醋酸纤维的生产工艺、研究进展及市场分析
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2024年醋酸纤维素市场分析现状
简介
本文对醋酸纤维素市场进行了分析,包括市场规模、市场竞争、消费趋势等方面
的内容。
市场规模
醋酸纤维素市场是化工行业中的一个重要细分市场,其产品广泛应用于纺织、食品、医药等领域。
根据统计数据显示,在过去几年里,醋酸纤维素市场规模不断扩大,市场需求稳步增长。
市场规模的增长主要受到纺织行业的推动,该行业对醋酸纤维素的需求量较大。
市场竞争
醋酸纤维素市场的竞争程度较高,主要由少数大型企业垄断,这些企业凭借其规
模和资金实力占据了市场主要份额。
同时,市场上还存在一些小型企业以及进口产品。
由于产品质量和价格的差异,市场竞争日益激烈。
消费趋势
随着科技的不断进步和消费者对环保性能的需求增加,醋酸纤维素市场将面临新
的机遇和挑战。
消费者更加倾向于购买环保、高品质的产品,对于醋酸纤维素产品提出了更高的要求。
市场前景
醋酸纤维素市场前景广阔,随着国内不断加大环境保护力度,对于替代传统化学纤维的需求也在增加。
同时,醋酸纤维素具有良好的生物降解性能,符合现代消费者对环保产品的追求,因此其市场前景非常乐观。
结论
醋酸纤维素市场规模不断扩大,市场竞争日益激烈,消费者对产品质量和环保性能的要求越来越高。
随着环保意识的增强和科技的进步,醋酸纤维素市场前景非常乐观。
然而,企业在创新和品牌建设方面亟需加强以提升市场竞争力,并密切关注消费者需求变化,及时调整产品策略。
我国醋酸纤维行业市场分析:产量持续上升江苏为主产区
6.25%。
2016-2020年1-10月中国规模以上企业醋酸纤维长丝产量及增速
数据来源:观研报告网《2022年中国醋酸纤维市场调研报告-市场深度调研与未来商机预测》
分区域看,我国醋酸纤维长丝产量分布在江苏、湖南、陕西、云南及山东地区,其中江苏为第一大产地。
数据显示,2019年江苏醋酸纤维长丝为27.79万吨,占总产量的63.78%;湖南醋酸纤维长丝产量为7.09万吨,占比16.27%,为第二大产区;陕西醋酸纤维长丝产量分别为3.98万吨、3.53万吨、1.18万吨,占比依次是9.14%、8.11%、2.70%。
2019年中国各地区规模以上企业醋酸纤维长丝产量
数据来源:观研报告网《2022年中国醋酸纤维市场调研报告-市场深度调研与未来商机预测》
2019年中国各地区醋酸纤维长丝产量占比
数据来源:观研报告网《2022年中国醋酸纤维市场调研报告-市场深度调研与未来商机预测》。
2023年醋酸纤维行业市场调研报告醋酸纤维是一类合成纤维,它具有柔软、耐磨、透气等良好的物理性能,广泛应用于针织、纺织、卫生用品和医用器械等领域。
因此,醋酸纤维在现代化工生产中有着广泛的应用前景和市场空间。
本文将就醋酸纤维行业市场进行调研分析。
一、行业概述(一)醋酸纤维的生产工艺醋酸纤维的生产包括纺丝和后处理两个主要过程。
纺丝过程中,将醋酸纤维素溶液放入纺丝器中,通过喷丝孔加压喷出,形成纤维条或丝,再进行拉伸加工成纤维。
后处理过程中,主要包括洗涤、漂白、酯化、脱水、烘干等工序。
(二)行业发展现状目前,世界上主要的醋酸纤维生产国家有美国、法国、日本等,中国也在醋酸纤维生产领域取得了长足的进展。
据统计,中国国内醋酸纤维生产企业逐年增多,醋酸纤维生产总量逐年上升,由2001年的11.1万吨增加到2016年的24.6万吨,市场需求增长势头良好。
(三)行业市场前景随着人民生活水平的提高和纺织行业的发展,对纤维品种和性能的要求不断提高。
醋酸纤维因具有良好的物理性能,已经成为纺织、卫生用品、医疗器械等领域的常用材料,市场需求量持续增长。
因此,预计未来几年醋酸纤维行业的发展前景将越来越广阔。
二、市场竞争分析(一)行业竞争格局目前,中国的醋酸纤维生产企业已有近百家。
其中,大型的企业有如花开集团、万亿化学等,占据了该行业的主导地位。
同时,小型企业也在进入该行业,增加了行业的竞争。
(二)竞争压力目前,亚洲地区是醋酸纤维的主要生产和消费地,每年有大量的醋酸纤维产品出口到欧洲和北美市场。
而且,醋酸纤维市场的价格竞争也十分激烈。
为保持竞争力,行业企业不断提高生产技术水平,降低成本,压缩利润空间。
三、市场发展趋势(一)应用领域扩大醋酸纤维具有优良的物理性能,目前应用领域主要为纺织、卫生用品和医用器械等领域,未来,随着技术的不断升级和应用的拓展,它有望在新的领域中得到广泛应用,如环保材料、新能源材料等。
(二)技术升级目前,行业内的企业不断发掘新的生产技术,如无机材料改性技术、生物质改性技术等,旨在提高醋酸纤维的品质和功能,同时降低生产成本,增加企业竞争力。
