熔噴料，其實你并不懂！-福建華塑

時間：2020-05-07 00:00:00 瀏覽次數(shù)：2301 作者：

我不想再談口罩的需求、熔噴布的價格，現(xiàn)在連中國大媽都參與的事兒，已不是秘密。因為PP纖維料需求突然擴張，導致PP纖維料一貨難求。劣質熔噴布生產轉而大量采購PP拉絲替代PP纖維?，F(xiàn)在我們講熔噴料，就是熔噴PP。聚丙烯是熔噴工藝應用最多的一種聚合物。熔噴工藝最早應用的是普通纖維級聚丙烯原料，其分子量高，MFI較低，通常只有12g/l0min。該種聚丙烯在熔噴時必須借助于螺桿擠岀機的高溫和剪切作用來降解。為此，我們采訪了福建華塑的技術專家，為你揭開熔噴PP工藝中的秘密。

浮躁、瘋狂，正是現(xiàn)階段各種亂象、怪象的代名詞。

很多呼吁：大家要理性，也有人說政府要引導……

對不對？對！

可是純潔至臻的理想面對的是巨大的利益、貪婪的欲望！

看看下面的感染人數(shù)。目前安全的，就剩下南極的企鵝了吧？

我不想再談口罩的需求、熔噴布的價格，現(xiàn)在連中國大媽都參與的事兒，已不是秘密。

我只是讓大家看看天天戴口罩的你安全否？下面是劣質熔噴布生產車間及收繳的劣質熔噴布。

圖1 劣質熔噴布生產車間

圖2 收繳的劣質熔噴布

目前熔噴布的價格雖然有所回落，約在40萬~50萬元，但相比疫情前2萬元還是利潤巨大。

“受下游熔噴布需求帶動，目前大廠高熔指聚丙烯價格為6-8萬元左右，而月前只有9000元?，F(xiàn)在是一天幾個報價，上下午的價格就可能相差萬元?！币晃粡氖氯蹏妼Ｓ昧箱N售的經理表示。

劣質熔噴布通過兩個方面驅動PP價格上漲:

1）大量投產劣質熔噴布，帶動PP纖維價格上漲，石化廠家大量轉產纖維料，擠壓PP拉絲生產比例，使得PP拉絲貨源緊張；

2）因為PP纖維料需求突然擴張，導致PP纖維料一貨難求。劣質熔噴布生產轉而大量采購PP拉絲替代PP纖維。

我們知道在利潤的感召下，大量小作坊開始投產劣質熔噴布。據資訊機構了解，不到2個月有近10萬家小型作坊投產。

如果以每家作坊每天0.1噸（4袋標準包裝PP，屬于低估預設）的PP纖維料使用量，意味著每天PP纖維料需求量達到1萬噸。

清明以前，PP纖維料的排產比例不過6%，大部分情況下最多也就14%的排產比例。

當前PP總產能2566萬噸，開工率88%左右，全年PP產量2258萬噸，平均每天PP產量6.3萬噸，如果PP纖維料以10%的中位數(shù)排產比例來算，PP纖維料在4月初之前平均每天產量為6300噸。

這些PP纖維料還需要用來生產其他各類無紡布等相關材料。但是10萬家小型作坊1天的需求量就達到1萬噸以上，因此此前PP纖維料暴漲也就不奇怪了。

在劣質熔噴布轉眼獲利數(shù)十倍的面前，PP纖維料在短短2周時間價格上漲3倍才是正常。在PP纖維料價格大幅上漲后，PP供給端廠家大量轉產PP纖維料，PP纖維料排產比例在短短1周上漲了5倍，達到歷史最高31%。

對于熔噴料的理解，你錯了！

現(xiàn)在我們講熔噴料，就是熔噴PP。

然而，從理論上講，凡是熱塑性聚合物切片原料均可用于熔噴工藝。聚丙烯是熔噴工藝應用最多的一種切片原料。

除此之外，熔噴工藝常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA、聚氨基甲酸酯等。

聚合物切片原料的性能與熔噴工藝密切相關，主要的參數(shù)有：

1) 聚合物種類

2) 分子量及其分布

3) 聚合物降解性能

4) 切片形狀

5) 含雜

聚合物種類?

