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Nylon 纖維的發展 與未來趨勢 黃坤山、蔡筱蘄 聚隆纖維股份有限公司 1

Nylon纖維的發展 - tmirc.fcu.edu.t 50/課程/8. 蔡筱蘄-Nylon纖維的發展與未來... · Nylon布料的特性 •色牢度佳,高可染鮮艷色耐日光、海水、漂白水侵蝕,不易褪

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  • Nylon纖維的發展與未來趨勢

    黃坤山、蔡筱蘄

    聚隆纖維股份有限公司

    1

  • • Nylon纖維材料及其應用

    • Nylon的市場動態

    • Nylon未來的發展趨勢

    2

  • NYLON纖維材料及其應用 3

  • Nylon的特性

    • Polyamide(PA)聚醯胺,俗稱為尼龍(Nylon),別譯耐綸,中國稱為錦綸,是一種人造聚合物、纖維、塑料。

    4

    • 外觀為乳白色透明或淡黃色粒料,表觀堅硬有光澤。• 高度結晶性構造、高強度(抗潛變,機械強度高)。• 高熱變形溫度、耐高溫(HDT=240℃) 。• 耐油污、耐腐蝕(化學抵抗性佳),但耐酸鹼及鹽性能不好。• 高潤滑性、低表面摩擦、耐磨耗,具自滑性(抗磨耗性佳)。• 韌性佳,耐低溫。• 具自熄性。• 電氣性質,抗絕緣強度高。• 氧氣透過率小。• 吸水性強,因此雖然具有較高的拉伸強度和衝擊強度,但易受吸濕性的影響。

    R1 COOH +HOOC R2 NH2H2N R1 CC R2 NHHN

    O O

    ( )n

    Catalyst

    CatalystR

    C

    NHR NH2 orHOOC RC NH

    O

    ( )n

    O

  • Nylon布料的特性

    • 色牢度佳,高可染鮮艷色耐日光、海水、漂白水侵蝕,不易褪色。

    • 彈性佳;假撚後的伸縮性佳。

    • 耐高温,熔點較高,與Polyester交織,可以高温染定不會硬脆化,仍舊保持手感及彈性。

    • 觸感優,成品布身厚,富彈性,且比重較其它合成纖維輕,因此觸感柔軟。

    • 強度高耐磨擦,不易起毛,機能性高。

    5

    • 只要包含Nylon纖維成份,就可以提高布的質感。

    • Nylon布料的特性極富強度(撕裂強度),另細緻的手感與光滑的外觀提升了服裝的質感與休閒性,再加上現今科技的進歩,可將尼龍經過PU處理後,解決了防風、防水與透氣的問題。

  • 尼龍高分子材料發展纖維名稱 年代 首家商業化的公司

    尼龍6/6 1939 (美國)杜邦Du Pont

    尼龍6/10 1941 (美國)杜邦Du Pont

    尼龍6 1942 (美國)I.G. Farben Industry

    尼龍11 1955 (法國)Atochem

    尼龍10/10 1961 (中國)上海塞璐珞

    尼龍12 1966 (德國)Hüls

    PMIA(Nomex® ) 1967 (美國)杜邦Du Pont

    尼龍6/12 1970 (美國)杜邦Du Pont

    PPTA(Kevlar® ) 1974 (美國)杜邦Du Pont

    TPAE 1980 (德國)Hüls

    Polyamide MXD6 1983 (日本) Mitsubishi Gas Chemical

    尼龍6T 1989 (日本) 三井Mitsui

    尼龍12/12 1990 (美國)杜邦Du Pont

    尼龍4/6 1990 (荷蘭)帝斯恩 DSM

    尼龍9T 2000 (日本) Kuraray

    6

  • Aliphatic Polyamide

    • Polyamide原材料的特性(CH2/NHCO比率)

    • 通過醯胺基團組成的分子結構,推算A=CH2/NHCO的比率可預測如下表的物性傾向。

    7

    低 A 高

    熔點 高 低

    吸水性 高 低

    柔韌性 低 高

    比重 高 低

  • Aliphatic Polyamide

    8

    Chemical name abbreviations Melting Point(oC)