国内醋酸纤维产量及进口现状分析一、醋酸纤维概述醋酸纤维又称醋酯纤维,是仅次于粘胶纤维的再生纤维素纤维,根据醋酸纤维素上的羟基(-OH)被乙酰基(-COCH3)的取代程度,通常分为三醋酸纤维(CTA)和二醋酸纤维(CDA),习惯上将二醋酸纤维称为醋酸纤维。
醋酸纤维的制备大体分为两个部分,一是由纤维素浆粕在浓硫酸作催化剂与醋酐和醋酸反应生成纤维素醋酸酯(又叫醋片),然后将二醋片和三醋片分别溶解于不同的溶剂中,制成纺丝原液,通过干法纺丝工艺制得。
与粘胶纤维、聚酯纤维相比,醋酸纤维的密度较小,甚至低于聚酯纤维,同时醋酸纤维的干强和湿强比粘胶和聚酯纤维都要小,在拉伸和湿加工的过程中需采用温和的方式。
醋酸长丝还具备很多优良性能,如断裂伸长率较大,其弹性和回弹性都比粘胶纤维要好,当其伸长率低于3%时,弹性回复率超过35%,具有类似真丝的性能。
二、醋酸纤维长丝产量及进口现状中国的醋酸纤维工业始于二十世纪五十年代,但发展较慢,由于醋酸纤维长丝生产技术不过关,我国醋纤长丝的应用远远低于粘胶纤维。
随着我国纺织科技人员对醋酸纤维生产技术研究的加深,我国醋酸长丝在纺织等领域的应用也逐渐广泛,2019年1-11月我国醋酸长丝产量达40.15万吨,与2018年同期相比增长8.65%。
我国醋酸长丝进口依赖度较高,近年来醋酸长丝进口数量及金额均呈现逐年增长态势,至2019年,醋酸长丝进口数量为12824.7吨,是2015年的8倍以上,进口金额为6847.8万美元,是2015年的7倍;其中2020年1-3月份醋酸长丝进口数量为1829.2吨,进口金额为890.9万美元。
三、醋酸纤维的应用前景醋酸纤维的物理机械性能和化学性能都相对优良,下游用途很广,其中在纺织、生物医用材料、卷烟等行业应用最为广泛,由于醋酸纤维织物通常具有真丝般的光泽和手感,能够迎合消费者对服饰的美观与舒适性合一的要求,始终占据着高端服装面料、衬里和服饰领域的重要位置。
醋酸纤维的生产工艺研究进展及市场分析醋酸纤维,又称为人造丝纤维,是由醋酸纤维素制成的合成纤维,具有柔软光滑的手感和良好的透气性能,广泛应用于服装、家纺、工业纺织等领域。
本文将从醋酸纤维的生产工艺、研究进展和市场分析三个方面进行详细介绍。
一、醋酸纤维的生产工艺醋酸纤维的生产工艺通常包括以下几个步骤:纤维素的预处理、醋酸制备、纤维素溶解、纺丝和纤维定型。
首先,将天然纤维素经过预处理,去除其中的杂质和无用成分,得到纯净的纤维素。
然后,将纤维素与醋酸和氯化钠等混合物一起反应,生成醋酸纤维素。
接下来,将醋酸纤维素溶解在硫酸、醋酸和亚硫酸铵的混合液中,得到纤维素溶液。
然后,将纤维素溶液通过纺丝机构将其拉伸成纤维。
最后,通过化学处理和物理处理,使纤维定型,得到醋酸纤维。
二、醋酸纤维的研究进展近年来,醋酸纤维的研究引起了广泛关注,并取得了一系列重要的进展。
首先,在纤维素预处理方面,研究人员通过酶解、氧化和还原等方法,大大提高了纤维素的纯化效率。
其次,在纤维素溶解方面,研究人员改进了溶解剂体系和溶解工艺,提高了溶解效率和纤维质量。
此外,还有关于纺丝和定型方面的研究,通过改变纤维拉伸条件和处理工艺,提高了纤维的牢度和柔软度。
总体来说,当前的研究进展主要集中在提高醋酸纤维的质量、降低生产成本以及开发新的应用领域上。
三、醋酸纤维的市场分析醋酸纤维作为一种环保、经济且性能优越的纤维,市场需求稳定增长。
目前,主要应用领域包括服装、家纺、工业纺织等。
在服装领域,醋酸纤维的柔软光滑手感和良好的透气性能,使其成为制作高档内衣、面料和家居服等的理想材料。
在家纺领域,醋酸纤维的光泽和舒适性使其广泛用于床上用品、窗帘和家居装饰品等产品中。
在工业纺织领域,醋酸纤维的高强度和耐磨性可以应用于绳索、过滤材料和工业纺织品等领域。
此外,随着人们对环保纤维需求的提高,醋酸纤维作为一种可再生资源,市场前景广阔。
总结起来,醋酸纤维作为一种具有广泛用途和良好性能的人造纤维,其生产工艺不断得到改进,研究进展不断推进,市场前景广阔。
并对醋酸纤维的国内外生产情况和市场需求,应用前景醋酸纤维素(Cellulose Acetate,以下简写为 CA,或者称为乙酸纤维素,纤维素乙酸酯),结构式可表示为: (C6H7O2)(OOCCH3)3n。
首次制备于 1865 年,是纤维素的乙酸酯。
纤维素以醋酸或者醋酐在催化剂作用下进行酯化,而得到的一种热塑性树脂,纤维素份子中羟基用醋酸酯化后得到的一种化学改性的天然高聚物。
其性能取决于乙酰化程度。
醋酸纤维素是纤维素中的羟基被酯化而生成的。