聚合物種類不同時，分子結構差異很大，決定了熔點及流變性能的不同。對于每一種聚合物原料，均有對應的熔噴工藝，如在加熱溫度、螺桿長徑比、螺桿形式、原料干燥工藝等方面都有一定的差異。

烯烴類聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度較高，因此加熱溫度高于其熔點100℃以上方能順利熔噴，而聚酯加熱溫度稍高于其熔點就可熔噴。烯烴類聚合物原料幾乎不含水，因此熔噴時一般不需要干燥。而聚酯中含有微量水分，加熱后由于水分的存在會導致酯類的水解，產生不利于非織造布產品質量的副反應物，因此必須進行切片干燥。

分子量及其分布

聚合物原料的分子量及分子量分布是影響熔噴工藝和熔噴法非織造布性能最主要的因素。對熔噴工藝來說，一般認為聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔噴纖網的均勻性。

聚合物分子量大小與其熔融流動指數(shù)(MFI)成反比，與聚合物熔體的熔融粘度成正比。也即聚合物分子量越低，MFI越高，熔體粘度越低，越能適合于熔噴工藝較弱的牽伸作用

通常，聚丙烯、聚乙烯及其共聚物在熔噴工藝設計時主要考慮MFI。而其他熱塑性高聚物熔噴時考慮用熔體粘度或特性粘度來反映原料的分子量大小。釆用MFI較低的聚丙烯原料可生產出強力較高的熔噴法非織造布。但目前的趨勢是采用較高的MFI切片原料，這樣可提高產量，降低加熱溫度，從而降低能耗。

分子量分布越集中，大分子的分子量均等性好，便于均勻受熱、熔融并得到均勻的纖網，因此，熔噴工藝要求聚合物原料的分子量分布盡量集中。

聚合物降解性能

聚合物降解有助于修正聚合物熔體粘度和分子量分布。通常有三種降解方式：化學、機械剪切和熱降解。聚合物熔噴時或熔噴前，可采用氧或過氧衍生物來實現(xiàn)化學降解，增加擠壓速率、熱量和熔體滯留時間均可達到機械剪切降解和熱降解的目的。

對于聚合物熔體來說，要求均勻發(fā)生降解，避免聚合物熔體降解不一致而造成粘度不均勻，分子量分布離散。同時還要求不能過度降解。

含雜

熔噴工藝所用的模頭的噴絲孔直徑較小，若聚合物原料含雜多，易引起噴絲孔堵塞。因此，改善聚合物切片原料生產環(huán)境，優(yōu)化切片生產工藝，降低切片含雜量，可有效延長熔噴模頭更換周期，減少耗能，降低產品生產成本。

聚丙烯是熔噴工藝應用最多的一種聚合物。熔噴工藝最早應用的是普通纖維級聚丙烯原料，其分子量高，MFI較低，通常只有12g/l0min。該種聚丙烯在熔噴時必須借助于螺桿擠岀機的高溫和剪切作用來降解。

隨科技的進步，MFI為12的聚丙烯很快就為MFI35的所取代，同時出現(xiàn)了為熔噴工藝所用的聚丙烯，其MFI高達1500。聚丙烯MFI的提高，可降低螺桿擠出機的工作溫度，提高熔體流動速率，有利于減少過度降解聚合物的形成，延長熔噴模頭壽命，減少能耗，同時給選用添加劑以更大的靈活性。

