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第一节 2012-2013年我国二醋酸纤维素行业发展状况
我国醋酸纤维工业在20世纪50年代末开始起步，近年来由于我国各行业需求拉动，醋酸纤维素产业发展进入加速成长的阶段，但总体发展规模仍然偏小。2012年，醋酸纤维素总产量约为30万吨左右，与我国庞大的市场需求很不适应。同时，我国醋酸纤维素企业对下游产品开发不足，产品结构很不合理，生产品种也仅限于烟用醋酸丝束，纺织用醋酸纤维全部依赖进口。与产品链比较完备的塞拉尼斯等跨国公司比较，我国的醋酸纤维素产业还没有形成完备的产业体系。近年来，我国醋酸纤维素产销保持同步增长，均呈现加速增长态势。随着人民生活水平的逐渐提高，烟用、医药、服装等行业的高速发展，醋酸纤维素市场空间将进一步扩大。
我国二醋酸纤维市场缺口较大，国内产品市场满足率仅为40%左右，在未来10多年内，仍将有较大的市场缺口。据统计，每年我国仅香烟接嘴丝束用量约20多万吨，而二醋酸纤丝束的进口量维持在8~9万吨左右，出口量极少。
三、我国二醋酸纤维素行业技术发展状况
1989年以前，我国烟用二醋酸纤维素丝束(简称醋纤丝束)全部由国外进口，由于当时卷烟接嘴率的迅猛增长，醋纤丝束就成为很紧俏的卷烟物资。1989年9月，南通醋纤公司建成投产，不仅填补了我国醋纤丝束生产技术的空白，而且也缓解了高档卷烟滤材的供需矛盾。十几年来，我国的烟用醋纤工业有了很大的发展，但国内四家醋纤丝束厂生产的醋纤丝束总产量仅能满足国内烟用醋纤丝束需求量的44％左右(南纤占20％)，还需花费大量外汇进口烟用醋纤丝束。近年来由于烟草行业对降焦减害及增产节支的要求，国内卷烟厂家对低旦丝束的需求量正不断增长，而国内醋纤生产厂现有生产设备及工艺技术制约了大批量生产低旦丝束的能力，况且也难以忍受丝束低旦化而造成的产量及效益的下降。作为国内醋纤行业领头羊的南纤公司，针对市场需求与矛盾，在国家烟草专卖局主管司、局领导的支持和指导下，中国烟草物资公司确立了烟用醋纤丝束φ54/350h纺丝系列技术研究这一具有挑战性和风险性的研究项目。
在三年前期摸索的基础上，1999年6月课题研究正式启动，在小试实验装置上取得进展后，于2000年2月和6月进行了两次持续136小时联合小试，是年12月，中试线成功投产，并取得重要研究试验成果。之后，又深入进行了一年多的产业化可行性研究，进一步确保大生产的安全可靠性及工艺质量的稳定性，在经过中外专家的反复论证后，于2002年7月该研究成果产业化实施成功。
1 小试、中试主要仪器设备
小型压滤机制浆试验装置、四甬道纺丝小试装置、三级配浆压滤装置、纺丝机、卷曲机、干燥机等生产设备、kdf2与filtrona组合成型自动测试设备、红外扫描仪、instron未卷曲能测试仪、丝束开松评价机。
2 主要研究内容及成果
2.1 φ54/350h喷丝帽孔结构和排布的研究
要在原来引进美国赛拉尼斯φ54/250h喷丝帽纺丝技术及其配套工艺设备的基础上，实现φ54/350h纺丝，由于不改变纺丝机原有甬道、浆液供给管和喷丝帽组件的尺寸结构，故单位时间内浆液供给管内浆液的流量及流速将相应增加。根据公式：τ=μ(dv/dy)可知，浆液的剪切应力会明显增加。当浆液从喷丝孔喷出成型时，由于剪切应力的释放，浆液会在喷丝孔的出口处膨大。由图1的喷丝图解可知，如果喷丝孔结构不对称，或喷丝孔在帽面分布不合理，在剪切应力作用下，浆液的膨大就不规则，会导致丝束喷出时偏向膨大少的一侧，易在喷丝孔附近的帽面出现浆液漫流，产生“斜丝、糊帽、滴浆”等现象，喷丝帽就不能正常喷丝。只有解决好喷丝帽面上喷丝孔的排布模式，才能保证各喷丝孔内流动浆液的剪切应力的均匀和稳定，否则会因各喷丝孔内浆液剪切应力的不均匀、不稳定而影响喷丝帽的喷丝效果，使得可纺性降低。
