Eine der drei stärksten Fasern mit vielfältiger Produktentwicklung
Aramidfasern sind chemisch-synthetische Hochleistungsfasern. Aramid, Kohlefaser und ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMWPE) gelten als die drei wichtigsten Hochleistungsfasermaterialien der Welt. Der vollständige Name von Aramid lautet „aromatische Polyamidfaser“, und der englische Name lautet „Aramidfaser“, was sich auf langkettige synthetische Polyamidfasern bezieht, bei denen mindestens 85 % der Amidbindungen direkt mit dem aromatischen Ring verbunden sind. Aramidfasern verfügen über hervorragende Eigenschaften wie niedrige Dichte, hohes Modul, hohe Festigkeit, Schnittfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, Isolierung und Flammhemmung. Seine Festigkeit ist 5- bis 6-mal so hoch wie die von Stahldraht, sein Modul ist 2- bis 3-mal so hoch wie die von Stahldraht oder Glasfaser, seine Zähigkeit ist 2-mal so hoch wie die von Stahldraht und sein Gewicht beträgt nur etwa 1/5 des Gewichts von Stahl Draht. Bei einer Temperatur von 560 Grad zersetzt oder schmilzt es nicht und seine Gesamtleistung ist hervorragend. Kommerzielle Aramidprodukte sind hauptsächlich Meta und Para. Je nach Art des aromatischen Rings kann Aramid in zwei Kategorien eingeteilt werden: vollaromatische Polyamidfasern und heterozyklische aromatische Polyamidfasern; Abhängig von der Position, an der die Amidbindung mit dem Benzolring verbunden ist, kann sie in Meta-, Para- und Orthopositionen unterteilt werden. Es gibt zwei Hauptarten von Aramid, die kommerziell hergestellt und angewendet werden: Meta-Aramid (PMIA, 1313) und Para-Aramid (PPTA, 1414). Die Produktionstechnologie von Para-Aramid ist schwieriger und die Produktleistung ist besser. Meta-Aramid- und Para-Aramid-Produkte sind vielfältig und können den Anforderungen vieler Bereiche gerecht werden. Aramidprodukte entstehen durch Spinnen des Polymers nach der Polymerisation von Amid und Acylchlorid. Je nachdem, ob es gefärbt ist, wird Aramid in farbige Seide und weiße Seide unterteilt. Je nach Spinnform wird in Filament- und Stapelfaser unterteilt. Meta-Aramid verfügt auch über leitfähige Fasern, Garne und andere Produktformen, und Para-Aramid-Zwirne, Gewebe, Zellstoff und andere differenzierte Produkte können die Nutzungsanforderungen verschiedener Bereiche erfüllen.
Führende Leistung in allen Belangen, mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten
Aramid zeichnet sich durch hervorragende Duktilität, hohe Temperaturbeständigkeit und Flammhemmung aus. Unter den drei Materialien weist Aramid die beste Duktilität auf, und die Bruchdehnung von Meta-Aramid kann 25 bis 40 % erreichen, was mehr als dem Zehnfachen der von Kohlefaser und UHMWPE entspricht. Der Elastizitätsmodul von Para-Aramid ist mit bis zu 120 GPa relativ hoch, was darauf hinweist, dass sein Material eine hohe Steifigkeit und eine geringe elastische Verformung aufweist; Kohlefaser ist unter den drei Materialien das beständigste gegen hohe Temperaturen, mit einer Betriebstemperatur von bis zu 2000 Grad und einer Zersetzungstemperatur von bis zu 3700 Grad. Die Betriebstemperatur von Aramid beträgt -196~250 Grad, was für den täglichen Gebrauch geeignet ist. Der Sauerstoffindex von Aramid- und Kohlefasern beträgt bis zu 28 % oder mehr und die Flammhemmung ist gut. UHMWPE hat die niedrigste Dichte, aber sein Sauerstoffindex beträgt nur 17,3 %, wodurch keine hohe Temperaturbeständigkeit und Flammhemmung erreicht werden kann. Meta-Aramid verfügt über ausgezeichnete Flammhemmung, hohe Temperaturbeständigkeit, Isolierung, chemische Stabilität und Strahlungsbeständigkeit. Die Amidgruppe in der Meta-Aramid-Molekülkette ist mit der Meta-Phenylgruppe verbunden, die keinen Konjugationseffekt, eine niedrige interne Rotationspotentialenergie, eine relativ gute Kettensegmentflexibilität und