Умный текстиль. Химические волокна в России и мире - Рынок - Статьи журнала
52 мин
878
0

Умный текстиль. Химические волокна в России и мире

 Умный текстиль. Химические волокна в России и мире

В четвертом номере журнала Neftegaz.RU за прошлый год, профессор Айзенштейн рассказывал о состоянии рынка химических волокон в России и мире в 2016 г. Настоящая статья дополняет обзор новой информацией, а также предлагает ознакомиться с нынешней ситуацией в этом сегменте промышленности.

Ключевые слова: химические волокна, перерабатывающая отрасль, нетканые материалы, полиэфирные волокна, штапельное волокно

Keywords: chemical fibers, processing industry, non-woven materials, polyester fibers, staple fiber


Из последних сообщений Fiber Organon вырисовывается несколько пессимистическая картина: темпы роста производства химических волокон в мире, начиная с 2012 г., постепенно падают – от 6,1% до 2,8% в 2016 г., когда объём их выпуска вырос на 1,9 млн. тонн до 70,5 млн. тонн в целом. В этом же году мировое производство всех видов текстильных волокон, согласно табл. 1, увеличилось по сравнению с предыдущим годом всего на 1,6 млн. т. или 1,7%, достигнув 95,3 млн. т. При этом выпуск натуральных волокон (хлопок, шерсть, лён, шёлк) сократился на 350 тыс. т или 1,4% до 24,9 млн. т, главным образом за счёт недобора хлопка (-1,6%). Внутри химических волокон 65,2 млн относятся к синтетическим (прирост 2,9%) и 5,3 млн.т (+2,2%) к целлюлозным волокнам (исключая штапельное волокно лиоцелл, мощности по которому доведены австрийской компанией «Lenzing» до 232 тыс.т/год).

В региональном отношении доминирует Азия (табл. 2), на долю которой в 2016 г. приходилось 88,5% от мирового производства химических волокон, в т.ч. 64,9% на Китай, 8,2% на Индию, 3,0% на Тайвань, 2,9% на Индонезию и 2,5% на Ю.Корею. Доля США в мировом балансе – 3,5%, остального американского континента – 1,6%, Западной Европы – 3,1% и Турции – 2,2%. В одних странах выпуск волокон по сравнению с 2015 г. упал (в %): Индонезия (9,3), Япония (4,1), Латинская Америка (3,9), Тайвань (3,0) и Ю. Корея (1,4), а в других, наоборот, возрос (в %): Индия (5,3), Китай (3,9), Въетнам (13,1) и в Восточной Европе (8,0). В США и Западной Европе он оставался практически стабильным.

По видам волокон доминирующее положение (табл. 2) сохраняют полиэфирные (ПЭФ) волокна, на вторую позицию выдвинулись полиолефиновые (ПО), преимущественно полипропиленовые (ПП), оттеснив некогда самые популярные – полиамидные (ПА), далее – полиакрилонитрильные (ПАН) и другие, в основном синтетические т.н. «малотоннажные» (спандекс, поливинилхлоридные, поливинилспиртовые, арамидные, углеродные, политетрафторэтиленовые, полисульфоновые и т.д.). Среди гидратцеллюлозных (Целл.) преобладают вискозное штапельное волокно, производство которого расширяют (а в России и СНГ закрыли последнее) в Индии (+8%), Китае (+3%), Японии (+3%), Западной Европе (+1%) и др. Ацетатные, главным образом текстильные нити, напоминают о себе немного в США, Японии, Восточной и Западной Европе.

Таблица 1

Мировое производство текстильных волокон в 2016 году.

Виды/ассортимент волокон

Млн. тонн

+/- к 2015 г., %

Полиэфирные; в т.ч.:

52,0

+2,8

комплексные нити

35,8

+3,2

штапельное волокно

16,2

+1,9

Полипропиленовые; в т.ч.:

5,5

+3,8

комплексные нити (1)

4,5

+2,3

штапельное волокно

1,0

+6,2

Полиамидные

4,7

+2,2

комплексные нити

4,5

+2,5

штапельное волокно

11,4

+0,2

Полиакрилонитрильные

 

 

штапельное волокно и жгут (2)

1,7

-1,5

Другие синтетические волокна

1,2

+13,2

Целлюлозные, в т.ч.:

5,2

+2,0

комплексные нити

0,3

-4,7

штапельное волокно (3)

4,9

+2,7

Натуральные в т.ч.

24,8

-1,6

хлопок

23,2

-1,6

шерсть

1,2

+1,1

лён

0,2

-1,6

шёлк

0,2

+4,0

Всего

95,3

+1,7


Примечание:
1) исключая спанбонд, мелтблаун, плёнки и ремни;
2) включая эластан/спандекс нити (в 2016 г. по оценке 680 тыс.т), арамидные, ПТФЭ и др.;
3) исключая ацетатный сигаретный жгутик и волокно (лиоцелл).

Таблица 2

Мировое производство химических волокон в 2016 году по странам/регионам (тыс.тонн).

Страна/регион

Полиэфирные

Полиолефиновые(1)

Полиамидные

Полуакрилонитрильные

Гидратцеллюлозные(4,5)

Ацетатные(6)

Западная Европа

469

818

285

195

377

5

Турция

497

658

80

283

-

-

Восточная Европа

338

225

143

39

17

6

США

1282

501

568

-

-

19

Канада

2

83

75

-

-

-

Мексика

156

72

24

41

-

-

Другие страны Америки

258

293

69

23

-

-

Китай

37271

1023

2530

631

3452

-

Индия

4764

198

153

103

555

-

Тайвань

1412

180

309

58

107

-

Ю.Корея

1425

128

128

53

-

-

Япония

227

196

93

132

55

10

Индонезия

-

-

-

-

512

-

Тайланд

-

-

-

-

140

-

Другие страны Азии (2)

3483

516

198

109

-

-

Средний Восток, Афирка и Океания (3)

597

438

91

30

-

-

Всего

52020

5492

4746

1696

5216

40


Примечание: 

1) исключая спанбонд, мелтблаун, плёнки и ремни;
2) главным образом Пакисатан, Малайзия, Въетнам, Бангладеш;
3) главным образом Египет, Израиль, Саудовская Аравия, Южная Африка;
4) исключая лиоцелл (мировая мощность ок. 245000 тонн);
5) включая медноаммиачную нить;
6) текстильная нить (исключая ацетатный сигаретный жгутик).

 Судя по табл. 3, мощности производства химволокон медленно, но растут, а коэффициент их фактического использования достаточно высок, особенно для ПАН и Целл. штапельных волокон, а для крупнотоннажных синтетических – несколько ниже. Конечно, нельзя пройти мимо достижений Китая в области химических волокон и текстиля – безусловного лидера в этой области, которая стала одним из главных драйверов резкого подъема экономики государства.


Таблица 3

Мощности производства химических волокон и степень их освоения в мире.                                       

Виды/ассортименты волокон

Мощности, млн. тонн

Коэффициент использования, %

март 2017 год

декабрь 2018 год

Полиэфирные в т.ч.:

 

 

 

Комплексные нити

48,15

49,39

77

Штапельное волокно

27,15

27,93

65

Полипропиленовые, в т.ч.:

 

 

 

Комплексные нити (1)

6,01

6,09

76

Штапельное волокно

1,29

1,42

76

Полиамидные, в т.ч.:

 

 

 

Комплексные нити

7,01

7,51

73

Штапельное волокно

0,28

0,29

83

Полиакрилонитрильные

 

 

 

Штапельное волокно и жгут

2,07

2,07

80

Другие синтетические волокна

1,41

1,47

87

Целлюлозные

 

 

 

Комплексные нити (2)

0,54

0,54

66

Штапельное волокно (3)

6,01

6,29

84


Примечание:

1) исключая спанбонд, мелтблаун, плёнки и ремни;
2) включая медноаммиачные нити;
3) текстильные нити (исключая ацетатный сигаретный жгутик);

Табл. 4 является как бы зеркалом развития волокнистых материалов в мире на примере Китая, где соблюдается примерно такой же баланс между производством и потреблением отдельных видов химических волокон: подавляющий приоритет ПЭФ (ок. 70%), прогрессивные тенденции ПП и Целл., стабильное положение ПА и ПАН, активный интерес к «малотоннажным», в первую очередь, к высокоэластичным нитям спандекс, высокотермостойким и высокомодульным арамидным и углеродным волокнам, нетканым и композиционным материалам и мн. др.

