Мировой рынок полипропиленовых волокон, нитей и продукции на их основе

В производстве химических волокон и нитей сильны позиции полипропилена. К текстильным полипропиленовым продуктам обычно относят комплексные нити текстильного и технического назначения, мононити, штапельное волокно и жгут, пленочные и ковровые нити, нетканые материалы (скрепленные по технологиям спанбонд и мелтблаун), а также упаковочные ленты, ремни и веревки, канаты.

На сегодняшний день ПП обладает наиболее прочными позициями на рынке по сравнению с другими крупнотоннажными полимерами. Одной из причин стремительного роста потребления ПП является расширение сфер его применения за счет вытеснения других полимеров, в первую очередь полистирола и поливинилхлорида, цены на которые в отличие от ПП и ПЭ в значительной степени зависят от повышения цен на нефть и газ. Именно поэтому ПП широко используется в сфере производства наиболее массовой продукции. Внедрению продукции на основе ПП способствует также наличие полипропиленового сырья в достаточных количествах, в том числе в районах с наиболее высокими показателями роста потребления химволокон в странах Азии. Сильны позиции ПП и в производстве полимерных волокон и нитей, где дешевизна и легкость утилизации позволяют ему вытеснять другие материалы в сфере производства предметов домашнего обихода (ковры, пледы, одноразовая одежда и прочие изделия, которые теперь все реже изготавливают из дорогостоящих тканей), предметов гигиены и медицины, разнообразного ассортимента технического текстиля (нетканые материалы, гео- и агротекстиль, фильтры и мягкие контейнеры, упаковочные материалы и т. п.).

В настоящее время из выпускаемых в промышленных масштабах полиолефиновых волокон около 85% приходится на полипропиленовые (ПП), 15% – на полиэтиленовые (ПЭ). Последние – преимущественно в виде мононитей и упаковочных лент, а также (в промежуточном и довольно солидном объеме) в виде волокон на основе сополимеров пропилена и этилена, используемых, например, для создания искусственной травы и бикомпонентных систем, а также в виде рукава для производства полиэтиленовых пакетов.

Мировое производство ПП-текстильных материалов превышает 7 млн. т, что соответствует более чем 10% объема выпущенных натуральных и химических волокон и нитей. На рынках Европы, Северной Америки и Японии 50% ПП расходуется на литье под давлением, 23% – на производство волокон, 15% – на изготовление пленок, 12% – на выдувное формование и пр.

Мировое потребление ПП-волокон, тыс. т

Примечание: за исключением пленочных нитей.

Потребление ПП-волокон, по имеющимся данным, в 2010 г. увеличилось по сравнению с 2006 г. на 600 тыс. т, или на 13%. Среди регионов прирост потребления ПП-волокон наиболее значителен (при сравнительно низких абсолютных объемах) в Латинской Америке, Южной Азии, Восточной Европе, Китае и Турции, а в Республике Корея и на Тайване отмечено его сокращение.

Лидером мирового потребления ПП в текстильном секторе остается фибриллированная пленка (часто называемая пленочной нитью) – сырье для изготовления мягких контейнеров (биг-бэгов), мешкотары различной вместимости, сеновязальных и упаковочных шпагатов, швейных ниток и других видов продукции, далее идут штапельное волокно, ковровый жгутик “BCF” – выпускают 14 крупных компаний (в том числе “Asota”, “DS Fibres”, “Ems-Chemie”, “Fiber Vision”, “Meraclon” и др.). Эти волокна широко применяются для получения разнообразных нетканых материалов широкого назначения. Большие успехи в этом секторе достигнуты с помощью установок, изготовленных фирмой “Neumag”, входящей в настоящее время в концерн “Oerlikon”.

Достоверные данные за 2010 г. к моменту написания данного обзора официально не опубликованы, поэтому ряд источников будет представлен ниже за 2009 г. Это не искажает общей тенденции развития ПП-волокон в настоящее время.

На долю ПП-волокон приходится 8,2% мировых объемов выпущенного в докризисный период текстильного сырья – около 5,8 млн. т. В региональной структуре производства ведущие роли играют Западная Европа, США и Китай, при этом другие страны заметно отстают. Практически во всех регионах, за исключением Китая, Индии, Тайваня и Республики Корея, производство ПП-волокон в период кризиса сократилось, причем в США, Японии и Восточной Европе значительно – на 14%, 13% и 17% соответственно.

Товарная структура мирового производства ПП-волокон в 2009 г.