eine geringe Kristallinität hat, sodass ihr Modul niedrig und die Dehnung hoch ist , und die Haptik und der Komfort des Stoffes sind besser. Meta-Aramid weist eine ausgezeichnete Flammhemmung, hohe Temperaturbeständigkeit, Isolierung und chemische Stabilität auf und wird häufig in feuerfesten Materialien, Hochtemperatur-Förderbändern, Hochtemperatur-Filtermaterialien, Hochtemperatur-Schutzgeweben, elektrischer Isolierung und Wärmeisolierung usw. verwendet . Para-Aramid hat eine hohe Festigkeit, einen hohen Modul, eine hohe Temperaturbeständigkeit, starke Zähigkeit, Flammwidrigkeit, chemische Beständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Dimensionsstabilität. Para-Aramid verfügt über eine sehr hohe Festigkeit mit einer spezifischen Zugfestigkeit, die fünf- bis sechsmal so hoch ist wie die von Stahlfasern, und einem spezifischen Modul, das doppelt so hoch wie die von Stahlfasern ist. Die Temperatur der thermischen Zersetzung erreicht 570 Grad und es kann über einen langen Zeitraum bei ±200 Grad verwendet werden. Im Vergleich zu Kohlefaser ist Aramid weich und nicht spröde und kann starken Stößen standhalten. Es hat eine gute Dimensionsstabilität, schrumpft nicht in heißer Luft und weist eine geringe Verformung auf. Es weist eine gute chemische Korrosionsbeständigkeit auf. Die hohe Kristallinität und die starke intermolekulare Wechselwirkung von Para-Aramid können das Eindringen von Chemikalien in die Polymerstruktur verhindern und seine Leistung ist im pH-Bereich von 2 bis 12 stabil. Aramid wird häufig als Verstärkungsmaterial verwendet. Mit der rasanten Entwicklung der industriellen Produktion und der heutigen High-Tech-Industrien wird die Nachfrage nach Hochleistungsmaterialien in Branchen wie Automobilen, Maschinenbau, Mikroelektronik, Kommunikation und Schifffahrt immer stärker und die Anforderungen werden immer höher . Es ist schwierig, mit allgemeinen Materialien den Bedarf zu decken. Aramidpolymere und ihre Faserprodukte spielen in verschiedenen Bereichen wie Baumaterialien, elektronischen Geräten, kugelsicheren Produkten, Transport, Militär, Luftfahrt und anderen Bereichen eine immer wichtigere Rolle. Im Jahr 2011 wurde Aramid im Programm „Oriental Time and Space“ als „ein Faden, der 20 Industriebereiche bewegt“ gelobt, was seinen wichtigen Wert in der Branche zeigt.
Entwicklungsgeschichte: Lokalisierung ist zwingend erforderlich, hochwertiger und umfassender Ersatz
Der Entwicklungsprozess neuer Materialien soll die Leistung verbessern und einheimische Produkte ersetzen. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der allgemeinen Verbesserung der Lebensqualität ersetzen neue Materialien nach und nach traditionelle Materialien mit ihrer überlegenen Leistung. Einerseits können neue Materialien durch optimierte Leistung den Materialbedarf verschiedener Bereiche besser decken; Andererseits weisen viele neue Materialien kohlenstoffarme, saubere, erneuerbare und andere Eigenschaften auf. Diese Art von Material ersetzt nach und nach traditionelle Materialien mit hohem Energieverbrauch, was dem Ära-Thema der Energiewende und des „Dual Carbon“ entspricht. Die umfassende Substitution führt dazu, dass es viele nachgelagerte Bereiche für neue Materialien und einen riesigen Entwicklungsraum gibt. Ausländische Riesenunternehmen stehen bei der Anwendung neuer Materialien an vorderster Front. Inländische Unternehmen haben Barrieren durchbrochen und sich im Prozess der schrittweisen Forschung und Entwicklung schnell weiterentwickelt und so einen dualen Raum auf den Markt gebracht. Der Militärmarkt ist führend in der Entwicklung und die heimische Technologie setzt sich weiterhin durch. Aus dem Entwicklungsprozess heraus wurden Aramid- und Kohlefasern aufgrund ihrer besonderen Leistungsvorteile zunächst in der Militärindustrie eingesetzt. Später entwickelten