按乙酰基含量不同,分为三个品种:其中乙酰基含量在 31%-35%时,称为一醋酸纤维素;乙酰基含量在38%-41.5%时,称为二醋酸纤维素;乙酰基含量大于 43%时,称为三醋酸纤维素。
通常醋酯纤维即指二型醋酯纤维,俗称醋片(以下统称醋片)。
它可用于创造纺织品、酸纤维素纺成的醋酸纤维有醋酸丝束、醋酸长丝。
CA 用于照像胶片的片基,是某些黏合剂的组份之一;也用作合成纤维。
醋酯纤维由瑞士人 H.德雷富斯和 C.德雷富斯兄弟开辟。
他们将生产清漆用醋酸纤维素溶于丙酮后经喷丝头压出,在热空气流中溶剂挥发,细流形成纤维。
在 20 世纪 20 年代投入工业生产。
,目前在纤维素纤维中是仅次于粘胶纤维。
占世界化纤总产量的 3%,占纤维素纤维产量的 35%摆布。
二醋酸纤维生产工艺包括醋片单元、稀醋酸回收单元、丝束单元和丙酮回收单元。
生产醋片的主要原料是纤维素。
纤维素和醋酐反应生成三醋酸纤维素,再根据需要进行部份水解得到二醋酸纤维素,其主要反应包括乙酰化反应和部份水解反应。
按照反应使用溶剂与否,分溶剂法和非溶剂法两大类,工业上最常用的是溶剂法:以无水醋酸和醋酐的混合物为醋化剂,醋酸为稀释剂,硫酸为催化剂。
溶剂法又分均相法和非均相法:均相法采用醋酸或者二氯甲烷作溶剂;非均相法在乙酰化时,加有惰性溶剂(四氯化碳、苯、甲苯),使生成的三醋酸纤维素不溶解,必须再使之溶解后方可进行水解。
目前世界上醋酸纤维生产工艺广泛采用醋酸均相法工艺。
国内外醋酸生产工艺及市场分析醋酸是一种广泛使用的有机酸,在工业上具有重要的应用价值。
本文将对国内外醋酸生产工艺及市场进行分析。
一、国内醋酸生产工艺国内醋酸的生产主要以乙醇法为主,具体工艺步骤如下:1.准备乙醇和氧气:将乙醇与空气通过催化剂进行氧化反应,生成乙醇酸。
2.蒸馏:将反应产物经过多级蒸馏,去除杂质和未反应的物质。
3.深度精馏:通过连续蒸馏将乙醇酸与水分离,得到纯净的醋酸。
国内醋酸生产工艺相对简单,成本较低,但对原料乙醇的质量要求较高。
此外,由于工艺中产生的醋酸废水对环境有一定污染,需要进行处理和回收利用。
二、国外醋酸生产工艺国外醋酸的生产工艺较为多样,主要有:1.丙烯腈法:通过将丙烯腈氢化制备氨基醋酸酯,再与水进行水解反应得到醋酸。
2.乙炔法:将乙炔与醋酸铜溶液反应生成乙醋酸,再通过酸解得到醋酸。
3.乙醇法:与国内工艺相似,通过乙醇与氧气氧化反应制备醋酸。
国外醋酸生产工艺相对复杂,但可以利用多种原料制备醋酸,减少了对乙醇的依赖。
此外,一些国家在工艺中引入了新技术,如催化剂的改良、反应温度的控制等,提高了醋酸的产率和纯度。
三、市场分析1.国内市场:醋酸广泛应用于化工、食品、医药等领域,在制药业中是重要的溶剂,还用于制备醋酸纤维素等产品。
随着国内经济的发展,上述行业需求增加,市场潜力巨大。
2.国外市场:醋酸在国际市场上需求旺盛,主要出口国有美国、德国、日本等。
全球范围内,化工、食品、医药等行业对醋酸的需求也在不断增加。
总体来说,醋酸的市场需求持续增加,国内外生产工艺也在不断改进。
在国内,醋酸生产企业应关注环保要求的提高,加大对废水处理和资源回收的研究。
同时,提高产品质量和技术水平,以满足国内外市场的需求。
在国外,可以通过引进先进的生产装备和工艺技术,提高醋酸的产量和质量,拓宽市场销售渠道,提升竞争力。
最后,醋酸市场具有较大的发展潜力,但也面临着国内外市场竞争激烈、环保要求提高等挑战。
因此,醋酸生产企业需要不断创新、提高技术水平和产品质量,与市场需求保持同步,才能在竞争中占据一席之地。
醋酸纤维的制备工艺结构性能及发展趋势醋酸纤维是一种以醋酸为溶剂,纤维素为原料制备的合成纤维。
它具有优良的物理性能和化学性能,在纺织、医疗、农业等领域有广泛的应用。
本文将介绍醋酸纤维的制备工艺、结构性能及发展趋势。
醋酸纤维的制备工艺一般分为四个步骤:预处理、乙酰化、恒温浸泡和纺丝。
首先,将原料纤维素进行预处理,包括去除杂质和溶胶化。
然后,将预处理后的纤维素与醋酸钠和硫酸进行乙酰化反应,在高温下使纤维素酯化生成纤维素醋酸酯。
接下来,将醋酸酯溶液恒温浸泡,使其中的醋酸酯升华为纤维素醋酸。
最后,通过纺丝工艺将纤维素醋酸拉伸成纤维。
醋酸纤维的结构特点主要取决于醋酸酯的含量。
醋酸纤维的纤维素醋酸含量越高,结晶度越低,纤维结构越松散,机械强度越低,透明度越高。
而醋酸酯含量低的醋酸纤维,则具有较高的结晶度和强度,但透明度较差。
此外,醋酸纤维的形状及断面形态也与其制备工艺相关。
醋酸纤维具有许多优良的物理性能和化学性能。
首先,它具有较高的强度和模量,可以与棉纤维媲美,甚至超过一些合成纤维。
其次,醋酸纤维具有良好的耐酸、耐碱性能,可以耐受一定浓度的酸碱介质。
