โพลีอะไมด์ (PA) หรือที่เรียกว่าไนลอน เป็นโพลีเมอร์ที่มีหมู่เอไมด์ในหน่วยที่ทำซ้ำบนแกนหลักโมเลกุลไนลอนสามารถนำมาทำเป็นพลาสติกได้หลายชนิด ดึงเป็นเส้นใย และยังสามารถทำเป็นฟิล์ม สารเคลือบ และกาวเนื่องจากไนลอนมีความต้านทานเชิงกล ทนความร้อน ทนต่อการสึกหรอ และคุณสมบัติอื่น ๆ ได้ดี ผลิตภัณฑ์จึงสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในเสื้อผ้า เส้นด้ายอุตสาหกรรม รถยนต์ เครื่องจักร อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า การขนส่ง อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ และสาขาอื่น ๆ อีกมากมาย
แอปพลิเคชั่นดาวน์สตรีมไนลอนนั้นกว้างมาก
ที่มา: เว็บไซต์ทางการของ Lianchuang, Changjiang Securities Research Institute
ตระกูลไนลอนยังคงเติบโตและประสิทธิภาพของไนลอนพิเศษก็ดีขึ้น
ไนลอนมีประวัติอันยาวนานและครอบครัวที่กำลังเติบโตในปี พ.ศ. 2478 PA66 ถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรกในห้องปฏิบัติการ และในปี พ.ศ. 2481 บริษัทดูปองท์ได้ประกาศการกำเนิดเส้นใยสังเคราะห์ชนิดแรกของโลกอย่างเป็นทางการและตั้งชื่อว่าไนลอนในทศวรรษต่อมา ตระกูลไนลอนค่อยๆ พัฒนาขึ้น และสายพันธุ์ใหม่ๆ เช่น PA6, PA610 และ PA11 ก็ยังคงปรากฏให้เห็นอย่างต่อเนื่องPA6 และ PA66ด้วยกระบวนการผลิตที่สมบูรณ์และการใช้งานที่หลากหลาย PA6 และ PA66 ยังคงเป็นผลิตภัณฑ์ไนลอนสองประเภทที่เป็นที่ต้องการมากที่สุด
ประวัติการพัฒนาผลิตภัณฑ์ไนลอน
ที่มา: China Textile Industry Research Institute, Changjiang Securities Research Institute
ไนลอนสามารถแบ่งออกเป็นอะลิฟาติก กึ่งอะโรมาติก ฟูลอะโรมาติก ฯลฯ ตามโครงสร้างทางเคมีของสายโซ่หลักโพลีอะไมด์อะลิฟาติกเป็นวัสดุโพลีเมอร์เชิงเส้น ซึ่งเชื่อมต่อสลับกันเป็นประจำโดยส่วนของสายโซ่เมทิลและกลุ่มเอไมด์ และมีความเหนียวดีการนำอะโรมาติกริงเข้าไปในแกนหลักสามารถจำกัดการเคลื่อนที่ของสายโซ่โมเลกุลและเพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงการทนความร้อนและคุณสมบัติเชิงกลของผลิตภัณฑ์ไนลอนเมื่อหนึ่งในวัตถุดิบของโพลีเอไมด์มีวงแหวนเบนซีน ก็สามารถเตรียมโพลีอะไมด์กึ่งอะโรมาติกได้ และเมื่อวัตถุดิบทั้งสองมีวงแหวนเบนซีน ก็สามารถเตรียมโพลีอะไมด์แบบอะโรมาติกทั้งหมดได้โพลิเอไมด์กึ่งอะโรมาติกทนความร้อน สมบัติทางกลเพิ่มขึ้น และมีความคงตัวของมิติและความต้านทานตัวทำละลายที่ดี โพลีเอไมด์อะโรมาติกเต็มรูปแบบมีความแข็งแรงสูงพิเศษ โมดูลัสสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนกรดและด่าง ทนต่อรังสี และคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ แต่ เนื่องจากโครงสร้างโซ่หลักที่มีความสมมาตรสูงประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนและกลุ่มเอไมด์ที่หนาแน่น ดังนั้นประสิทธิภาพการประมวลผลจึงด้อยกว่าเล็กน้อย ยากต่อการฉีดขึ้นรูป ต้นทุนจึงค่อนข้างสูง
โครงสร้างโมเลกุลของพอลิเอไมด์ชนิดต่างๆ
ที่มา: China Textile Industry Research Institute, “Structural Properties and Applications of Semi-aromatic Nylon”, Changjiang Securities Research Institute
การจำแนกประเภทและลักษณะของใยสังเคราะห์
| การจำแนกประเภท | พันธุ์ | วิธีการสังเคราะห์ | ลักษณะโครงสร้าง | ลักษณะ |
| กลุ่มอะลิฟาติก (PAp)
| PA6PA11 PA12
| โดยปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวนของกรดอะมิโนหรือแลคแทม p แทนจำนวนอะตอมของคาร์บอนบนสายโซ่คาร์บอนมอนอเมอร์ | วัสดุพอลิเมอร์เชิงเส้น ประกอบด้วยกลุ่มเมทิลเชนและกลุ่มเอไมด์ที่เชื่อมโยงสลับกันเป็นประจำ | ความเหนียวที่ดี |
| กลุ่มอะลิฟาติก (PAmp)
| PA46PA66 PA610 PA612 PA1010 PA1212
| เกิดขึ้นจากโพลีคอนเดนเซชันของอะลิฟาติกไดเอมีนและอะลิฟาติกไดแอซิด m แทนจำนวนอะตอมของคาร์บอนที่มีอยู่ในไดเอมีนซึ่งประกอบเป็นส่วนประกอบของกระดูกสันหลัง และ p แสดงถึงจำนวนอะตอมของคาร์บอนที่มีอยู่ในไดอะซิดซึ่งประกอบเป็นส่วนประกอบของแกนหลัก | ||
| กึ่งหอม(PAxy)
| MXD6PA4T PA6T PA9T PA10T
| เกิดขึ้นจากโพลีคอนเดนเซชันของอะโรมาติกไดแอซิดและอะลิฟาติกอะดิติกอะไดเอมีน หรืออะโรมาติกไดแอซิดและอะลิฟาติกไดแอซิด x แทนจำนวนอะตอมของคาร์บอนหรือไดเอมีนที่มีอยู่ในส่วนโซ่หลักของไดเอมีน และ y แทนจำนวนอะตอมของคาร์บอน หรือไดแอซิดที่อยู่ในสายโซ่หลักของไดแอซิด | กลุ่มด้านข้างของสายโซ่โมเลกุลที่เหนี่ยวนำจะทำลายความสม่ำเสมอของสายโซ่โมเลกุลและยับยั้งการตกผลึก | ทนความร้อน คุณสมบัติทางกลเพิ่มขึ้น การดูดซึมน้ำลดลง และมีความคงตัวของมิติและต้านทานตัวทำละลายได้ดี |
| กลุ่มอะโรมาติก | PPTA（อะรามิด 1414）PBA（อะรามิด 14) MPIA (อะรามิด 1313) | โพลีคอนเดนเซชันของอะโรมาติกไดแอซิดและอะโรมาติกไดเอมีนสามารถเกิดขึ้นได้จากการควบแน่นตัวเองของกรดอะมิโน | โครงสร้างโซ่โมเลกุลประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนและหมู่เอไมด์สลับกัน | ความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ, โมดูลัสสูง, ทนต่ออุณหภูมิสูง, ทนกรดและด่าง, ทนต่อรังสี |
ที่มา: China Textile Industry Research Institute, .คุณสมบัติโครงสร้างและการใช้งานของไนลอนกึ่งอะโรมาติก สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ฉางเจียง
