熔紡氨綸切片項目簡介講解

工2氨綸即聚氨酯彈性纖維，以其富有彈性、穿著貼身舒適的優(yōu)點得到消費者的到2004年底，我國的氨綸產(chǎn)量高達20.5萬噸，占全球的45%,已成為世界第一大氨綸生產(chǎn)與消費國。我國氨綸的高速發(fā)展，為我國紡織行業(yè)的技術(shù)進步與產(chǎn)品升氨綸目前有干法紡絲、濕法紡絲、熔融紡絲及化學(xué)反應(yīng)紡絲四種生產(chǎn)工藝，1)干法紡絲工藝過程如下圖1所示：制成溶液制成溶液凝固成絲除氣圖1;干法紡絲工藝過程示意圖干法紡絲是目前世界上采用最廣的一種生產(chǎn)聚氨酯彈性纖維的方法，美國的DuPont、德國的Dorlas2tan及日本東洋紡等大廠商均采用干法紡絲工藝，干法紡絲生產(chǎn)的氨綸產(chǎn)量占氨綸總產(chǎn)量80%以上。干法紡絲生產(chǎn)時，需注意提純。干法紡絲工藝中的纖維卷繞速度一般在200～600m/min,最高可達10002)濕法紡絲工藝過程如下圖2所示：制成溶液制成溶液凝因成絲上油脫泡凝固浴聚氨酯添加劑圖2:濕法紡絲工藝過程示意圖凝固浴為可與DMF混溶的水或醇和DMF的混合物。濕法紡絲用水為紡絲凝固浴量的10%。日本富士紡公司的Fujibo氨綸就是采用濕法紡絲技術(shù)生產(chǎn)。3)熔融紡絲工藝過程如下圖3所示：圖3:熔融紡絲工藝過程示意圖此不象干紡、濕紡那樣需用昂貴的回收設(shè)備。其產(chǎn)品易于細旦化，舒適性、耐氯性、生物相容性均較好，越來越受到重視。但是由于熱塑性聚氨酯內(nèi)在結(jié)構(gòu)的原因，目前產(chǎn)品的耐熱性與干法氨綸相比略差。熔紡按倫的生產(chǎn)公司主要有日本的4)化學(xué)反應(yīng)紡絲工藝過程如下圖4所示：圖4:化學(xué)反應(yīng)紡絲工藝過程示意圖在我國，以產(chǎn)量計算，2003年氨綸的生產(chǎn)干法約占90%左右，熔法占8%左右，濕法沒有，反應(yīng)法.2%。在上述四種氨綸生產(chǎn)工藝中，濕法與化學(xué)法由于工藝流程長、設(shè)備投資大、環(huán)境污染嚴重、產(chǎn)品性能也較差等一系列原因，已開始逐步淘汰。干法紡絲工藝相對來說設(shè)備投資小、占地少、產(chǎn)品性能優(yōu)良，目前的應(yīng)用的最多。但干法紡絲也存在溶劑DMF(二甲基甲酰胺)對環(huán)境產(chǎn)生負面影響的問題，在環(huán)保與工業(yè)衛(wèi)生意識與法規(guī)日益加強的今天，其發(fā)展受到限制。熔紡氨綸因生產(chǎn)工藝流程簡單、4在我國大陸更得到飛速的發(fā)展，目前國內(nèi)生產(chǎn)能力已超過全球熔紡氨綸總能力的三分之二，生產(chǎn)廠有20余家，生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備也日臻完善，生產(chǎn)能力與市場占有1)熔紡氨綸氨綸是我國對聚氨酯纖維的簡稱，商品名也稱“萊卡”,是一種具有高彈性熔紡氨綸絲較其它非熔紡氨綸絲具有絲質(zhì)柔軟；耐候性佳、保存時間長；易于細旦化、單根纖維均一性良好；熱定型性良好；產(chǎn)品品種變化快：生產(chǎn)中無溶劑，所用原材料安全性好，屬綠色工藝；設(shè)備投資少(約為干法氨綸生產(chǎn)設(shè)備的1/10)、投產(chǎn)周期短(六個月)、王藝流程簡單、設(shè)備投資低、生產(chǎn)效氨綸有四種紡絲方法：溶液干法、溶液濕法、熔融擠出法和化學(xué)反應(yīng)法。其中溶液濕法和化學(xué)反應(yīng)法由于三廢多，污染嚴重，目前已基本被淘汰。干法工藝生產(chǎn)的氨綸纖維由于具有優(yōu)秀的物理特性，可用于各種中高檔紡織品及針織品，目前在國內(nèi)氨綸生產(chǎn)中占80%以上。但干法工藝必須使用有機溶劑二甲基甲酰胺 (DMF)或二甲基乙酰胺(DMAC),此溶劑極易揮發(fā)，回收投資巨大，對環(huán)境構(gòu)成嚴重污染，對有接觸人員的身體器官(肝臟)造成危害，目前已受到社會各方面的特別關(guān)注。加上此種工藝方法所需生產(chǎn)廠房、場地、設(shè)備及工藝處理投資大，能耗高，不符合當前"低碳"經(jīng)濟的要求。