    Properties

    Polycaprolactam Nylon-6 228 • 耐熱性,成型性優秀• 耐化學性優秀• 吸水率大,吸水時,尺寸變化很大• 密度1.13g/cm3

    Polyundecanoylamide Nylon-11 194 • 低熔點,低吸水率• 密度1.04g/cm3

    Polyaurylamide Nylon-12 175 • 吸水率低• 低溫特性優秀,耐摩擦性優秀• 密度1.01g/cm3

    Polytetramethylene adipamide

    Nylon-4/6 295 • 熱性能,機械性能優秀• 耐衝擊性優秀,加工溫度高• 密度1.18g/cm3

    Polyhexamethylene adipamide

    Nylon-6/6 265 • 耐熱性非常優秀• 有自息性• 耐摩擦性優秀• 密度1.1g/cm3

    Polyhexamethylene sebacamide

    Nylon-6/10 215 • 低吸水率,成型收縮率低• 密度1.07g/cm3

    Polydecamethylene sebacamide

    Nylon-10/10 210 • 吸水率比PA6、PA6/6低• 尺寸安定性好• 相對密度1.04g/cm3

  • Aliphatic Polyamide

    • Polyamide吸水的原因是非結晶區裡有醯胺基的緣故。醯胺基的濃度越低吸水率也越低。

    9

    Type 水中浸泡24hr 水中浸泡飽和 在大氣中相對濕度為50%

    Polyamide 6 1.6 9.5 2.7

    Polyamide 6/6 1.5 8.0 2.5

    Polyamide6/10 0.4 3.5 1.5

    Polyamide 6/12 0.4 3.0 1.3

    Polyamide 11 0.25 2.4 0.8

    Polyamide 12 0.25 2.0 0.7

  • 10

    Application of Nylon - texture

    Application of Nylon - automobile

    汽車工業為尼龍應用的第一大市場,

    主要應用於發動機部件、電子配件、

    車體部件及輸油件等。

  • Aromatic Polyamide

    • 芳香族聚醯胺纖維

    • 苯環具有6個碳可接官能基的位置共6個,不管以順時針或逆時針方向去算,在只有接兩個官能基的狀態下賦予特別的稱呼,

    • 1,2位置有接官能基是 ortho- 鄰位1,3位置有接官能基是 meta- 間位1,4位置有接官能基是 para- 對位

    • 全球芳香族聚醯胺的世界產能超過5萬5千噸。11

    N

    H

    N

    H

    C

    O

    C

    O

  • Aromatic Polyamide

    12

    KEVLAR® 是於1965年所製造發明的一種複合材料,它結

    合了高強度及重量輕的優異特質,在同等重量的條件下,

    鋼絲的5倍強度,E級玻璃纖維的2.5倍強,鋁的10倍強度,

    被認為是世界上最強的纖維。廣泛的應用於車輛輪胎增強

    材料、網球拍、汽車安全氣囊、安全帶、防彈衣、防火衣,

    運動衣物,手套,鞋子及戶外背包等應用上。

    Stephanie KwolekJuly 31, 1923 – June 18, 2014

    C

    O

    C

    O

    NH NH( )n

    Poly(p-phenylene terephthalamide)

  • Aromatic Polyamide

    Nomex® (諾梅克斯),一種間位芳綸,也稱芳綸1313。特點是耐熱性好,強度高。它

    在250℃的溫度下,材料性能可較長時間保持穩定。其針刺產品主要用作高溫過濾材料

    及絕緣材料。杜邦NOMEX是一種芳香族聚酰胺,通常稱為芳族聚酰胺,這種材料的分

    子結構特別穩定,NOMEX的卓越性能就是由此產生的,它具備優越的耐高溫、阻燃、

    無毒、以及較好的電氣、機械性能。

    13

    C

    O

    C

    O

    NH NH( )n

    Poly(isophthaloyl metaphenylene diamine)