После долгого периода медленного снижения темпов роста производства текстильных волокон в мире (отмеченного нами выше с 2012 по 2016 г.г.), в 2017 г. произошёл их существенный прирост, равный 5% относительно предыдущего года и достигнув 103 млн. т, при этом выпуск хлопка впервые за 7 лет вырос на 11% до 26 млн. т, производство химических волокон на 4% до 72 млн. т, других натуральных волокон до 6 млн. т., (практически на прежнем уровне). В ежегоднике The Fibers Year упоминаются также волокна из биополимеров, занимающих заметную нишу на мировом рынке благодаря растущему спросу на жизнедеятельные и биоразлагаемые продукты.


Таблица 4

Производство химических волокон в Китае в 2016 году.

Виды волокон/ассортименты

Тыс. тонн

+/- к 2015 г., %

Полиэфирные

 

 

Комплексные нити

27517

+4

Штапельное волокно и жгут

9754

+2

Полиамидные

 

 

Комплексные нити

2408

+5

Штапельное волокно и жгут

122

+19

Полиакрилонитрильные

 

 

Штапельное волокно и жгут

631

+1

Полипропиленовые

 

 

Комплексные нити

927

+9

Штапельное волокно

96

+5

Другие синтетические волокна

839

+21

Целлюлозные

 

 

Штапельное волокно

3284

+3

Комплексные нити

168

-8


Примечание:

1) исключая волокно лиоцелл (мировая мощность примерно 245 тыс.т/год.

рис 1.jpg

Из рис. 1 видно, что динамика роста мирового потребления волокон изменилась более чем в 2 раза с 2000 по 2017 г.г. в основном благодаря синтетическим (от 30 до 64 млн. т) и целлюлозным (от 3,5 до 8 млн. т) волокнам, при практически неизменном уровне натуральных (ок. 30 млн. т). Таким образом, доля синтетических волокон в общем балансе текстильного сырья составляет сегодня ок. 62%, целлюлозных – 8% и натуральных – 30%. Среди химических волокон (рис. 2) явно преобладают полиэфирные (ПЭФ), на долю которых приходится ¾ мирового рынка, за ними с большим отрывом следуют (в %): целлюлозные (Целл.) – 9, полиамидные (ПА) – 8, полипропиленовые (ПП) – 4, полиакрилонитрильные (ПАН) – 2, другие – 2. Для названных видов волокон отмечен подъём в 2017 г., за исключением ПАН, производство которого на протяжении последних 6 лет продолжало снижаться.

Наибольший прирост в прошедшем году, в первую очередь благодаря Китаю, наблюдается у ПА волокон, преимущественно из полимера ПА-6 (типа капрон), поскольку для ПА-66 (типа найлон) возникли проблемы с исходным сырьём, в частности с адипонитрилом (АДН), и по сему некоторые компании перешли на выпуск ПА-6. Однако, в период 2019-2021 г.г. на 4-х крупных заводах США и Франции запланировано строительство новых мощностей АДН. Мировое производство ПЭФ комплексных нитей текстильного, технического (включая шинный корд) и коврового ассортимента расширилось в 2017 г. в среднем на 5%, а ПЭФ штапельное волокно и жгут показали довольно умеренный рост - на 2% по сравнению с предыдущим годом. В начале 2017 г. итальянская фирма «Sinterama» выпустила 3 вида объёмной пряжи из 100 %-ного полиэтилентерефталата (ПЭТ), обладающих меланжовыми цветовыми эффектами и лучшими эксплуатационными характеристиками (по сравнению с ПЭФ нитями, получаемыми по технологии ложного кручения или пневмотекстурирования), что позволило разработать широкую гамму готовой продукции. ПЭФ технические и кордные нити, начиная с 2005 г. постепенно наращивают своё преимущество перед аналогичным ассортиментом нитей из ПА-6 и ПА-66 в силу лучших эксплуатационных и экономических показателей. К 2020 г., считает «PCI Wood Mackenzie», потребление ПЭФ волокон достигнет ок. 60 млн. т, т.е. более чем в 2 раза превысит нынешнее потребление хлопка, который к тому времени останется ведущим сырьём среди штапельных волокон других видов.

рис 2.jpg

 Объемы выпуска волокон целлюлозного происхождения дали прирост 3%, несмотря на продолжающийся уже 4 года спад производства ацетатного жгутика из-за снижения спроса на сигареты. А фирма «Kelheim Fibers» (Германия) 9 апреля 2018 г. произвела 4-х миллионную тонну вискозного волокна. «Юбилейная» тонна с уникальными свойствами была предназначена для изготовления гигиенических тампонов. В соответствии с прогнозами Chem. Fibers Int. «Global Market Insights» (Индия), к 2024 году ожидается непрерывный подъём рынка гидратцеллюлозных экологически безопасных и жизнекомфортных волокон типа лиоцелл, применяемых в основном для пошива одежды. Объём этого рынка в 2016 г. имел 448500 тонн на сумму 894,2 млн.$, а к 2024 г. будет 817800 тонн на сумму 1667,5 млн $. Высоких достижений в 2017 г. здесь добилась «Lenzing Group» (Австрия), выручка которой выросла на 5,9% с 2,13 млрд. до 2,26 млрд. $, главным образом, за счёт роста цен на отбеленное волокно и улучшения ассортимента продукции. Чистая прибыль за год составила 281,7 млн. евро, что на 23% выше уровня предыдущего года. Деятельность компании в секторе волокон в 2017 г. была направлена на дальнейшую оптимизацию производственных процессов в части увеличения производительности и создания новых линий, расширения присутствия «Lenzing Group» на рынках Азии и Турции. Общий объём продаж, волокнистых материалов составил 1, 96 млрд. евро, из которых 70% приходится на текстильные волокна (торговая марка «Tencel») и 30% на нетканые материалы (HM), в т.ч. по регионам (в %): Северная Азия – 37, остальная Азия, Ближний Восток и Африка – 36, Европа и Америка – 27. Объём продаж волокон упал в 2017 г. на 3,7% до 942 тыс.т, при этом доля специальных волокон («Tencel Modal») составила 41, 9%, стандартных «Tencel» снизилась до 44,5%, по остальной продукции выросла с 11,0 до 13,6%. «Lenzing/Austria» достигла ещё одной важной вехи в своём инновационном наследии, разработав в промышленном масштабе новое волокно «Tencel Refibra» из отходов хлопка и древесины, тем самым способствуя повышению экологичности процесса и сокращению расходных норм дефицитного и дорогого натурального сырья. Зафиксирован также в 2017 г. устойчивый рост НМ, изготавливаемых фирмой «Lenzing» из волокна торговой марки «Veocel Lyocell», благодаря особым свойствам которого (совместимость с кожей, стойкость к запаху и высокая гидроскопичность) оно становится незаменимым в виде НМ для изготовления гигиенических продуктов, салфеток, туалетной бумаги, лицевых масок и т.п. Высокотехнологичные волокна, к коим сегодня относят эластичные (типа спандекс), арамидные, углеродные, керамические, полисульфоновые и др., в 2017 г. суммарно показали заметный рост – на 6% до 1 млн.т. К 2021 г. их ежегодный прирост вырастет до 8,9% и объёма продаж до 16,46 млрд. $ против 10,73 млрд. $ в 2016 г. Пуск новых мощностей по выпуску высокоэластичной нити лайкра, запланированный к середине 2018 г. в Китае, имеет существенную значимость для развития текстильной индустрии этой страны. По мере развития бикомпонентных волокон, делающих их универсальными благодаря сочетанию в них свойств нескольких полимеров, совершенствуется оборудование для производства таких волокон более высокого качества. Так, фирма «Oerlikon-Barmag» (Германия) разработала новое плавильно-формовочное устройство SP8xB, обеспечивающее очень точное поддержанию рабочих температур для полимерных расплавов различной молекулярной массы или разного химического состава при формовании бикомпонентных волокон структуры «ядро-оболочка», «острова в море» и «бок-о-бок».                                                                        

Мировой рынок штапельных волокон (резаное и жгутовое), включая химические и натуральные (преимущественно хлопок) увеличился в 2017 г. на 2% до 56 млн.т. Любопытно, что повторилась ситуация 2001 г. – мировые темпы роста натуральных волокон оказались выше (3%), нежели целлюлозных и синтетических (2%). Производство штапельной продукции в Китае и Индии выросло на 4%, хотя и здесь опережающие темпы принадлежат хлопку. Большинство экспортных поставок штапельных волокон ныне осуществлется из 3-х стран – Китая, Индии и США, доля которых в мировом экспорте этой продукции превышает 60%. Поставки из США только в 2017 г. возросли на 18% за счёт резкого подъема сборов хлопка, в то время как прирост химических волокон там выглядел значительно скромнее.


