Можно без каких-либо допущений утверждать, что НМ по темпам роста производства, как в мире, так и в России (что будет показано ниже) не знают равных себе видов продукции бытового и технического назначения. НМ – решающий шаг в будущее текстильной индустрии, ибо обладают значительно более короткой (вплоть до одного перехода, например от исходного полимера до готового спанбонда) схемой получения, нежели в многостадийном ткацком или трикотажном производстве. Не далёк тот день, когда НМ смогут конкурировать по качеству с тканями и трикотажными полотнами и полностью займут их место в сфере техники и быта, т.ч. и одежды. Благодаря своему многообразию НМ уже стали непременным атрибутом нашей повседневной жизни. Несмотря на множество различных технологий изготовления НМ, позволяющих выпускать широчайший спектр продукции, постоянно возникает потребность в дополнительном изменении и улучшении свойств материалов в соответствии с появляющимися новыми областями их применения и растущими требованиями к качеству конечных изделий [1].
Чтобы оценить прогресс в развитии НМ, достаточно вспомнить, что еще в 1991 г. вся мировая промышленность НМ – во главе с Северной Америке и Европой производили в общей сложности менее 2 млн.т. продукции.
Согласно [2], мировой спрос на НМ возрастает ежегодно на 5,3 % и в 2018 г. достигнет 9,8 млн.т., к 2020 г. – до 12.4 млн.т. Только в Европе за период с 2005 по 2015 г. объёмы производства НМ увеличились почти на 50% - с 1,6 до 2,3 млн. т. Сектор НМ является сейчас и будет оставаться в дальнейшем наиболее быстро развивающейся волокноперерабатывающей подотраслю текстильной промышленности. К 2020 г. её доля в глобальном текстиле вырастет до 13% (против 8,8% в 2014 г.). При этом развивающиеся рынки будут расти в два с лишним раза быстрее, чем развитые: до 2019 г. в США и Западной Европе – ок. 3% /год, в Японии – менее 2% /год, а на Китай к этому времени будет приходиться почти половина мирового прироста. Лидирующей технологией производства НМ остается холстообразование из расплава полимеров (спанбонд, мелтблаун), мировое потребление которых в 2015 г. достигло 4,4 млн.т, составив чуть менее 50% от объема всех видов НМ, до 2020 г. темпы роста потребления «расплавных» НМ ожидается в среднем ок. 7,3%, достигнув 6,3 млн.т. Вторая по размеру технология – текстильного холстоформирования (чесального в сочетании с аэродинамическим или гидроструйным): 3,4 млн.т в 2015 г. [3]. Доля НМ, полученного по кардинговому способу, постепенно снижается, уступая вышеназванным – более производительным и экономически эффективным.
Источники сырья для производства НМ, согласно [4], распределны в мире следующим образом (доля в %): полимеры и их производные (в виде гранулята, крошки, рециклинга и т.п.) – 44, синтетические волокна (12,6% от всего объема выпуска) – 47, целлюлоза (древесная пульпа) – 7, остальное – 2. Из химических волокон наиболее часто используемые (см. также табл.1 ниже) для получения НМ (доля в %): полиэфирные – 37, полипропиленовые – 36, вискозные/лиоцелл – 20, бикомпонентные – 6, остальные – 1.
Наиболее значимые области применения НМ промышленного назначения в 2016 г. в мире (тыс.т): строительство зданий и сооружений (1150), гео/агротекстиль (565), автомобили (550), фильтрация (505) и др. Из области бытового назначения НМ крупнейшим по объему, например в Европе, остается рынок гигиены, который в 2014 г. вырос на 6,1%. Заметный рост показали также НМ для обтирки персонального ухода (12,1%), напольные покрытия (12,3%), в сфере производства пищевых продуктов и напитков.
На период 2015-2020 г.г. среднегодовой темп прироста мирового потребления НМ, исчисляемого в тоннах, прогнозируется в размере 6,2%, в м2 – 7,2%, в долларах США – 6,3% при сохранении тенденции к снижению средней поверхностной плотности (развеса) и стабилизации цен [5]. По другому прогнозу [6], производство НМ в мире до 2020г. будет расти в среднем на 5,7% в год. В региональном плане лидером, продолжая наращивать мощности, остается Азия, на втором месте – Европа, на третьем – Северная Америка. Для отдельных стран самые высокие темпы роста в этот период планируется в Китае – ок. 7%. Среди технологий получения НМ наиболее быстро будет расти чесально/гидроструйный способ, увеличиваясь в среднем на 7,6% в год [6], продолжая уступать по абсолютным объемам «расплавному» (фильерному).
За прошедший год крупные капвложения израсходованы на создание 33 новых мощностей производства НМ в мире, в т.ч. 6 фильерно-раздувных линий из расплава полимеров (спанбонд и мелтблаун), 5 – фильерных (спанбонд), 2 – раздувных (мелтблаун), 10 – гидроструйных (спанлейс), 4 – с термокреплением прососом горячего воздуха (термобондинг), а также по одной линии для иглопробивания, аэродинамической переработки целлюлозной массы, вязально-прошивной системы «мультинит», т.н. «гибридной» технологии и стекловолокнистых НМ.
Географическое распределение производств НМ складывается, как и все полимерно-текстильные направления в последнее время, в пользу Азии/Пасифик (42%), далее Европа (23%), Северная Америка (21%), остальные регионы – 14%.
Таблица 1.