  • NYLON的市場動態 14

  • 世界主要纖維生產量

    15

    Data from: 日本化学繊維協会

    2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

    絲 17.1 12.1 12.7 14 13.2 13.4 13.5

    羊毛 122.1 119.1 110.4 112.7 111.7 111.1 110.4

    棉 2603 2340 2189.6 2487.2 2728.4 2688 2564

    化學纖維 4124.4 3963.3 4232.3 4761.1 5071.9 5552.1 5878.5

    全纖維 6866.6 6434.6 6545.1 7375 7935.2 8364.5 8566.4

    0

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    6000

    7000

    8000

    9000

    0

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    6000

    7000

    8000

    9000

    萬噸

  • 全世界Nylon纖維的生產量

    16

    2013年世界主要Polyamide生產國佔比

    日本

    2.24%

    韓國

    2.99%

    台灣

    8.03%

    中國

    51.12%

    東協

    3.27%印度

    2.12%

    美國

    14.02%

    西歐

    7.70%Other8.52%

    351.3387.4

    370.5402.9

    428.6

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    450

    500

    2009年 2010年 2011年 2012年 2013年

    萬噸

    Data from: ITIS, 日本化学繊維協会

  • 尼龍產業

    • 根據 IHS 預測,過去三年尼龍產能成長幅度高於需求,造成產能利用率由 79%大幅降至 69%,新增產能大多集中在中國,其餘為亞洲、中東等地。在去年尼龍產能大舉釋放之後,未來新增幅度明顯減緩,今年產能利用率觸底復甦。

    • 在合成纖維中,尼龍具有耐磨性優勢,常用於外套、絲襪、運動服、內衣等特定用途。即使尼龍價格高於聚酯一倍以上,但仍有固定市場份額,尼龍纖維的世界需求預計每年2%緩慢的增長。

    • 除了紡織用途之外,尼龍可用於降落傘、輪胎、帳篷、繩索等軍需品,中國政府支持發展尼龍產業,藉以壓低尼龍價格與進口需求。尼龍在中國紡織纖維市占率 4% (聚酯 71%),每年尼龍生產量成長率約在10~15%。

    • 在中國產能陸續開出之後,台灣出口至大陸數量呈現成長停滯,每年出口量維持在 25~30 萬噸。

    • 近兩年中國大舉擴充尼龍產能,大部分新建工廠設有高速紡絲設備,但是中國當地多數 CPL 品質無法製成適用於高速紡絲的尼龍粒,僅能尋求進口來源。

    17

  • 中國化纖的十二五規劃

    • 十二五規劃(2011年-2015年)

    • 滿足人民生活水平日益提高的需要以及產業用紡織品和纖維新材料產業不斷增長的需求,到2015年,化纖產能達到4600萬噸,產量4100萬噸,化纖佔紡織纖維加工總量比例達到76%左右,化纖工業增加值年均增長8%。

    18

    類別 指標 2010年 2015年 年均增長(%)累計提高或

    下降

    工業增長

    化纖產能(萬噸) 3450 4600 5.9

    化纖產量(萬噸) 3090 4100 5.8

    化纖加工量(萬噸) 2987 3900 5.5

    化纖佔紡織纖維加工總量(%) 70 76 [6]

    工業增加增長率 8

    Data from: 中國工業和信息化部辦公廳

  • 中國化學纖維生產量

    19

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    3500

    4000

    4500

    2010 2011 2012 2013

    化学纤维(萬噸) 3089.7 3362.36 3792.16 4121.94

    萬噸

    中國化學纖維產量(萬噸)