聚丙烯用于熔噴工藝有以下特點：

1	聚合物熔體粘度可以按需控制熔體粘度控制方法主要有：使用氧化劑或過氧化劑；依靠螺杄擠岀機的機械剪切作用；控制工作溫度進行熱降解。對于MFI較低的聚丙烯，通常同時采用以上三種方法來控制熔體粘度，以便熔噴形成超細纖維。
2	分子量分布(MWD)可控制熔噴工藝要求聚丙烯分子量分布較窄，以便加工岀超細纖維。新的催化技術使聚合物生產商可以生產出MFI極高而MWD極窄的聚丙烯原料，前述的三種降解措施可進一步降低分子量分布。圖4 聚丙烯切片的MFI、MWD與牽伸空氣溫度的關系
3	較寬的熔融溫度范圍聚丙烯具有較寬的熔融溫度范圍，對非織造工藝中常用的熱粘合加工工藝較為有利。常規(guī)應用中，聚丙烯的耐熱性已足夠。
4	有利于制成超細纖維與其他聚合物原料相比，如果聚丙烯熔體的粘度很低、分子量分布很窄，則熔噴時，同樣的能耗和同樣的牽伸條件下可得到較細的纖維。聚丙烯熔噴非織造布纖維細度通常為2~5μm，極端條件下可達到0.3um。較窄的分子量分布降低了熔體的彈性，因此，熔噴模頭噴絲孔擠岀的熔體細絲可在熱空氣流牽伸作用下變得更細。

熔噴工藝中，必須根據最終產品的質里、性能要求以及工藝特性來選擇聚丙烯切片原料。重點應考慮以下幾方面：

添加劑

為了保證聚合物切片的貯存、加工和最終應用的穩(wěn)定性，聚合物切片生產時般都加入一些添加劑。根據熔噴非織造布的最終應用要求，熔噴加工時，可在擠岀機加料階段再放入適當?shù)奶砑觿?。例如，如生產用于衛(wèi)生材料的熔噴法非織造布，則可加入一些耐γ射線照射的添加劑，以便使產品在醫(yī)院或其他使用場所中可耐射線消毒照射。

均勻性

要求切片每包、毎桶或毎箱的MFI和添加劑等指標保持一致，以保證熔噴生產工藝和產品質里穩(wěn)定。

MFI

美國熔噴工藝常用的聚丙烯切片的MFI達到400、800、1200等。聚丙烯切片的MFI越高，則熔噴時能耗越小。如要求熔噴法非織造布的強度高，一般可使用MFI30~35的聚丙烯切片但生產能耗要高一些。對于吸油材料以及保暖材料等，僅考慮纖維細度的話，可使用高MFI的切片，產量高，能耗低。

圖5聚丙烯MFI與熔噴能耗的關系

造粒

普通造粒工藝會造成高MFI切片的特性不均勻性。目前，由于改進了催化劑和添加劑的良好分布，可以直接從反應金制得具有較窄分子里分布的球粒狀切片。這種高MFI的切片具有更好的熔融指數(shù)均勻性，而且越過了造粒階段，減少了樹脂受熱時間，因此其應用迅速增長。

分子量分布寬度MWD

分子量分布寬度對熔體流動性能有明顯影響，分子量分布越窄，越容易制得細纖維。分子量分布寬，造成熔體切變速率下降，增加了熔體的彈性，會影響熱空氣流對熔體細絲的牽伸，從而影響纖維細度和產品的手感。

某些高MFI的樹脂中還加入了降解添加劑，以便在擠出機中降低熔體粘度和縮小分子量分布范圍，因此較適合熔噴加工工藝。

切片的清潔性

減少切片的含雜量，有利于延長熔噴模頭更換周期，降低生產成本。熔噴工藝中，聚合物熔體進入模頭之前，應經過過濾，以濾去雜質和聚合反應后殘留的催化劑。

國外熔噴布用樹脂原料

茂金屬催化聚合聚烯烴樹脂，其特點為：分子量分布窄，紡絲性好，不易斷絲，纖維更細，韌性更好。

高柔性共聚樹脂：加入1～4%的乙烯無規(guī)共聚或更高乙烯含量的嵌段共聚物，具有更好的柔性、貼服性，適用于與皮膚接觸的醫(yī)療、衛(wèi)生、擦拭等個人護理用非織造材料。

