聚酯纖維(Polyester Fiber)的原料主要來源于石油化工產業鏈,其核心是通過對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)的聚合反應制得聚酯(PET),再經紡絲形成纖維。以下是其原料的具體來源及生產路徑:
一、核心原料:對苯二甲酸(PTA)與乙二醇(EG)
1. 對苯二甲酸(PTA)的原料來源
石油裂解產物:
PTA 的生產以對二甲苯(PX)為中間原料,而 PX 源于石油催化重整或石腦油裂解生成的芳烴混合物。具體路徑為:
石油 → 石腦油 → 催化重整 / 蒸汽裂解 → 苯、甲苯、二甲苯(包括對二甲苯 PX)。
PX 經氧化反應(如在醋酸溶劑中用氧氣氧化)生成對苯二甲酸。
替代原料(少數場景):
部分工藝嘗試從煤化工或生物質中提取原料(如從煤制合成氣制備 PX),但目前工業上仍以石油基 PX 為主。
2. 乙二醇(EG)的原料來源
石油化工路徑:
EG 主要通過環氧乙烷(EO)水合制得,而 EO 來自乙烯的催化氧化。具體路徑為:
石油 → 石腦油 → 蒸汽裂解 → 乙烯 → 催化氧化(銀催化劑)→ 環氧乙烷 → 水合反應 → 乙二醇。
煤化工路徑(近年發展):
以煤炭為原料,通過煤氣化制合成氣(CO+H?),再經甲醇、甲醛等中間產物合成乙二醇,例如煤制乙二醇技術已在國內實現產業化,但成本和純度仍需優化。
二、輔助原料與添加劑
1. 催化劑與溶劑
聚合反應催化劑:如銻系催化劑(三氧化二銻)、鍺系或鈦系催化劑,用于促進 PTA 與 EG 的縮聚反應。
溶劑:PTA 生產中常用醋酸作為氧化反應的溶劑。
2. 功能改性添加劑
消光劑:如二氧化鈦(TiO?),用于降低纖維光澤。
阻燃劑:如磷系、溴系化合物,賦予纖維阻燃性能。
抗靜電劑:如季銨鹽類物質,減少纖維靜電積累。
著色劑:直接添加顏料或染料,實現纖維原液著色。
三、原料生產的產業鏈關聯
1.原料依賴與行業特點
石油依賴性:全球 90% 以上的 PTA 和 EG 源于石油,因此聚酯纖維產業受國際油價波動影響顯著。
煤化工替代趨勢:中國因 “富煤貧油” 的能源結構,正推動煤制乙二醇技術,2023 年國內煤制乙二醇產能占比已達 30% 左右,但主要用于工業級產品,化纖級高純乙二醇仍以石油基為主。
四、環保與可持續發展方向
1. 再生聚酯纖維的原料來源
廢舊 PET 回收:如塑料瓶(PET 瓶)、廢舊紡織品經清洗、破碎、熔融造粒后,重新作為聚酯纖維原料,實現循環利用。例如,1 噸廢舊 PET 瓶可生產約 0.85 噸再生聚酯纖維。
化學回收技術:通過解聚(如醇解、水解)將廢舊 PET 分解為 PTA 和 EG 單體,再重新聚合,提升再生料純度。
2. 生物基聚酯原料探索
生物基 PTA:利用微生物發酵或植物提取制備對苯二甲酸,如美國公司 DuPont 曾開發從植物糖發酵生產生物基 PX 的技術,但尚未大規模產業化。
生物基 EG:以甘蔗、玉米等生物質為原料,通過發酵制得乳酸,再經化學轉化生成 EG,目前處于研發或中試階段。
五、典型原料供應商與產業分布
國際巨頭:如 BP、伊士曼(Eastman)、三菱化學等,控制著石油基 PTA 和 EG 的核心技術與產能。
中國產能集中:中國是全球較大的聚酯纖維生產國,PTA 和 EG 產能主要分布在浙江、江蘇、福建等沿海地區,如恒力石化、榮盛石化等企業形成了 “原油 - 芳烴 - 聚酯” 一體化產業鏈。