    Data from: 中國化學纖維工業協會

  • 中國化纖的十二五規劃

    20

    “十一五”期間 “十二五”期間目標

    聚酯40萬噸/年已投產運行,目前正在設計1500噸/日生產線。

    穩定、優化1500噸/日裝置工程設計及裝備,探討1800~2000噸/日生產線的可行性。

    嫘縈短纖 6萬噸/年研發、建設年生產能力10萬噸及以上成套技術技術及裝備,磺化機體積達到50m3以上。

    尼龍 7萬噸/年研發、建設年生產能力10萬噸及以上成套技術技術及裝備,VK管直徑突破3米。

    聚氨酯彈性纖維 3500噸/年 單線產能突破5000噸/年,捲繞速度進一步提升

    Data from:中國化纖工業協會

  • 中國大陸Nylon纖維的生產與進出口量

    21

    2010 2011 2012 2013

    出口 12.94 12.83 12.05 14.10

    進口 20.00 18.13 17.47 17.17

    生產量 145.20 159.14 181.46 211.28

    0.00

    50.00

    100.00

    150.00

    200.00

    250.00

    0.00

    5.00

    10.00

    15.00

    20.00

    25.00

    萬噸

    Data from: 中國化學纖維工業協會

  • 台灣Nylon纖維的生產與進出口量

    22

    2010 2011 2012 2013

    出口 30.32 27.04 26.75 18.11

    進口 3.29 3.20 2.32 2.42

    生產量 45.81 40.76 41.62 42.76

    38.00

    39.00

    40.00

    41.00

    42.00

    43.00

    44.00

    45.00

    46.00

    47.00

    0.00

    5.00

    10.00

    15.00

    20.00

    25.00

    30.00

    35.00

    萬噸

    Data from: 台灣區人造纖維製造工業同業公會

  • NYLON未來的發展趨勢 23

  • 尼龍66 市場趨勢

    • 尼龍66 可分為尼龍66 纖維和尼龍66 工程塑料,尼龍66 纖維又可分為民用纖維和工業用纖維。

    • 民用尼龍66 纖維主要應用在衣服、包裝帶等領域。

    • 工業尼龍66 纖維主要用於輪胎簾子佈和工業輸送帶等。

    • 尼龍工程塑料主要用於汽車、電子電器等領域。

    • 2012 年全球尼龍66 的消費量在257 萬噸左右,其中尼龍66 工程塑料145萬噸左右,尼龍66 纖維112 萬噸左右。從近幾年尼龍 66 全球的消費情況看,在經歷了2009 年的大幅下滑後,2010 年強勁復甦,2011 和2012 年保持快速增長,2011 和 2012 年的增速在 8%左右。

    • 從結構看,工程塑料是尼龍 66 快速增長的主要驅動力,尼龍66 纖維消費基本保持穩定。

    24

  • 尼龍66 纖維市場趨勢

    25

    2008 2009 2010 2011 2012

    PA6/6纖維佔比 53.2% 52.1% 51.0% 44.7% 43.6%

    PA6/6纖維 118.8 94.8 112.5 106 112

    PA6/6工塑 104.3 87.2 107.9 131 145

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    萬噸

    Data from:Tecnon OrbiChem 中国知网国联证券研究所

    尼龍66市場消費概況

  • 尼龍66 市場趨勢

    • 從尼龍66 的消費區域看,北美和歐洲依然是全球尼龍66 的主要消費地區,但消費量卻呈現下滑的趨勢,特別是在北美,尼龍66 纖維的消費量出現明顯下滑。

    • 亞洲尼龍66 的消費量快速增長,成為全球尼龍66 消費增長的主要驅動力,尤其是我國,2005 年尼龍66 的消費量僅有28 萬噸,2012 年達到46 萬噸,年複合增速達到7.4%,未來一段時間亞洲依然會是全球尼龍66 消費的主要驅動因素。

    • 根據Tecnon OrbiChem 的預測,2012~2020 年尼龍66 工程塑料的消費增速在4%左右,高彈尼龍66 纖維的消費增速在2.4%左右,尼龍簾子佈的增速在1.9%左右,增長最慢的是紡織用尼龍66 纖維,在1.7%左右。

    26

  • 尼龍66 市場趨勢

    27

    Data from: Tecnon OrbiChem国联证券研究所

    尼龍66市場消費概況

  • 中國大陸十二五規劃與差異化Nylon纖維的發展策略• Polyamide fiber

    • 加快細丹、超細丹、吸濕排汗、抗菌、防臭等品種開發;加快發展地毯絲、工程塑料等非服裝用切片及纖維產品,擴大應用領域。

    • 差別化、功能化纖維及錦綸其它應用領域的生產工藝技術及裝備• 隨著人們生活品質的不斷提高,對於吸濕排汗、抗菌、抗紫外線等功能性和差別化產品的高端需求將會增長,利用差別化和功能性的錦綸纖維品種來滿足花樣繁多的紡織品市場需求將成為未來錦綸工藝技術發展方向之一。