Крупными производителями ПП-нитей остаются Западная Европа, США (включая ковровый жгут “BCF”), Китай и Турция. В производстве ПП-штапельного волокна, используемого для нетканых материалов (НМ) и ковров, доминирует Западная Европа и США, в то время как в Китае было выпущено за год только 84 тыс. т данной продукции. Производство пленочной нити/ленты, несмотря на широкое распространение ее в мировом хозяйстве, в 2009 г. несколько снизилось (на 3%).

Мировые мощности по производству всех видов ПП-волокнистых материалов на начало 2011 г. составляли 8,6 млн. т/год (более 15% всей продукции из ПП) при достигнутом в 2008 г. коэффициенте загрузки мощностей 65-69%. В последнее время показатели загрузки мощностей полипропиленового текстильного сырья в США неуклонно падают: за последние 4 года для нитей – на 20%, для штапельного волокна – на 30%.

В “большой” Европе полиолефиновые (85% – ПП, 15% – ПЭ) волокна занимают заметное место в волоконной индустрии. Их суммарное производство в 2006 г. составило 2,68 млн. т (35,3% объема всех текстильных волокон и 42,8% – химических). Динамика потребления и мощностей в предкризисный (2006-2007 гг.), кризисный и посткризисный периоды (2010-2011 гг.) были различны, соответственно менялась структура производства и рынка. Потребление этих волокон на Европейском континенте в 2006 г. составило 2485 тыс. т, при этом наибольшим спросом здесь пользовались пленочные нити и штапельные волокна.

Потребление ПП/ПЭ-полимеров для изготовления текстильной продукции в Европе в 2006 г.

Производство ПП-штапельного волокна в 2006 г. в Западной Европе выросло до 72 тыс. т, в Восточной – до 49 тыс., в Турции – до 30 тыс. т. Мощности установок для получения ПП-штапельного волокна в 2007 г. возросли до 680 тыс. т/год и главным образом были размещены в Бельгии, Дании и Великобритании. Например, в 2008 г. в Бельгии располагалось около 36% суммарных мощностей Западной Европы. Коэффициент загрузки мощностей в этом регионе в 2006 г. упал по сравнению с 2003 г. на 12% – с 79% до 67%.

В 2006 г. в Западной Европе было произведено 292 тыс. т ПП-комплексных (филаментных) нитей, в Восточной – 19,4 тыс. т, в Турции – 210 тыс. т. В 2007 г. мощности по выпуску этой продукции значительно сократились: с 414,5 тыс. т в 2006 г. до 391 тыс. т, примерно 50% из них приходилось на Бельгию. Относительно стабильными они оставались в Турции. В среднем в Западной Европе коэффициент загрузки мощностей был близок к 70%.

В 2007 г. мощности по ПП-спанбонду в “большой” Европе выросли до 538 тыс. т, в Турции – до 75 тыс., мощности по мелтблауну стабилизировались на уровне 43 тыс. т/год.

В 2010 г. в Европе производство ПП-волокон (кроме пленочных нитей и спанбонда) было размещено на 179 производствах, в том числе на установках по выпуску текстильных нитей (30), ковровой пряжи (43), технических нитей (20), штапельного волокна (57) и монофиламентной нити (29). Наибольшее количество региональных производств данного профиля сосредоточено в Турции (33), Германии (29), Бельгии (26), Италии (21). В период кризиса в Европе отмечалось сокращение выпуска многих видов продукции сектора.

Производство ПП-штапельного волокна и мультифиламентной нити в Европе

В 2009 г. на европейском рынке сократилось потребление различных текстильных промежуточных ПП-продуктов, кроме спанбонда/мелтблауна и мононити, объемы которых возросли на 4% до 655 тыс. т и 17% до 62 тыс. т соответственно.

Потребление различных видов ПП-волокон и нитей текстильного назначения в Европе

Структура потребления промежуточных полипропиленовых текстильных продуктов в Европе в 2008-2009 гг. была следующей (%): нетканые материалы (спанбонд/мелт-блаун) – 30,5, пленочные нити – 22,3, штапельное волокно – 20,8, мультифиламентные нити – 18,4, упаковочная лента – 4,7, мононити – 2,5, прочие продукты – 0,8. Сходная картина наблюдается и в динамике потребления в Европе конечных видов текстильной продукции на основе полипропиленовых волокон и нитей.

Потребление различных видов текстильной продукции на основе ПП в Европе

Структура потребления конечных текстильных продуктов на основе полипропилена в Европе в 2009 г. была такова (%): гигиенические и медицинские изделия – 25,3, ворсовые покрытия и ковры – 17,7, агротекстиль и геотекстиль – 14, одежда и домашний текстиль – 10,1, мягкие контейнеры (big bags) – 8,5, конструкционный технический текстиль – 7,1, прикладные материалы для одежды и обуви – 5,5, канаты, шпагаты – 4,8, упаковочная лента – 4,7, мешки – 2,3. Определяющим сегментом европейского рынка, таким образом, являются нетканые материалы. Их производство сохраняло здесь довольно высокие объемы и темпы расширения даже в кризисный период. Это не удивительно: сегодня ПП-волокна и нити – наиболее популярное сырье для нетканого производства. На долю полипропиленового сырья только для производства нетканых материалов по технологиям спанбонд и мелтблаун приходится 37,7% всего сырья, использованного в мире, а к 2015 г. эта доля вырастет, по оценкам экспертов, до 40%.