此外,醋酸纤维还具有良好的透气性和湿透性,适合用于制作舒适的纺织品。
对于醋酸纤维的发展趋势,主要有以下几个方向。
首先,提高醋酸纤维的强度和模量,增强其在纺织领域的竞争力。
其次,研发具有功能性的醋酸纤维,如抗菌纤维、抗紫外线纤维等。
这将进一步扩大醋酸纤维的应用范围。
此外,改进制备工艺,减少对环境的污染和能源的消耗,也是未来醋酸纤维研究的重要方向。
总之,醋酸纤维的制备工艺、结构性能及发展趋势对于其在纺织、医疗、农业等领域的应用有着重要的影响。
随着技术的不断进步,相信醋酸纤维会在未来展现更广阔的发展前景。
2023年醋酸纤维行业市场发展现状醋酸纤维是一种人造纤维,也称为富尔纶,是一种具有很高强度和耐久性的纤维。
它是由纤维素基质通过醋酸化反应转化而成的,具有许多应用,如纺织品、医疗、贴合材料等。
本文将探讨醋酸纤维行业市场发展现状。
一、醋酸纤维行业市场概述醋酸纤维最初是由美国的杜邦公司在20世纪40年代发明的,随后在世界范围内得到广泛的应用和推广。
目前,醋酸纤维行业已经成为了世界性的产业,并且在全球范围内发展迅速。
据相关统计数据显示,从2015年至2020年,全球醋酸纤维行业的复合年增长率为5.1%,市场规模达到150亿美元,预计在未来的几年里还将持续快速增长。
二、行业发展趋势1. 供需平衡改善随着醋酸纤维行业的快速发展,以及技术的不断进步,市场基本上已经实现供需的平衡态势。
由于醋酸纤维的应用具有很广泛的领域,且不断涌现新的需求,所以市场的需求将会持续增长,以赶上供给的缺口。
因此,需要从技术上不断改进生产工艺和提高产能,才能满足市场的不断增长需求。
2. 技术升级醋酸纤维生产技术虽然已经相对成熟,但仍需要不断进行技术升级,以提高生产效率和降低生产成本。
另外,开发新颖的生产工艺,以及新的产品和应用领域也是非常重要的。
如今,随着环保意识的不断提高,生产过程中的节能和减排也成为了制约行业发展的重要因素。
3. 产业集约化醋酸纤维生产商大多位于发展中国家,但随着亚洲、南美洲等地区的制造业竞争的加剧,全球范围内的醋酸纤维生产商也逐渐向产业集中化方向发展。
行业领袖富士纺织公司和日立化成等公司已经在全球范围内建立了生产基地,并从多个方面实现了产业集约化,在更大程度上稳定控制生产成本。
三、市场前景分析由于醋酸纤维具有卓越的机械性能和高耐久性能,使得在纺织制品方面应用效果显著。
目前全球各地都有不少对纤维制品市场有需求的地区,如欧美、日本、亚洲等地的国家内都大批量的生产和应用醋酸纤维制品,市场前景非常广阔。
例如,近年来,中国市场开拓较大,是全球醋酸纤维生产的重要产地之一。
醋酸纤维行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告The Current Market Analysis and Future Development Trends Report of Acetate Fiber IndustryThe acetate fiber industry has been experiencing significant growth in recent years, driven by the increasing demand for eco-friendly and sustainable materials. Acetate fiber is a type of man-made fiber derived from wood pulp and is widely used in the textile industry for manufacturing a wide range of products, including clothing, upholstery, and industrial fabrics. In this report, we will analyze the current market status of the acetate fiber industry and provide insights into the future development trends over the next three to five years.Current Market AnalysisThe acetate fiber market has witnessed steady growth owing to its unique properties, such as softness, silk-like appearance, and breathability. The