    • 同時,開發共聚或共混改性錦綸,如耐高溫錦綸、改性醫用錦綸、仿生錦綸、醫用生物材料、耐高溫阻燃錦綸及高品質錦綸薄膜、工程塑料等的生產技術及裝備也勢在必行。

    • 聚合及紡絲過程中的節能降耗• 錦綸聚合及紡絲過程中的能源消耗已逐步降低,但仍有提升的空間,如錦綸 6 聚合萃取過程,切片需要經過多次水洗、蒸餾、裂解提純,整個過程耗費大量能源和水資源,亟待研發新的技術降低能源消耗,目前低溫多效蒸餾技術、超臨界萃取技術等高新技術的發展已經提供現實應用可能性。 28

    Data from: 中國工業和信息化部辦公廳,中商情報網(http://www.askci.com/) 2014/6/19

  • 紡織產業發展趨勢

    29

    • 中國大陸由世界工廠轉為世界市場

    • 傳統製造商轉變,轉型至-設計-製造-倉儲-物流之製造業服務化

    • 品牌區隔越趨精細,多品牌策略盛行

    • 電子及行動商務興起,改變通路配置

    市場趨勢

    • 快速、平價時尚成為主流,產品生命週期縮短

    • 差異性與特定用途之產品,如智慧型與醫療用紡品

    • 消費者環保意識抬頭,綠色環保紡織品成焦點

    產品趨勢

    • 跨領域結合材料科技、生物科技、及奈米科技

    • 節能減碳觀念受重視,導入碳足跡盤查觀念

    技術趨勢

  • 環保紡織品的定義

    • 從生命週期來看,可包括四個方面

    1. 原料資源能被再生或重複利用

    2. 在生產加工過程中對環境不會造成不利的影響

    3. 在使用過程中,消費者的安全和健康不會受到損害

    4. 廢棄後能在自然條件下被分解或不會對環境造成新的污染。

    • 廣義的定義環保紡織品,可與歐洲“Eco-label”驗證標章相呼應,該驗證標章主要在於要求紡織品整個生命週期,即從原料使用、生產製造、成品消費至廢棄處理等整個過程都具有環保性,亦為對人體健康無害、生產及廢棄物處理對環境不會造成污染,應為人類追求的目標,並可為環保紡織品未來研究及生產發展之方向。

    30

  • 全球企業的共同趨勢-產品環保化

    31

    Evonik Launches VESTAMID® Terra HS & Terra DS – Rayon Fiber Reinforced Bio-based PA Grades

    Dell Challenges ‘ReGeneration’ With Green Computer Design Contest

    Arkema’s Rilsan® PA11 has been approved by several automotive contractors for biodiesel fuel lines in Europe and Brazil.

    品牌通路推動環保紡織品市場

    DuPont Sorona® Polymer: A DuPont Sorona® Polymer: A New Bio Based Material for the New Bio Based Material for the 21st Century 21st Century

    The high performance polyamide 6.10, partly based on renewable resources, is available in various viscosities. The bio-based sebacic acid, which is used to produce Ultramid® S Balance, originates from the castor oil plant.