Производство нетканых материалов в странах Азии в 2010-2015 г.г. (тыс.тонн)
|
Страны |
Годы |
||||||
|
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2014/2015, % |
|
|
Япония |
313,4 |
313,0 |
320,9 |
331,5 |
336,3 |
342,0 |
+1,7 |
|
Южная Корея |
224,9 |
233,2 |
226,2 |
217,2 |
221,3 |
216,2 |
-2,3 |
|
Тайвань |
150,0 |
164,8 |
130,5 |
153,1 |
181,5 |
183,7 |
+1,2 |
|
Китай |
1879,0 |
2054,7 |
2163,0 |
2387,0 |
2635,0 |
2941,0 |
+11,6 |
|
Индия |
175,0 |
186,3 |
222,6 |
252,5 |
277,1 |
312,0 |
+12,6 |
|
Остальные |
140,0 |
145,0 |
152,3 |
168,0 |
182,8 |
214,4 |
+17,3 |
|
Итого |
2882,3 |
3097,0 |
3215,5 |
3509,3 |
3834,0 |
4278,0 |
+11,6 |
Общий выпуск НМ в азиатском регионе в 2015 г. вырос на 11,6%, достигнув 4,3 млн.т (табл.1). Наиболее высокий темп прироста среди пяти ведущих сран региона показала Индия (12,6%), опередив Китай (11,6%) и вплотную приблизившись ко 2-ому месту по объему производства, занятому пока Японией, чей прирост составил лишь 1,7%. Годовой объем выпуска НМ в Китае в 2015 г. приблизился к 3 млн.т, а его доля в Азии ок.69%.
Способы получения НМ в Китае, во многом идентичные в других азиатских странах, и отдают предпочтение «расплавному» (фильерно/раздувному – спанбонд, мелтблаун), на долю которого приходится 47%, на иглопробивной и гидроструйный – соответственно 23 и 17%. Последний превалирует, например на Тайване (38%), иглопробивной в Южной Корее (37%), «расплавный» в Индии (56%) и т.д. В Японии, начавшей раньше всех в регионе производить НМ, распределение более сглаженное (в %): «расплавный» - 32, иглопробивной – 21, гидроструйный – 12, термоскрепление – 11, клеевой – ок.6 (табл.2).
Таблица 2.
Способы производства нетканых материалов в странах Азии в 2015 году (тыс. тонн).
|
Способы |
Страны |
Всего |
|||||
|
Япония |
Ю.Корея |
Тайвань |
Китай |
Индия |
Индонезия |
||
|
Химическое соединение |
18,3 |
18,4 |
12,3 |
120,0 |
- |
- |
169,0 |
|
Термобондинг |
41,0 |
19,6 |
11,0 |
135,0 |
- |
4,2 |
206,6 |
|
Иглопробивной |
71,1 |
60,0 |
38,4 |
642,0 |
90,3 |
55,5 |
900,0 |
|
Спанлейс (гидроструйный) |
42,3 |
8,4 |
69,1 |
504,0 |
25,5 |
5,0 |
649,3 |
|
Спанбонд/мелтблаун |
110,2 |
86,0 |
72,7 |
1370 |
175,0 |
35,9 |
1783,9 |
|
Сухой (остальные) |
26,9 |
3,2 |
8,9 |
100,0 |
15,0 |
0,4 |
154,0 |
|
Мокрый (бумагоделательный) |
32,2 |
0,0 |
1,4 |
30,0 |
- |
- |
63,6 |
|
Итого |
342,0 |
216,2 |
183,7 |
2941,0 |
312,0 |
68,7 |
4063,6 |
г. прирастали в среднем на 5,4% в год, тогда как в этот же период повышение реального ВВП США составляло 2,4%/год, т.е. за указанное время выпуск НМ в регионе вырос более чем в 4 раза с увеличением мощностей на 2 млн.т. А в 2015 г. объем производства достиг 3 млн.т, показав годовой прирост на 2,7% в сравнении с 1,2% в 2014 г. [8].
Потребления НМ краткосрочного пользования (гигиенические впитывающие прокладки, подгузники, обтирочные материалы и т.п.) на рынках Северной Америки в 2013 г. составило 1,6 млн.т или 41,2 млрд. м2, в т.ч. с долей гигиенических впитывающих НМ, равной 65,3%, обтирочных – 14,0%.
Наиболее подробные сведения о рынке НМ в США дает табл.3, которая убедительно повествует о финансовых предпочтениях рынка одноразового применения НМ и о растущих тенденциях рынка многократного использования, особенно в конструкционных изделиях. Среди первых обращает внимание заметный прирост в последние годы НМ для фильтрации различных жидкостей и газов [9].
Таблица 3.
Рынок нетканых материалов в США (млн. долларов).
|
Периодичность применения |
Годы |
Прирост, +/-% в год |
|||
|
2006 |
2011 |
2016 |
2006-2011 |
2011-2016 |
|
|
Одноразовое |
3151 |
3810 |
4850 |
3,9 |
4,9 |
|
Коммерческий потребитель |
1046 |
1265 |
1510 |
3,9 |
3,6 |
|
Фильтрация |
751 |
930 |
1335 |
4,4 |
7,5 |
|
Медицина |
720 |
905 |
1080 |
4,7 |
3,6 |
|
Другие |
|
|
|
|
|
|
Неодноразовое |
1509 |
1580 |
2250 |
0,9 |
7,3 |
|
Электроэнергия и электроника |
254 |
345 |
450 |
6,3 |
5,5 |
|
Конструкции |
353 |
325 |
545 |
1,6 |
10,9 |
|
Другие |
902 |
910 |
1255 |
0,2 |
6,6 |
|
Всего |
4660 |
5390 |
7100 |
3,0 |
5,7 |
Американская компания «Prise Hanna Consultants LLC», специализирующаяся в области гигиенических абсорбирующих НМ и родственных им продуктов, прогнозирует мировой рост спандбонда и мелтблаун из полипропилена в период 2013-2018 г.г. на 365 тыс.т с созданием новых производств в Северной Африке, Китае, Азии/Пасифик и Индонезии на базе высокопроизводительного оборудовании и уникальной гигиенической продукции [10].