เมื่อเทียบกับพันธุ์ทั่วไป ไนลอนชนิดพิเศษที่มีโมโนเมอร์สังเคราะห์ใหม่มีประสิทธิภาพที่ดีกว่าแม้หลังจากการปรับเปลี่ยนแล้ว ไนลอนธรรมดา (PA6, PA66 ฯลฯ) ก็ยังมีข้อบกพร่อง เช่น ความชอบน้ำสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และความโปร่งใสต่ำ ซึ่งจำกัดขอบเขตการใช้งานในระดับหนึ่งดังนั้น เพื่อปรับปรุงข้อบกพร่องของไนลอนทั่วไปและเพิ่มคุณลักษณะใหม่ ชุดของไนลอนพิเศษที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันสามารถหาได้จากการแนะนำโมโนเมอร์สังเคราะห์ใหม่เพื่อปรับให้เข้ากับสถานการณ์การใช้งานที่มากขึ้นไนลอนชนิดพิเศษเหล่านี้ประกอบด้วยไนลอนที่ทนความร้อนสูง ไนลอนโซ่คาร์บอนยาว ไนลอนใส ไนลอนจากชีวภาพ และไนลอนอีลาสโตเมอร์
ประเภทและลักษณะของไนลอนพิเศษ
| ไนลอนพิเศษ | พันธุ์ | ลักษณะ | แอปพลิเคชัน |
| ไนลอนอุณหภูมิสูง | PA4T、PA6T、PA9T、PA10T | โมโนเมอร์อะโรมาติกแข็งที่น่าดึงดูดใจ ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 150 °C เป็นเวลานาน | ชิ้นส่วนรถยนต์ ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล ชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น |
| ไนลอนโซ่คาร์บอนยาว | PA11、PA12、PA612、PA1212、PA1012、PA1313 | จำนวนหมู่เมทิลย่อยในห่วงโซ่โมเลกุลมีมากกว่า 10 ซึ่งมีข้อดีคือการดูดซึมน้ำต่ำ ทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดี มีความคงตัวของมิติ มีความเหนียวดี ทนทานต่อการสึกหรอและดูดซับแรงกระแทก | รถยนต์ การสื่อสาร เครื่องจักร เครื่องใช้ไฟฟ้า การบินและอวกาศ สินค้ากีฬา และสาขาอื่นๆ |
| ไนลอนโปร่งใส | PA TMDT、PA CM12 | การส่องผ่านของแสงสามารถเข้าถึง 90% ดีกว่าโพลีคาร์บอเนต ใกล้กับโพลีเมทิลเมทาคริเลตนอกจากนี้ยังมีความคงตัวทางความร้อน ความเหนียวต่อแรงกระแทก ฉนวนไฟฟ้า ฯลฯ ที่ดี | รถยนต์, เครื่องใช้ไฟฟ้า, สินค้าอุปโภคบริโภคทางอุตสาหกรรม, เลนส์, ปิโตรเคมีและสาขาอื่นๆ |
| ไนลอนชีวภาพ | PA11 (วัตถุดิบคือน้ำมันละหุ่ง) | โมโนเมอร์สังเคราะห์มาจากเส้นทางการสกัดวัตถุดิบทางชีวภาพ ซึ่งมีข้อดีของคาร์บอนต่ำและการปกป้องสิ่งแวดล้อม | ชิ้นส่วนยานยนต์ เครื่องใช้ไฟฟ้า และอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติ |
| ไนลอนอีลาสโตเมอร์ | กพ | โซ่โมเลกุลประกอบด้วยส่วนโซ่โพลีเอไมด์และส่วนโพลีเอทิลีน/โพลีเอสเตอร์ ซึ่งมีข้อได้เปรียบในด้านความต้านทานแรงดึงสูง การคืนตัวที่ยืดหยุ่นได้ดี ความต้านทานแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำสูง ความต้านทานอุณหภูมิต่ำ และประสิทธิภาพการป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่ดีเยี่ยม | รองเท้าเดินป่า รองเท้าสกี อุปกรณ์เก็บเสียง ท่อร้อยสายทางการแพทย์ ฯลฯ |
ที่มา: Aibon Polymer สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ฉางเจียง
ข้อดีของ PA12 ในสายไนลอนคาร์บอนยาวนั้นเน้นให้เห็นชัดเจน
ไนลอนโซ่คาร์บอนยาวมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม และไนลอน 12 มีข้อดีทั้งด้านประสิทธิภาพและต้นทุนไนลอนที่มีความยาวเมทิลีนมากกว่า 10 ระหว่างกลุ่มเอไมด์สองกลุ่มในกระดูกสันหลังโมเลกุลของไนลอนเรียกว่าไนลอนโซ่ยาวคาร์บอน และพันธุ์หลัก ได้แก่ ไนลอน 11 ไนลอน 12 ไนลอน 612 ไนลอน 1212 ไนลอน 1012 ไนลอน 1313 เป็นต้น . ไนลอน 12 เป็นไนลอนโซ่คาร์บอนยาวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนอกเหนือจากคุณสมบัติทั่วไปส่วนใหญ่ของไนลอนทั่วไปแล้วยังมีการดูดซึมน้ำต่ำและมีเสถียรภาพในมิติสูง, ทนต่ออุณหภูมิสูง, ทนต่อการกัดกร่อน, ความเหนียวที่ดี, การประมวลผลที่ง่ายและ ข้อดีอื่นๆเมื่อเทียบกับ PA11 ซึ่งเป็นวัสดุไนลอนสายโซ่ยาวอีกชนิดหนึ่ง ราคาของวัตถุดิบบิวทาไดอีน PA12 มีราคาเพียงหนึ่งในสามของน้ำมันละหุ่งวัตถุดิบ PA11 ซึ่งสามารถแทนที่ PA11 ในสถานการณ์ส่วนใหญ่ และใช้งานได้หลากหลายในท่อเชื้อเพลิงยานยนต์ ท่อลมเบรก สายเคเบิลใต้น้ำ การพิมพ์ 3 มิติ และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของไนลอน
| ประสิทธิภาพ | PA6 | PA66 | PA612 | PA11 | PA12 | PA1212 |
| ความหนาแน่น (g/cm3) | 1.14 | 1.14 | 1.07 | 1.04 | 1.02 | 1.02 |
| จุดหลอมเหลว (℃) | 220 | 260 | 212 | 185 | 177 | 184 |
| การดูดซึมน้ำ [24h(%) ในน้ำ] | 1.8 | 1.2 | 0.25 | 0.3 | 0.3 | 0.2 |
| การดูดซึมน้ำ [สมดุล (%)] | 10.7 | 8.5 | 3 | 1.8 | 1.6 | 1.4 |
| ความต้านแรงดึง (MPa) | 74 | 80 | 62 | 58 | 51 | 55 |
| การยืดตัวเมื่อขาด (23 °C, %) | 180 | 60 | 100 | 330 | 200 | 270 |
| การยืดตัวเมื่อขาด (-40°C, %) | 15 | 15 | 10 | 40 | 100 | 239 |
| โมดูลัสดัด (MPa) | 2900 | 2880 | 2070 | 994 | 1330 | 1330 |
| ความแข็งแบบร็อกเวลล์ (R) | 120 | 121 | 114 | 108 | 105 | 105 |
| อุณหภูมิการเบี่ยงเบนความร้อน (0.46MPa, ℃) | 190 | 235 | 180 | 150 | 150 | 150 |
| อุณหภูมิการเบี่ยงเบนความร้อน (1.86MPa,°C) | 70 | 90 | 90 | 55 | 55 | 52 |
ที่มา: การพัฒนาและการใช้ไนลอน 12, Liyue Chemical, Changjiang Securities Research Institute
ในภายหลัง เราจะร่างภาพรวมของอุตสาหกรรมไนลอน และเน้นการวิจัยของเราเกี่ยวกับอุปสงค์และอุปทานของอุตสาหกรรมไนลอน 12
แอพพลิเคชั่นนี้เป็นดอกหลายจุดและความต้องการไนลอนนั้นแข็งแกร่ง
ตลาดไนลอนที่กำลังเติบโตมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง และไนลอนชนิดพิเศษทำงานได้ดีขึ้น
