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叫價70萬/噸仍難買到!盤點三大聚丙烯熔噴布短缺原因
◆ 截至2月底,口罩日產(chǎn)量達1.16億只,較2019年增長730%,依然杯水車薪。
◆ 亞化咨詢剖析三大原因大致核心原料熔噴布供應(yīng)跟不上。
◆ 放眼全球疫情才剛剛開始,口罩需求將繼續(xù)帶動聚丙烯、聚丙烯專用料的需求大幅增長;
◆ 中國烯烴與原料輕質(zhì)化論壇將于2020年二季度在廣西北海召開。會議還將安排工業(yè)參觀考察。
◆ 醫(yī)用烯烴下游材料的開發(fā)與應(yīng)用(聚烯烴、PC、SEBS、PVC、***橡膠等),將是本次論壇重點探討內(nèi)容之一。
3月2日,據(jù)國家發(fā)改委消息,中國口罩日產(chǎn)能產(chǎn)量連續(xù)快速增長,雙雙突破1億只。據(jù)調(diào)度,2月29日,包括普通口罩、醫(yī)用口罩、醫(yī)用N95口罩在內(nèi),全國口罩日產(chǎn)能達到1.1億只,日產(chǎn)量達到1.16億只,對比2019年日均產(chǎn)量1400萬只不到的水平,大幅增長了730%。
2020年1月17日,國家統(tǒng)計局發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2019年末,中國大陸總?cè)丝?40005萬人,全國就業(yè)人口總數(shù)77471萬。按照全行業(yè)50%的復(fù)工率計算,復(fù)工人3.87億,按工作日一天消耗2只口罩計,每天需要7.75億只。也就是說,目前1.16億只口罩的日供應(yīng)量依然杯水車薪。
隨著口罩產(chǎn)能產(chǎn)量的增加,問題也隨之而來,放在平時供需平衡的關(guān)鍵原料——熔噴布的供應(yīng)跟不上了!
亞化咨詢觀察,年前熔噴布售價在1.2萬元/噸上下,春節(jié)剛過已經(jīng)4萬元/噸起步,且沒有現(xiàn)貨。此后價格步入跳升通道,一天一個價,截至2月24日,最高叫已叫到70萬以上一噸。
那么是什么限制了熔噴布產(chǎn)能的釋放?我們研究發(fā)現(xiàn),原因有三點,
A.? ? ?用于熔噴布專用料生產(chǎn),即聚丙烯改性,提高其熔融指數(shù)的有機過氧化物產(chǎn)能不足;
B.? ? 熔噴設(shè)備投資昂貴,關(guān)鍵部件存在缺口,且設(shè)備交割周期長,導(dǎo)致產(chǎn)能釋放滯后;
C.? ? 駐極體斷貨,現(xiàn)在市場上不乏有沒經(jīng)駐極處理,直接出廠冒充醫(yī)用熔噴布的情況。
無紡布用的(MFR,g/10min)一般在30-35,生產(chǎn)口罩用的無紡布需采用熔指范圍31-44的高熔指聚丙烯,而熔噴布及更高熔指要求的產(chǎn)品則需要采用熔指范圍在45以上的聚丙烯料。高熔指聚丙烯因具有較好的流動性和較窄的分子量分布,從而可以得到更加穩(wěn)定的無紡布產(chǎn)品,適合做口罩。MFR的調(diào)節(jié)通常有以下的方法,
1)聚合過程通過氫氣調(diào)節(jié)控制PP相對分子量及相對分子量分布,但這種方法受催化劑體系及反應(yīng)條件控制等限制,要得到相對分子質(zhì)量分布窄、MFR高的PP比較困難,目前該方法并未工業(yè)化應(yīng)用。
2)通過向聚丙烯基礎(chǔ)樹脂中添加有機過氧化物,形成對聚丙烯控制降解的作用,從而調(diào)節(jié)樹脂的流動性。該方法又被稱為可控流變技術(shù),使用有機過氧化物將聚丙烯分子中高分子鏈斷裂,使聚丙烯樹脂分子量變窄,從而很大程度上提高流動性,同時基本不改變材料的其他性能。該方法存在工藝技術(shù)簡單、反應(yīng)容易控制的特點,是目前生產(chǎn)超高熔指聚丙烯的主要工業(yè)化應(yīng)用方法。
3)目前世界上許多生產(chǎn)PP樹脂的公司采用含二醚內(nèi)給體的齊格勒——納塔新型催化劑體系,產(chǎn)品MFR可達300-1000,為顆粒形狀(通常為珠粒)或細(xì)顆粒的PP聚合物,但該方法必須采用新型專用催化劑。
也就是說,聚丙烯想要獲得高熔指,采用有機過氧化物來調(diào)節(jié)是一種簡單可行的改性方法。2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷(DTBPH)是用于聚丙烯改性的優(yōu)良添加劑,屬于有機過氧化物范圍中的重要產(chǎn)品。然而,有機過氧化物屬于危險化學(xué)品范疇,極易發(fā)生氧化燃燒爆炸。多年前開始,其發(fā)展已受到了多方限制。
亞化咨詢獲悉,業(yè)內(nèi)有企業(yè)前幾年打算上馬有機過氧化物裝置的想法,但是咨詢了相關(guān)部門后,了解該類項目對審批要求極其嚴(yán)格,并且有機過氧化物在國家不鼓勵發(fā)展的項目范疇內(nèi),入化工園區(qū)的條件苛刻,所以就打消了這個想法。