und industrialisierten sich amerikanische und japanische Unternehmen, vertreten durch DuPont, Teijin, Toray usw., weiter und führten Technologie und Markt an. Chinesische Unternehmen begannen nach dem 20. Jahrhundert, ihre Stärke auszuspielen, indem sie mit der weltweit führenden Technologie gleichzogen und nach und nach Durchbrüche erzielten. Derzeit sind hervorragende repräsentative Unternehmen in den Bereichen Aramid, Kohlefaser und UHMWPE entstanden, die die technischen Lücken in China schließen. Die Hochleistungsfaserindustrie zeichnet sich durch Technologieintensität und enorme Investitionen aus. Hochleistungsfasern treten derzeit in eine neue Phase intensiver Entwicklung ein. Die kontinuierliche Verbesserung und Serialisierung der Leistung und Spezifikationen verschiedener Sorten sowie das Aufkommen neuer Sorten haben dazu geführt, dass Hochleistungsfasern in die Ära der „Maßanfertigung“ eingetreten sind. Die rasante Entwicklung von High-Tech-Industrien wie Luft- und Raumfahrt, neue Energie, Ozean, Biomedizin, Kommunikationsinformation und Militärindustrie hat immer höhere Anforderungen an die Leistung von Fasermaterialien gestellt und auch die Forschung und Entwicklung neuer Fasern vorangetrieben. Hochleistungsfasern werden sich in Zukunft in Richtung geringer Kosten und hoher Qualität entwickeln.
Die Downstream-Nachfrage floriert und neue Energien schaffen einen größeren Markt
Im Jahresbericht 2023 beträgt die weltweite nominale Produktionskapazität etwa 150,000-160,000 Tonnen, was einer Steigerung von etwa 10 % gegenüber dem Vorjahr entspricht; Die weltweite Nachfrage beträgt etwa 120.000-130,000 Tonnen, was einem Anstieg von etwa 11 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Auch in Zukunft wird das Unternehmen von der steigenden Nachfrage in den Bereichen Glasfaser und Kabel, Personenschutz und anderen Bereichen profitieren. Vorläufige Statistiken zeigen, dass der globale Umfang im Jahr 2023 4,7 Milliarden US-Dollar erreichen wird und bis 2029 voraussichtlich 8,3 Milliarden US-Dollar erreichen wird, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 9,7 % von 2023 bis 2029. Die Nachfrage nach Chinas Para-Aramid-Industrie in 2023 sind es 23.800 Tonnen. Die Aramidindustrie weist hohe technische Hürden auf und die Produktionskapazität ist im Ausland konzentriert. Chinas Aramidindustrie startete erst spät und die weltweite Produktionskapazität konzentriert sich derzeit auf ausländische Unternehmen. Die Bruttogewinnmarge der Aramidindustrie beträgt 30-40 %, und der Preis liegt je nach Leistung und Anwendung stabil zwischen 100,000 und 300,000. Als Hochleistungsfaser gibt es für Aramid nur wenige inländische Produktionsunternehmen und der Produktpreis ist relativ stabil. Der Preis für Meta-Aramid beträgt normalerweise 100,000-200,000/Tonne, und der Durchschnittspreis für Para-Aramid liegt zwischen 200,000-300,000/Tonne. Die Gewinnspanne von Aramidunternehmen ist relativ stabil und die Bruttogewinnspanne liegt normalerweise zwischen 30-40 %, was einer Branche mit hohem Bruttogewinn entspricht.
Schutzkleidung erschließt den Meta-Aramid-Markt. Aramidpapier überwindet Überseebarrieren und steigert das Volumen
Die weltweite Nachfrage nach Meta-Aramid besteht hauptsächlich für Isolierpapier und Wabenkernmaterialien, und Chinas Nachfragestruktur bietet noch viel Raum für Verbesserungen.
Aufgrund seiner hervorragenden Hochtemperaturbeständigkeit, Flammhemmung und Isolierung wird Meta-Aramid weltweit mit einem Anteil von 34 % bzw. 29 % hauptsächlich in elektrischen Isolier- und Sicherheitsschutzgeweben verwendet und weist einen relativ hohen technischen Inhalt und Produktmehrwert auf . In China sind Meta-Aramid-Anwendungen immer noch hauptsächlich Schutzkleidung und relativ preiswerte industrielle Hochtemperatur-Filtermaterialien, die insgesamt 80 % ausmachen.