ความต้องการไนลอนทั่วโลกยังคงเติบโต โดยมีจีนเป็นตลาดสำคัญตามรายงานและข้อมูล ขนาดตลาดไนลอนทั่วโลกมีมูลค่าถึง 27.29 พันล้านดอลลาร์ในปี 2561 และคาดว่าขนาดตลาดจะยังคงเติบโตในอัตราทบต้นที่ 4.3% ในอนาคต และตัวเลขนี้คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 38.30 พันล้านดอลลาร์ในปี 2569 ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกเป็นตลาดที่สำคัญสำหรับการบริโภคไนลอนในขณะที่ตลาดจีนมีความสำคัญยิ่งกว่าตามข้อมูลของ Lingao Consulting อัตราการเติบโตแบบผสมของขนาดตลาดไนลอนของจีนตั้งแต่ปี 2554 ถึง 2561 สูงถึง 10.0% และในปี 2561 เนื่องจากปริมาณและราคาของผลิตภัณฑ์ไนลอนเพิ่มขึ้น ขนาดตลาดในประเทศโดยรวมจึงสูงถึง 101.23 พันล้าน หยวน เพิ่มขึ้น 30.5% เมื่อเทียบเป็นรายปีจากมุมมองของข้อมูลการบริโภค ซึ่งได้รับอานิสงส์จากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจภายในประเทศ การบริโภคผลิตภัณฑ์ไนลอนในจีนอย่างชัดเจนสูงถึง 4.327 ล้านตันในปี 2561 และอัตราการเติบโตแบบทบต้นตั้งแต่ปี 2554 ถึง 2561 สูงถึง 11.0%
ขนาดของตลาดไนลอนของจีนเติบโตอย่างต่อเนื่อง
การบริโภคไนลอนในอุตสาหกรรมของจีนยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง
ที่มา: Lingao Consulting, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: Ling Ao Consulting, General Administration of Customs, Changjiang Securities Research Institute
ขนาดตลาดของไนลอนพิเศษมีสัดส่วนเกือบ 10% ซึ่งไนลอน 12 มีสัดส่วนสูงสุดจากข้อมูลของ MRFR ตลาดไนลอนชนิดพิเศษทั่วโลกมีมูลค่า 2.64 พันล้านดอลลาร์ในปี 2561 ซึ่งคิดเป็นประมาณ 9.7% ของทั้งหมดความต้องการน้ำหนักเบาและประหยัดพลังงานของรถยนต์เป็นแรงผลักดันที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการเติบโตของความต้องการของตลาดไนลอนพิเศษ และคาดว่าตลาดไนลอนพิเศษทั่วโลกจะยังคงเติบโตในอัตรา 5.5% ในอนาคต ซึ่งก็คือ สูงกว่าอุตสาหกรรมไนลอนโดยรวมในตลาดไนลอนพิเศษทั้งหมด ผลิตภัณฑ์ที่ใหญ่ที่สุดในตลาดคือไนลอน 12 ซึ่งสามารถนำไปใช้ในโลหะผสมพลาสติก การผลิตรถยนต์ การผลิตเครื่องบิน การพิมพ์ 3 มิติ เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้กล เทคโนโลยีทางการแพทย์ อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ และสาขาอื่นๆ ด้วยความแข็งแกร่งที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้จากข้อมูลของ MRFR ตลาดไนลอน 12 ทั่วโลกมีขนาดถึง 1.07 พันล้านดอลลาร์ในปี 2561 และคาดว่าจะค่อยๆ เติบโตเป็น 1.42 พันล้านดอลลาร์ในปี 2567 ที่อัตราการเติบโตแบบทบต้นที่ 5.2%
การกระจายการใช้งานปลายน้ำของไนลอน 12 (2018)
ขนาดตลาดทั่วโลกของ Nylon 12 เติบโตอย่างต่อเนื่อง (พันล้านเหรียญสหรัฐ)
ที่มา: MRFR Analysis, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: MRFR Analysis, Changjiang Securities Research Institute
ด้านล่างเราจะวิเคราะห์การประยุกต์ใช้ไนลอน 12 ในรถยนต์ การพิมพ์ 3 มิติ การสกัดน้ำมันและก๊าซ และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย
การเติบโตของอุปสงค์ขับเคลื่อนโดยแนวโน้มของยานพาหนะที่มีน้ำหนักเบา
ในโครงสร้างความต้องการขั้นปลายของไนลอน 12 ตลาดการใช้งานที่ใหญ่ที่สุดคืออุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ และการใช้ไนลอน 12 ในอุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์คิดเป็น 36.7% ของรายได้ตลาดโดยรวมในปี 2561 ยานยนต์น้ำหนักเบาเป็นแนวโน้มหลักในปัจจุบัน อุตสาหกรรมยานยนต์ เพื่อลดน้ำหนักของรถโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยและความสะดวกสบาย วิธีแก้ปัญหาหลักที่สุดคือการเปลี่ยนชิ้นส่วนโลหะในรถไนลอน 12 สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในท่อขนส่งของเหลวในยานยนต์ รวมถึงท่อเชื้อเพลิง สายคลัตช์ สายอัดบรรจุอากาศเบรกสุญญากาศ สายเบรกอากาศ สายหล่อเย็นแบตเตอรี่ และข้อต่อของท่อข้างต้น เนื่องจากความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ จึงเป็นวัสดุที่ดีเยี่ยม วัสดุน้ำหนักเบาสำหรับยานยนต์
ส่วนหนึ่งของการประยุกต์ใช้ไนลอน 12 ในรถยนต์
ที่มา: เว็บไซต์ UBE, Changjiang Securities Research Institute
เมื่อเทียบกับวัสดุโลหะและยาง ไนลอน 12 มีข้อได้เปรียบที่สำคัญเมื่อเทียบกับวัสดุโลหะแล้ว วัสดุไนลอน 12 นั้นมีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถลดน้ำหนักของยานพาหนะทั้งหมด และลดการใช้พลังงานมีความยืดหยุ่นดี จัดทรงง่าย ลดข้อ ไม่เสียรูปง่ายจากแรงกระแทกภายนอกทนต่อการสั่นสะเทือนและการกัดกร่อนได้ดีข้อต่อมีการปิดผนึกที่ดีและติดตั้งง่ายการอัดขึ้นรูปนั้นง่ายและกระบวนการไม่ซับซ้อนเมื่อเทียบกับวัสดุยาง ท่อที่ทำจากวัสดุไนลอน 12 มีผนังบาง ปริมาตรน้อย และน้ำหนักเบา ซึ่งไม่ส่งผลต่อการจัดพื้นที่ความยืดหยุ่นที่ดีสามารถรักษาความยืดหยุ่นภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและทนต่อการเสื่อมสภาพได้ดีเยี่ยมไม่จำเป็นต้องหลอมโลหะ ไม่ต้องเพิ่มการถักเปีย เทคโนโลยีการประมวลผลที่เรียบง่าย