Европейский рынок НМ нам интересен не только с точки зрения географической близости или давно налаженным деловым и коммерческим контактам с рядом фирм, например, «Oerlikon» (Швейцария), «Dilo» (Германия), «Truetschler Nonwovens» (Германия) и др., но – и объединением научно-технических, проектно-инженерных и экономических инноваций в рамках, проводимых ЭДАНА (Европейской ассоциации промышленности НМ), совместных выставок, симпозиумов, форумов и др. мероприятий, активными участниками которых постоянно являются многие российские предприятия и учреждения.
Выпуск НМ в Европе за 2015г. вырос на 3,6% до 2,3 млн.т. В то время как в странах ЕС отмечен низкий рост, некоторые другие страны более активны, в частности Турция, где достигнут двузначный прирост. По способам получения нет таких очевидных различий как в вышецитируемых регионах: технологии производства на базе штапельных волокон требуемой длины (текстильной, аэродинамической, гидроструйной, бумагоделательной и т.п.) выросли в целом на 3,1%, в то время как выпуск НМ из расплава полимеров (фильерно-раздувной) – на 4,3%. Однако, если рассматривать автономно перечисленные здесь способы, наиболее высокий прирост – 7,0% отмечен для гидроструйных (т.н. «спанлейс») НМ с текстильным (кордо-чесальным) формированием холста. Наиболее крупной областью применения НМ в Европе остается рынок гигиенических материалов в долей поставок 31%, равной ок. 72 тыс.т, но наибольшие приросты продаж в 2015 г. были отмечены на рынках фильтров для воздуха и газов (17%), пищевых продуктов и напитков (12%), агротекстиля (11%), автомобилей (9%). С другой стороны, наибольшие снижения отмечены в производстве подкладочных НМ, главным образом для одежды, основ под покрытия и некоторых типов НМ для строительства [11].
Более развернутое представление о изготовителях химических волокон в Западной Европе в 2017 г., торговых марках и эксплуатационных характеристиках волокон, предназначенных для выполнения широкой программы изготовления НМ с заданными свойствами и областями их применения, дает табл.4, позволяющая системно и целенаправленно подойти к выбору исходного текстильного сырья (штапельных волокон и жгута) в производстве НМ [12]. Хотя эта таблица далеко не исчерпывающая (отсутствуют известные продуценты из Турции, России, Чехии, Белоруссии и др. ведущие компании) в ней представлены более 60-ти фирм-производителей химических штапельных волокон из 15-ти стран Западной Европы. Наибольшее представительство от Германии – 15 фирм, далее идут Бельгия и Италия – по 7, Швейцария и Великобритания – по 5, Австрия – 4, Франция и Дания/Греция – по 3, Голландия – 2 и др. по 1. Диапазон применяемых химических волокон охватывает 19 их видов, отличных по физико-химическим и механическим свойствам, во многом определяющими уникальный набор важных эксплуатационных характеристик получаемых из них НМ: высокопрочные и термостойкие, низкоплавкие и огнестойкие, антибактерицидные и гидрофобные, сорбционные и с повышенной адгезией и мн. др.
Еще более информативной представляется табл.4 при рассмотрении ассортимента выпускаемых этими фирмами волокон: по линейной плотности – от 0,3 до 500 дтекс (т.е. от сверхтонкого до супергрубого титра) и по длине резки от 3-х до 180 мм, позволяющие широко варьировать поверхностную плотность НМ и его структуру, особенно при изготовлении препрегов и полимерных композиционных материалов (ПКМ) на их основе. Здесь же следует подчеркнуть первостепенное значение химических волокон, исходя из их вида, физико-химического строения, титра, длины резки, специальных свойств и т.п., для прогнозирования метода производства и комплекса эксплуатационных и качественных показателей НМ. Это тем более необходимо знать, поскольку НМ, судя по приведенным выше темпам и объемам их роста, постепенно становятся текстильным материалом будущего, призванным без потери комфорта и моды заменить трудоемкие процессы изготовления тканей, трикотажа и др. продукции, в первую очередь, технического назначения.
Показательным в этом отношении является волокно типа лиоцелл (п.п.1.2 и 1.4 табл.4) являющееся серьезной альтернативой вискозному волокну и получаемому в отличие от последнего по экологически чистому безсероуглеродному способу прямым формованием волокна из раствора целлюлозы в N-метил-морфолиноксиде. Имея ряд преимуществ перед вискозным (выше прочность, особенно в мокром состоянии; проще процесс изготовления пряжи и ткани как из 100%-ного волокна, так и в смеси с другими; уникальный внешний вид благодаря тонким элементарным нитям – диаметром от 200 до 2000 нм; очень стабильно при стирке и сушке; термически стойко; способно окрашиваться в глубокие яркие тона; обеспечивает хорошую драпируемость при отделке и др.) лиоцелл перерабатывают в НМ по одному из известных способов – иглопробивным, склеивание латексом или термобондингом , - эффективно используя готовый продукт для изготовления сепараторов батарей, специальной бумаги, ковровых покрытий, в автомобильном секторе, медицине и т.д. [13].