Таблица 5

Динамика развития основных видов пряжи (млн. тонн).

Вид пряжи

Годы

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

Филаментная

30

33

36

39

42

43

44

46

Штапельная

37

36

37

39

39

39

39

40


Мировой рынок всех видов комплексных нитей и штапельной пряжи из хлопка, шерсти и химических волокон вырос в 2017 г. на 4% до 86 млн. т, а химических комплексных нитей (иногда называемых почему-то филаментой пряжей) на 5 %, доведя свою долю в общем балансе пряж до 54%. При этом выпуск штапельной (прядильной) пряжи поднялся на 3% до 40 млн.т. Китай ещё больше укрепил свои позиции после прироста на 6% производства комплексных нитей и тем самым заняв в этой области ¾ мирового рынка. Далее здесь, придерживаясь также высоких темпов, идёт Индия, на третьем месте США, но с более медленной скоростью. Штапельная пряжа в Китае также набирала обороты, поскольку рыночные цены на хлопок стимулировали его использование внутри страны и импорт текстильной продукции. Это негативно сказалось на двух крупнейших производителях хлопчатобумажной пряжи – Индии и Пакистане, поскольку сократился их экспорт в Китай. В целом, в мировом масштабе химические комплексные нити (филаментная пряжа), начиная с 2013 г. (табл. 5), опережает объемы производства штапельной пряжи и её доля в 2017 г. составила 65%.

рис 3.jpg
Производство нетканых материалов (НМ) и волокнистых наполнителей в мире выросло на 6% до 17 млн. т, где наиболее высокие темпы принадлежат НМ, получаемым фильерным способом из расплавов полимеров (спанбонд, мелтблаун) и гидроструйным способом («Wetlaid»). Объём выпуска непосредственно НМ (без волокон-наполнителей) в 2017 г. составил 10,1 млн. тонн или 269,8 млрд. m² на сумму 42,3 млрд. $. К 2022 году при ежегодных темпах роста более 6% эти цифры соответственно изменятся: 13,6 млн. т, 382 млрд. m² и 57,4 млрд. $. При этом в весовых единицах прирост в указанный период будет 6,2%, в кв. метрах – 7,2% и в денежных – 6,3% в год, что в целом отражает сложившиеся тенденции развития НМ в ряде стран Азии, например, Китай, Южной Америки (Бразилия) и Европы. НМ для технических нужд в 2017 г. в мире было выпущено 4,7 млн. т или 68,9 млрд. m² на сумму 20, 9 млрд. $, а в 2022 году эти цифры станут существенно выше: 6,8 млн. т или 98,7 млрд. m², 29,2 млрд. $ соответственно при среднем ежегодном приросте упомянутых показателей 7,5%. НМ для гигиенических целей к 2022 г. прогнозируются в объёме 6,22 млн. т., в т.ч. 3,16 млн. т в их составе приходится на полимерные суперабсорбенты. В Европе в 2017 г. производство НМ, по данным международной ассоциации «Edana» (Брюссель), увеличилось на 4,3% и достигло 2,544 млн. т. с оборотом ок. 7,87 млрд. евро (+5,6%), в т.ч. на ЕС падает ок. 2 млн. т. (рис. 3) Наибольший прогресс в этой области в Турции, Великобритании, Чехии и России, где рост превысил 9%. Франция и страны Бенилюкса, наоборот, снижают здесь обороты.  Из способов получения НМ высокими темпами в Европейском регионе развивается влажный метод укладки волокна («Wetlaid»), на долю которого приходится 9%. Значительный рост в 2017 г. на этом континенте показывают НМ, получаемые фильерным формованием из расплавов полимеров, преимущественно ПП и ПЭТ (спанбонд, мелтблаун): на 4,2% в тоннах и 4,3% в кв. метрах. В итоге этот материал при средней поверхностной плотности 410 г/m² занимает лидирующее место на европейском рынке: 41% по весу и 65% по метражу (48,4 млрд. m²). Активно укрепляет свои рыночные позиции компания «Oerlikon-Neumag» (Германия) одна из ведущих компаний по изготовлению современного оборудования для производства НМ, отдавая при этом предпочтение выпуску комплектных линий для получения НМ расплавно-выдувным способом (мелтблаун), выпуск которых в 2017 г. вырос на 6% и стабильно сохранится в будущем. Благодаря формованию на этом оборудовании сверхтонкого (до нескольких граммов на m²) мелтблаун, равномерности его по толщине в продольном и поперечном направлении (при рабочей ширине 1,6 м), стало возможным использование такого материала в качестве высокоэффективных фильтров для различных сред – начиная от фильтрации воздуха (эффективности 99,997%) до сложной фильтрации крови.

Региональное распределение производства химических волокон в мире иллюстрировано рис. 5, где вслед за безоговорочно лидирующим Китаем (68%), идут Индия (8%), США (4%), Тайвань (3%), Индонезия (2%), остальные – 15%. Первые 3 страны достигли своей доли на рынке до 80%, при этом Китай и Индия в 2017 г. подняли производство более чем на 5%, в то время как вклад США ограничился лишь 1%. Азиатские производители смогли расширить свои экспортные поставки химволокон на 4% и тем самым охватили 88% мирового рынка текстиля. Европейский вклад здесь увеличелся на 2%, имея долю рынка 6%, в то время как стагнация американского производства химволокон снизила его долю на этом рынке до 5%. В целом в мире, включая 30 ведущих топ-стран и Европейский Союз (ЕС) в качестве отдельного статистического региона, экспорт текстилём и одеждой вырос в 2017 г на 3% до 606 млрд. $ , а импорт увеличился на 4% до 479 млрд.$. Китайский экспорт вновь поднялся на 2% до 267 млрд. $ (согласно информации ТАСС, эта цифра - более чем доходная часть бюджета России на 2018 год и плановый период 2019-2020 г.г.), в Бангладеш на 3% до 32 млрд. $, во Въетнаме на 10% до 31 млрд. $. Самый впечатляющий скачок, но со значительно низкого исходного уровня, произошёл в Мьянме (бывшая Бирма), где экспорт вырос на 42% до 3 млрд. $ по сравнению с предыдущими 8-ми годами, когда он был практически на нулевом уровне.        

рис 4.jpg

За 8 месяцев 2017 г. поставки изготовителей синтетических волокон в США, как видно из табл. 6 увеличились на 2,4% до 1,98 млн. тонн, в т.ч. для внутреннего потребления до 1,93 млн тонн (+2,3%) и на экспорт 47 тыс.т. (+3,0%). По-прежнему, приоритет у производителей сохраняется за ПЭФ ковровым жгутиком, ПЭФ и ПП штапельным волокном, а интерес к ПА продукции заметно падает.

Согласно последнему отчёту «Research and Markets» (Ирландия), к 2025 году мировой рынок защитной одежды, базирующийся в основном на арамидных волокнах, достигнет 7,78 млрд. $ при ежегодных темпах роста 3,4%, в т.ч. по огне- и жаростойкой и для химзащиты - 3,5%. Выпуск текстиля для работы с электрооборудованием в 2016 г. составлял 637 млн. $ и в дальнейшем прогнозируется его умеренный подъём. Рынок спецодежды в США в течение следующего десятилетия будет расти на 3,5% в год и к 2025 году оценивается 2,3 млн. $, а Азиатско-Тихоокеанский регион, на долю которого сегодня приходится ок. 20% этого рынка, по прогнозам в ближайшие 9 лет достигает максимального уровня. В целом, объём продукции технического текстиля в мире до 2022 года будет прирастать в среднем на 5,9% ежегодно, достигнув суммарную сумму 220 млрд. $ (в 2017 г. он оценивался в 165 млрд. $).  При этом синтетические волокна как сырьё для этого сектора останутся преобладающими, а лидирующие позиции по темпам роста сохранит Китай.

Таблица 6
Производство синтетических волокон в США за период январь-август 2017 г. (по сравнению с тем же периодом предыдущего года).