การแพร่กระจายของยานพาหนะน้ำหนักเบาและรถยนต์พลังงานใหม่กำลังผลักดันความต้องการไนลอน 12 ประมาณ 70% ของท่อยานยนต์ (ท่อเบรก ท่อน้ำมัน ท่อคลัตช์ ฯลฯ) ในยุโรปใช้วัสดุไนลอน 12 และ 50% ของท่อยานยนต์ใน สหรัฐอเมริกาใช้วัสดุไนลอน 12เพื่อส่งเสริมการสร้างพลังงานรถยนต์ SAE China ได้รับความไว้วางใจจาก National Strategic Advisory Committee for Manufacturing Power และกระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ อีกทั้งผู้เชี่ยวชาญกว่า 500 คนในอุตสาหกรรมได้ทำการวิจัย รวบรวม และเปิดตัว “เทคโนโลยี แผนงานสำหรับรถยนต์ประหยัดพลังงานและพลังงานใหม่” โดยระบุ “เทคโนโลยียานยนต์น้ำหนักเบา” เป็นหนึ่งในเจ็ดเส้นทางทางเทคนิคหลัก และตั้งเป้าหมายในการลดน้ำหนักของยานพาหนะลง 10%, 20% และ 35% ในปี 2020 2568 และ 2573 เมื่อเทียบกับปี 2558 และคาดว่าแนวโน้มของวัสดุน้ำหนักเบาจะขับเคลื่อนการเติบโตของความต้องการวัสดุน้ำหนักเบานอกจากนี้ ในการพัฒนารถยนต์พลังงานใหม่ ไนลอน 12 ยังจำเป็นสำหรับระบบเชื้อเพลิงและระบบแบตเตอรี่สำหรับทั้งรุ่นไฟฟ้าและรุ่นไฮบริดในขณะที่ผลกระทบของการแพร่ระบาดค่อยๆ บรรเทาลง การผลิตและการขายรถยนต์และรถยนต์พลังงานใหม่ในจีนคาดว่าจะกลับมาเติบโต ซึ่งจะผลักดันให้ความต้องการไนลอน 12 ขยายตัวต่อไป
การผลิตและการขายรถยนต์ของจีน
การผลิตและจำหน่ายรถยนต์พลังงานใหม่ในประเทศจีน
ที่มา: China Association of Automobile Manufacturers, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: China Association of Automobile Manufacturers, Changjiang Securities Research Institute
วัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้
ตลาดโลกสำหรับการพิมพ์ 3 มิติกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว และก้าวของการพัฒนาอุตสาหกรรมในจีนก็เร่งตัวขึ้นอย่างมากการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (การพิมพ์ 3 มิติ) มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการออกแบบผลิตภัณฑ์แบบดั้งเดิม การไหลของกระบวนการ สายการผลิต โหมดโรงงาน และการรวมกันของห่วงโซ่อุตสาหกรรม เนื่องจากความสามารถในการผลิตรูปแบบต่างๆ ขององค์กรโครงสร้างอย่างรวดเร็ว และได้กลายเป็นหนึ่งในตัวแทนและ เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีก่อกวนในอุตสาหกรรมการผลิต และเป็นที่รู้จักในฐานะเทคโนโลยีหลักของ "การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สาม"จากข้อมูลของ Wohlers Associates มูลค่าการส่งออกของอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกเพิ่มขึ้นจาก 1.33 พันล้านดอลลาร์ในปี 2553 เป็น 8.37 พันล้านดอลลาร์ในปี 2561 โดยมีอัตรา CAGR 25.9%เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติของจีนเริ่มต้นช้าเมื่อเทียบกับประเทศในยุโรปและอเมริกา แต่ความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมได้เร่งตัวขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาตามสถิติของสถาบันวิจัยอุตสาหกรรมในอนาคต ขนาดตลาดของอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติของจีนในปี 2555 สูงถึง 160 ล้านดอลลาร์สหรัฐเท่านั้น และเติบโตอย่างรวดเร็วเป็น 2.09 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2561
มูลค่าผลผลิตและอัตราการเติบโตของอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลก
ขนาดและอัตราการเติบโตของตลาดการพิมพ์ 3 มิติของจีน
ที่มา: Wohlers Associates, Wind, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: สถาบันวิจัยอุตสาหกรรมเดิม, สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ฉางเจียง
วัสดุเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติประสิทธิภาพของวัสดุกำหนดว่าการพิมพ์ 3 มิติสามารถมีการใช้งานที่กว้างขึ้นได้หรือไม่ และยังเป็นคอขวดที่จำกัดการพัฒนาการพิมพ์ 3 มิติในปัจจุบันตามสถิติจาก Markets and Markets ขนาดตลาดโลกของวัสดุการพิมพ์ 3 มิติมีมูลค่าเกิน 1 พันล้านดอลลาร์ในปี 2561 และคาดว่าจะเกิน 4.5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2567 ตามข้อมูลของสถาบันวิจัยอุตสาหกรรมแห่งอนาคต ขนาดของวัสดุการพิมพ์ 3 มิติของจีน ตลาดยังคงเติบโตอย่างรวดเร็วจาก 260 ล้านหยวนในปี 2555 เป็น 2.99 พันล้านหยวนในปี 2560 และคาดว่าขนาดตลาดของวัสดุการพิมพ์ 3 มิติของจีนคาดว่าจะเกิน 16 พันล้านหยวนในปี 2567
ขนาดตลาดวัสดุการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในปี 2560-2567 (พันล้านเหรียญสหรัฐ)
2555-2567 ขนาดตลาดวัสดุการพิมพ์ 3 มิติของจีน (100 ล้านหยวน)
ที่มา: Market and Markets, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: Prospective Industry Research Institute, Changjiang Securities Research Institute
วัสดุไนลอน 12 ทำงานได้ดีในการพิมพ์ 3 มิติเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุอื่นๆ ผง PA12 มีลักษณะเฉพาะที่ยอดเยี่ยม เช่น การไหลสูง ไฟฟ้าสถิตย์ต่ำ การดูดซึมน้ำต่ำ จุดหลอมเหลวปานกลาง และความแม่นยำเชิงมิติสูงของผลิตภัณฑ์ ความทนทานต่อความล้าและความเหนียวยังสามารถตอบสนองความต้องการของชิ้นงานที่ต้องการคุณสมบัติเชิงกลสูง ดังนั้น ไนลอน 12 ค่อยๆ กลายเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการพิมพ์ 3 มิติของพลาสติกวิศวกรรม
การประยุกต์ใช้ PA12 ในการพิมพ์ 3 มิติ
ที่มา: เว็บไซต์ Sculpteo, Changjiang Securities Research Institute
การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุการพิมพ์ 3 มิติ (จาก 5)