Die Nachfrage nach Aramidpapier macht 10 % aus, und die aufkommende Nachfrage in den Bereichen Kommunikation und New-Energy-Fahrzeuge macht 10 % aus. Inländische Hersteller verfügen über ausreichende Produktionskapazitäten und einen harten Wettbewerb im Low-End-Bereich, und es gibt noch viel Raum für Verbesserungen in der Nachfragestruktur, insbesondere im High-End-Bereich.
Meta-Aramid ist eine ausgezeichnete Wahl für hochtemperaturbeständige Schutzgewebe. Meta-Aramid hat eine gute Flammhemmung, Wärmeisolierung, Textileigenschaften und Weichheit. Es handelt sich um einen intrinsisch flammhemmenden Stoff. Im Vergleich zu herkömmlichen nachbearbeiteten flammhemmenden Stoffen, bei denen der Stoff mit feuerhemmenden Mitteln getränkt wird, hat er eine längere Flammschutzzeit, kann gewaschen werden, weist bei Feuereinwirkung keine Schmelztröpfchen auf und erzeugt keine giftigen Substanzen.
Heutzutage besteht die Brandschutzkleidung von Feuerwehrleuten in der Regel aus einer mehrschichtigen Stoffstruktur, die von außen nach innen die Außenschicht, die wasserdichte und atmungsaktive Schicht, die Wärmeisolationsschicht und das Futter umfasst. Das Außenschichtgewebe besteht hauptsächlich aus Hochleistungsfasermaterialien, einschließlich Aramid 1414-Fasern, Aramid 1313-Fasern, PBI-Fasern, PBO-Fasern usw. Die wasserdichte und atmungsaktive Schicht kann Wasserdampf aus der inneren Umgebung des Trägers ableiten und Wind und Wetter blockieren äußeres flüssiges Wasser. Es besteht im Allgemeinen aus einem Verbundmaterial aus Vliesstoff und flammhemmendem PTFE; Das Gewebe der Wärmedämmschicht besteht hauptsächlich aus dreidimensionalem Maschengewirke oder Vliesstoff. Das Futter wird auch als Komfortschicht bezeichnet, die über Tragekomfort und flammhemmende Eigenschaften verfügt und in der Regel ein Mischgewebe aus Aramidfasern und flammhemmenden Viskosefasern ist.
Die durchschnittliche jährliche durchschnittliche Wachstumsrate des inländischen Brandschutzmarktes von 2018 bis 2023 beträgt 6,13 %. Wir gehen davon aus, dass die Nachfrage nach Meta-Aramid in der Brandschutzindustrie auch in Zukunft eine Wachstumsrate von etwa 6 % aufweisen wird. Das Land hat eine Reihe von Standards für flammhemmende Schutzkleidung festgelegt. Flammhemmende Kleidung und wärmeisolierende Kleidung sind Kleidung, die Arbeitern in allen Bereichen, in denen Flammen und hohe Temperaturen entstehen können, wie Brandschutz, Metallurgie, Schweißen, Elektrizität, chemische Industrie und Erdöl, einen Wärmeisolations- (Schutz-)Schutz bietet. Im Jahr 2020 wurden sukzessive nationale verbindliche Normen wie „Flammhemmende Schutzkleidung“ und „Spezifikationen für die Ausrüstung persönlicher Schutzausrüstung“ veröffentlicht. Die nationale Norm GB8965.1-2020 „Flammhemmende Schutzkleidung“ wird am 1. August 2021 umgesetzt und stellt klarere und strengere Anforderungen an die flammhemmenden Eigenschaften und physikalischen Eigenschaften von flammhemmender Schutzkleidung. Alle Stoffe müssen die angegebenen Wärmeschutzleistungswerte erfüllen. Industrieschutz und Brandschutz sind die größten nachgelagerten Anwendungsbereiche von Meta-Aramid, und die Umsetzung der neuen Norm wird voraussichtlich die Nachfrage nach Aramid erhöhen.