|
Химические штапельные волокна для производства нетканых материалов в Западной Европе в 2017 году. |
|||||
|
№ п/п |
Компания-производитель |
Торговая марка |
Диапазон линейной плотности, дтекс |
Длина штапельного волокна, мм |
Метод получения и области применения продукта (НМ) |
|
1 |
Вискозные волокна |
||||
|
1.1 |
Kelhelm Fibers GmbH (Германия) |
Belfini, Bramante, Danufil, Leonardo, Galaxy, Olea, Poseidon, Verdi, Viloft, Viseta |
0,5-28,0 |
4-70, жгут |
Сухой, мокрый, аэродинамический и иглопробивной способы, гидроструйный, флокирование: НМ для протирки, бумаги, гигиены, медицины, ионнообменные для фильтров, гидрофобные, сепарационные и др. |
|
1.2 |
Lenzig AG (Австрия) |
Lenzig FR, Lenzig Viscose, Vistostar |
1,7-17,0 |
30-120 |
Иглопробивной, сухой и мокрый способы, флокирование: Огнестойкие, окрашенные в массе, пакеты для мусора, тампоны, фетр, барьерные ткани, промышленное и бытовое применение. |
|
1.3 |
Svenska Rayon AB (Швеция) |
Swelan, в т.ч. в виде жгута и коротко резанного волокна |
0,6-20,0 |
5-60 |
Сухой, флокирование и гидроструйный. Тампоны, гигиена, медицина, протирочные материалы и т.п. |
|
1.4 |
Liocel fibers Grimsby (Великобритания) |
Tencel, в т.ч. в виде жгута и коротко резанного волокна |
1,7-2,8 |
3-51 |
Сухой, мокрый и аэродинамический способы, гидроструйный. Специальная бумага, технический текстиль, автомобилестроение. |
|
2 |
Полиэфирные волокна |
||||
|
2.1 |
Advansa GmbH (Германия) |
WSD, NSD, 808SD, B26, NBT |
0,3-17,0 |
5-60 |
Используется неизвитое гладкое волокно, гидрофильное и гидрофобное и др. Фильтры, изоляция, гигиена, медицина, склеивание и т.п. |
|
2.2 |
DS Fibers NV (Бельгия) |
PES-DS |
3,3-17,0 |
40-150 |
Высокоэффективное применение в автомобилестроении |
|
2.3 |
Ems-Chemie AG, Ems-Griltech (Швейцария)
|
Grilon KE |
5,5 |
60 |
Низкоплавкое волокно для термобондинга при температурах 150 и 170ºС |
|
2.4 |
Epitropic Fibers Ltd (Великобрита-ния) |
Epitropic |
|
75 |
Антистатические свойства, фильтры, безопасная обувь, ковровая обивка. |
|
2.5 |
Fidion S.r.l. (Италия) |
Terital |
3,6-17,0 |
38-80 |
Интерьер автомобилей, в т.ч. из окрашенного в массе волокна, прошивной и иглопробивной войлок, набивочный и кровельный материал. |
|
2.6 |
Frana Polifibre SpA (Италия) |
|
3,3-21,0 |
30-150 |
Автомобилестроение, войлок, вата, фильтры, гигиена. |
|
2.7 |
Markische Faser GmbH (Германия) |
Гризутен |
0,9-17,0 |
38-150 |
Наполнитель, окрашенный в массе, огнестойкий, малоусадочный на горячем воздухе, аморфизированный на основе микроволокон и мн.др. |
|
2.8 |
Trevira GmbH (Германия) |
Тревира |
1,3-13,0 |
38-80 |
Очень низкая усадка волокна, матированное и окрашенное в массе (преимущественно в черный цвет), огнестойкое для кардочесального полотна, силиконизированное, профилированное, с улучшенной мягкостью и т.д. |
|
2.9 |
Vellman Intern.Ltd. (Ирландия) |
Fillwell Fillwell-Hollow, Wellene |
|
|
Одежда, геотекстиль, постельные принадлежности, фильтры, автомобилестроение. |
|
3 |
Полиамидные волокна |
||||
|
3.1 |
Ems Chemie AG Ems Criltech (Швейцария) |
Grilon CM, KA, M, TM, TN, TS |
1,7-200,0 |
38-80 |
Термобондинг при 115 и 140 ºС, сухая укладка волокна, в т.ч. окрашенного в массе. Абразивоустойчивое, многофункциональное, гладкое для бумагоделательных машин. |
|
3.2 |
Ems Chemie, Neumunster GmbH (Германия) |
Nexylon PA6, PA66, PA 610 |
1,0-100,0 |
40-80, жгут |
Сухой и мокрый методы, термобондинг, спанлейс, иглопробивной. Сепараторы для батареек, обувные прокладки, высокопрочная бумага.
|
|
3.3 |
IFG Asota GmbH (Германия) |
Asota PA |
20-135 |
60-90 |
Грубые волокна для иглопробивного способа Использование НМ для технического сектора.
|
|
3.4 |
Radici Yarn SpA (Италия) |
Radilon PA6 |
1,9-30,0 |
40-150 |
Технический текстиль, одежда, иглопробивные покрытия.