高衛(wèi)生品質樹脂：采用含有鄰苯塑化劑的催化劑，所制成的紡熔非織造材料，在使用過程中會存在析出危害，無法滿足高端醫(yī)療、衛(wèi)生用非織造材料的衛(wèi)生性能要求。

（1）ExxonMobil公司：Achieve? 6936G2樹脂是一種基于茂金屬催化技術生產的超高熔體流動速率的均聚物樹脂，通常MFR1550g/10min，分子量分布窄，不含過氧化物。

（2）JPP公司（日本聚丙烯株式會社）：WINTEC? 茂金屬無規(guī)共聚聚丙烯，極少的抽出物和氣味，優(yōu)越的熱封性能，相對于使用傳統(tǒng)齊格勒-納塔催化劑制造的無規(guī)共聚聚丙烯，熔體強度優(yōu)化，延展性高。WSX03和WMG03兩個牌號，其熔體流動指數(shù)分別為25和30g/10min。

（3）LG化學公司：Lucene茂金屬均聚聚丙烯具有窄分子量分布、高韌性、優(yōu)良的可紡性、低揮發(fā)性有機化合物等特點，適用于紡熔非織造材料。

下面是一些公司及生產的牌號，供大家參考：

正宗的熔噴料應該這樣做！

國內公司做聚丙烯熔噴料的企業(yè)目前很多，主要有：金發(fā)科技、中石化、北京伊士通、國立科技、南京聚隆、道恩、普利特、東華能源等。此外，無數(shù)中小廠如雨后春筍一樣出現(xiàn)。

他們大部分之前做改性材料的，因為疫情的原因而轉產熔噴PP。

不過，在使用過程中客戶發(fā)現(xiàn)，除了中石化及幾個主要大廠之外，其他家的材料真是不敢恭維??！

這是為什么呢？

為此，我們采訪了福建華塑的技術專家，為你揭開熔噴PP工藝中的秘密。

黑點雜質問題

熔噴布企業(yè)都知道，材料中如果有雜質，在生產熔噴布時容易堵塞噴絲孔，斷絲，增加拆卸噴絲板頻率，布面均勻性差。

國內多數(shù)企業(yè)生產熔噴PP的產線以前是做其他改性料的，尤其你在做一些增強改性的材料時，必須加玻纖或碳纖，這些纖維硬度高，把炮筒內壁及螺桿表面劃得是傷痕累累，出現(xiàn)了無數(shù)的小坑，這叫做麻點。

塑膠陷入這些小坑內，無法出來，經過常時間的受熱，出現(xiàn)碳化，這就形成料中的黑點。

尤其當客戶的噴頭為0.1時，極易被堵住?？蛻舨坏貌活l繁更換濾網。

華塑產線之前生產是光學級產品的，炮筒內壁及螺桿表面為鏡面，沒有麻點，材料生產中自然不產生黑點雜質。從而，生產出的熔噴料品質極高。

客戶反饋，華塑的料不會堵塞噴絲孔，極大減少了他們拆卸噴絲板的頻率，提高了熔噴布的產量。

熔噴布1噸50萬，多生產一噸，就多賺50萬呀！一天產量多個幾噸，上百萬的利潤呀！

這個道理，地球人都明白呀！

熔噴布氣味問題

很多廠家做的熔噴布（尤其是不少小廠），氣味很大。當然，這個氣味主要來自小分子物質。其中有布在加工過程中材料的降解。

不過作為原料的熔噴PP也是需要檢討的。比如改性塑料廠商采用最多的方法是化學降解法來生產熔噴PP。這個方法是使聚丙烯和化學降解劑如有機過氧化物等在螺桿擠出機中進行反應，使聚丙烯分子鏈發(fā)生斷裂而降低其分子量。