increasing consumer preference for comfortable and sustainable clothing materialshas significantly fueled the demand for acetate fiber in the fashion and apparel industry. Additionally, the growing awareness regarding environmental conservation and the shift towards eco-friendly production processes have led to an upsurge in the adoption of acetate fiber as a viable alternative to traditional synthetic fibers.Furthermore, the acetate fiber industry has been positively influenced by the rising disposable incomes of consumers in emerging economies, leading to a surge in the purchasing power for premium and high-quality textiles. The versatile nature of acetate fiber, allowing for easy dyeing, printing, and blending with other natural and synthetic fibers, has also contributed to its widespread use in various textile applications.However, the market growth of acetate fiber has been slightly impeded by challenges such as fluctuating raw material prices, stringent regulations pertaining to chemical usage in fiber production, and the emergence of alternative natural and synthetic fibers. Additionally, the COVID-19 pandemic has disrupted the global supply chain and manufacturing operations, impacting the overall production and distribution of acetatefiber products.Future Development TrendsOver the next three to five years, the acetate fiber industry is poised to witness several key development trends that will shape its growth trajectory. One of the prominent trends is the increasing focus on research and development to innovate and enhance the properties of acetate fiber, making it more durable, sustainable, and suitable for a broader range of applications. This will involve investments in advanced production technologies and sustainable sourcing of raw materials to ensure the eco-friendliness of acetate fiber.Moreover, the industry is expected to witness a growing emphasis on recycling and upcycling of acetate fiber waste, aligning with the principles