|
|
3.5 |
Radici Chemiefaser GmbH (Германия) |
Dorix PA6 |
16,7-230 |
30-90 |
Промышленное применение, иглопробивной фетр |
|
3.6 |
R.Stat SAS (Франция) |
Silver STAT |
1,7-50,0 |
38-80 |
Волокна, покрытые слоем серебра: электропроводные, антистатические, антибактерицидные. |
|
4 |
Арамидные волокна |
||||
|
4.1 |
Du Pont de Nemours International SA (Швейцария) |
Nomex, Kevlar |
1,7-11,0 |
38-75 |
Многоразовая стирка, термообработка, защитные покрытия. |
|
4.2 |
Kermel SAS (Франция) |
Kermel |
1,7-3,9 |
40-120 |
Защитная одежда |
|
4.3 |
Teijin Aramid BV (Нидерланды) |
Twaron, Twaron-Mikrofiber, Teijinconex |
1,7
1,9 1,7-14,4 |
40-60
50 38-76 |
Защитная одежда, покрытия, фильтры. |
|
5 |
Полиимидные волокна |
||||
|
5.1 |
Evonik Fibres GmbH (Германия) |
Р84 |
0,6-8,0 |
40-120 |
Фильтрация горячих газов, фрикционная подкладка, композиты. |
|
6 |
Полиакрилонитрильные волокна |
||||
|
6.1 |
Dolan GmbH (Германия) |
Dolan, Dolanit |
2,2-3,0 0,7-8,2 |
50-60 40-80 |
Пигментное крашение, фильтрация горячих газов |
|
6.2 |
Evropa NCT Sp (Польша) |
Evro-statik |
3,3-17,0 |
60-150 |
Иглопробивной способ. Волокна с антистатическими и электропроводящими свойствами. Ковры, фетр, фильтры
|
|
6.3 |
Montefibre (Италия) |
Ricem FLAT, FL, FUS
|
1,5-2,5 |
40-100 |
Фетр, войлок, фильтры |
|
7 |
Полиакрилатные волокна |
||||
|
7.1 |
Tecfibres Sarl |
Tecstar |
|
|
Огнезащитное |
|
7.2 |
Technical Absorbents (Великобритания)
|
SAF |
|
|
Гигиена, медицина, канаты троса, фильтрация, одежда, агро-, геотекстиль. |
|
8 |
Полипропиленовые волокна |
||||
|
8.1 |
Beanlieu Fibres International nv (Бельгия) |
BFI |
2,8-500 |
30-180 |
Этажный настил, автомобилестроение, геотекстиль, обивка, фильтрация, санитария и др.
|
|
8.2 |
Beanlieu Fibres International Terni Spa (Бельгия) |
S2000, SL, SL W, PHIL, Ultrasoft, Soft, Gerien, Coloured, TOP, FDA, CS2, Meraflex
|
|
|
Гидрофильные и гидрофобные материалы, простыни, узорчатые полотна, подкладки, нижнее белье, протирочные мягкие ткани, перфорированные НМ, иглопробивной геотекстиль (окрашенный в массе волокон и выокопрочный), армирование цемента и т.д. |
|
8.3 |
Beaulieu Real NV (Бельгия) |
Real |
2,8-240 |
30-150 |
Ковры, геотекстиль. |
|
8.4 |
Belgian Fibres NV (Бельгия) |
|
4,0-15,0 |
30-150 |
Фильтры, иглопробивной материал, автомобилестроение. |
|
8.5 |
Carvalhos Lda (Португалия) |
Policar |
3,3-17,0 |
50-100 |
Ковры, прошивной войлок. |
|
8.6 |
DS Fibres NV (Бельгия) |
PP-DS |
3,3-17,0 |
40-150 |
Прошивной войлок, геотекстиль, интерьер автомобилей. |
|
8.7 |
Fiber Visions A/S (Дания, Греция) |
Greate WL Fine Fibers, HY-Comfort, HY-Entagle, HY-Soft, HY-Speed, HY-Strengh |
0,9-10,0 |
3-60 |
Мокрый способ для получения фильтров, высокопрочной бумаги, теплозащита, сепаратор батарей, геотекстиль, агротекстиль, строительство, гигиена и медицина, очень мягкие и легкие НМ, антимикробные и т.д. |
|
8.8 |
Frana Polifibre SpA (Италия) |
|
3,3-17,0 |
40-150 |
Геотекстиль, фильтры, автомобилестроение. |
|
8.9 |
Ideal Fibres a. Fabries Wielsbeke NV (Бельгия) |
Polyfil |
1,7-330 |
30-180 |
Гео-, агротекстиль, ковры для внутренней и внешней торговли, фильтры для воздуха и жидкостей. Строительство, гигиена и медицина, автомбилестроение.
|
|
8.10 |
IFG Asota GmbH (Австрия) |
Asota D, F, G, L, LV/GV, 11 |
2,2-400 |
17-90 |
Прошивной войлок, антимикробные, огнезащитные, фильтры, иглопробивные НМ, гигиеническая продукция.
|
|
8.11 |
IFG Drake LTD (Великобрита-ния)
|
Duron, Tenacet |
2,2-20 |
5-160 |
Этажный настил, геотекстиль, армирование бетона, автомобилестроение. |
|
8.12 |
Radici Chemifasern GmbH (Германия)
|
Reilen |
70-295 |
24-120 |
Иглопробивные НМ, этажные настилы. |
|
8.13 |
Xentrys Barcelona (Испания) |
Propilan |
3,3-220 |
40-50 |
Интерьер автомобилей, технический текстиль, прошивной войлок.