    Rennovia produces RENNLON(TM) nylon, a 100% bio-based nylon-6,6 polymer

  • 生質系(Bio-based)材料

    化工原料

    萃取

    合成反應生質系產品

    Bio-based Product

    生質材料Bio-based Material

    • 取代工業產品所需的石油原料,減少石油消耗。

    • 源自於自然界動植物,可以自然重複生產,成為一種生生不息的可再生材料。

    • 利用生質系材料做成之產品,是低碳足跡產品。32

  • 生質系產品的市場潛力

    • 國際市場關鍵技術利用天然資源製作生質系產品

    • 國際領先企業:DuPont、BASF、Toray、Toyota、Cathay生質系產品為開發重點

    • 經濟部在101年也將生質材料的開發公告為政策性項目。

    33

    Data from:

    Global market for bioplastics to grow to 3.7 million metric tons by 2016

    2020年全球纖維市場,將有1/3的比例是天然纖維及生質纖維等非石油系原料素材~By Mr. Friedrich Weninger ,奧地利人造纖維研究院MFI總裁,Lenzing公司董事兼營運長

  • 生質材料產業對減碳的貢獻

    全球市場(萬公噸)

    對CO 減排量的貢獻(萬公噸) 1, 2

    聚胺酯(PU) 700 (5%) 116

    聚酯(Polyester) 4,120 (10%) 832

    聚醯胺(Nylon) 440 (10%) 224

    34

    註1:1公升油當量=9,000仟卡, 1公升油當量=2.82公斤CO2排放。(Erwin T.H. Vink et al., Polymer Degradation and Stability, 80, 403-419, 2003)。

    註2: 相當於2/3 個興達火力發電廠一年CO2 排放量

    Data from: 節能減碳vs生質產業,陳志勇,國立成功大學化工系

  • 尼龍產業生質化

    • 21世紀是綠色、低碳、經濟、環保的時代,polyamide的發展,也應尊循這個規律。但是,從polyamide生產過程來看,存在著工藝流程長、工藝複雜、碳收率低、環境污染嚴重、能耗大等問題。

    • 採用綠色工藝、減少環境污染、簡化工藝路線,採用先進的化工過程強化技術等已成為聚醯胺生產發展的方向,目前前景看好。

    35

    提升企業獲利

    提升企業形象

    • 原油價格每桶接近 80美金

    • 溫室效應與節能減碳

    • 永不枯竭的原料來源

    • 永不枯竭的原料來源

  • 尼龍產業生質化

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    PMMA, PA6, PA66, PBT, PET, PC

    PEEK, PPSU, PEI, PPA, PA12

    Bio-PPA, PA11,PA1012

    PA1010, PA610 ,PTT, etc

    PP, PS, PE, PVC, etc. PE, PVC, PLA, PHB, etc

    High performance polymers

    Engineering plastics

    Based on bio-renewable feedstock

    Based on petro-chemical feedstock Data from:

    Only polyamides are offering a wide range of products in both sectors

  • 2013年全球生質尼龍產業大事紀日期 摘要 Data from: ITIS智網 -產業評析

    2013/3/7 DSM的生質PA摻混產品EcoPaXX®Q-HGM24被Mercedes-Benz A-Class車種選為其汽車引擎蓋之材料。

    2013/4/2 DSM與德國MF-Folien公司合作將DSM的生質尼龍塑膠EcoPaXX® polyamide 410,做成產品。全球第一片生質尼龍膜材。

    2013/4/11 Arkema與印度 Jayant Agro簽訂合約,買下Jayant Agro生產蓖麻油的子公司Ihsedu Agrochem 25%之股權。

    2013/4/30 Solvay決定在法國Lyon投資生質PA610產品生產。該產品具有62.5%的生質成分與較低的碳足跡。

    2013/4/30 Rennovia展示利用生質的方式合成己二胺的技術,配合已具備的生質己二酸技術,未來將合成100%的生質PA66。

    2013/5/2 Arkema推出應用蓖麻油做為原料的PA1010產品Rilsan® T range。

    2013/7/12 DSM推出生質塑膠產品EcoPaXX® PA 410,該產品具有70%的生質含量,具備較低的碳排放,已被鋁門窗業者採用作為框架材料。

    2013/7/30 Evonik在斯洛伐尼亞的Slovenska Lupca是量產生質原料ω-amino lauric acid (ALS),未來計畫以此做為生質PA12樹脂的基礎。