Тип волокна

Тыс. тонн

+/- %

Полиэфирные в т.ч.

892,7

+4,7

штапельное волокно

439,1

+4,3

техническая нить

50,9

+3,3

текстильная нить

107,3

-3,8

ковровый жгутик

295,4

+7,7

Полиамидные, в т.ч.

350,7

-3,3

техническая нить

44,0

0

текстильная нить

16,2

-3,8

ковровый жгутик

290,5

-3,8

Полипропиленовые в т.ч.

739,1

+3,1

штапельное волокно

110,1

+5,7

комплексные нити

629,0

+2,5


Не углубляясь дальше в проблемы глобальной текстильной промышленности, вернёмся к непосредственной теме настоящего сообщения. Правда, уточненные и более детальные цифры о мировом масштабе производства и потребления химических волокон к моменту подготовки данной статьи не были нам известны. Поэтому по крупнотоннажным волокнам ограничимся приведёнными выше сведениями из последнего журнала Chem. Fibers Int., и рассмотрим ниже несколько подробнее наиболее интересные достижения в области новых и специальных видов волокнистых материалов, большей частью относящихся пока к малотоннажной химии.

Неуклонно продолжает расти объём производства углеродных волокон (УВ) благодаря их выдающихся свойствам, требуемым для изготовления лёгких и прочных конструкций, прежде всего, для ветроэнергетики, автомобиле-, самолето-, судо- и ракетостроения, и используемым главным образом в виде армирующей составляющей различных композиционных материалов (КМ). Например, для ветроэнергетических лопастей шириной до 180 м и мощности 8 МВт использование УВ является неотъемлемым условием для снижения веса и упрочнения конструкции. Львиная доля УВ производится фирмами «Toray» (включая «Zoltec»), «SGL», «Toho Tenax», «Mitcubishi», «Hexel» и др. Растут производственные мощности в Китае. В последнее время всё активнее вкладываются инвестиции в строительство мощностей по УВ и КМ на их основе, в т.ч. в Турции («Sisecam A.S.), США (PPG Industries», «Hexel»), Японии («Toray», «Tejin» и «MitsubishiRayon»), Германии («TU Dresden») и др. Пожалуй, основным препятствием для их дальнейшего развития являются значительные энергетические затраты в процессе получения и высокие цены на УВ. Поэтому технологические усовершенствования в их производстве направлены на сокращение этих показателей. В частности, американские фирмы «Litzler», «Despatch», «Harper» и др. заменяют гигантские высокотемпературные печи на менее энергоёмкие плазменные, утилизируют отработанные газы (на них приходится ок. 30% энергозатрат), увеличивают производительность линий, применяют более дешевое, чем ПАН, сырье для прекурсоров – лигнин, целлюлозу или полиэтилен (ПЭ). Из этих прекурсоров (чаще продуктов их химической модификации) получают УВ для КМ, применяемых при изготовлении деталей автомобилей, армирования бетона и строительных конструкций. Итальянскими учёными предложено оригинальное и экономически оправданное технологическое решение – непрерывной двухстадийный процесс получения ПАН-прекурсора, включающий последовательные стадии полимеризации акрилонитрила (АН) в растворе диметилсульфоксида (ДМСО) и воды с последующим формованием в диметилацетамидную (ДМА) ванну. Компания «SGL Carbon SE» (Германия) начала серийное производство УВ марки Sigrafil 50K, характеризуемое высоким модулем Юнга, делающим его идеальным для аэрокосмических целей, а также для напорных сосудов, приводных валов и т.д. В 2017 г. эта фирма увеличила выручку от продаж на 11,7% до 860,1 млн. евро. «Toho Tenax» (Япония) разработала высокоударопрочный препрег из УВ, представляющий собой волокнистый лист (типа НМ), предварительно пропитанный матричной смолой и используемый в качестве промежуточного материала для армированных пластиков, облегчённых при тех же толщине и механических свойствах примерно на 30%. Не всегда УВ из ПАН-прекурсора (как многие считают) лучше чем из целлюлозного волокна. Так американские учёные из университета Алабамы считают, что оптимальным вариантом для теплозащитного экрана и сопел твердотопливного ракетного двигателя является применения УВ, получаемых из КМ на основе карбонизированных вискозных нитей, обладающих минимальной теплопроводностью (скоростью передачи тепла при охлаждении) и тем самым обеспечивая медленное сжигание внутренней части сопла в полете, что позволяет избегать катастрофических последствий.

В аэрокосмической сфере на первый план постепенно выходят композиционные материалы (КМ), где металлическая или иная матрица армирована нитями из карбида кремния (SiC) типа Nextel (компания «Maplewood», США), Nicalon («NGS Advanced Fibers», Япония). Непрерывные керамические нити используются для высокоэффективных композитов, там где первоочередным условием является очень высокие показатели прочности, долговечности и теплостойкости. Ожидается, что в течение грядущего десятилетия их ежегодный прирост составит 27%. Использование в КМ системы SiC/SiC при замене никелевых сплавов в реактивных двигателях достигается не только снижение веса (33%), но - более лучшая стабильность температуры ввиду исключения подачи холодного воздуха в горячую зону, что повышает производительность двигателя на 15%. В целом, здесь предстоит еще много сделать, ибо задач больше, нежели решений, и, в первую очередь, оптимизировать довольно сложные и затратоёмкие вопросы выбора полиорганосилаксанового прекурсора и формования из него керамических волокон с заданными свойствами.

Намного проще обстоит дело с базальтовыми волокнами (БВ), которые ближе к натуральным, нежели химическим, и обладающими неисчерпаемой сырьевой базой (застывшая вулканическая лава) и неизмеримо меньшими затратами на технологию переработки, хотя в силу более скромных эксплуатационных показателей, они главным образом пригодны для КМ гражданского назначения. Будучи близким по химическому составу к стекловолокну (наиболее распространенный армирующий компонент в КМ), БВ отличается от него химической устойчивостью к щелочам, кислотам и солям, окислению, радиации, более высокой прочностью на сжатие и сдвиг, а по температуростойкости (от -269 до +650 °C) опережают даже волокна на основе ароматических полиамидов. Будучи заметно легче и дешевле (1 кг базальтовой арматуры заменяет 9,6 кг стали) по сравнению с другими волокнами, БВ как армирующий элемент КМ применяется во многих областях, особенно там, где речь идёт о замене дорогостоящих и редких металлов. На основе доступных базальтовых пород, помимо волокна, выпускаются НМ, сетки и другие ассортименты, обуславливая тем самым широкую сеть их применения. В частности, для улучшения механических свойств цемента его смешивают с резаным БВ, достигая повышения прочности на разрыв и изгиб, например портландцемента, в 2-4 раза. Армированные БВ полимерные композиты успешно используются в гео-композициях в качестве надёжных дренажных устройств благодаря своей гидролитической устойчивости. Эффективно применение БВ в строительстве, преимущественно в качестве армирующего материала (фибровые стержни) для мостов, железобетона, неразрущающихся бетонных колонн, кабельных каналов, асфальтированных дорог, звукопоглощающих барьеров для автомагистралей, железных дорог на мн. др., о чём мы не должны мечтать, а приступать немедленно к реализации этого крайне важного и довольно незатратного направления, тем более имея в стране богатые запасы базальтового сырья требуемого качества.

Постепенно мировое сообщество поворачивается к биополимерам и волокнам на их основе, например из полигидроксиалканатов и полилактида (PLA), синтезируемого из молочной кислоты. Это, на наш взгляд, своеобразная подготовка к грядущему этапу в развитии волокнистого сырья, когда запасы нефти и газа будут исчерпаны, а запросы человечества к качеству и форме текстильных изделий неизбежно возрастут. Кроме того, важным является не только их биосовместимость с человеческим организмом, но и сравнительно лёгкая деградируемость отходов в природных условиях, заметно снижая экологическую нагрузку на растительный мир. Одни из последних цифр: с 2015 по 2016 г.г. мощности по биополимерам выросли на 4% до 6,6 млн.т, что равно 2% от мирового рынка всех полимеров, а к 2021 г. запланировано их довести до 8,5 млн. т. при ежегодных темпах прироста 4% (аналогично прогнозам по крупнотоннажному полимерному сырью). Сегодня большинство биополимеров употребляется для жёсткой (бутылки и др.) и гибкой (пленки и др.) упаковки благодаря, в первую очередь, биодеградируемым свойствам. А вот биобазовые строительные блоки (например, древесностружечные) к 2021 г. достигнут объёма 3,5 млн. т. при ежегодном приросте, начиная с 2016 г., ок. 8%. Несмотря на то, что полимолочная кислота (PLA) является одним из наиболее перспективных биодеградируемых полимеров, сочетающих ряд преимуществ (в частности возобновляемое сырье, биоразложение отходов и др.), по свойствам волокон из неё занимает промежуточное положение между натуральными и синтетическими, уступая последним по теплостойкости и механическим характеристикам. Для улучшения этих показателей предложены методы химической и физической (структурирования) модификации PLA, позволяющие это волокно в виде интерьера использовать уже сегодня в автомобильном транспорте, где эффект поглощения CO2 из атмосфера чрезвычайно важен. Т.е. человечество всё больше заглядывает в завтрашний день природного волокнистого сырья, не забывая о традиционных методах его химической модификации.