|
|
9 |
Полиэтиленовые волокна |
||||
|
9.1 |
Belgian Fibres SA (Бельгия) |
|
6-15 |
30-150 |
Иглопробивные НМ. |
|
9.2 |
Fiber /Visions A/S (Дания, Греция) |
Mbond |
2,2 |
6-90 |
Волокна для термобондинга и композитов. |
|
9.3 |
IFG Asota GmbH (Австрия) |
Asota H, N |
7,0-17,0 |
60-90 |
Замена латекса, прошивной войлок, геотекстиль. |
|
10 |
Полиолефиновые волокна (сополимеры) |
||||
|
10.1 |
Ecofil Kapell GmbH (Германия) |
Trol |
2,2 |
60 |
НМ для фильтрации и фетра. |
|
11 |
Полилакидные волокна |
||||
|
11.1 |
Trevira GmbH (Германия) |
Trevira 400 |
1,7-6,7 |
4-60 |
Гидроструйный метод, кардочесание неизвитого волокна. Силиконизированное полое волокно для прокладок. |
|
12 |
Бикомпонентные волокна |
||||
|
12.1 |
Ems Chemie AG Ems Griltech (Швейцария) |
Grilon BA, EP |
1,7-6,7 |
4-60 |
Термобондинг при 115 и 140ºС, сухой и мокрый способы получения НМ. |
|
12.2 |
ES Fiber Visions A/S (Дания, Греция) |
AL-Adhesion, Lowmelt, Special, ES-Cure, Delta, Tendon-C |
1,7-10,0 |
3-60 |
Аэродинамический и сухой способы получения НМ, термобондинг ок. 100ºС, грубые (высокой плотности) НМ, волокна для соединения при каландировании для получения мягких НМ. |
|
12.3 |
Fil. Va Srl (Италия) |
Trilon |
1,2-30,0 |
40-60 |
Техническая бумага. |
|
12.4 |
Fidlon S.r.l. (Италия) |
Terital TBM, NTBM |
4,4 |
50 |
Термобондинг. |
|
12.5 |
Trevira GmbH (Германия) |
Trevira |
1,3-6,7 |
3-60 |
Аэродинамический и сухой способы, неизвитое волокно для мокрого метода, кардочесальное полотно (прочес) и т.д. |
|
12.6 |
Wellman Int. Ltd (Ирландия) |
Wellbond |
4,8-10,0 |
55-100 |
Термобондинг. |
|
13 |
Хлорсодержащие волокна |
||||
|
13.1 |
Rhovyl SAS (Франция) |
Termovyl LXS, ZCS |
1,7-5,6 |
32-110 |
Огнестойкие, термобондинг, фильтровальный материал, внутренняя подкладка, термоизоляция, строительный настил, высокоусадочные волокна.
|
|
14 |
Окисленные полиакрилонитрильные волокна |
||||
|
14.1 |
Toho Tenax Europe GmbH (Германия) |
Pyromex |
2,2 |
51-65 |
Защитные НМ, аэрокосмическая отрасль. |
|
15 |
Политетрафторэтиленовые волокна |
||||
|
15.1 |
Du Pont de Nemours Internationale SA (Швейцария) |
Tefaire, Teflon, Teflon/Glas |
3,5-7,4 |
12-115 |
Транспортные НМ (сетки и т.п.), фильтрация агрессивных сред, медицина. |
|
15.2 |
Lenzing Plastics GmbH (Австрия) |
Lenzimg Protilen |
1,0-10,0 |
5-120 |
Мокрый способ получения НМ. Фильтры, транспортерные ленты, покрытия, медицина и т.п. |
|
16 |
Полиэтиленсульфидные волокна |
||||
|
16.1 |
Evonik Plastics GmbH (Германия) |
Procon |
1,7-8,0 |
51-80 |
Фильтрация высокотемпературных сред, медицинские фильтры. |
|
16.2 |
Ems Chemie (Neumunster) GmbH (Германия) |
Nexylene PPS |
1,3-14,0 |
50-80 |
Фильтрация горячего газа и многократная стирка. |
|
17 |
Пековые волокна |
||||
|
17.1 |
Zyex Ltd. (Великобритания) |
Zyex |
|
|
Технические НМ. |
|
18 |
Стальные волокна |
||||
|
18.1 |
Bekaert Bekintex NV (Бельгия) |
Bekinex |
8,0-22,0 мкм |
По заказу |
Антистатичные, электропроводимые, жаропрочные, теплопроводные. |
|
18.2 |
R. Stat SAS (Франция) |
R Stat/S |
8,0-22,2 мкм |
38-190 |
Улучшенная электропроводимость, защитная одежда, антистатическая среда, термические свойства. |
|
19 |
Серебряные волокна |
||||
|
19.1 |
Noble Blomaterials Europe Srl (Италия) |
Х-static |
22,0-78,0 |
38 |
Спортивная и защитная одежда, медицина, фильтрация, металлизированные серебром волокна.
|
|
19.2 |
R. Stat SAS (Франция) |
Silver. Stat |
1,7-480,0 |
38-80 |
«Умный» текстиль, защитная и спортивная одежда, антистатичность, термические свойства и др. |
Сложившуюся удачную ситуацию на мировом рынке НМ, к счастью, понимают и в России, даже не заглядывая в табл.4. В последнее время ежегодные темпы производства и потребления НМ в нашей стране характеризуется двузначными цифрами [14]. Не менее отрадная картина и сегодня, хотя в абсолютном объеме пока еще отстаем от ведущих стран-производителей в этой области (Китай, Германия, США, Япония, Турция и др.). Производство НМ в России в 2016г., по данным Союзлегпрома, выросло на 26,6% и составило ок. 4 млн. кв.м, а в I квартале этого года по сравнению с предыдущим периодом – на 16,3%. Наилучшие показатели по росту объема выпуска НМ показывают предприятия Центрального (ООО «Нипромтекс», Курская обл.; ООО «Гекса-НМ», Тверская обл. и др.), Южного (Ростовская обл.), Приволжского (ООО «Геомак», Башкортостан; ООО «Завод Эластик», Татарстан; ООО «Фройденберг-Политекс», Нижегородская обл.; ООО «Номатекс», Ульяновская обл. и др.), Сибирского (ООО «Сибур Геосинт», Кемеровская обл.; ООО «Сибирский синтепон», Новосибирская обл. и др.) Федеральных округов РФ, при этом доля крупных и средних предприятий составляет ок. 96%, малых – 4%.