通过8400多次的试纺试验，优化确定了在250孔喷丝帽尺寸下350个喷丝孔的最佳分布及喷丝孔的内部结构形状，将350孔喷丝帽的喷丝孔导流孔设计成阶梯楔状二次导流，250孔喷丝孔则是直接导流。阶梯楔状二次导流时剪切应力的变化有一个缓冲过程，对喷丝成型有好处。
2.2 烟用醋纤高温闪蒸纺丝工艺的研究
φ54/350h喷丝帽研发出以后，还必须有与之相配套的工艺技术。在φ54/350h喷丝帽纺丝条件下，喷丝密度比φ54/250h喷丝帽增加了40％，容易引发丝束粘连现象，而丝束粘连是影响丝束质量的最严重的疵点之一。通过大量的试验研究，摸索出高温闪蒸纺丝工艺，加快了丙酮溶剂等从纤丝细流中蒸发的速度，较好地解决了350孔纺丝时单丝间的粘连问题，同时可以进一步改善单丝截面的异形度。通过纺丝机单甬道、一个面、两个面的可纺性试验，逐步掌握了高温闪蒸纺丝工艺条件，并且单丝成型异形度提高17.5％。
2.3 浆液过滤技术的研究
烟用二醋酸纤维是天然纤维素再生纤维，浆液黏度大，非牛顿流动，过滤难度大，生产过程中的断头率要比合成纤维大。再加上φ54/350h喷丝帽不仅喷丝密度增加，而且其孔径也由60μm减小到57μm，所以，如果在浆液过滤技术上没有根本性的突破，φ54/350h纺丝技术研究项目就会成为以降低质量来换取产量的项目。经过研究试验，得出了新工艺条件下的过滤曲线。
另外，根据刘易斯过滤基本方程 (公式中：v为过滤速率；a为过滤面积；δp为过滤压差；μ为过滤物料的黏度；ν为滤饼比阻；l为滤饼厚度。)对于过滤质量而言，①δp越小越好；②过滤控制工艺越稳定越好。
基于以上试验和理论分析，突破了过去一直沿用的美国恒压差过滤模式，设计了一套南纤独特的浆液过滤模式及工艺：一是低wofa运行，浆液中木浆泊含量由原来的0.50％的降低到0.24％，a级压滤机寿命由原来的41天延长到60天，还使滤饼生长缓慢并致密，确保了对刚性杂质的分离。二是恒流量恒压差过滤模式和s级过滤工艺，过滤压差由原来的0.96mpa降至目前的0.38mpa，在产量提高20.7％的情况下，浆液主管道流速反而从0.36m/s降到0.12m/s，使得凝胶等柔性杂质发生蠕变延伸变形的可能性大大降低，浆液中柔性杂质大部分得以截留在过滤介质中，从表1的试验结果可以看出，恒流量恒压差过滤精度比原来提高了20％。三是用超细纤维滤布和荷兰织法滤布，并且将过滤面积提高36％，根据浆液的检测质量，针对不同的杂质，优化采用不同的滤布，使得过滤介质的截留过滤性能和浆液的过滤质量得到了很大的提高。
2.4 st-90乳化油剂制备工艺技术的研究
φ54/350h喷丝帽纺丝以后，丝束产量和低旦丝束的生产量有较大提高，但生产运行控制的难度增加，必须克服生产工艺上的一些不利因素。烟用醋纤丝束纺丝生产过程中要使用st-90乳化油剂，由于st-90乳化油剂中含有丰富的养分，以及生产过程中不可避免地有多种细菌和微生物来源，丝束生产厂家一般都要在st-90乳化油剂中添加双氧水或其它杀菌剂，添加量平均为500ppm左右。双氧水是一种强氧化性杀菌剂，易与醋酸纤维丝束纤维分子中的纤维素羟基链团发生氧化反应，使得发生氧化反应处的纤维分子链断裂，影响丝束的断强，丝束带在生产运行和滤棒成型过程中受到磨擦作用后，易产生飞花等质量疵点。经分析，虽然可以选择到其它的杀菌剂，但是无法确认这些杀菌剂是否会影响丝束的质量，或者制成嘴棒后是否会影响卷烟的口味。况且一定量的残余双氧水，具有漂白、杀菌作用，能保证丝束在存放期内不易发霉变色，而且国外丝束生产厂家大部分采用双氧水来杀菌。基于以上分析，从降低st-90乳化油剂中双氧水的配制用量入手，经研究试验，最终选用过流式紫外线杀菌器与双氧水配套的杀菌工艺，将st-90乳化油剂中双氧水的含量由原来的700ppm下降到300ppm的工艺控制水平，减轻了双氧水对丝束的损伤，提高了丝束的质量。
另外，通过图8所示的st-90油剂工艺系统的设计，消除了油剂内产生气泡，减少了纺丝过程中的缠丝现象，提高了纺丝稳定性。
2.5 关键设备的研发