of circular economy and waste reduction. This shift towards a more sustainable and circular approach to acetate fiber production will not only address environmental concerns but also cater to the rising demand for recycled and eco-friendly textiles in the global market.Another significant trend that will drive the futuredevelopment of the acetate fiber industry is the expansion of its application scope beyond traditional textiles. Acetate fiber is likely to find increased usage in non-woven fabrics, technical textiles, and industrial applications, owing to its inherent characteristics and adaptability to innovative manufacturing processes.Furthermore, the industry is expected to witness strategic collaborations and partnerships between acetate fiber manufacturers, textile companies, and fashion brands to explore novel design concepts and create value-added products, thereby expanding the market reach and consumer base for acetate fiber.In conclusion, the acetate fiber industry is set to undergo transformative changes in the coming years, driven by innovation, sustainability, and evolving consumer preferences. By capitalizing on these emerging trends and addressing the challenges, the industry can position itself for sustained growth and prominence in the global textile market.醋酸纤维行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告醋酸纤维行业近年来经历了显著增长,受到对环保和可持续材料日益增长的需求的推动。
醋酸纤维的生产工艺、研究进展及市场分析摘要:介绍了醋酸纤维的生产工艺及研究进展,并对醋酸纤维的国内外生产情况和市场需求,应用前景关键词:醋酸纤维;生产工艺;研究进展;市场分析;应用前景l概述醋酸纤维素(Cellulose Acetate,以下简写为CA,或称为乙酸纤维素,纤维素乙酸酯),结构式可表示为:(C6H7O2)(OOCCH3)3n。
首次制备于1865年,是纤维素的乙酸酯。
纤维素以醋酸或醋酐在催化剂作用下进行酯化,而得到的一种热塑性树脂,纤维素分子中羟基用醋酸酯化后得到的一种化学改性的天然高聚物。
其性能取决于乙酰化程度。
醋酸纤维素是纤维素中的羟基被酯化而生成的。
按乙酰基含量不同,分为三个品种:其中乙酰基含量在31%-35%时,称为一醋酸纤维素;乙酰基含量在38%-41.5%时,称为二醋酸纤维素;乙酰基含量大于43%时,称为三醋酸纤维素。
通常醋酯纤维即指二型醋酯纤维,俗称醋片(以下统称醋片)。
它可用于制造纺织品、酸纤维素纺成的醋酸纤维有醋酸丝束、醋酸长丝。
CA用于照相胶片的片基,是某些黏合剂的组份之一;也用作合成纤维。
醋酯纤维由瑞士人H.德雷富斯和C.德雷富斯兄弟开发。
他们将生产清漆用醋酸纤维素溶于丙酮后经喷丝头压出,在热空气流中溶剂挥发,细流形成纤维。
在20世纪20年代投入工业生产。
,目前在纤维素纤维中是仅次于粘胶纤维。