Оглядываясь на табл.4, особенно на ее ассортиментную и функциональную базу, невольно кажется, что российская промышленность НМ могла работать еще лучше, если бы была обеспечена в достаточных объемах разнообразным и качественным сырьем – в первую очередь, химическими волокнами. Но эта проблема, о которой мы неоднократно сообщали в различных журнальных и публичных источниках, например, [15], до сих пор практически не решается, вызывая лишь рецидив пустословия в виде выступлений, лекций, докладов и т.п. на многочисленных форумах, семинарах, симпозиумах, совещаниях и т.д При этом удельное производство и потребление химических волокон России остается до сих пор одним из самых низких, уступая среднемировым показателям в 6-7 раз по производству и в 3-4 раза по потреблению [16]. А, ведь, еще сравнительно недавно, в конце 80-х – начале 90-х годов, страна занимала 3-е место (впереди Китая вслед за США и Японией) по выпуску этой важной продукции. И ныне сохраняет лидирующий нефтегазовый потенциал развития исходного сырья, в частности, для получения столь необходимых, в т.ч. и для выпуска НМ, синтетических волокон. Однако, это лишь предмет для бесконечных дискуссий, но не магистральный раздел вновь изобретенной «Стратегии развития химической промышленности России до 2030г.».
Тем не менее, российский рынок НМ продолжает развиваться, выискивая все новые источники сырья, в т.ч. из отходов полимерной продукции. Так значительная часть полиэфирного волокна, получаемого из флексов (хлопьев) отработанных ПЭТ (полиэтилентерефталатных) бутылок идет на изготовление НМ различной поверхностной плотности и назначения, например, в ОАО «Комитекс» (г. Сыктывкар), ООО «Селена-Химволокно» (Карачаево-Черкессия) и др. С другой стороны, НМ на основе формируемых фильерно-раздувным способом холстов (спанбонд и мелтблаун) и получившие наибольшее развитие [17] продуктов в г.г. Щекино, Кемерово, Новой Майне, Подольске и др., в основном получают из полипропилена, пожалуй, наиболее доступного благодаря ООО «Сибур» отечественного сырья. Другие виды сырья ныне у нас крайне ограничены.
Зато отходов, как полимерных, так и текстильных в избытке. И эту нишу надо использовать, помня напутствие великого Д.И. Менделеева о том, что «в химии нет отходов, есть неиспользованное сырье». Поэтому получение НМ из вторичного полимерного (спанбонд, мелтблаун) или текстильного (иглопробивной, гидроструйный, аэродинамический, клеевой, термобондинг) сырья задача крайне актуальная. Тем более, что способы получения, свойства и области применения НМ в силу своей простоты, доступности и отсутствия, как правило, граничных требований, этому вполне сопутствует. Данная тема заслуживает специального обзора и частично освещена в недавней статье А.П Сергиенко под довольно остроумным, но дальновидным названием «Новые нетканые материалы из старых волокон», где рассмотрены основные технологические и аппаратурные особенности подготовки вторичного сырья для производства НМ разнообразного ассортимента и назначения [18].
По вопросу применения НМ в современны условиях достаточно много журнальных и патентных публикаций и некоторые из них успешно реализуются во многих отраслях, а другие ждут своего часа на бытовых и индустриальных просторах России [19]. Безусловно, интерес представляют обогреваемые НМ, сделанные подобно тканям с электропроводящими волокнами; ПКМ на основе угле- и стеклопластика, комплектующие для самолетов и автомобилей, материалы санитарно-гигиенического и медицинского назначения, геотекстиль и мн.др. О последнем, учитывая неудовлетворительное состояние наших дорог, хочется сказать несколько подробнее, упомянув богатый опыт Германии в этой области, где 95% транспортной инфраструктуры под местным самоуправлением содержит в своем составе асфальт, который применят в более чем 70% федеральных автомагистралей и автобанов [20].
В данном случае увеличение срока службы дорожного покрытия осуществляется путем применения геотекстиля на основе НМ в качестве внутреннего слоя асфальтового покрытия взамен традиционных методов ремонта дорог (залечивание трещин и щелей в дорожной конструкции, покрытие новым слоем верхнюю поверхность асфальта и т.п.). Используя слой внутри асфальтового покрытия при правильном подборе НМ и профессиональной укладки его, данный метод может обеспечить увеличение интервалов между проведением ремонтных работ, повышение срока службы дорожного покрытия и сокращение расходов на техобслуживание, поскольку трещины и щели будут появляться значительно реже. Внутренние прослойки из геотекстиля в асфальтовом покрытии могут использоваться как на отдельных участках, так и на протяжении всего дорожного покрытия.
В принципе асфальтовая прослойка (в зависимости от ее конструкции) выполняет три функции: армирующую (распределение нагрузок по более широкой поверхности), снятия напряжения (способствует устранению трещинообразования) и герметизирующую (предотвращает проникновение воды в нижние слои асфальта, исключая тем самым их необратимое разрушение). Существует три типа внутренних слоев асфальтового покрытия, выполняющие в разной степени те или иные вышеперечисленные функции: 1. НМ. Насыщаются битумной эмульсией и действуют далее в качестве «битумного резервуара», благодаря чему обеспечивается высокая герметичность; 2. Георешетки. Прекрасно подходят для поглощения напряжения, благодаря чему увеличивается прочность на растяжение асфальто-битумной конструкции; 3. Решетки с НМ. При наличии композиционных материалов конечной целью является увеличение вдвое эффективности действия за счет сочетания НМ и решеток, поскольку они объединят в себе характеристики герметизации, снижения напряжения и армирования, свойственные им обеим.