有機過氧化物有許多種，比較常用的是阿克蘇的101。這個原料的價格在高峰時高達1000元/公斤，有些企業(yè)就換成國產的，只有200元/公斤。這就導致生產出的材料氣味大，殘留多。

華塑的專家具有多年的經驗，他們知道這些高殘留的過氧化物會刺激面部皮膚導致過敏，影響人體健康。

從PP-RP1500這個熔噴材料的物性表中可以看出，它的揮發(fā)分是極低的，這很好的體現(xiàn)出華塑材料的高品質。

材料流動性不好的問題

熔噴材料的熔指是極為關鍵的一個指標。看起來極為簡單，做起來并容易。

有些企業(yè)的熔指只能做到300，有些做到七八百，都敢在外賣。更有些黑心的中間商騙熔噴布企業(yè)說2040也可以。

天呀，2040的熔指為38，做無紡布可以，做熔噴布不能??！

我們知道材料的熔指高，流動性就好，容易制得細纖維，提高過濾效率。

一個好的熔指及穩(wěn)定的品質不光靠材料，設備也極為重要。

1) 計量設備的精度要高

2) 補料料位的選擇合適，避免補料時沖擊產生喂料波動

3) 液體喂料需要在短時間內達到連續(xù)穩(wěn)定的輸出

沒有高精度的喂料設備，熔指波動很大。對于熔指±200的差別，對生產布的企業(yè)很頭疼的。

華塑的PP-RP1500這個熔噴材料熔指穩(wěn)定，1500；客戶使用這個熔噴材料做成熔噴布后，測試鹽性顆粒物過濾效率(PFE)達95%以上。

尾聲

隨著4月份中石化、中石油等企業(yè)新建的20條生產線陸續(xù)達產，央企熔噴布產能預計將提升至每天70噸以上。

5月底，中石化16條熔噴布生產線全部投產后，加上控股企業(yè)的5噸/天產能，將形成萬噸熔噴布年產能，每年可用來加工一次性醫(yī)用口罩超過100億只。屆時，中石化有望成為中國乃至世界最大的熔噴布生產商。

中石化、中石油熔噴布的批量上市，一定會打壓熔噴布價格；另一方面，大量進口聚丙烯貨源到場也會沖擊國內市場。

熔噴布價格下跌，劣質口罩套利空間被擠壓殆盡，聚丙烯價格將會迎來暴跌。

最后，能在市場留下的玩家，一定是真正有實力的人。

1	聚合物熔體粘度可以按需控制熔體粘度控制方法主要有：使用氧化劑或過氧化劑；依靠螺杄擠岀機的機械剪切作用；控制工作溫度進行熱降解。對于MFI較低的聚丙烯，通常同時采用以上三種方法來控制熔體粘度，以便熔噴形成超細纖維。
2	分子量分布(MWD)可控制熔噴工藝要求聚丙烯分子量分布較窄，以便加工岀超細纖維。新的催化技術使聚合物生產商可以生產出MFI極高而MWD極窄的聚丙烯原料，前述的三種降解措施可進一步降低分子量分布。圖4 聚丙烯切片的MFI、MWD與牽伸空氣溫度的關系
3	較寬的熔融溫度范圍聚丙烯具有較寬的熔融溫度范圍，對非織造工藝中常用的熱粘合加工工藝較為有利。常規(guī)應用中，聚丙烯的耐熱性已足夠。
4	有利于制成超細纖維與其他聚合物原料相比，如果聚丙烯熔體的粘度很低、分子量分布很窄，則熔噴時，同樣的能耗和同樣的牽伸條件下可得到較細的纖維。聚丙烯熔噴非織造布纖維細度通常為2~5μm，極端條件下可達到0.3um。較窄的分子量分布降低了熔體的彈性，因此，熔噴模頭噴絲孔擠岀的熔體細絲可在熱空氣流牽伸作用下變得更細。

熔噴料，其實你并不懂！-福建華塑

熔噴料，其實你并不懂！-福建華塑