目前,國內(nèi)只有幾家合資企業(yè)在生產(chǎn),如Nouryon(諾力昂公司)等,其中有機過氧化物的型號為Trigonox301。而國內(nèi)企業(yè)來說,均為小規(guī)模企業(yè)小打小鬧的模式在生產(chǎn),并且經(jīng)過了前期的嚴(yán)格環(huán)保審查后,多數(shù)小規(guī)模企業(yè)均已停車。
普通口罩用無紡布生產(chǎn)需采用熔噴法(MeltBlowing)進行制備,熔噴法屬于聚合物擠壓法非織造工藝,熔噴法生產(chǎn)的無紡布具有熔噴材料多彎曲通道結(jié)構(gòu),可有效進行顆粒物過濾,過濾性約為35%,制成的無紡布產(chǎn)品也稱熔噴無紡布。
工藝原理是用高速熱空氣對模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細(xì)流進行牽伸,由此形成超細(xì)纖維并凝聚在凝網(wǎng)簾或滾筒上,依靠自身粘合成為非織造布。
熔噴材料是靠自身纖維熱熔而成,厚度更厚熔噴法生產(chǎn)的無紡布,纖維的隨機和隔層交叉排列,形成了熔噴材料多彎曲通道結(jié)構(gòu),這樣顆粒物(新冠病毒氣溶膠)才會與纖維產(chǎn)生碰撞而被滯留。
然而用于,加工熔噴布的制備成本較高,生產(chǎn)難度較大,并非一般的企業(yè)可以立馬投資建成投產(chǎn)。該類設(shè)備絕大部分都來自進口,包括德國萊芬,意大利STP,日本N.K.K,美國Nordson等。目前國內(nèi)也有部分設(shè)備廠家開發(fā)出相關(guān)的設(shè)備,如北京見奇機械設(shè)備制造有限公司、浙江朝隆紡織機械股份有限公司等。關(guān)鍵設(shè)備模頭則主要由日本卡森公司、常州市晨光機械制造有限公司等公司生產(chǎn),目前還存在缺口。
業(yè)內(nèi)人士向指出,此前國內(nèi)生產(chǎn)熔噴布的廠家并不多。短時間內(nèi)擴大產(chǎn)能也存在阻礙。有熔噴布設(shè)備廠商表示,設(shè)備交貨周期通常在8個月左右,加上約2個月的安裝調(diào)試時間,短時間內(nèi)難以滿足激增的需求。況且熔噴料生產(chǎn)出來非常粘,設(shè)備需要機械改造,臨時改造也需要一定時間。
熔噴布生產(chǎn)出來了還沒有結(jié)束,醫(yī)用口罩的生產(chǎn),需在上述熔噴基礎(chǔ)上進行駐極處理。醫(yī)用口罩的過濾機制是布朗擴散、截留、慣性碰撞、重力沉降和靜電吸附,前四種是物理因素,是熔噴法生產(chǎn)的無紡布自然具有的特性,但要達到醫(yī)用口罩的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),需讓纖維帶上電荷,用靜電捕獲新冠病毒所在的氣溶膠。
經(jīng)過駐極處理后的無紡布,才能在不改變呼吸阻力的前提下,實現(xiàn)95%的過濾性,有效預(yù)防病毒,達到醫(yī)用口罩的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)駐極處理的高熔指熔噴無紡布原料一般被稱為醫(yī)用高熔指熔噴無紡布原料。
靜電吸附就是通過荷電纖維的庫侖力實現(xiàn)對新冠病毒飛沫(氣溶膠)的捕獲。原理就是讓過濾材料表面更開闊,對微粒的捕獲能力能搶,而電荷密度增加,對顆粒的吸附和極化效應(yīng)更強。
亞化咨詢獲悉,駐極體也早已出現(xiàn)斷貨的現(xiàn)象,所以現(xiàn)在市場上不少所謂的醫(yī)用口罩級熔噴布根本沒經(jīng)駐極處理就直接出廠了,行業(yè)亂象叢生。
21世紀(jì)以來,許多纖維材料(如聚丙烯和纖維素)被廣泛用于生產(chǎn)醫(yī)用口罩,產(chǎn)品可有效地隔絕病毒的入侵。由不同纖維材料制成的口罩的防護效果各不相同,防護效果從最高到最低依次遞減:聚丙烯、聚酯人造絲、玻璃纖維和纖維素纖維。聚丙烯是最常用的纖維,它具有高疏水性及排汗功能,能讓口罩與面部之間保持干燥舒適。
盡管國內(nèi)疫情發(fā)展頻頻傳出積極信號,然而放眼全球,疫情才剛剛開始。日本、韓國、意大利、美國、伊朗等紛紛告急,大有蔓延之勢。國土面積與中國浙江省相當(dāng)?shù)捻n國,病情確診人數(shù)已經(jīng)超過3500人,是浙江確診人數(shù)的3倍,死亡人數(shù)達17例,而浙江為1例??谡窒∪背潭炔槐葒鴥?nèi)輕松,價格暴漲在情理之中。
考慮國內(nèi)疫情防控和復(fù)工復(fù)產(chǎn)需要,結(jié)合海外疫情擴張態(tài)勢,口罩供應(yīng)缺口將繼續(xù)上升。陸續(xù)還將有大量新增口罩產(chǎn)能投放市場,對于主要原料聚丙烯、聚丙烯專用料的需求仍將大幅增長。