| วัสดุการพิมพ์ 3 มิติ | ความแข็งแกร่ง | รูปร่าง | รายละเอียด | ความยืดหยุ่น |
| ไนลอน PA12 (SLS) | 5 | 4 | 4 | 4 |
| ไนลอน.PA11/12 (SLS) | 5 | 4 | 4 | 4 |
| ไนลอน 3200 เสริมใยแก้ว (SLS) | 5 | 1 | 1 | 2 |
| อะลูมิเนียม (SLS) | 4 | 4 | 3 | 1 |
| PEBA (SLS) | 4 | 3 | 3 | 5 |
| ไนลอน PA12 (MJF) | 5 | 4 | 4 | 4 |
| เรซินไวแสงทึบแสง (PolyJet) | 4 | 5 | 5 | 2 |
| เรซินไวแสงโปร่งใส (PolyJet) | 4 | 5 | 5 | 2 |
| อะลูมิเนียม AISi7Mgo,6 (SLM) | 4 | 2 | 3 | 0 |
| สแตนเลส 316L (DML S) | 4 | 2 | 3 | 1 |
| ไทเทเนียม 4Al-4V (DMLS) | 4 | 2 | 3 | 0 |
| เงินสเตอร์ลิง (หล่อ) | 4 | 5 | 4 | 2 |
| ทองเหลือง (หล่อ) | 4 | 5 | 4 | 2 |
| บรอนซ์ (หล่อ) | 4 | 5 | 4 | 2 |
ที่มา: เว็บไซต์ Sculpteo, Changjiang Securities Research Institute
ตามสถิติของสถาบันวิจัยอุตสาหกรรมในอนาคต PA12 เป็นวัสดุที่ใหญ่เป็นอันดับสี่ในอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในปี 2560 คิดเป็น 5.6% และในปี 2561 วัสดุการพิมพ์ 3 มิติไนลอนของจีนคิดเป็น 14.1%การพัฒนาวัสดุไนลอน 12 ในประเทศในอนาคตจะเป็นการวางรากฐานสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติของจีน
โครงสร้างตลาดวัสดุการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในปี 2560
โครงสร้างตลาดของวัสดุการพิมพ์ 3 มิติในประเทศจีนในปี 2561
ที่มา: Qianqi Industry Research Institute, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: Prospective Industry Research Institute, Changjiang Securities Research Institute
วัสดุประสิทธิภาพสูงสำหรับอุตสาหกรรมระบบส่งน้ำมันและก๊าซ
การขนส่งน้ำมันและก๊าซทำให้มีความต้องการวัสดุสูงมากวัสดุ PA12 ถูกนำมาใช้ในเครื่องยกแบบยืดหยุ่นทั้งบนบกและนอกชายฝั่ง ท่อก๊าซ วัสดุบุผิว การเคลือบท่อเหล็กเป็นเวลาหลายปี ซึ่งสามารถป้องกันการกัดเซาะของน้ำทะเลและการกัดกร่อนของของเหลวในน้ำมัน และใช้ในการผลิตเครื่องยกแบบยืดหยุ่นสำหรับการขนส่งผลิตภัณฑ์น้ำมันและก๊าซใต้ทะเล และ ของไหลผสาน ระบบจ่ายก๊าซธรรมชาติที่ความดันสูงถึง 20 บาร์ ฯลฯ ซึ่งมีอายุการใช้งานดีเยี่ยมและป้องกันการกัดกร่อนได้ดีกว่าวัสดุอื่นๆ และเป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมการขนส่งน้ำมันและก๊าซอย่างจริงจังในฐานะที่เป็นท่อส่งก๊าซ PA12 ถูกใช้มานานกว่าสิบปีเมื่อเปรียบเทียบกับท่อโลหะที่ใช้ในการส่งก๊าซแรงดันสูงหรือท่อส่งก๊าซแรงดันสูงแบบดั้งเดิม ท่อส่งก๊าซ PA12 สามารถยืดอายุการใช้งานของท่อและลดต้นทุนการวางท่อและการบำรุงรักษาตามมาได้อย่างมากจีนเสนอใน "แผนห้าปีที่สิบสาม" ว่าในช่วง "แผนห้าปีที่สิบสาม" ท่อส่งน้ำมันดิบประมาณ 5,000 กิโลเมตร ท่อส่งน้ำมันกลั่น 12,000 กิโลเมตร และท่อส่งก๊าซธรรมชาติใหม่ 40,000 กิโลเมตรและท่อสนับสนุน สร้างขึ้นซึ่งเป็นแรงผลักดันใหม่สำหรับการพัฒนา PA12
สถานที่ติดตั้งท่อส่งก๊าซ PA12 ในเมืองเบคคัม ประเทศเยอรมนี
ที่มา: Changjiang Securities Research Institute เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของบริษัท
เปลือกหุ้มสายไฟและสายไฟที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเชื่อถือได้
.PA12 สามารถใช้สำหรับสายเคเบิลใต้น้ำและวัสดุหุ้มสายเคเบิลแบบลอยตัว, ปลอกป้องกันมดของสายเคเบิล, ปลอกไฟเบอร์ออปติกไนลอน 12 มีอุณหภูมิการแตกตัวต่ำและทนต่อสภาพอากาศได้ดีเยี่ยม ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตสายสื่อสารเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษภาคสนามที่จำเป็นสำหรับทุกสภาพอากาศ (-50~70 °C)ใช้เป็นวัสดุหุ้มสายเคเบิลใต้น้ำและสายเคเบิลลอยน้ำ จะต้องคำนึงถึงสภาพแวดล้อมพิเศษและสภาพการทำงานพิเศษในการใช้งานทางทะเล ดังนั้น ลวดจะต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกขนาดเล็ก ทนทานต่อการสึกหรอ ทนต่อแรงดันน้ำ ความต้านทานแรงดึงเพียงพอ และ ความต้านทานฉนวนที่เพียงพอในน้ำทะเลไนลอน 12 เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี จะไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของฉนวนเนื่องจากความชื้น แม้ว่าจะวางอยู่ในน้ำ (หรือในน้ำทะเล) เป็นเวลานาน ความต้านทานของฉนวนก็ยังสูงมาก อย่างน้อยก็สูงกว่าลำดับความสำคัญ กว่าวัสดุไนลอนอื่น ๆ การประยุกต์ใช้ผลการกัดกร่อนลวดหุ้มวัสดุ PA12 เป็นสิ่งที่ดีชุบบนพื้นทะเลเป็นเวลาสามปีโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงก่อนหน้านี้ ปลอกหุ้มสายไฟกันยุงผลิตโดย PE, PVC ด้วยวิธีการพันด้วยยาฆ่าแมลงหรือเทปทองเหลือง มีค่าใช้จ่ายสูง การบำรุงรักษาไม่สะดวก มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ความเสียหายต่อระบบนิเวศ อายุการใช้งานไม่แน่นอน และข้อบกพร่องอื่นๆ การใช้ปลอกไนลอน 12 ปัจจุบัน วิธีที่เชื่อถือได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นนอกจากนี้ การสูญเสียสัญญาณของปลอกใยแก้วนำแสงที่ทำจากวัสดุ PA12 ยังต่ำที่สุดในบรรดาวัสดุสังเคราะห์ ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในปลอกสายสื่อสารใยแก้วนำแสง
ไนลอน 12 สำหรับใยแก้วนำแสงพลาสติก (POF)
ที่มา: Changjiang Securities Research Institute เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของบริษัท
เซลล์แสงอาทิตย์ ไฟฟ้า เคลือบ บรรจุภัณฑ์ การแพทย์มีความสามารถของตัวเอง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ชิ้นส่วนไฟฟ้าจำเป็นต้องทำงานโดยมีสัญญาณรบกวนต่ำ และส่วนประกอบที่ทำจากไนลอน 12 สามารถปิดเสียงได้ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องบันทึกเทป เฟืองนาฬิกา สายไฟ และชิ้นส่วนเครื่องจักรกลขนาดเล็กที่มีความเที่ยงตรงสูงความต้านทานของไนลอน 12 เปลี่ยนแปลงอย่างมากตามอุณหภูมิ และการเปลี่ยนแปลงการยึดเกาะมีน้อย ซึ่งสามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนตรวจจับอุณหภูมิของผ้าห่มไฟฟ้าและพรมไฟฟ้า
เคลือบด้วยไนลอน 12 ฟิล์มเคลือบมีความทนทานต่อการสึกหรอดีที่สุด ดังนั้นจึงมักใช้ในการผลิตสารเคลือบและกาวคุณภาพสูงสามารถใช้ PA12 ในชั้นวางชามของเครื่องล้างจานใหม่ได้ เพื่อให้แน่ใจว่าชั้นวางชามโลหะจะไม่เสื่อมสภาพในสภาพแวดล้อมของสารทำความสะอาดที่อุณหภูมิสูง และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นนอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้กับเฟอร์นิเจอร์กลางแจ้ง เช่น ม้านั่งในสวนสาธารณะ ซึ่งสามารถป้องกันการกัดกร่อนของโลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพหลังจากเคลือบ PA12
ฟิล์ม PA12 โปร่งใส ปลอดสารพิษ ไอน้ำและก๊าซ (Oz, N2, CO2) มีค่าการส่งผ่านต่ำ เก็บไว้ในน้ำเดือดเป็นเวลาหนึ่งปีโดยประสิทธิภาพไม่เปลี่ยนแปลง และฟิล์มคอมโพสิตอัดขึ้นรูปโพลีเอทิลีนสามารถใช้ผลิตแผ่นฟิล์มได้ ปกป้องและบรรจุอาหารด้วยข้อดีของกลิ่นหอม ต้านทานการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำ และอุณหภูมิต่ำได้ดีไนลอน 12 มีการยึดเกาะที่ดีกับโลหะ และเมื่อติดอาหาร ค่าการซีลคือ 100% และความแข็งแรงในการลอกสูง
PA12 ยังใช้เป็นวัสดุทางการแพทย์สำหรับการพยาบาล ซึ่งคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุสายสวนมีความสำคัญเป็นพิเศษ และสายสวนที่ทำขึ้นจะต้องร้อยด้ายได้ง่าย แต่ไม่งอและไม่หักPA12 เป็นวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับการผลิตสายสวนเนื่องจากความดันระเบิดสูง มีความยืดหยุ่นดี ทนต่อสารเคมี เข้ากันได้กับของเหลวในร่างกาย และไม่เป็นพิษ สอดคล้องกับข้อกำหนดขององค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรปสำหรับผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์
บริษัทต่างชาติผูกขาดการจัดหา การผลิตในประเทศคาดว่าจะทำลายการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมไนลอน และยังคงมีช่องว่างในหมวดหมู่ระดับไฮเอนด์
กำลังการผลิตไนลอนของจีนเติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ยังคงต้องนำเข้าผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้รับประโยชน์จากการเพิ่มขึ้นของอุปทานในประเทศของคาโปรแลคตัม ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักของไนลอน 6 และความต้องการปลายน้ำที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีการผลิตไนลอนของจีนได้รับการปรับปรุงอย่างรวดเร็ว และกำลังการผลิตได้เข้าสู่ขั้นตอนของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว .ในปี 2018 กำลังการผลิตต่อปีของอุตสาหกรรมไนลอนของจีนสูงถึง 5.141 ล้านตัน CAGR=12.7% จากปี 2011 ถึง 2018 และผลผลิตก็เติบโตอย่างรวดเร็วด้วยกำลังการผลิต โดยมีผลผลิต 3.766 ล้านตันในปี 2018 และ CAGR=15.8% ตั้งแต่ปี 2554 ถึงปี 2561 จากมุมมองของข้อมูลการนำเข้าและส่งออก อุตสาหกรรมไนลอนของจีนยังคงนำเข้าสุทธิ โดยมีปริมาณนำเข้าสุทธิ 508,000 ตันในปี 2562 โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์บางรายการยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้าสูง และมีจำนวนมาก เพื่อรองรับการนำเข้าทดแทนในอนาคต
กำลังการผลิตไนลอนของจีนเติบโตอย่างต่อเนื่อง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การนำเข้าและส่งออกของอุตสาหกรรมไนลอนในประเทศจีน
ที่มา: Lingao Consulting, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: General Administration of Customs, Changjiang Securities Research Institute
อุปสรรคทางเทคนิคทำให้เกิดความเข้มข้นสูง และกลุ่มผู้ขายน้อยรายผูกขาดตลาดไนลอน 12
กระบวนการผลิตหลักของไนลอน 12 เป็นวิธี oxime และอุปสรรคทางเทคนิคสูงโดยปกติแล้ว ไนลอน 12 จะเตรียมโดย cyclododecatriene (CDT) และ laurolactam ring-opening polycondensation โดยใช้บิวทาไดอีนเป็นวัตถุดิบ และกระบวนการนี้รวมถึงวิธี oxime วิธีไนโตรเซชันด้วยแสง และวิธี Snya ซึ่งวิธี oxime เป็นกระบวนการหลักการผลิตไนลอน 12 โดยวิธีออกซิเดชันออกซีมต้องผ่าน 7 ขั้นตอน เช่น ไตรเพอไรเซชัน, ไฮโดรจิเนชันแบบเร่งปฏิกิริยา, ออกซิเดชัน, คีติฟิเคชัน, ออกซิไมเซชัน, การจัดเรียงใหม่เบ็คมันน์, พอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวน ฯลฯ และกระบวนการทั้งหมดใช้เบนซีน กรดซัลฟิวริกรมควัน และวัตถุดิบที่เป็นพิษและมีฤทธิ์กัดกร่อนอื่น ๆ อุณหภูมิพอลิเมอไรเซชันที่เปิดวงแหวนต้องอยู่ที่ 270-300 °C และขั้นตอนการผลิตนั้นยากต่อการดำเนินการในปัจจุบัน ผู้ผลิตส่วนใหญ่ที่เป็นตัวแทนของ Evonik ใช้เส้นทางกระบวนการหลักของบิวทาไดอีนเป็นวัตถุดิบ และหลังจากที่ Ube Industries ของญี่ปุ่นได้รับใบอนุญาตเทคโนโลยีจาก British Petrochemical Company บริษัทได้ใช้เส้นทางกระบวนการของไซโคลเฮกซาโนนเป็นวัตถุดิบเพื่อให้ได้การผลิต PA12 ทางอุตสาหกรรม .