Ожидается, что среднегодовой прирост мирового рынка нетканых материалов с 2010 г. по 2015 г. составит 8,5%, а одноразовых НМ, вырабатываемых в основном из полипропилена, – 8,7%.

Производство ПП-спанбонда в Европе

В Западной Европе мощности по производству спанбонда в последние годы непрерывно росли и вышли в 2009 г. на уровень 675 тыс. т/год. В 2010 г., по оценке, они увеличились не менее чем на 32 тыс. т. В Турции, например, до 2009 г. мощности оставались стабильными, а в 2010 г. заметно выросли. В этот же период в странах ЕС мощности по мелтблауну оставались практически неизменными, но расширились в Турции от 4 тыс. до 9 тыс. т/год в результате того, что часть произведенного объема была использована в отрасли водоподготовки. В 2009 г. в ЕС отмечен подъем производства ПП-спанбонда и мелтблауна на 27 тыс. т по сравнению с 2008 г. в результате повышения коэффициента загрузки мощностей до 85%.

Одновременно в Европе в эти годы произошел резкий обвал мощностей по производству ПП-штапельного волокна и эта тенденция укоренилась: в 2009 г. по сравнению с предыдущим годом они сократились на 55 тыс. т, главным образом в Германии, в меньшей степени – в Бельгии и Италии. Не предвидится роста мощностей в Центральной и Восточной Европе, Турции и странах СНГ. В 2010 г. в странах Центральной и Восточной Европы прогнозировалось сокращение мощностей по выпуску данного типа волокон на 10 тыс. т.

В 2008-2009 гг. в Западной Европе наметилась тенденция к снижению установленных мощностей по ПП-комплексным нитям, которые с 352 тыс. т /год в 2008 г. сократились до 318 тыс. в 2009 г. Главным образом это проявилось в Бельгии, в меньшей степени – в Испании. В 2010 г. прогнозировались противоположные итоги: увеличение выпуска нитей на 3 тыс. т. В этом же году наибольший прирост мощностей (до 75 тыс. т/год) намечался только для ПП-ковровой пряжи. Производство ПП-нитей в Западной Европе в 2009 г. упало, однако не так драматично, как в 2008 г. – на 11 тыс. т (до 231 тыс. т). В основном снижение объемов наблюдалось в Германии, а также в Турции – со 180 тыс. до 173 тыс. т. Мощности по ПП-пленочной нити и фибриллированной пленке в течение последних 5 лет развивались довольно устойчиво. Тем не менее, производство этих продуктов снизилось в 2008-2009 гг. с 268 тыс. до 252 тыс. т. Мощности по ПП-канатам (веревкам), упаковочным лентам, мононитям и другим продуктам характеризуются относительной стабильностью.

Следуя за ростом рынка ПП-волокон и нитей и учитывая их ведущее положение (вслед за полиэфирной продукцией) как сырьевого источника для производства текстильной продукции в различных сферах современного мирового хозяйства, расширяются разработки в области модернизации оборудования и технологии, расширения ассортимента и улучшения свойств готовой продукции. В частности, компания “SML” сообщила о новой технологии формования ПП- ковровой нити, расширив ее ассортимент по титру в диапазоне 330-5500 дтекс. Кроме того, специалисты компании провели широкие исследования и подготовили технологический регламент для получения ПП-высокоизвитой нити с низкой усадкой. На основе собственных машин “Astrofil” разработан и пущен в эксплуатацию ряд производственных линий для выработки полностью ориентированной нити (FDY) средней и высокой прочности с возрастающим титром 165-4400 дтекс. Руководствуясь общими интересами с покупателем готовой продукции, налажен выпуск ПП-микрофиламентных нитей средней прочности с титром 340 дтекс, содержащих 600 филаментов (0,55 дтекс/фил. – очень тонкая элементарная нить, которая используется, например, для пошива мягких на ощупь предметов одежды для детей).