為此，在對環(huán)保意識很強的發(fā)達國家和熔紡氨綸紡絲技術(shù)是本世紀初新興起的氨綸紡絲技術(shù)，其生產(chǎn)流程是氨綸切片《氨綸切片是紡織行業(yè)對用于熔紡氨綸纖維生產(chǎn)的專用TPU粒子料的習(xí)慣性叫法)經(jīng)干燥、再熔融、計量、紡絲、上油、卷繞、平衡等工序，即可得到氨綸纖維?？梢钥闯觯奂彴本]生產(chǎn)工藝具有工藝流程簡單、生產(chǎn)效率高，在生產(chǎn)過程中無須使用溶劑，無三廢排放，設(shè)備投資少、投產(chǎn)周期短節(jié)約能源等優(yōu)點。而且熔紡氨綸產(chǎn)品具有易于實現(xiàn)細旦化，絲質(zhì)柔軟；耐候性佳、保存時間長；單根纖維均一性良好；熱定型性良好；產(chǎn)品品種變形快等優(yōu)點，已成為今后發(fā)展的方向和各大廠商竟相研究、開發(fā)、投資的熱點。目前，我國氨綸產(chǎn)能已超過25萬噸，5其中熔紡氨綸比例從2005年的15%提高到20%,干法比例從85%下降到80%。隨著熔紡氨綸技術(shù)研究的不斷深入和發(fā)展，隨著作為硬件的熔紡氨綸設(shè)備、助劑及有關(guān)配套的不斷完善，其熔融法紡氨綸的工藝方法必將逐步取代干法，成為氨綸生產(chǎn)的主導(dǎo)方法。干法與熔法紡氨綸工藝比較見下表2表2:干法與熔法紡氨綸工藝比較設(shè)備投資費用1-1.1億元RMB/500噸/年1280萬元RMB/500噸/年紡絲速度工藝技術(shù)成熟性成熟已實現(xiàn)應(yīng)用對環(huán)境影響嚴重污染無污染產(chǎn)品顯著優(yōu)點熔點高，熱變形溫度高，伸長大，回彈率高應(yīng)用領(lǐng)域全面襪子，毛衫，內(nèi)衣。配套產(chǎn)業(yè)較為完善發(fā)展中發(fā)展障礙投資費用過高熱變形溫度有待提高到目前為止，我國熔紡氨生產(chǎn)企業(yè)曾發(fā)展到30多家，產(chǎn)能曾達到2萬ta以上。但近年來熔紡氨綸絲實際產(chǎn)能不足1萬t/a。其根本原因是我國氨綸切片國產(chǎn)化技術(shù)未取得真正的突破，中高檔熔紡氨綸切片全部進口，導(dǎo)致熔紡氨綸的成本居高不下，阻礙了熔紡氨綸的進一步發(fā)展。目前國內(nèi)所有熔紡氨綸企業(yè)所需氨綸切片均購買德國巴斯夫和美國諾譽的進口產(chǎn)品，價格在5.2—5.3萬元/噸水平。而且供應(yīng)商還規(guī)定定貨起點必須為16噸(一個20尺貨柜),還必須提前60天付款。這就給生產(chǎn)規(guī)模本就不大的熔紡企業(yè)在流動資金方面造成沉重的壓力。氨綸切片下表3為國內(nèi)熔紡氨綸生產(chǎn)廠家。從表3可以看出，所有能的熔紡氨綸生產(chǎn)表3:國內(nèi)熔紡氨綸廠家氨綸廠家2007年產(chǎn)能噸切片氨綸廠家2007年產(chǎn)能噸切片江蘇云菲無武進五洋無江蘇南黃海無蘇州華偉無海寧新高無宜興華意無6浙江精輝無中山新順無江蘇金祥無常熟賽綸絲無張家港惠泰無上海宇航無保定天鵝無張家港匯豐無海安宏發(fā)無大連合成無海寧慶達無昌源氨綸無海寧星源無上虞化纖無蘇州偉麗無山東肥城無無錫長安無紹興阻燃無杭州藝鳴無桐張長江無蘇州長泰無中山大涌無無錫宏鷹無深圳雅群無合許30家2007年合計：20200噸2)氨綸切片作為氨綸切片用的TPU,在性能上具有以下幾方面的要求：——要其有高的分子量、窄的分子量分布及極少量的顆粒。粒子的控制、質(zhì)量穩(wěn)定性都有很高的要求。目前我國的絕大部分TPU生產(chǎn)廠家由于種種原因，所生產(chǎn)的TPU都達不到氨綸切片的要求。從前面目前國內(nèi)所有熔紡企業(yè)每年共需求氨綸切片2萬多噸，而能夠進口的氨綸切片也只能在6000～8000噸/年，可見熔紡氨綸切片投產(chǎn)以后，其市場空間很大，產(chǎn)品3.項目的可行性1)技術(shù)現(xiàn)狀目前熔紡氨綸切片均為聚醚型TPU產(chǎn)品。由于其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)在的原因，導(dǎo)致普通熔紡氨綸產(chǎn)品在彈性回復(fù)率、耐熱性等方面還不如干紡氨綸。而且由于技術(shù)公司、德國BayerDesmopan公司、美國諾譽(noveon)化工公司還有較大差距。如我公司從2011年8月至2013年10月，承擔(dān)浙江省科技廳重大項目“納米改83.1主要內(nèi)容和目標：1.