    Отечественная промышленность химических волокон        

Некоторым утешением прозвучало сообщение Минпромторга РФ о том, что по итогам 9 месяцев 2017 г. по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года индексы производства текстильных изделий составили 107,6 % и одежды – 102,5%. Однако, по мнению Торгово-промышленной палаты, в 2017 г. легкая промышленность не возродилась, а, наоборот спрос на отечественную одежду упал, что вынудило оставшихся производителей уйти с рынка. Следовательно, остаётся по-прежнему рассчитывать на дорогую качественную одежду, либо – на дешёвый китайский ширпотреб.          Подобной точки зрения придерживается авторитетный руководитель химической промышленности С.В. Голубков, утверждающий, что все тканые материалы – импортные или в редких случаях отечественные созданы из привозного сырья. А в стоимости изделия ткань составляет 70-80%, отсюда и «оптимистические» итоги в рублях.                C нашей точки зрения, наблюдаемая ситуация будет, помимо иных менее важных причин, продолжаться до тех пор, пока рынок не станет обеспечен отечественным волокнистым сырьём, в первую очередь, получаемым путём химических превращений. Поэтому от развития производства химических волокон и нитей в стране (уже далеко не новость) зависит состояние потребительского рынка в различных сферах современного хозяйства. Анализу этой ситуации в 2017 году посвящено настоящее сообщение.                                                                                                 В упомянутый период производство химических волокон в России составило 189,7 тыс.т и по сравнению с предыдущим, 2016 годом, выросло на 4,8%, в т.ч. искусственных (вискозных, ацетатных и др.) на 0,8% и синтетических (полиамидных, полиэфирных, полиакрилонитрильных, полипропиленовых, арамидных, углеродных, полиуритановых и др.) на 5,3%. При этом доля последних увеличилась на 0,4% в балансе всех химических волокон за 2017 г. и составила 90,3% против 89,9% в 2016 г. Обобщенное представление о сегодняшнем российском рынке химических волокон сконцентрировано в табл.1 на основе данных региональных статистических управлений, направляемых ежегодно в ОАО НИИТЭХИМ (следовательно, за вполне допустимые неточности в цифрах, объёмах и т.п. в равной мере отвечают авторы и вышеназванные организации).                                                                                                            

Таблица 7

Промышленность химических волокон в России в 2017 году

№ п/п

Виды волокон

Спрос всего

(с учетом экспорта)

Внутреннее потребление в РФ

Производ

ство

Импорт

Экспорт

Тыс. т

% к

2016 г.

Тыс. т

% к 2016 г.

Тыс. т

% к 2016 г.

Тыс. т

% к 2016 г.

Тыс. т

% к 2016 г.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

Химические волокна и нити

434,6

+6,7

407,1

+6,5

189,7

+4,8

244,9

+9,3

27,5

8,7

 

Искусственные волокна и нити

56,8           

-2,4

54,2

-2,2

18,4

-0,8

38,38

-2,0

2,6

-6,4

 

Штапельное волокно     

53,0

-0,3

50,4

0

14,9

+3,5

38,15

-2,1

2,6

-6,4

 

Вискозное (гидроцеллюлозное)

13,5

+0,5

13,5

+0,7

0

-

13,5

+0,5

0

-

 

Ацетатный сигаретный жгутик

39,50

-0,6

36,9

-0,2

14,9

+3,5

24,6

-2,1

2,6

-6,4

 

Вискозные кордные и технические нити

0,03

+-0

0,02

+-0

0

-

0,03

+-0

0

-

 

Вискозные текстильные нити

0,07

+-0

0,07

+-0

0

-

0,07

+-0

0

-

 

Прочие искусственные волокна и нити

3,6

-26,5

3,6

-26,5

3,5

-28,6

0,1

+150,0

0

-

 

Синтетические волокна и нити

377,5

+6,8

352,6

+6,5

171,3

+5,3

206,2

+11,6

24,9

+11,2

 

Штапельное волокно и жгут

224,7

+8,2

219,7

+8,4

95,1

+3,6

129,6

+11,8

5,0

-2,0

 

Полиамидные

0,9

-25,0

0,3

-25,0

0,9

-25,0

0

-

0,6

-25,0

 

Полиэфирные

208,3

+7,6

204,2

+7,8

88,3

+3,8

120,0

+10,2

4,1

+-0

 

Полиакрилонитрильные (ПАН)

6,6

+11,9

6,5

+10,2

0,1

-

6,5

+10,2

0,1

-

 

Полипропиленовые

6,1

+10,9

6,0

+11,1

5,4

+5,9

0,7

+75,0

0,1

+-0

 

Арамидные

0,2

+-0

0,2

+-0

0

+-0

0,2

+-0

0

+-0

 

ПАН-жгутик (прекурсор)

2,0

+122,0

2,0

+122,0

0

-10,0

2,0

+150,0

0

-10,0

 

Углеродные

0,6

+50,0

0,5

+67,0

0,4

+33,0

0,2

+-0

0

+-0

 

Текстильные нити

53,6

+5,9

51,8

+6,6

14,6

-7,6

39,1

+13,0

1,8

-10,0

 

Полиамидные, ПА-6 (капрон)

7,2

+2,9

6,5

+6,6

5,8

+-0

1,4

+27,2

0,7

-22,3

 

Полиамидные, ПА-66 (анид)

0,1

-66,7

0,1

-66,7

0

+-0

0,1

-66,7

0

+-0

 

Полиэфирные

37,7

+13,6

37,5

+14,0

3,5

+2,9

34,3

+15,5

0,2

-33,4

 

Полипропиленовые

7,5

-16,7

6,6

-19,5

5,3

-19,7

2,2

-8,4

0,9

+12,5

 

Полиуретановые (спандекс)

1,1

+-0

1,1

+-0

0

+-0

1,1

+-0

0

+-0

 

Кордные и технические нити

61,8

-0,4

50,0

-5,1

30,9

-1,3

30,9

+0,7

11,8

+26,9

 

Полиамидные, ПА-6 (капрон)

28,0

-7,6

16,3

-22,7

22,0

-8,3

6,0

-4,8

11,7

+27,2

 

Полиамидные ПА-66 (анид)

0,6

+20,0

0,6

+20,0

0

+-0

0,6

+20,0

0

+-0

 

Полиэфирные

30,8

+7,3

30,8

+7,3

7,8

+23,8

23,0

+2,7

0

+-0

Полипропиленовые

1,3

+-0

1,2

-7,7

0,7

+17,0

0,6

-14,3

0,1

+-0

 

Арамидные

1,0

-9,1

1,0

+-0

0,4

+-0

0,6

-14,3

0

+-0

 

Углеродные

0,1

+11,0

0,1

+11,0

0,04

+33,0

0,06

+-0

0

+-0

 

Полипропиленовые пленочные нити

27,3

-15,2

21,0

-19,8

23,7

-20,2

3,6

+44,0

6,3

+5,0

 

Полиэтиленовые мононити

0,13

+18,0

0,13

+18,0

0

+-0

0,13

+18,0

0

+-0

 

Прочие синтетические волокна и нити

7,0

+536,3

7,0

+536,3

4,0

+400,0

3,0

+172,7

0

+-0


Как следует из этой таблицы, по химическим волокнам в исследуемом году выросли все показатели – спрос, потребление, производство, импорт и экспорт – и довольно заметно: соответственно на 6,7; 6,5; 4,8; 9,3; и 8,7% (правда, памятуя о недалеком прошлом, радоваться здесь нечему – эти цифры в 4-5 раз уступают доперестроечным годам!!!).