纺丝计量泵对过滤以后的浆液进行精确计量后输入喷丝帽纺丝，为了提高φ54/350h纺丝旦数的稳定性，必须增大计量泵输送能力，提高计量精度和运行稳定性；要使新工艺技术下的产品质量更稳定，还得对卷曲机进行创新设计。
研发新型8.0cc计量泵替代2.92cc计量泵，应用无毒无污染性的“qpq盐浴复合处理技术”对计量泵部件的的表面进行硬化处理，明显提高了计量泵的耐磨性、抗腐蚀性。采用拉开计量泵摩擦副零件之间硬度差距的措施，防止了计量泵的传动轴与泵板在压力的作用下，因材料之间产生亲合作用而发生“咬死”致计量泵轴扭断自损现象。在技术改进的基础上，将计量泵的能力由每分钟2.92cc提高到8.00cc。
研发yh02型卷曲机替代原来进口的cp8型卷曲机，南纤公司自主研制、设计的yh02型卷曲机在卷曲机的传动结构、卷曲箱和瓷片座等方面相对cp-8卷曲机有了较大的改进，电机的转速下降了20％，卷曲机振动下降到原来的50％，有助于提高丝束质量的稳定性。
2.6 pcs7自控及管控一体化系统的应用创新φ54/350h纺丝系列技术研究项目在纺丝工艺技术取得突破，研发关键设备的同时，通过应用创新使基于全集成概念的pcs7系统在行业内首次成功应用，并研发了独具特色的丝束管控一体化系统。
2.6.1 pcs7系统的应用创新
将原有ee图的功能重新规划，移植到新的pcs7系统，分五个部分进行设计，并将各机柜的接线端子在ee图中反映，为确保系统切换成功，系统设计上采用了i/o机柜加仪表过渡柜、电仪交接柜、仪表中继柜的最佳组合方案，新老系统切换的准确率达到99.4％以上，为新系统的一次投运成功提供了保证。i/o模块采用本安型输入输出模块，而非通常的隔离栅+i/o模块的模式，降低了投资成本并易于检修维护。
系统采用先进的现场总线技术，多种拓扑方式，介质既有屏蔽双绞线又有光纤；其中profibus-pa总线在卷曲机对辊压力、压板压力监测上的应用为国内外同行业中的首例，这将为profibus-pa总线技术的推广及行业自动化水平的提高提供宝贵经验。运用单级控制、串级控制、调节器自动优化、死区、滞环、时延、限幅及其各种组合功能，与原有系统相比，控制精度提高、控制方式灵活。
2.6.2 管控一体化系统的研发
针对烟用丝束生产的特点，将客户机/服务器方式(c/s)和浏览器/服务器方式(b/s)相结合，服务器端为中文版windows20000 advanced server＋sql server 2000，客户端均为中文版windows2000 professional＋中文版office 2000。客户端应用程序均采用功能强大、性能卓越的最新版delphi6.0开发，网页开发采用微软最新的网页开发工具asp.net。系统与pcs7和两台行车、轨道控制plc的数据接口采用先进的opc技术，实现了控制系统实时、高效、可靠的通讯。
应用动态数据库、opc、xml、activex、com/dcom、软路由等最新技术，通过提炼控制过程和管理过程中的关键数据，对过程控制效果、工艺技术质量进行了大汇总，不仅各子系统间紧密相联，还与pcs7系统实时双向交换数据：一方面从pcs7系统中获取生产过程数据，另一方面将部分物化检数据实时反馈给pcs7参与系统控制。此外，管控系统还综合了分散于各工段的工艺关联控制点，提供重要生产指标的历史数据查询、过程数据spc(x-r图)统计与分析、过程能力指数cpk计算分析、生产过程数据样本标准差δ计算分析等有力的技术分析手段和方法，同时将生产统计报告、消耗盘存报告、质量检验报告和过程控制报告等综合分析结果以excel电子报表形式提交，为管理层决策提供准确翔实的技术依据，基本实现了“生产计划源于工艺、过程控制服从工艺、反馈信息指导工艺”的目标。
3．研究成果的主要应用效果
3.1 烟用醋纤丝束的产量增加，低旦醋纤丝束的生产能力增强