目標：開發(fā)一種能作為熔紡氨綸切片的聚氨酯熱塑性彈性體，并進行產(chǎn)業(yè)2)進行中試研究，確定適宜的生產(chǎn)工藝條件；3)進行應(yīng)用研究，制得可作為氨綸切片的熱塑性聚氨酯彈性體。3.2項目建設(shè)期與進度16.01～10月：小試穩(wěn)定研究，提供樣品進行測試和分析。16.10～12月：中試研究，打通中試工藝流程，提供樣品進行測試和分析。17.01～03月：中試穩(wěn)定研究，并確定基本生產(chǎn)工藝參數(shù)；17.04～09月：試生產(chǎn)，形成一個產(chǎn)品，在用戶單位進行應(yīng)用試驗；確定基本17.10～12月：準備項目驗收。4、項目技術(shù)方案分析3)擴鏈劑：主要是1,4-丁二醇及其改性產(chǎn)物，供應(yīng)商有德國BASF、臺灣大連、日本三菱等。國產(chǎn)有山西三維、勝利油田、湄洲灣等。4)催化劑及其它添加劑4.2技術(shù)方案9氨綸切片的雙螺桿擠出連續(xù)式生產(chǎn)工藝為將融化好的原料經(jīng)計量、輸送、混合后，注入雙螺桿反應(yīng)器中，在高溫下反應(yīng)、擠出、水下連續(xù)造粒，再后熟化得到成品。其工藝過程一般包括四個部分：原料的融化與貯存系統(tǒng)、計量與輸送系統(tǒng)、雙螺桿反應(yīng)擠出機、水下切粒與后處理系統(tǒng)。雙螺桿連續(xù)法TPU合成工藝見圖6所示，在實際生產(chǎn)當中，圖中的設(shè)備4~10由一臺特制的澆注機代替。圖6.2-1:雙螺桿連續(xù)法工藝生產(chǎn)工藝流程示意圖9—丁二醇計量罐10一高速混合器13—水下切粒機14—冷卻盤管17—貯料罐18一干煤機7一聚酯計量罐15—料水分離機4一聚酯高位槽12—側(cè)加料機20—貯水槽氨綸切片效益分析(1)原料成本：2.652萬元/噸產(chǎn)品，見下表7。表7氨綸切片原材料成本一覽表(原料價格為今年網(wǎng)上報價)主要原料單價(萬元/噸)消耗比例(%)總價(萬元/噸產(chǎn)品)備注現(xiàn)均價近期均價擴鏈劑現(xiàn)價其他添加劑0.5-1%估價小計損耗計(約3%)合計(2)生產(chǎn)成本：0.15萬元/噸產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，能力為5000噸/年的生產(chǎn)線，工人工資以2500元/月計算，車間生產(chǎn)成本約：1000元/噸；加上工廠管理費預(yù)計500元/噸，生產(chǎn)成本為0.15(3)氨綸切片一期完工后預(yù)計經(jīng)濟效益估算一期完成后，氨綸切片總產(chǎn)能為5000噸/年，實際產(chǎn)量按產(chǎn)能的80%計算，為4000噸/年。目前國內(nèi)所有熔紡氨綸企業(yè)所需氨綸切片均購買德國巴斯夫和美國諾譽的進口產(chǎn)品，價格在5.2—5.3萬元/噸水平。鑒于此，我們的產(chǎn)品價格建議定價為其80%,即以4.16萬元/噸為計算依據(jù)。其經(jīng)濟效益分析如下：產(chǎn)品平均售價約(含稅):4.16萬元/噸原料成本約(含稅):3.2萬元/噸年總產(chǎn)值(按4000噸/年計算):16640萬元年總利潤(按4000噸/年計算):1888萬元設(shè)定的配比混合后全部參與反應(yīng)，直接制得。反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，為環(huán)保性產(chǎn)品，在國際上稱為“綠色氨綸”6.2社會效益以前氨綸切片幾乎全部要進口。熔紡氨綸生產(chǎn)廠除江蘇南黃海、保定天鵝等少數(shù)廠外，產(chǎn)量一般為500噸/年以下，且多為低檔次初級產(chǎn)品。近年來，沈陽鴻祥塑膠制造有限公司、南通華盛高聚物科技發(fā)展有限公投資興建了1300噸/年氨綸切片的連續(xù)法生產(chǎn)線，產(chǎn)品已進入市場，取得了一定的市場份額，并計劃逐年擴大生產(chǎn)規(guī)模。本項目建設(shè)起點較高，超越國內(nèi)現(xiàn)有水平，這對提升我國熔紡氨附表1:氨綸切片產(chǎn)品主要技術(shù)指標如下：1)德國BASF公司產(chǎn)品拉伸強度伸長率10%伸長模量20%伸長模量50%伸長模量100%伸長模量