     Это произошло, главным образом, благодаря синтетическим волокнам, где аналогичные показатели также оказались весьма высокими  - соответственно 6,8; 6,5; 5,3; 11,6 и 11,2%. В то же время для искусственных волокон спрос, потребление, импорт и экспорт несколько упали – соответственно на 2,4; 2,2; 2,0 и 6,4% , кроме объёмов производства, которые чуть прибавили за счёт ацетатного сигаретного жгутика, выпускаемого полностью в ООО «Сартов» (г. Серпухов). Гидратцеллюлозные (вискозные) штапельное волокно и комплексные нити у нас, некогда лидирующей в этой области стране, сплошной импорт (13,5 тыс.т) и вряд ли в ближайшие годы здесь что-то изменится, если только – то появление новых «стратегий», «дорожных карт» и прочей по сути «развлекательной» (а не директивной) документации.                  Рост спроса и потребления химических волокон в значительной мере обязан увеличению импорта (+9,3%), который оказался на 30% выше собственного производства, а доля его в объеме потребления (ок. 60%) сохранилась практически на уровне 2016 г. Решающую роль здесь отводится синтетическим волокнам, где резко вырос не только импорт (+11,6%), но и (что в большей степени отрадно) экспорт (+11,2%). У искусственных волокон, наоборот: снизился импорт (-2,0%) и экспорт (-6,4%), тот и другой распространяется в основном на ацетатный сигаретный жгутик, поскольку импортные поставки вискозного штапельного волокна немного поднялись (+0,5%) и достигли в 2017 г. 13,5 тыс.т. Из указанного в табл.1 объёма потребления ок. 81% идёт в легкую промышленность, 9% на пищевые продукты и табачные изделия, 6% в промышленность РТИ и 4% прочие направления. Внутри лёгкой промышленности наибольшее потребление химических волокон отмечено в сфере изделий бытового назначения (23%), строительства (21%), автомобилестроения (17%), медицины и гигиены (13%), сельского хозяйства (8%), горнодобывающей промышленности (4%), ВПК и нужд обороны (3%), спорта и туризма (2%), торговли (2%), машиностроения (1%), рыболовства (1%), прочее (5%).

Таким образом, для оценки нынешней ситуации с химическими волокнами в России, в первую очередь, необходимо проанализировать общий рынок синтетических волокон по отдельным их видам и формированию баланса исходя из табл.1. Сразу отметим, что столь подавляющее преимущество по объёмам потребления и, особенно, производства синтетических волокон над искусственными, в первую очередь, гидрацеллюлозными (вискозными или типа лиоцелл) не вызывает чувства удовлетворения, памятую о невоспроизводимых природой источников сырья для синтетики и отсутствия ряда важных комфортных для человека свойств у последних. Не случайно в последние годы мировыое производство всех видов гидратцеллюлозных волокон непрерывно растет, например, в Китае и Индии, где и натуральных, в частности хлопка, в избытке.

Итак, возвращаемся к синтетическим волокнам в России на период 2017 года. Среди полиамидных (ПА) превалируют комплексные нити из ПА-6 (капрон) текстильного и технического ассортиментов (нити из ПА 66 в небольших объёмах закупаются по импорту). Потребление ПА текстильных нитей заметно (на 6,5%) возрасло, главным образом, за счёт увеличения импорта на 27,2% и сокращение экспорта на 22,3%. При этом их производство, преимущественно (более 80%) сосредоточенное в ООО «Курскхимволокно», практически сохранилось на уровне 2016 г. За счет очевидного падения производства (-8,3%), импорта (-4,8%) и резкого подъема экспорта (на 27,2%) заметно сократился спрос (-7,6%) и особенно потребление (-22,7%) ПА кордных и технических нитей, идущих в значительной степени для изготовления шин и РТИ (45%), а также в горно-добывающую отрасль (35%). Производство упало сразу у двух ведущих предприятий (хотя одно входит в состав другого) – ОАО «Куйбышевазот» (на 8,8%) и ООО «Курскхимволокно» (на 10%) и суммарно уменьшилось в 2017 г. на 2,2 тыс.т. по сравнению с предыдущим годом. Вероятно, одной (а может быть, и главной) из причин этому является реализация общемировой тенденции на российском рынке – постепенное вытеснение ПА нитей полиэфирными (ПЭФ) из традиционных областей их применения – шины, РТИ, бельтинги и т.п.

ПЭФ штапельное волокно и жгут, судя по табл.2, – самый крупный представитель химволокон в стране и поэтому, наверное, с ним связаны первоочередные задачи развития отрасли.

Таблица 8

Доля полиэфирного штапельного волокна и жгута в балансе всех видов химических волокон (%).

