котором пойдет далее.
ка компьютеров и других электронных ком)
МЦИПП, так и МЦСПП, ) видит больше пер)
понентов. По сравнению с традиционными
спектив для последнего полимера, по)
Металлоценовый
сортами ПП Achieve при повышенной проч)
скольку, по ее оценке, МЦИПП может по)
полипропилен (МЦПП)
ности и прозрачности обеспечивает пони)
лучить на внутреннем рынке ограниченное
В настоящее время МЦПП ) ПП, полу)
женное содержание олигомеров (в 5 раз
распространение, в частности, для изго)
чаемый с помощью т. н. металлоценовых
меньше по сравнению с обычным ПП) и хло)
товления нетканых материалов и в много)
катализаторов ) комплексных металлоорга)
ра, что является очень важным с точки зре)
слойных пленочных структурах.
нических соединений (подробнее о метал)
ния его использования в упаковке для элек)
Деятельностью в области производст)
лоценовых катализаторах, их свойствах и
тронных и компьютерных компонентов, ис)
ва МЦПП занимается ряд компаний и в
использовании в технологии полимериза)
ключая, тем самым, вероятность их
других странах. Так, например, в Корее к
ции полиолефинов см. статьи авторов: “Хи)
коррозии.
ним принадлежат “LG Chemical”, “Hanwha
мический комплекс России”, № 2, 1999 г.,
Одним из пионеров развития техноло)
Chemical” и “Daelim”, которая инвестиро)
стр. 6)8, “Полимерные материалы”, № 4,
гии МЦ катализа ПП является “Targor”,
вала 15 млн. долл. в свое производство
2000 г., стр. 3,9), составляет пренебрежи)
выпускающий под маркой Metocene се)
МЦПП мощностью 15 тыс. т, использующее
мо малую долю в общем объеме мирового
мейство сортов МЦПП, предназначенных
технологию компании “Montell”.
производства ПП ) чуть более 0,3 %. Как
для использования в различных областях.
Буряк В.П., Буряк А.В.
видно из приведенной ниже таблицы, тем)
Для получения экструзией волокон, БСФ
пы роста потребления МЦПП, с появлени)
пряжи и нетканых материалов предназ)
(продолжение следует)
(Продолжение. Начало на стр. 2)
10