占世界化纤总产量的3%,占纤维素纤维产量的35%左右。
2二醋酸纤维的生产工艺二醋酸纤维生产工艺包括醋片单元、稀醋酸回收单元、丝束单元和丙酮回收单元。
2.1醋片单元生产醋片的主要原料是纤维素。
纤维素和醋酐反应生成三醋酸纤维素,再根据需要进行部分水解得到二醋酸纤维素,其主要反应包括乙酰化反应和部分水解反应。
按照反应使用溶剂与否,分溶剂法和非溶剂法两大类,工业上最常用的是溶剂法:以无水醋酸和醋酐的混合物为醋化剂,醋酸为稀释剂,硫酸为催化剂。
溶剂法又分均相法和非均相法:均相法采用醋酸或二氯甲烷作溶剂;非均相法在乙酰化时,加有惰性溶剂(四氯化碳、苯、甲苯),使生成的三醋酸纤维素不溶解,必须再使之溶解后方可进行水解。
目前世界上醋酸纤维生产工艺广泛采用醋酸均相法工艺。
醋片生产工艺按照反应温度分为低温法和中高温法。
传统低温法起始温度为5℃,反应终点温度为38℃,低温法硫酸用量一般大于10%。
由于纤维素酯化是个放热反应,放热程度与催化剂硫酸加量成正比,为防止纤维素降解必须维持较低的温度,因而整个系统必须冷却,冷能消耗很大。
另外反应中液比高达1:8,需要大量醋酸做溶剂,一方面增大了醋酸消耗,另一方面加大了稀醋酸回收单元的能耗。
相比而言,采用高温法,催化剂用量大为减少,并且使用组合催化剂和抗氧化剂等使纤维素酯化反应可以在较高温度(70—90℃)下进行,减少了冷能消耗,同时液比也可以降至1:(5—6)。
目前,国内外多趋于发展中高温醋化工艺。
溶剂法制造二醋酸纤维素的主要工艺流程为:①木浆粕(硬木浆或软木浆)经粉碎后在预处理器里用冰醋酸进行活化,使纤维链的摹团膨化,以利于酯化反应。
②活化后的木浆在催化剂硫酸的作用下和醋酸一醋酐的混合物在夹套式醋化器里发生酯化反应。
反应必须在夹套里通冷冻盐水,以及时移走反应热。
③从醋化器出来的浆液里,每个葡萄糖中的乙酰数略小于3。
通过水解器对其进行部分水解,以使醋化度降到产品要求的范围,不同的产品其醋化程度不同,二醋酸纤维素的乙酰基数平均为2.4。
适时加水使醋片沉析出来。
④沉析出来的醋片经水洗后从稀醋酸中分离出来进入干燥器,稀醋酸进入稀醋酸回收单元。
在干燥器里,通蒸汽将湿醋片干燥至含湿量1%~5%,干燥后即得成品二醋片。
2.2稀醋酸回收单元由于生产每吨醋片约产生12 t稀醋酸(浓度约30%),因此必须对其进行回收,首先用过滤器将悬浮于稀醋酸中的醋片杂质过滤掉,为降低能耗,工业上采用萃取精馏方法进行分离。
2.3丝束单元醋酸纤维工业广泛采用的是干式纺丝法,工艺为:①将二醋片溶解在丙酮中,溶解的同时加入助滤剂和二氧化钛。
然后进行多级压缩过滤,以滤掉纺丝溶液中的胶质和固体杂质。
粘度是纺丝溶液最重要的指标,要将其控制在一定范围内。
②过滤后的浆液通过精密计量泵以恒定的流量送往喷丝头进行喷丝,喷出的丝在纺丝筒里用热空气将丙酮蒸发至丙酮回收单元。
丙酮在空气中极易爆炸,因此必须控制流出的丙酮气体浓度,不能超过爆炸下限(体积比2.5%)的90%:③丝束出纺丝机后进入卷曲机、干燥机,以除掉残余的丙酮和水分,之后进入摆丝机和打包机,丝柬压实并进行包装和捆扎。
2.4丙酮回收单元设置丙酮同收单元的目的是将在纺丝过程中蒸发出的丙酮加以回收。
方法有冷凝法、液体吸收法和固体吸收剂吸附法。
由于冷凝法回收率较低,故一般采用吸收法和吸附法。
①吸收法,含有丙酮的空气经过洗涤塔进行水洗,丙酮被水吸收成为10%左右的水溶液,然后对其进行精馏。
回收率在夏季约为90%一93%,冬季约92%~95%。
②吸附法,吸附法的丙酮回收率较高,可达到98%,此法在醋酸纤维工业中被广泛采用。
从纺丝单元过来的丙酮空气混合物首先被冷却到35℃以下,进入吸附床被活性炭吸附,然后用低压蒸汽将活性炭中的丙酮脱附出来,再将水蒸气和丙酮的混合物冷凝成15%一40%的水溶液,最后进行精馏。
4国内研究进展目前,醋酸纤维生产技术由国外几家大公司所垄断,国内已建成的醋酸纤维生产企业,其技术分别引进自美围塞拉尼斯和日本大赛璐公司。
近年来,国内科研院所在醋酸纤维的生产工艺上也取得了一些进展。
市售产品可分为一般的醋酸纤维素(乙酰基含量37%~40%)。
常加入增塑剂用作注塑制件如牙刷把、刷子等。
高乙酰含量的醋酸纤维素(乙酰基含量40%~42%),白色粒状、粉状或棉状固体。
对光稳定,不易燃烧,在稀酸、汽油、矿物油和植物油中稳定,在三氯甲烷中溶胀,溶于丙酮、醋酸甲酯等,能为稀碱液侵蚀,具有坚韧、透明、光泽好等优点,熔融流动性好,易成型加工。
二氯甲烷均相法采用精制棉短绒和醋酐,以乙酰硫酸为触媒,在溶剂二氯甲烷存在下进行酯化,部分水解,可得到结合醋酸含量在60%±0.5%范围内的醋酸纤维素。