Наименования показателей

Все виды химических волокон и нитей

Синтетические волокна и нити

Все виды штапельного волокна и жгута

Синтетическое штапельное волокно и жгут

Спрос

47,5

55,2

75,0

92,7

Потребление

50,2

57,9

75,6

92,9

Производство

46,5

51,5

80,3

92,8

Импорт

49,0

58,2

71,4

92,6

Экспорт

14,9

16,5

28,5

82,0


Сегодня около половины спроса, потребления, производства и импорта от всех видов химических волокон и нитей в стране приходится на ПЭФ штапельное волокно и жгут, и более половины от объема синтетических волокон и нитей, а внутри других видов синтетического штапельного волокна и жгута – их доля выше 90%. И это еще при том, что их производство полностью базируется на переработке отходов бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТ), т.е. из вторичного сырья (рециклинг), что обуславливает ограниченное и далеко не традиционное текстильное использование такого волокна, преимущественно в виде нетканых материалов (НМ) для строительства, сельского хозяйства, автомобиле- и машиностроения. Наиболее крупные производители штапельного волокна из вторичного ПЭТ – ОАО «Комитекс» (г. Сыктывкар), ООО «Селена-Химволокно» (Республика Карачаево-Черкессия) и ООО «Номатекс» (Ульяновская область). Последнее предприятие, например, против 2016 г. увеличело выпуск продукции на 75%. На нужды текстильной и лёгкой промышленности в основном идёт импорт, где преобладает ПЭФ волокно хлопкового типа тонких титров. Не понятно, однако, почему в официальной статистической отчетности, в т.ч. по Центральному Федеральному округу, не фигурирует ООО «Термопол», а лишь – в рекламных изданиях и мероприятиях, приписывая постоянно уникальные тепло-, физические и химические свойства аморфно-кристаллического ПЭТ собственно материалу «Холлофайбер». Пока еще медленно, но устойчиво возрождается отечественное производство ПЭФ комплексных нитей: текстильных в ООО «Завидово-Текс» (Тверская область), технических и кордных - в ЗАО «Газпромхимволокно» (г. Волжский). Первое увеличило выпуск в 2017 г. на 2,9%, второе – на 23,8% (и это не предел: до полного освоения проектной мощности осталось еще 4 тыс.т/год). Основной объём потребления ПЭФ текстильных нитей приходится пока на импорт (91%), главным образом из Белоруссии (Светлогорские ПО «Химволокно») и стран азиатского региона. Отрадно, что спрос на них растёт (+13,6%), пока за счёт импорта (+15,5%), который был бы более эффективен с технико-экономической точки зрения (да и социально-политической тоже), будучи максимально ориентирован на Светлогорский завод, в освоение которого вклад российских специалистов достаточно весомый, а продукция понятна изнутри.                                                Благодаря отмеченному выше приросту выпуска ПЭФ кордных и технических нитей на предприятии в г. Волжском спрос и потребление их возросло по сравнению с 2016 г. на 7,3% и достигло почти 31 тыс.т. (табл.1). При этом импорт вырос немного – на 2,7%. В дальнейшем, до 2020г. потребление планируется увеличить до 50 тыс.т. (на 60%), производство до 13,0 тыс.т. (на 65%) и импорт на 52%. Основные потребители этой продукции в стране – шины и РТИ (55%) и легкая промышленность (45%). Внутри последней преобладают сферы торговли (37%), горнодобывающей отрасли (21%), изделия бытового назначения, спорт и туризм (21%), машиностроение (9%) и др. Среди химических волокон полипропиленовые (ПП) наиболее обеспечены исходным сырьём – ПП, мощности которого в России ок. 1 млн. т. (потребление его в 2017 г. выросло на 60%, а производство – на 120%), включая практически все волоконные марки гомополимеров и сополимеров с индексом текучести от 10 до 20. Тем не менее, различные виды ПП волокон, судя по табл. 1, развиваются по-разному. Например, в 2017 г. ПП штапельное волокно показало заметный прирост потребления и производства (соответственно на 11 и 6%), а текстильные и технические нити, наоборот: у первых потребление и производство упали на 20%, у вторых потребление и импорт – соответственно на 8 и 14%. Последнее трудно объяснить, принимая во внимание, растущие значение ПП нитей в мире, упомянутую выше доступность отечественного сырья и то, что ПП текстильные нити, в частности, более чем на 90% используются у нас для товаров бытового назначения. Еще более негативная ситуация сложилась в анализируемый период с ПП плёночными нитями, зарекомендовавшими себя успешно в виде упаковочного и сельскохозяйственного шпагатов, на долю которых приходится более 80% таких нитей. И непонятно, с чем связаны столь значительный спад спроса, потребления и производства этой востребованной продукции (соответственно на 15,2; 19,8; и 20,2%), и рост её импорта аж на 44%. Какой-то парадокс: имея свободные мощности на прекрасно зарекомендовавших себя комплектных линиях фирмы «Oerlikon-Barmag» (г. Хемниц, Германия), российские заказчики ПП плёночных нитей вынуждены их закупать по импорту(?!). Полиакрилонитрильные (ПАН) штапельное волокно и жгут в настоящее время, к сожалению, в России не производится, хотя в СССР работали 3 крупных завода в г.г. Навои (Узбекистан), Ново-Полоцке (Белоруссии) и Саратове (Россия). Последний в рамках ООО «Композит Волокно» сейчас сосредоточен на выпуске небольшого объёма ПАН-жгутика в качестве прекурсора для получения углеродных волокон. Потребление ПАН штапельного волокна и жгута полностью реализуется за счет импорта, который вырос на 10% относительно 2016 г. Интерес к этому волокну во многом обусловлен растущим дефицитом натуральной шерсти и поиском ей альтернативной замены в полушерстяных тканях и трикотаже, куда сегодня уходит 77% ПАН волоконной продукции. В области малотоннажных волокон в 2017 г. принципиальных изменений не обнаружено: спрос, потребление, производство и импорт сохранились на прежнем уровне, за исключением углеродных, где при умелой организации работ «Гипрохиминжениринг» и «Umatex-Groop», значительно выросли объемы потребления и производства благодаря успешной эксплуатации установка в г. Алабуга (Татарстан). Ну, а что делать дальше, как ответить на «Стратегию развития лёгкой промышленности в Российской Федерации на период до 2025 года»? Если всерьёз рассматривать эту Стратегию, то, например, предусмотренный там объём российского рынка ПЭФ волокон к 2025 г. должен достичь 1,0-1,1 млн.т., гидратцеллюлозных 80-90 тыс.т. Если говорить о нынешней ситуации в данной области, то фактически у нас нет ни тех, ни других: ПЭФ штапельное волокно делаем из вторичного полимера и тем самым не обеспечиваем требуемое качество, а о гидроцеллюлозном (вискозном) вообще забыли. По первому еще теплится надежда «продлить старость» Ивановскому кластеру, практическая реализация которого на протяжении уже 6 лет меркнет с каждым днем и часом, подпитываясь лишь изредка лозунгами и прожектами в печати и на многочисленных бесплодных форумах и конференциях, например. Перед глазами стоит пример соседней братской страны – в декабре минувшего года ОАО «Могилёвхимволокно» (Белоруссия) подписан контракт с фирмой «Oerlikon – Neumag» (Германия), а в июле текущего года запланирован пуск нового производства ПЭФ штапельного волокна мощностью 50 тыс.т. Без лишних слов и популизма – реально и эффективно. По второму (гидратцеллюлозному-лиоцеллу) планы и обещания ушли в небытие вместе с их главным оракулом –НТЦ «Эльбрус». Тем не менее, актуальность задачи магистрального подъёма производства и потребления химических волокон в нашей стране неоспорима и к её решению должны быть привлечены ведущие предприятия отрасли, подобные ОАО «КуйбышевАзот» (где из года в год наглядно осуществляются ощутимая инновационная политика), и властные структуры, не на словах, а на деле готовые возродить сырьевой потенциал лёгкой промышленности. Не оставляя радужных перспектив, частично сформулированных в «Дорожной карте», НИИТЭХИМ сделал предварительный оценочный прогноз развития химических волокон в России до 2025 г., оптимистично илюстрируемый рис.1. Из него очевидно, что потребление химволокон в стране будет в первую очередь расти за счет собственного производства, а не импорта. За уровень этих показателей взяты не нижний или верхний пределы, а среднеоценочный, исходя из планируемых целей. Цифры указаны на рисунке, комментарии к ним пока излишни, сохраняя при этом некую уверенность в их достижении.
рис 5.jpg
Вышеперечисленными обстоятельствами не исчерпываются все проблемы в отечественной подотрасли химических волокон: простой не только в промышленности, но и в науке. Нет былой активности в теоретических и практических изысканиях в ведущих отраслевых центрах НПО «Химволокно» (ныне ООО «Лирсот», г. Мытищи) и ВНИИСВ (г. Тверь), в ВУЗ-ах и институтах сопутствующих направлений. И вопрос здесь не только в низком качестве выпускаемой продукции, ограниченном ассортименте, отсутствии предложений по модернизации действующих производств, совершенствовании технологии и оборудования вновь проектируемых, а в значительной мере – в отсутствии новых технологических процессов, появления волокон с уникальными свойствами, нахождения прогрессивных сфер их применения и мн. другое. А в мировом сообществе появились «умные волокна» или (названный с лёгкой руки профессора Г.Е. Кричевского) «умный текстиль». В этом отношении любопытны и поучительны прогнозы специалиста германской фирмы «Oerlikon – Barmag» господина Р. Дольманса, который считает, что в названии «умный текстиль» объединены два совершенно разных слова: первое характеризует высокофункциональные технологии и цифровую электронику, а второе связано с модой, модной одеждой и функциональным текстилем. Перспективы у этих «умных» супер-тканей просто феноменальные. Они, по мнению того же автора, (которому принадлежит всё изложенное ниже), могут, в частности, вырабатывать тепло, свет и электричество, измерять температуру и жизненые функции, залечивать раны и уменьшать боль, модернизировать промышленность и делать автомобили и здания более безопасными и комфортными. Эксперты уверены, что подобные сценарии станут возможными уже в течение следующих 10-15 лет, а по ряду из них в настоящее время ведутся исследования и число таких разработок постоянно увеличивается, прежде всего – в Европе, США и Азии, где они либо уже успешно реализуются на рынке, либо находятся близко к нему. Прогнозируется огромный рост «умного текстиля» в мировом масштабе: c 544,7 млн. долл. США в 2015 г. до 9,3 млрд. долл. США в 2024 г, т.е. почти в 18 раз (а мы пока думаем лишь о наращивании объёмов традиционных волокон, да и то с большой доли фантазии)! Движущими силами роста здесь выступают такие сферы применения, как мода и предметы одежды, промышленность и безопасность, медицина и спорт, строительство и архитектура и т.п. Приведём несколько примеров, ибо считаем – это путь в будущее химволокон четвёртого (по классификации З.А. Роговина: первое – искусственные, второе – синтетические, третье – химически и физически модифицированные) поколения – новые предметы одежды и электронная ткань - и Россия должна быть к нему причастна. Проводящие нити являются основой многих «умных» применений и были созданы (в т.ч. и российскими учёными во ВНИИВ-е, ВНИИСВ-е, Серпуховском ПО «Химволокно» и др.) уже более 30-ти лет назад, например, благодаря электрохимической модификации, поверхностной обработке волокон или с электропроводимым ядром в случае бикомпонентных систем. В частности, нить «ELITEX» (TITV, Германия) имеющая в своём составе ПА с серебряной оболочкой, перерабатывается без затруднений в таких процессах как ткачество, вязание или вышивка. Один из самых популярных проектов в сфере текстильной одежды был основан американскими компаниями «Google» и «Levis». В 2016 г. они объявили о выпуске джинсовой куртки, при помощи которой можно осуществлять звонки со смартфона и слушать музыку. К перспективным направлениям относятся святящаяся и нагреваемая одежда. Производитель её - компания «Covesto» использует светодиоды, которые размещаются на гибких плёнках, сделанных из термопластичного полиуретана, вместо схемных плат. Некоторые зарубежные компании («Warmx», «Reusch» и др.) успешно продают нагреваемое и устойчивое к стирке нижнее бельё, которое вырабатывает тепло от интегрированного ПА волокна с использованием батареи, а также перчатки с подогревом для катания на лыжах по цене 270$.