Die vom Ministerium für Notfallmanagement herausgegebenen „Spezifikationen für die Ausrüstung individueller Schutzausrüstung“ werden am 1. Januar 2022 vollständig umgesetzt. Sicherheitsunfälle stehen im Zusammenhang mit der strafrechtlichen Verantwortlichkeit; Die Betriebshaftpflichtversicherung prüft, ob Schutzkleidung zur Verfügung gestellt wird. Die neuen Vorschriften erfordern, dass die Erdöl- und Petrochemieindustrie, die Nichteisenmetallurgie und der Nichtkohlebergbau die Führung bei der Umsetzung übernehmen. Basierend auf dem Gewicht und dem Aramidgehalt der auf dem Markt verkauften flammhemmenden Kleidung schätzen wir, dass die Menge an Meta-Aramid, die einem einzelnen Kleidungsstück entspricht, 1-1,5 kg beträgt. Basierend auf der vom National Bureau of Statistics und dem Global Network ermittelten Anzahl von Personen in verschiedenen Branchen schätzen wir den jährlichen Bedarf an Meta-Aramid auf etwa 12.000 Tonnen, basierend auf einem Ausrüstungsanteil von 40 % und einem durchschnittliche jährliche Anzahl von 3 Sätzen.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Austausch von Lagerbeständen und der Fortschritt der Ausrüstung jedes Unternehmens möglicherweise langsamer als erwartet erfolgen, schätzen wir vorsichtig, dass die jährliche Wachstumsrate der Nachfrage nach Meta-Aramid in Schutzkleidung von 2023 bis 2025 15 % betragen wird. Meta-Aramid kann zur umweltfreundlichen Filterung von Hochtemperatur-Rauchgasen aus der Wärmekraft-, Zement-, Stahl- und anderen Bereichen eingesetzt werden. In der industriellen Produktion enthalten die von Wärmekraftwerken, Zementwerken und Stahlwerken ausgestoßenen Hochtemperatur-Rauchgase große Mengen an Stickoxiden, Schwefeloxiden und feinen Staubpartikeln, die eine große Belastung der Atmosphäre verursachen. Filtertuch und Filterbeutel sind Schlüsselkomponenten industrieller Staubentfernungs- oder Flüssigkeitsfiltrationsgeräte. Sie bestimmen direkt die Leistung der Filteranlage und die Qualität der Filterwirkung. Sie werden als „Herzstück“ der Filteranlage bezeichnet und beeinflussen sogar, ob das Unternehmen die Produktionsstandards einhalten kann. Sie sind unverzichtbare Hilfsmittel für die Produktion und den Betrieb des Unternehmens. Gleichzeitig sind Filtertücher und -beutel Verbrauchsmaterialien und müssen regelmäßig ausgetauscht werden, um die Stabilität der Filterwirkung sicherzustellen. Ihre Nachfrage ist kontinuierlich.
Meta-Aramid verfügt über eine gute Flammhemmung, hohe Temperaturbeständigkeit, Isolierung und Korrosionsbeständigkeit und kann in Rauchumgebungen mit hohen Temperaturen eine filternde Rolle spielen. Da die Umweltschutzanforderungen immer strenger werden, ist die Nachfrage nach Meta-Aramid stark.
Gegenwärtig hat die rasante Entwicklung der chinesischen Industrie auch großen Druck auf die Luftqualität ausgeübt. Unter anderem ist die große Menge an Feinpartikeln in Industrierauch und -staub einer der wichtigen Faktoren, die zur Verschlechterung der Luftqualität in China führen. Nach Angaben des National Environmental Statistics Bulletin sind Schwerindustrien wie Eisen- und Stahlmetallurgie, Kohlekraftwerke, Zementbaustoffe und Petrochemie die Hauptquellen für Rauchgasstaubemissionen. Am 10. September 2013 verkündete der Staatsrat den „Aktionsplan zur Verhütung und Kontrolle der Luftverschmutzung“ und schlug vor, dass sich nach fünfjährigen Bemühungen die allgemeine Luftqualität im Land verbessern und neue Wärmekraftwerke, Stahl, Petrochemie, Zement, Nichteisenmetalle, Chemie- und andere Unternehmen sowie Kohlekesselprojekte müssen spezielle Emissionsgrenzwerte für Luftschadstoffe einführen. Da das Land den Problemen der Umweltverschmutzung mehr Aufmerksamkeit schenkt, werden die Emissionskontrollstandards in verschiedenen Regionen und Branchen immer strenger und Sonderemissionen und extrem niedrige Emissionen sind zur Normalität geworden.