传统方法是将精制棉短绒干燥,用醋酸活化,在硫酸触媒存在下,用醋酸和醋酐混合液乙酰化,然后加稀醋酸水解到所属之取代度,中和触媒,沉析,脱酸洗涤,精煮干燥得成品。
经部分水解的称二醋酸纤维素,酯化度γ值220~270。
未经水解的,即酯化度γ值为300者称三醋酸纤维素。
二醋酸纤维素塑料可做各类工具手柄、计算机及打字机的字母数字键、电话机壳、汽车方向盘、纺织器材零件、收音机开关及绝缘件、笔杆、眼镜架及镜片、玩具、日用杂品等,也可做海水淡化膜。
三醋酸纤维素,其熔点高,只能配成溶液后加工,用作电影胶片片基、X光片基、绝缘薄膜电磁、录音带、透明容器、银锌电池中的隔膜等。
醋酯纤维是从与棉纤维同属一种化学分子成份的木浆纤维素中提练出来的一种天然物质与醋酯酐等为原料,经一系列化学加工而制成的可用于纺纱织造的醋酸长丝纤维,它以纤维素为基本骨架,具备纤维素纤维的基本特征;但它的性能与再生纤维素纤维(粘胶铜氨)又有所不同,具有合成纤维的某些特性:①良好的热塑性:醋酯纤维在200℃~230℃时软化,260℃时熔融,这一特征使醋酯纤维具有热塑性与合成纤维类似,产生塑性变形后形状不再回复,具有变形永久性。
②优良的染色性:醋酯纤维通常可用分散染料染色,且上色性能好,色彩鲜艳,其上色性能优于其他纤维素纤维。
③外观似桑蚕丝:醋酯纤维的外观光泽与桑蚕丝相似,手感柔软滑爽也与桑蚕丝相似,其比重和桑蚕丝一样,因而悬垂感和桑蚕丝无异样。
醋酸丝织成的织物易洗易干,不霉不蛀醋酸面料,其弹性优于粘胶纤维。
④性能接近桑蚕丝:与粘胶纤维及桑蚕丝的物理机械性能相比,醋酯纤维的强度偏低,断裂伸长较大,湿强与干强的比值虽较低,但高于粘胶丝,初始模量小,回潮率比粘胶纤维和桑蚕丝低,但比合成纤维高,其湿强与干强之比,相对钩接强度与打结强度,弹性恢复率等与桑蚕丝相差不大。
因而醋酯纤维在化学纤维中性能最接近桑蚕丝。
⑤醋酸面料不带电;不易吸附空气中的灰尘;干洗、水洗及40℃以下机手洗均可,克服了丝毛织面料多带菌;带灰尘又只可干洗的弱点,也无毛织面料易虫蛀的缺点,易于打理收藏,而且醋酸面料具有毛织面料的回弹性和滑爽的手感。
⑥其他:醋酸面料具有而且超越棉、麻织物面料的多种性能,如吸湿透气,汗不沾,易洗易干,不霉不蛀,贴肤舒适,环保等。
5国内外市场5.1 国外市场2002年世界醋片产量约90万t,其中纤维级醋片占90%。
醋酸纤维包括烟用丝束、纺织用长丝和短纤,产量达70.4万t,生产能力约80万一85万t,其中约80%为烟用丝束,约20%为醋酸长丝。
美国塞拉尼斯公司(celanese)具有全球最大的醋酸纤维产能,占据世界醋纤45%市场,在本土、墨西哥、比利时设有生产工厂。
伊斯特曼一柯达公司(Eastman Kodak)最先将醋纤丝柬用于香烟滤材。
20世纪末英国Courtauds公司和意大利Snia公司合资组建诺瓦西特公司(Novaeeta),在醋纤新技术开发及纤维品质方面享有良好声誉,其产品售价要高于同类产品市场价格的20%。
日本大赛璐公司(Daicel)是使用棉短绒原料制取醋片的典型厂家,三菱人造丝公司在三醋纤长丝技术方面居领先水平。
5.2国内市场根据海关统计数据,2009年,国内进口未塑化醋酸纤维素约0.79万t,进口长丝丝束共9.6万t。
我国醋纤工业起步较晚,醋酸纤维素技术由国外几家大的公司垄断。
上世纪90年代起,中国烟草总公司和塞拉尼斯合资,在南通、昆明、珠海建设三套醋酸纤维装置。
随后又成立的有两安惠大化学工业有限公司和宁波大安化学工业有限公司。
以上5家公司专为国内烟草行业提供原料,经过多次扩建,目前拥有总生产能力为15.2万t的烟用丝束装置和15万t的二醋片装置,但仍不能完全满足国内需要。
按中国烟草总公司规划,中国到2010年卷烟产量预计达到4 000万箱,需要烟片,丝束24万t左右。
但由于吸烟对健康的危害,国家对香烟生产采取限产、提高档次的政策,今后几年我国卷烟的生产将维持在3 400万一3 500万箱左右,每年需要烟用丝束21万1左右。
目前,国内纺织用醋酸长丝完全依赖进口,2003年我国消耗醋酸长丝约6 000 t,耗用3 000万美元,同时进口醋酸长丝织物耗用人民币超过10亿元。
作为服装生产和出口大国,我国每年出口服装约125亿一130亿件。
如在l%的出口服装中使用醋酯长丝面料和哩衬,其耗用量在4万~5万t,是一个可观的潜在市场。
我国醋酸纤维及醋酸丝束的主要生产厂家有南通醋酸纤维有限公司、广东新会醋纤厂、西安惠安化工厂、吉林化工厂、无锡胶片厂、保定胶片厂、广东中山糖衣醋酸纤维试验车间、珠海醋酸纤维公司、昆明醋酸纤维公司等,总产量约为5.5万吨醋片、9.6万吨丝束。