เส้นทางสังเคราะห์ของไนลอน12
| กระบวนการสังเคราะห์ | การแนะนำโดยละเอียด |
| วิธีตามเวลาออกซิเดชัน | การใช้บิวทาไดอีนเป็นวัตถุดิบ CDT ถูกสังเคราะห์ภายใต้การกระทำของ Ziegler catalyst, เติมไฮโดรเจนเพื่อสร้าง cyclododecane, จากนั้นออกซิไดซ์เพื่อสร้าง cyclododecane, dehydrogenated เพื่อสร้าง cyclododecane, cyclododecone oxime hydrochloride ถูกสร้างขึ้น และ laurolactam ได้มาจาก Beckmann การจัดเรียงใหม่ การจัดเรียงใหม่ การจัดเรียงใหม่ และสุดท้าย polycondensation เพื่อให้ได้ ไนลอน 12 |
| วิธีการไนโตรเซชั่นด้วยแสง | ภายใต้การฉายรังสีของหลอดปรอทความดันสูง ไซโคลโดดีเคนจะทำปฏิกิริยากับไนโตรซิลคลอไรด์เพื่อให้ได้ไซโคลโดดีโคนไฮโดรคลอไรด์ ลอโรแลมได้มาจากการเคลื่อนย้ายของกรดซัลฟิวริกเข้มข้น และสุดท้ายถูกโพลีเมอไรเซชันเพื่อให้ได้ไนลอน 12 |
| สเนียฟา | วิธีการนี้คิดค้นโดยบริษัทสัญชาติอิตาลี Snia Viscosa โดยใช้กรดไซโคลโดเดซิลคาร์บอกซิลิกหรือเกลือของกรดเป็นวัตถุดิบ โดยมีกรดซัลฟิวริกหรือกรดซัลฟิวริกเป็นควัน เพื่อให้กรดและสารไนโตรเซติงในปริมาณเท่ากันหรือมากเกินไปเพื่อเตรียมลอรีโธรไมด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และพอลิเมอไรเซชันเพื่อสร้างไนลอน 12 |
| วิธีไซโคลเฮกซาโนน | ไซโคลเฮกซาโนน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และแอมโมเนียในสัดส่วนหนึ่งจะถูกเร่งปฏิกิริยาด้วยคาร์บอกซีเลตหรือเกลือแอมโมเนียมเพื่อให้ได้ไดไซโคลเฮกซิลามีน 1,1 เปอร์ออกไซด์ ซึ่งย่อยสลายเป็นกรด 1,1 ไซยาอุนเดคาโนอิกโดยการให้ความร้อน และผลพลอยได้คือคาโปรแลคแทมและไซโคลเฮกซาโนนสามารถใช้คาโปรแลคแทมเพื่อเตรียมไนลอน 6 ในขณะที่ไซโคลเฮกซาโนนสามารถนำไปรีไซเคิลได้ถัดไป กรด 1,1-ไซยาโนนเดคาโนอิกถูกรีดิวซ์ด้วยไฮโดรเจน และสุดท้ายจะได้กรด W อะมิโนโดเดคาโนอิก ซึ่งทำการรวมตัวเพื่อสร้างไนลอน 12 |
ที่มา: การพัฒนาและการใช้โซ่คาร์บอนยาว Nylon 11, 12 และ 1212, Changjiang Securities Research Institute
ภายใต้ผู้ขายน้อยราย ความเข้มข้นของไนลอน 12 ในอุตสาหกรรมนั้นสูงมากในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 ไนลอน 12 ได้ถูกทำให้เป็นอุตสาหกรรมเป็นครั้งแรกโดย Degussa แห่งเยอรมนี ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของ Evonik Industries (Evonik) จากนั้น EMS ของสวิส Arkema ของฝรั่งเศส และ Ube Industries (UBE) ของญี่ปุ่นก็ประกาศข่าวการผลิตภาคอุตสาหกรรม และ ผู้ผลิตรายใหญ่ทั้งสี่รายมีความเชี่ยวชาญในเทคโนโลยีการผลิตไนลอน 12 มาเป็นเวลาเกือบครึ่งศตวรรษปัจจุบัน กำลังการผลิตไนลอน 12 ทั่วโลกมีมากกว่า 100,000 ตัน/ปี ซึ่งบริษัท Evonik มีกำลังการผลิตประมาณ 40,000 ตัน/ปี เป็นอันดับหนึ่งในปี 2014 INVISTA ได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรสำหรับวัตถุดิบไนลอน 12 โดยหวังว่าจะเข้าสู่ตลาดเรซินไนลอน 12 แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีข่าวการผลิต
เนื่องจากสภาพการแข่งขันที่กระจุกตัว ภาวะฉุกเฉินด้านอุปทานจะส่งผลกระทบมากขึ้นต่ออุปทานของตลาดทั้งหมดตัวอย่างเช่น เมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2555 โรงงานของ Evonik ในเมือง Marl ประเทศเยอรมนี เกิดการระเบิดเนื่องจากไฟรั่ว ส่งผลกระทบต่อการผลิต CDT วัตถุดิบหลักเป็นเวลานานกว่า 8 เดือน ส่งผลให้ CDT ขาดแคลนอย่างรุนแรง ซึ่งใน ส่งผลให้อุปทาน PA12 ทั่วโลกตึงตัว และทำให้ผู้ผลิตรถยนต์ปลายน้ำบางรายไม่สามารถสตาร์ทได้ตามปกติจนกระทั่งโรงงาน Evonik CDT กลับมาดำเนินการผลิตอีกครั้งในปลายปี 2555 อุปทานของไนลอน 12 จึงค่อยๆ กลับมาดำเนินการอีกครั้ง
เพื่อตอบสนองความต้องการที่แข็งแกร่ง บริษัทยักษ์ใหญ่ได้ประกาศแผนขยายการผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการต่อเนื่องที่แข็งแกร่งสำหรับวัสดุ PA12 ในปี 2018 Arkema ประกาศว่าจะเพิ่มกำลังการผลิตวัสดุ PA12 ทั่วโลกอีก 25% ที่วิทยาเขต Changshu ในประเทศจีน และคาดว่าจะเริ่มการผลิตในกลางปี 2020Evonik ของเยอรมนีได้ประกาศการลงทุน 400 ล้านยูโรเพื่อขยายกำลังการผลิตวัสดุ PA12 ขึ้น 50 เปอร์เซ็นต์ที่สวนอุตสาหกรรม Marl ซึ่งมีกำหนดจะเริ่มดำเนินการในต้นปี 2564
โรงงานผลิต PA12 บางแห่งในมาร์ล
ความเข้มข้นของไนลอน 12 ในอุตสาหกรรมนั้นสูงมาก