Для промышленности и секторов, связанных с обеспечением безопасности. Другие перчатки, будучи оснащены сенсором радиочастотной идентификации, обеспечивают автоматическое сканирование строительных компонентов. Появился новый ремень безопасности для автомобиля, изготовленный из полиэфира с проводящими нитями и встроенным микрофоном для гарнитуры голосовой беспроводной связи. Также имеется потенциал для самосветящихся текстильных поверхностей, которые можно использовать в автомобилях или воздушных транспортных средствах для панелей потолочной обивки или сигнальных целей. В данном случае, на многослойные материалы печатается и наносится покрытие с интегрированным светодиодами (очевидно, полимерными), чтобы обеспечить равномерное распределение освещения. «Умный текстиль» также участвует в изготовлении защитной одежды, начиная с комбинезона для младенцев, способного передавать сигналы, до высокотехнологичной защитной куртки для пожарных и сотрудников МЧС. Термостойкая, самосветящаяся куртка собирает информацию по жизненным параметрам и движениям её носителя, по условиям окружающей и рабочей среды и передает её в центр.  

От спорта и здоровья к медицине. В этом качестве «умный текстиль» вносит свой вклад в систему удалённого медицинского контроля над пожилыми людьми, пациентами, подверженными риску, проходящими реабилитацию. Для спортсменов созданы специальные футболки, которые измеряют им частоту сердечных сокращений, кровяное давление, пульс и дыхание, информируют о возможной опасности спотыкания о ковёр, об уровне влаги в белье, шаговую интенсивность при ходьбе. Сенсорная технология, разработанная для этих целей, простирается вплоть до миниатюрных датчиков на волокнах, способных отслеживать состояние хронических ран. Компанией «Bomedus» осуществляется продажа специальных электронных бандажей для спины, плеч, колен и локтей, вместе с чулками для культи (часть ампутированной ноги или руки). Особенностью данной продукции является стимулирование болевых нервных окончаний, расположенных на поверхности кожи, посредством электродов, вырабатывающих слабые электрические импульсы. Таким образом, внутри смого процесса возникновения болей происходит воздействие на «болевую память», что помогает снизить хронические боли.Строительные технологии с применением «умного текстиля» - широкое и эффективное поле деятельности для интеллектуальных новаций. В данной области в 2017 г. появилась совместная разработка специалистов из Германии и Южной Кореи в виде переносной подушки безопасности, которая защищает строителей от опасности падения во время работ. В этом устройстве датчик отмечает соответствующие движения и приводит в действие газовый картридж, который в течение миллисекунд заполняет прочную «сумку». В Германии также выпущен в продажу иной продукт в виде чувствительной к влаге и вырабатывающей тепло ткани, способной предотвращать образования плесени: при достижении критического уровня влаги, ленты из данной ткани начинают нагреваться и согревают при этом окружающие стены. Архитекторы и дизайнеры интерьеров также активно используют преимущества «умных волокон». В этом направлении специальные ткани и светодиоды можно использовать, в частности, для изготовления трехмерных, очень крупных световых экранов для проведения презентаций или торгово-промышленных выставок. Технологическую основу для данной продукции создала германская фирма «Ettlin», а один немецко-бельгийский проектный консорциум преуспел в сочетании текстильных и святящихся поверхностей. В результате электролюминесцентный рисунок и проводящий слой были напечатаны прямым способом на текстильную подложку, что предопределило применение этой технологии для создания святящихся обоев и мебельных световых инсталяций.              

Будущее: выработка энергии из волокон. «Умный текстиль» до сих пор имеет один важный недостаток: он потребляет энергию от батарей. Исследователи из Ю.Кореи изобрели материал, состоящий из двух слоев: грубая силиконовая решётка и специальная серебряная плёнка. Они трутся друг о друга во время движения, обуславливая появление электростатического заряда и вырабатывая тем самым энергию. Тюрингский институт исследования текстиля и пластиков (Германия) концентрирует свою работу на тонких пьезоэлектрических нитях, которые формируют в виде бесконечных филаментов, сердечник которых состоит из наполненного сажей ПП, и они могут в последующем использоваться для вшивания в ткани или вышивания на них. В результате растяжения, давления и вибраций, которые возникают, когда их применяют в качестве сенсоров, вырабатывается электрическое напряжение. Сочетание многочисленных пьезоэлектрических нитей, как утверждают авторы, должно обеспечить богатый «энергетический урожай». Компания «Oerlikon-Barmag», хорошо известная российским предприятиям как поставщик высококлассного оборудования для производства химических волокон (преимущественно для формования, вытяжки и текстурирования синтетических нитей) и будучи интеллектуально на передовых позициях и в технологии, выступила инициатором проекта по созданию процесса трёхмерной печати на классических или новых инновационных тканях, что обеспечит дополнительную привлекательность и продвижение товара.                        

Разумеется, все возможности «умных волокон» здесь перечислить невозможно, да и это не является нашей целью в настоящей статье. Мы лишь хотели привлечь внимание к тому, что помимо роста объёмов производства и потребления химических волокон в России, отечественный рынок ждёт от химиков и текстильщиков нового скачка в эксплуатационном потенциале своей продукции. И здесь, прежде всего, надо обратиться к синтетическим волокнам, формирование и модификация свойств которых в большей степени зависит от человеческого разума, а не от даров природы, и тем самым поднять их преимущества на достойную высоту.

Литература:

1.     Комсомольская Правда//14-21 декабря 2017 г., с. 15-16.

2.     Аргументы и факты//№1-2, 2018, с. 6.

3.     С.В. Голубков//Аргументы и факты, №8, февраль 2018, с. 19.

4.     Вестник химической промышленности, №1(100), январь 2018, с. 30-35.

5.     Э.М. Айзенштейн, Д.Н. Клепиков//Вестник химической промышленности, №4(97), август 2017 г., с. 18-21.

6.     Э.М. Айзенштейн//Хим. волокна, №1, 2018, с. 73-80.

7.     Э.М. Айзенштейн//Neftegaz, №4, 2017, с. 49-55.

8.     Научно-производственное партнерство: взаимодействие науки и текстильных предприятий и новые сферы применения технического текстиля./Сборник докладов, Союзлегпром, Москва, 2018, Изд-во «БОС», 484 стр.

9.     Стратегия развития легкой промышленности в Российской Федерации на период до 2025 года (проект)//Союзлегпром, м., 2018, 66 стр.

10.                       R. Dolmans//Fibers a/ Filaments? №25, октябрь 2017, с. 10-14

11.                       K. Yansen//Fibers a/ Filament, №25, октябрь 2017, с.15

12.                       Айзенштейн Э.М.//Хим. волокна, 2018, №1, с. 75-80

13.                       Fiber Organon, June 2017.

14.                       Chem. Fibers Int., 2017, №4, p. 195.

15.                       The Fibers Year – 2018 GmbH, Speicher/Switzerland.

16.                       Chem. Fibers Int., 2018, №2, p.81

17.                       ТАСС – http://tass.ru/info4679765.

18.                       Chem. Fibers Int., 2018, №1, p.1.

19.                       Айзенштейн Э.М., Клепиков Д.Н.//Вестник химической промышленности, 2016, №5 (92), с. 36-3.

20.                       Man-Made Fiber Year Book 2017, p.52.

21.                       Chem. Fibers Int., 2017, №3 p. 125.

22.                       Latinski M.//Fibers and Filaments, вып. 29.03.2018, p.19.

23.                       Fibers and Filaments, вып. 24.05.2016. p. 22

24.                       Айзенштейн Э.М.//Вестник химической промышленности, 2017, №5(98), с. 28-33

25.                       Fiber Organon, September 2017

26.                       Chem. Fibers Int., №2, 2017. p.102



Статья « Умный текстиль. Химические волокна в России и мире» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№8, Август 2018)

Авторы:
Комментарии

Читайте также