该项系列研究成果于2002年7月产业化实施成功，使南纤公司年净增烟用醋纤丝束产量5500吨，低旦醋纤丝束的生产能力由年产6500吨提高到32000吨。南纤四期工程和珠纤、昆纤二期工程全部应用该研究成果，2005年后，该成果使国内每年净增烟用醋纤丝束产量22000吨。
3.2 经济效益和社会效益显著
该项目总投资5531.89万元，给南纤公司每年净增利润约6000万元，2005年后，为行业每年净增利润1.7亿元(以现售价计算)。低旦醋纤丝束的生产能力增强后，一方面由于出棒率的提高给卷烟企业带来非常可观的经济效益，另一方面为卷烟企业降焦减害提供更广的丝束选择范围。
3.3 工艺生产稳定性和产品质量
纺丝生产的断头率越低，生产越稳定。研究成果实施后，浆液过滤质量明显提高，高温闪蒸工艺及其配套技术运行稳定。滤嘴吸阻sd值越小，反映丝束的综合质量水平越高，成果实施后丝束质量有所提高。
4. 结束语
以上介绍了课题项目研究的主要内容和成果，此外，在烟用丝束上油均匀性、丙酮回收系统运行的稳定性和安全性等研究方面取得了较好的效果。该项目总体上达到了国际同行的先进水平，喷丝孔结构、高温闪蒸纺丝工艺及浆液过滤等方面的研究达到了国际同行的领先水平。该项目产业化实施成功，标志着我国在烟用醋纤丝束领域已具备了自主开发新技术和建设新项目的能力，这是我国烟用醋纤工业史上的一个里程碑。
第二节 我国二醋酸纤维素行业存在问题及发展限制
一、主要问题与发展受限
中国二醋酸纤维素行业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如全球金融危机带来的严重影响产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用逐步削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏性加强；企业总体规模偏小、技术创新能力不足、管理水平落后等因此。
二、基本应对的策略
1、用技术创新为企业打造利润蓝海，品种全面、适用性广泛的产品提升品牌知名度。
2、用质量提升品牌美誉度。提升企业的生产能力，不断提高产品质量，确保每一批次、每一种产品都能安全、高效、持续的满足市场的需要。只有在质量上的严格控制，企业才能不断扩展市场，实现规模化增长。
3、用服务提升品牌忠诚度。一方面严把质量关，另一方面组建了密集的市场和服务网络，贴身为用户提供优质服务。
国内企业要想在未来的国际化竞争中冲出重围，不断扩展市场份额，就必须在规模上下足功夫，而品牌化运作则是企业规模化的必要手段。
第三节 我国二醋酸纤维素上、下游产业发展情况
一、二醋酸纤维素行业上游产业
醋酐是一种重要的有机化工原料，主要用于生产醋酸纤维素，其中二醋酸纤维素用于制造过滤嘴和塑料，
我国醋酐的工业生产始于20世纪50年代，到2012年我国醋酐的总生产能力为50万吨/年，主要生产厂家有吉化公司、上海化学试剂总厂、江苏丹化集团醋酐有限公司、江苏南通醋酸纤维公司、江苏南通醋酸化工股份有限公司以及南京醋酐厂等。
我国醋酐的表观消费量2001年只有15.52万吨,2012年增加到约44万吨,2001~2012年需求量的年均增长率约为9.4%｡
我国是世界上最大的香烟生产和消费国,卷烟产量位居世界之首,对醋酸纤维素(主要是二醋酸纤维素)的年消费量在16万吨以上,当前的生产能力和产量无法满足国内需求,仍需要大量进口｡香烟过滤嘴将是我国未来醋酐最具有潜力的市场，2012年烟用纤维对醋酐的需求量达到25万吨。
由于受成本比较低的聚酯纤维的影响，国内纺织市场对三醋酸纤维的需求量主要依赖进口，随着国际市场纺织品配额的放开，我国三醋酸纤维的用量还将有一定的增长，从而推动国内醋酐消费量的增加。由此可见，未来醋酸纤维素仍将是我国醋酐最主要的消费领域，预计2013年总消费量将达到33万吨。
在医药工业上，醋酐消费量基数较大，下游产品的出口形势看好。预计到2013年对醋酐的需求量将达到约8万吨。