Компания “Oerlikon Barmag” специализируется на изготовлении комплектных линий для производства ПП-пленочных нитей и мононитей высокой прочности (>80 сН/текс), в частности для искусственного травяного покрытия. Она обладает рядом особенностей и широким спектром сфер применения изготовленных из нее товаров. Например, шпагаты всех типов, полученные с установки “FB-9”, имеют высокую прочность при меньшей толщине, чем у конкурентов. На этой же установке возможно использовать до 15% вторичного сырья из ПП без снижения показателей качества пленочной нити и обеспечить безаварийный срок службы шнека до 10 лет.

Характеристика ПП-пленочных нитей с экструзионных установок «FB-9» фирмы «Oerlikon Barmag»

Ассортимент продукции из ПП, получаемой на оборудовании компании «Oerlikon-Neumag»

Другое отделение компании “Oerlikon Barmag”, дислоцированное в Ремшайде и хорошо известное на мировом рынке текстильного машиностроения, в последние годы выпустило серию машин для формования, вытягивания и текстурирования ПП-комплексных нитей технического и текстильного назначения. Это оборудование отличается высокой производительностью, удобной компоновкой, совмещением ряда технологических стадий и экономичностью (применение, например, многониточного формования от 4 до 16 паковок на одно приемное место). Характеристики гладких POY-нитей, средне- и высокопрочных ПП-нитей, вырабатываемых на машине “VarioFil” и текстурированных, вырабатываемых в широком ассортименте (50-230 дтекс) на машинах “DTY”, сведены в таблицах. Следует упомянуть о применении ПП-штапельного волокна для армирования бетонных конструкций для улучшения их долговечности, прочности и эластичности. Из-за гидрофобности ПП-текстильные материалы из этих волокон имеют низкую смачиваемость, практически исключающую их обработку водными системами (композициями), что создает подчас непреодолимые трудности при их крашении, печати и отделке. Компания “BASF” предложила способ заключительной обработки (без применения плазмы) ПП-материалов, добившись высоких результатов при крашении и печати по прочности к мокрым обработкам, сухому трению и устойчивости к свету.

С помощью увлажняемого ПП-волокна типа “HyWettable” компании “Fiber Vissions” удалось отказаться от дорогого и дефицитного вискозного волокна при изготовлении НМ, применяемых в качестве обтирочного средства. Эта же компания с помощью ПП-волокна “HY-Shrink” создала возможности для получения на существующих линиях кардочесания и термоскрепления объемных НМ с улучшенными эксплуатационными характеристиками, например, по фильтруемости.

Компания “Exxon-Mobil” – лидер в области производства ПП – внедрила волокно “SFT 315” из высокотекучей марки ПП, позволяющей получить тонкое волокно с характеристиками, напоминающими хлопок, а из него – нетканый материал, малый по массе, но не уступающий по эксплуатационным свойствам стандартному.

Предложенный компанией “Akzo Nobel” циклический пероксид “Trigonox” благодаря изменению концентрации позволяет регулировать реологические свойства расплава при переработке ПП, в частности индекс расплава (ПТР). Особенно это привлекательно при получении небольших объемов волокон, когда с помощью 2-3 известных марок ПП, включая сополимеры, можно обеспечить широкий ассортимент готовой продукции. Здесь очевиден положительный экономический эффект как у производителя, так и у переработчика ПП: сокращение промежуточных производственных отходов, перезаправка партий.

Согласно данным руководства “EATP”, по итогам 2011 г. общий объем европейского рынка ПП-волокон составил 2,5 млн. т на 4 млрд. евро, однако показатель может быть выше, поскольку цифры учитывают статистику только по 200 компаниям. На выпуск волокон и нитей уходит 25% всего потребляемого в Европе полипропилена, это второе по популярности направление его переработки. На ПП-волокна приходится также 40% всего европейского рынка химических волокон и нитей. Их преимуществами являются простота и экологичность переработки, доступное и относительное дешевое сырье, легкость и устойчивость к внешним воздействиям. Главным недостатком является гидрофобность волокон, что сильно затрудняет их окрашивание.

Более 26% полипропиленовых волокон в Европе идет на изготовление гигиенических и медицинских изделий, 22% – ковров и других покрытий, велика доля агротекстильных изделий. Рынок штапельных ПП-волокон крайне узок, в основном они используются для технических целей. Все шире применяются изделия из тонких ПП-лент – геотекстиль, сети, упаковочные материалы, ковры и т. д. Активно развивается, особенно в Восточной Европе, производство нетканых спанбондов. В целом рынок достаточно насыщен, высококонкурентен, вовлечен в интенсивную международную торговлю, в основном с Азией, потому не очень прибылен. На первое место выходит уже не цена продукции, а ее качество и взаимодействие с потребителями. Инновационное развитие в отрасли связано в основном с модификацией свойств волокон, прежде всего их окрашиванием. (БИКИ/Химия Украины, СНГ, мира)