ที่มา: เว็บไซต์ Evonik, Changjiang Securities Research Institute
ที่มา: สถาบันวิจัยหลักทรัพย์ฉางเจียง
ด้วยความช่วยเหลือของนโยบายและนโยบาย องค์กรในประเทศกำลังเผชิญกับความยากลำบาก
องค์กรในประเทศได้จัดการกับไนล่อนโซ่คาร์บอนยาว และบางสายพันธุ์ได้สร้างความก้าวหน้าในช่วงทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา จีนเริ่มพยายามจำกัดการผลิตไนลอนชนิดพิเศษแทนด้วยไนลอนโซ่คาร์บอนยาว แต่เนื่องจากเส้นทางกระบวนการที่ซับซ้อน สภาวะการผลิตที่รุนแรง ขั้นตอนการสังเคราะห์จำนวนมาก ต้นทุนสูง และปัจจัยอื่นๆ จนกระทั่งถึงทศวรรษที่ 90 การผลิตภาคอุตสาหกรรมไนลอนโซ่คาร์บอนยาวของจีนยังคงซบเซาในช่วง "แผนห้าปีที่เก้า" ทีมวิจัยไนลอนของมหาวิทยาลัยเจิ้งโจวและสถาบันจุลชีววิทยาของ Chinese Academy of Sciences ได้ร่วมกันจัดทำแผนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สำคัญระดับชาติ วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตทางอุตสาหกรรมเพื่อเตรียม PA1212 โดย การหมักทางชีวภาพของ dodeca-carbodiacid และร่วมมือกับ Shandong Zibo Guangtong Chemical Company เพื่อให้ได้การผลิตเชิงอุตสาหกรรม นอกจากนี้ Shandong Guangyin New Materials Co., Ltd. ยังสร้างความก้าวหน้าใน PA610, PA612, PA1012 และพันธุ์อื่นๆ
PA12 นั้นยากกว่าและสามารถคาดหวังความก้าวหน้าได้ด้วยความช่วยเหลือจากนโยบายในปี พ.ศ. 2520 สถาบันวิจัย Jiangsu Huaiyin Research Institute of Chemical Industry และ Shanghai Institute of Synthetic Materials ได้ร่วมมือกันดำเนินการสังเคราะห์ไนลอน 12 โดยมีบิวทาไดอีนเป็นวัตถุดิบต่อมา Baling Petrochemical Co., Ltd. (เดิมชื่อ Yueyang Petrochemical General Plant) ได้ทำการศึกษาการสังเคราะห์ไนลอน 12 ขนาดเล็กโดยใช้ไซโคลเฮกซาโนนเป็นวัตถุดิบ แต่เนื่องจากเส้นทางการสังเคราะห์ PA12 ถึง 7 ขั้นตอนและอุปสรรคที่สูงมาก ผู้ประกอบการในประเทศยังไม่ประสบความสำเร็จในการผลิตภาคอุตสาหกรรม และ PA12 ยังคงพึ่งพาการนำเข้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จีนยังได้ออกนโยบายส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมไนลอนพิเศษอย่างต่อเนื่อง ส่งเสริมกระบวนการโลคัลไลเซชันของวัสดุไนลอนพิเศษอย่างต่อเนื่อง ด้วยความช่วยเหลือของนโยบาย ผู้ประกอบการในประเทศจะยังคงเผชิญกับความยากลำบาก คาดว่าจะทำลายรูปแบบการผูกขาด ของ PA12
นโยบายดังกล่าวส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมไนลอนพิเศษ เช่น ไนลอนโซ่ยาวคาร์บอน
| เวลาที่เผยแพร่ | สำนักพิมพ์ | ชื่อ | เนื้อหา |
| 2559/10/57 | กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ | แผนพัฒนาอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและเคมีภัณฑ์ (พ.ศ. 2559-2563) | เร่งการพัฒนาไนลอนโซ่ยาวคาร์บอนและไนลอนทนอุณหภูมิสูง |
| 2016/11/25 | China International Engineering Consulting Co., Ltd. ร่วมมือกับสหพันธ์และสมาคมอุตสาหกรรม 11 แห่ง ได้แก่ China Machinery Industry Federation, China Iron and Steel Industry Association และ China Petroleum and Chemical Industry Federation | คู่มือการลงทุนเพื่อการปฏิรูปเทคโนโลยีและการยกระดับวิสาหกิจอุตสาหกรรม (ฉบับปี 2559) | มีการเสนอจุดเน้นและทิศทางการลงทุนในช่วง "แผนห้าปีที่สิบสาม" รวมถึงไนลอนทนอุณหภูมิสูง ไนลอนโซ่ยาวคาร์บอน ฯลฯ |
| 2019/8/30 | China International Engineering Consulting Co., Ltd. ร่วมมือกับสหพันธ์และสมาคมอุตสาหกรรม 11 แห่ง ได้แก่ China Machinery Industry Federation, China Iron and Steel Industry Association และ China Petroleum and Chemical Industry Federation | คู่มือการลงทุนเพื่อการปฏิรูปเทคโนโลยีและการยกระดับวิสาหกิจอุตสาหกรรม (ฉบับปี 2562) | ภารกิจหลักของการพัฒนาอุตสาหกรรมของจีนในอีก 10 ปีข้างหน้า ได้แก่ อุตสาหกรรมเส้นใยประสิทธิภาพสูง เช่น ไนลอนที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและไนลอนที่มีโซ่คาร์บอนยาว |
ที่มา: กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ, China International Engineering Consulting Co., Ltd., China Machinery Industry Federation เป็นต้น, Changjiang Securities Research Institute
เวลาโพสต์: 14 พ.ย.-2565