由此可见，由于醋酸纤维素以及医药工业不断发展，预计今后几年我国对醋酐的需求量将以年均约10.9％的速度增长，到2013年，我国对醋酐的总消费量将达到43万吨。
近年来，国内醋酐价格高涨，企业效益大幅度增加，经济形势看好，计划新建或扩建醋酐装置迅速增加
预计到2013年，我国醋酐的总生产能力将有可能达到约63万吨，届时生产能力将过剩。为此，今后我国醋酐工业应由扩能转向内涵发展。
应逐步淘汰落后陈旧的小装置，实现规模化生产，以降低生产成本，提高经济效益。建议考虑醋酸与醋酐发展相结合，采用甲醇和醋酸的一氧化碳羰基合成法工艺技术，主要原料采用煤或天然气通过碳一化学路线，合成气制甲醇，甲醇和一氧化碳羰基合成醋酸和醋酐联产品。
加快国内醋酸纤维素的开发与生产，尤其是纺织用醋酸纤维素的开发和生产。可以采取多种方式引进国外先进技术和设备，或者合资建设规模的醋酸纤维装置，这样不仅满足国内需求，同时也促进我国醋酸和醋酐的消费。
加快醋酐生产氯乙酸等新产品的技术开发，以提高国内技术水平，满足市场需求。
加强对醋酐的市场开拓和对羰基合成催化剂的不断开发研究工作，同时开发先进的羰基合成醋酸及醋酐联产装置，以提高我国醋酐工业的整体水平。
二、二醋酸纤维素行业下游产业
二醋酸纤维素90%左右用于香烟过滤嘴生产。未来我国卷烟年需求仍有一定的增长空间，即便国家对香烟生产采取限产政策，估计今后几年我国卷烟生产仍将维持在4000万箱左右。卷烟接嘴率将保持在98%以上，每万箱用丝束量60—70吨。据此进行预测，预计2015年二醋酸纤维丝束需求量将达到30万吨以上。
2012年4季度，我国烟草行业经济运行总体继续保持平稳发展态势，生产卷烟6959.99亿支，较3季度减少1138.05亿支，产量稍有回落，但较上年同期增加302.98亿支。1～12月，我国生产卷烟25160.78亿支，同比小幅增长2.81%，增速较前3季度略升0.79个百分点。具体看来，10、11、12月我国卷烟产量分别为1792.87亿、2334.76亿、1330.32亿支，同比依次增长7.27%、1.57%、11.75%，延续了自7月开始，月度产量正增长的趋势。
图表 18 2011年以来卷烟月度产量及同比增速
从各省市的产量来看，云南省是我国卷烟大省，2012年1～12月，云南省卷烟的产量达3841.16亿支，同比增长5.24%，占全国总产量的15.27%。紧随其后的是湖南省、河南省和山东省，分别占总产量的7.30%、6.72%和5.50%。
图表 19 2012年卷烟累计产量及增速前八位的省市情况
位于四川宜宾市长宁县工业集中区的四川普什醋酸纤维素有限责任公司日前举行醋酸纤维素项目竣工量产庆典仪式，该项目打破国外垄断，使该公司成为全球能够生产全部醋酸纤维素产品品种的两家企业之一。
该项目总投资21亿元，一期工程投资14.5亿元，规模为3万吨/年醋酸纤维素、6.5万吨/年醋酸酐，已于今年2月投入试运行。四川普什醋酸纤维素有限责任公司隶属于四川宜宾五粮液普什集团，是由普什集团与意大利M&G公司共同投资建设的具有国际先进水平的化工企业。由于其合资伙伴意大利工厂停产，四川普什醋酸纤维素有限责任公司将是世界上唯一一家拥有全部二醋酸纤维素和三醋酸纤维素产品生产技术和生产能力的公司，而且推出了更新一代的三醋酸纤维素产品，拥有了先进的三醋酸纤维素知识产权，打破了国外垄断。国家发改委也将该项目列入国家彩电产业化转移专项资金支持项目。
截至目前，该项目已通过了质监、监检、安监、环保等部门的检查验收，项目整体运行平稳、流程贯通，成功进行了全部产品的试生产，产品质量得到客户的认可并实现了量产。该公司醋酸纤维素产品系环境友好产品，填补了我国液晶显示器偏振片保护膜用三醋酸塑料生产能力的空白，以及国内高性能二醋酸塑料、长丝级二醋酸纤维生产能力的空白。
免责申明：本文仅为中经纵横市场研究观点，不代表其他任何投资依据或执行标准等相关行为。如有其他问题，敬请来电垂询：4008099707。特此说明。