    2013/9/2 DSM與KACO計畫將DSM所生產的生質PA410產品EcoPaXX® ,應用至Volkswagen最新的柴油引擎上。

    2013/9/16 義大利的Radicci在德國展出的K-2013推出具有64%生質含量的PA612。

    2013/9/24 Elevance Renewable Sciences 在印尼Gresik商業化生產其生質二酸產品Inherent C18 Diacid,該產品是十八烷二酸(octadecanedioic acid, ODDA),可以應用至PA、PU、潤滑油與接著劑產品中。

    2013/9/30 美國的PlastiComp與 DSM簽訂合作協議,雙方將應用DSM的生質 EcoPaXX® polyamide 410(70%生質含量)產品發展長纖熱塑性(Long Fiber Thermoplastic, LFT)複合材料,並應用至汽車等領域中。

    2013/10/2 Rennovia試產了全球第一批100%生質來源的PA66高分子,該產品的商品名為RENNLON™ 100%。

    2013/10/9 BASF推出應用蓖麻油為基底的生質葵二酸所合成的PA610材料 Ultramid® S Balance,該產品將做為單絲(monofilament)。

    2013/10/16 Solvay Specialty Polymers推出可以應用於智慧行動裝置的PA塑膠產品 Kalix® HPPA 3000 series,為全球第一批應用生質原料的非結晶PPA(polyphthalamides)產品。

    2013/11/12 運動用品製造商Amer Sports應用DSM的生質PA410產品EcoPaXX® 做為Salomon品牌的滑雪板材料。

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  • 企業選擇生質材料製作產品的理由

    • 原油價格上漲,造成化工原料價格跟隨上漲。

    • 生質紡織品的開發,避開與民爭食的問題。

    • 提升時尚紡織品附加價值,建立國際品牌。

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    原油月比較趨勢圖(美金/桶)

  • 可提煉生質原料之作物比較

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    蓖麻油

    椰子油

    玉米油

    棕欄油

    大豆油菜梓油

    亞麻子油

    種植成本

    糧食需求

    尼龍6.10的生質原料為蓖麻油,種植成本低,且非糧食作物,不會產生與民爭食之爭議。

  • 生質尼龍的定義

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    +

    100%生質來源的尼隆

    64%生質來源的尼隆

    蓖麻油

    胺基11酸 Polyamide 11

    蓖麻油Sebacic acid1,6-diaminohexane

    蓖麻樹

    蓖麻籽

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Nylon66.svghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Nylon66.svg

  • 生物基纖維之鑑定

    • ASTM D6866-2010 :用放射性碳分析法測定固體、液體和氣體試樣生物基含量的試驗方法

    • 美國ASTM D6866-2010方法已經開發出來,用以證明材料是否含生物基物質。宇宙射線與大氣層相撞意味的是一些碳含同位素的放射性碳-14。植物光合作用是吸收CO2,因此新的植物材料將同時包含碳-14和碳-12。在適當的條件,並在地質時間尺度,居住的遺跡被轉化成生物化石燃料。~10萬年後的所有碳14在

    41

    原有機材料現在將發生放射性衰變只留下碳-12。生物源的材料碳14的含量相較對較高,而從石油源的材料則不含碳14。固體或液體材料所可再新生碳(生物基碳)百分比可由加速器質譜儀量測。

    檢測對樣品中碳14的含量與當前大氣中碳14的含量進行對比pMC(percent Modern Carbon),取得樣品中生物基含量的比例!

  • 長碳鏈尼龍的主要特色

    • 吸水率低、尺寸安定性好。

    • 熔點較低,因而加工成型容易,玻璃化溫度低、使用溫度範圍廣,低溫性能優良。

    • 耐油和化學藥品性好,能在100OC油中長期使用,在惰性氣體中長期使用溫度為110OC,而且使用安全。

    • 耐衝擊、耐磨擦、自潤滑性好,並有很好的抗衝擊性。

    • 相對密度較低,產品質輕。

    • 柔軟、化學穩定性好,適於製造柔軟性製品。 42

    尼隆610單絲是尼隆系列中較高級的一種

    產品,一般用以加工為高檔刷製品。

    尼隆610單絲性能介於尼隆6單絲和尼隆66單絲之間,但其耐強鹼,為加工牙刷及工業用刷的首選單絲材料。

  • 長碳鏈尼龍的低吸水性

    43

    Data from:

  • 長碳鏈尼龍的特性

    44

    Data from: MSc Eng Paulina Kuzniar, PhD Stanislaw Kuciel, Castor oil bio-polyamide reinforced with natural and synthetic short fibers

  • Key features of bio-based nylon

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    1. Light WeightLower Density than regular nylon

    2. Anti-Abrasion 150% better than regular nylon

    (ASTM3884 H-22 1000g)

    3. Cold ImpactLower Tg than regular nylon

    4. Chemical Resistance

    高吸濕高排濕機性面料

    高柔軟性面料

    輕量高密度面料

    輕量保暖填充材

    Picture from: Cecile, UNIQLO

  • Key features of bio-based nylon

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    6. Reduction in carbon footprint

    5.Reduce Oil Consumption

    PA6

    PA6/10

    Data from:

  • 高質化尼龍纖維-超細丹尼

    • 超細丹尼尼龍纖維

    • 傳統細丹尼高條數尼龍纖維之市場規格為dpf在0.8~1.2 之間,用於羽絨服及輕量夾克。

    • 隨生活水準提高,對休閒品質越加重視,傳統禦寒衣物皆較厚重,攜帶不便,穿著時不易伸展,因此市場轉向以輕、薄、穿著舒適兼具保暖功能且攜帶方便為主的趨勢。

    • 在流行外套方面,若採用20 D 以下之尼龍原絲,可使織造密度更高,布面緊密,不需塗層加工即具有透氣保暖功能,且極輕量,穿著不影響伸展功能。

    • 0.5 dpf以下的高條數尼龍原絲,可使織物具有棉感及良好觸感,織物不用塗層也可以產生透氣保溫之效果。

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  • 高質化尼龍纖維- DOPE DYED

    • DOPE DYED尼龍纖維

    • 染整製程是紡織工業中最容易產生大量污染物的環節。製程中除了耗費能源轉換熱能時會產生大量的CO2外,同時耗用大量的水資源,並排放出化學需氧量(COD)極高的廢水。

    • 環保節能的化纖產品已成為新世代的主流,台灣上游化纖廠近年來紛紛強調以提高資源生產力的概念,減少化纖原料密集度及能源密集度,致力於開發符合環保、低污染之製程。

    • 原液染色尼龍纖維可於原料段投入色彩,並省略大部分的染整製程,除了可大量減少CO2與染色廢水的排放外,同時可提供織物具有高耐日光色牢度、高水洗色牢度及顏色再現性等優點。

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  • 高質化尼龍纖維-DOPE DYED

    一般染整原液染色

    (DOPE DYED)節能比例

    CO2排放量(kg/萬碼)

    5439 1944 64.3%

    化學需氧量(kg COD/萬碼)

    146 47 67.8%

    退漿染色耗水量(M3/萬碼)

    266 29 89.1%

    退漿染色耗能量(MJ/萬碼)

    30181 11000 63.6%

    退漿染色化學品耗用量(kg/萬碼)

    570 0 100.0%

    Data from: Ture Young Co., Ltd.

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    Dope Dyed織物節能比較

  • Reference• http://www.dupont.com/• http://www.rhodia.com/• http://corporate.evonik.com/• 日本化学繊維協会• 中國工業和信息化部辦公廳• 中國化纖工業協會• 台灣區人造纖維製造工業同業公會• Tecnon OrbiChem• 中国知网• 国联证券研究所• http://www.askci.com/• http://www.arkema.com/• http://corporate.evonik.com/• http://www.basf.com/• ITIS智網• http://www.propertiesofmatter.si.edu/synthesizing.html• http://invention.smithsonian.org/centerpieces/whole_cloth/u7sf/u7materials/nylondrama.

    html• 遠紡工業(上海)有限公司, Nylon66市場簡介• 陳亭秀, 尼龍工程塑膠市場現況, ITIS• http://www.textile-tech.com.tw/• http://www.mit.edu

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