Другой важный вывод из опыта строительства дорого в Германии – уже более 30-ти лет там не выбрасывают асфальт, а повторно на 100% перерабатывают: из 14 млн.т, вынимаемого при ремонте дорог ежегодно, 84% перерабатывается в аналогичный продукт (смешанный асфальт, содержащий внутреннюю прослойку НМ); оставшиеся 2,3 млн.т также используется в качестве строительного материала. Применение асфальто-бетонной смеси из вторичного сырья, представляющего собой перемолотый «старый» асфальт с внутренней прослойкой, сохранившей свои эксплуатационные функции, не влечет, по мнению немецких специалистов, абсолютно никаких проблем, а лишь дополняет общее заключение о технико-экономической целесообразности широкого использования данного метода в России.
В области геотекстильных НМ продолжают успешно работать немецкие компании «Oerlikon Barmag» (г. Хемниц) и «Oerlikon Neumag» (г. Нойнюнстр), о достижениях которых мы частично сообщали ранее[15]. Первая из них, продолжая развивать концепцию «Evo Tape», разработала и внесла на европейский рынок технологию и оборудование для изготовления пленочных нитей, получаемых путем фибриллизации пленок или мононитей геотекстильного назначения. Прекрасные механические свойства последних обуславливают требуемое качество изготавливаемых из них тканей все более широко применяемых для укладки автомобильных дорог. Исходное сырье – полипропилен (ПП) или полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), прозрачные или окрашенные в черный цвет методом «мастер-батч» при экструзии полимеров. Для геотестиля используют преимущественно гладкие фибриллированные нити с линейной плотностью от 500 до 10000 дтекс. Поверхностная плотность получаемых их них тканей – от 70 до 200 г/м2 для легких, от 200 до 800 г/м2 для тяжелых. Геотекстильная ткань может быть также изготовлена из мононити в основе и пленочной нити в утке, либо полностью из мононитей [21]. При этом исходные нити обладают высокими механическими свойствами (прочность 6,0-6,7 сН/текс, модуль упругости на 20-25% выше стандартного), что превосходно влияет на эксплуатационные характеристики дорожного покрытия.
Компания «Oerlikon Neumag», имеющая богатый опыт в конструировании и изготовлении оборудования для производства синтетических волокон из расплава полимеров – ПП, ПЭТ, ПА и др. (4,3 млн.т штапельных волокон в мире ежегодно изготавливаются на оборудовании этой фирмы), постепенно расширяет сферу своего влияния на прогрессивные разработки в области технологии производства современных геотекстильных НМ как в виде штапельного волокна для кардочесальных машин, так и – спанбонда [21]. Для достижения наибольшей механической прочности и долговечности в качестве сырья применяют ПП или ПЭТ. Первый используется в том случае, когда важна долговечность продукта – геотекстиль может находиться в контакте с почвой более 50 лет и на протяжении всего срока эксплуатации должен сохранять свои свойства. В таких условиях благодаря устойчивости к химическому воздействию и гидролизу ПП предпочтительнее, чем ПЭТ. В тоже время последний, как правило, дешевле и является более подходящим решением, если не требуется длительного пребывания в почве или когда нетканый геоматериал уложен над поверхностью почвы и, следовательно, подвержен УФ излучению. Помимо этого, ПЭТ предпочтительнее ПП по ряду важных термомеханических свойств, необходимых для НМ: высокая прочность и низкая усадка. Для достижения однородности спанбонд в потоке дополнительно подвергают иглопробиванию, обеспечивая конечному продукту – нетканому геотекстилю – превосходные свойства и соотношение цена – производительность. Таковы ориентиры на будущее, которое не за горами, памятуя о безусловном приоритете НМ в текстильной отрасли.
Литература:
1. Сергеенков А.П.//Полимерные материалы., №8(219), август 2017., с. 33-41.
2. Nonwovens Industry, 2016, №12, р.40-45.
3. Nonwovens Industry, 2016, №5, р. 28-30.
4. Chem. Fibers Int., 2012, №4, S. 194.
5. (www. smithersapex.com/products/market-reports/the-future-of global-nonwoven-markets –to-2020).
6. (www. edana.org/newsroom/news-announcements/news-article/2015/12/ 09/ new-report –forecats-excellent-wordwide-outlook-for nonwovens-through-2020).
7. Nonwovens Industry, 2016, №2, р.9.
8. Allgemeiner Vliesstoff Report, 2016, №1, р. 10-11.
9. Chem. Fibers Int., 2013, №1, S.14.
10. Chem. Fibers Int. 2014, №1, S. 48.
11. www. Innovationin textiles.com/nonwovens/europen-nonwovens-production-grows-amid-slow-economic-growth/.
12. Chem. Fibers Int., 2017, №1, S.42-45.
13. Chem. Fibers Int., 2013, №2, S.104.
14. Производство основных видов текстильных изделий и одежды в России/Союзлегпром., М., 2017, 33 с.
15. Айзенштейн Э.М.//Neftegaz.RU., 2016, №7-8, С.102.
16. Айзенштейн Э.М., Клепиков Д.Н.//Вестник химической промышленности, июнь, 2017., №3(96), С.14.
17. Сергиенков А.П.// Полимерные материалы, 2015, №10, С.48.
18. Сергиенков А.П.// Полимерные материалы, 2016, №11, С.22.
19. Сергиенков А.П.// Полимерные материалы, 2015, №8, С. 26.
20. B.Hinrix//Fiber and Filament, februar 2017, № 26, р.8.
21. Chem. Fibers Int., 2016, №3, S.112.