In den letzten Jahren zeigten die gesamten Anlageinvestitionen der chinesischen Fertigungsunternehmen einen anhaltenden Wachstumstrend. Vor dem Hintergrund strengerer Naturschutz- und Umweltschutzrichtlinien in China werden viele Industrien mit relativ hohem Wasserverbrauch und Rauchemissionen, wie etwa Stahl, Chemie, Wärmekraft, Metallurgie, Bergbau und Lebensmittel, einer strengen Aufsicht unterliegen. Der Ersatz von Lagerbeständen und die steigende Nachfrage werden das Wachstum des Filtermaterialmarktes vorantreiben. Als eines der Hauptmaterialien für umweltfreundliche Filterbeutel verfügt Meta-Aramid über einen relativ großen Wachstumsraum.
Der weltweite und inländische Verbrauch von Meta-Aramid wird voraussichtlich weiter steigen. Gegenwärtig ist die Entwicklung der ausländischen Meta-Aramid-Industrie ausgereifter, mit einem hohen Grad an Produktserien und Differenzierung, eingehender Forschung zur Anwendungstechnologie, einem hohen Anteil am High-End-Markt und einer Gesamtproduktionskapazität von etwa 32.500 Tonnen/Jahr. DuPont ist das weltweit größte Meta-Aramid-Produktionsunternehmen und das erste Unternehmen, das mit der großtechnischen Industrieproduktion begonnen hat. Die Produktionskapazität macht 53,1 % der weltweiten Gesamtproduktionskapazität aus. Taihe New Materials ist derzeit mit einem Marktanteil von fast 50 % das Unternehmen mit dem größten inländischen Marktanteil.
Beim globalen Meta-Aramid herrscht generell ein Überangebot. Unter ihnen verfügen ausländische Unternehmen wie DuPont und Teijin über hochwertige Produkte und nehmen eine beherrschende Stellung auf dem internationalen Markt ein. Der Downstream wird hauptsächlich in High-End-Verbraucherbereichen wie Sicherheitsschutz und Aramidpapier eingesetzt. Im Jahr 2027 werden Angebot und Nachfrage von Meta-Aramid voraussichtlich 85.000 Tonnen bzw. 70.000 Tonnen erreichen.
Aus Sicht des Endverbrauchs konzentriert sich die weltweite Nachfrage nach Meta-Aramid hauptsächlich auf High-End-Verbrauchsbereiche wie Sicherheitsschutz und Aramidpapier, wobei die Nachfrage nach Sicherheitsschutz und Aramidpapier etwa 66 % ausmacht. Aramidpapier ist eines der wichtigsten nachgelagerten Produkte von Aramid und seine Anwendungen sind hauptsächlich elektrische Isolierungen und Wabenkernmaterialien (Materialien zur strukturellen Gewichtsreduzierung). Aramidpapier ist ein blattförmiges, leichtes Verbundmaterial, das durch einen Nasspapierherstellungsprozess aus gehackten Aramid-, gefällten oder Zellstofffasern hergestellt wird.
Der Markt für Aramidpapiere wurde lange Zeit hauptsächlich von DuPont besetzt. Das weltweite Aramidpapier wird mit einem Anteil von 64 % bzw. 34 % hauptsächlich in den Bereichen elektrische Isolierung und Wabenkernmaterialien verwendet. Im Vergleich zum internationalen Markt werden 91 % des inländischen Aramidpapiers im Bereich der elektrischen Isolierung verwendet, und die Anwendung von Wabenkernmaterialien mit relativ komplexer Technologie muss noch verbessert werden. Wabenkernmaterialien aus Aramidpapier können als Kernmaterialien für Verbundwerkstoffe mit Sandwichstruktur verwendet werden. Wabenkernmaterialien aus Aramidpapier werden durch eine Reihe komplexer Prozesse wie Aramidpapierbeschichten, Laminieren, Heißpressen, Beschneiden, Strecken, Formen, Eintauchen und Aushärten zu speziellen Strukturen verarbeitet. Es handelt sich um ein spezielles Material mit einer sechseckigen Struktur einer natürlichen Wabe, das leicht, hochfest, hochmodulig und stark strukturell stabil ist und die Vorteile der Schalldämmung, Wärmedämmung und Flammhemmung bietet. Es wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Schienenverkehr und in anderen Bereichen eingesetzt. Es hat sich zum bevorzugten Kernmaterial für Waben-Sandwichstrukturen aus Flugzeugverbundwerkstoffen entwickelt, mit denen das Gewicht von Flugzeugstrukturen reduziert und Wellenübertragungs-, Geräuschreduzierungs- und Wärmeisolationseigenschaften funktionaler Komponenten erreicht werden können. In den Seitenwänden, Dachpaneelen, Sitzen, Trennwänden, Gepäckträgern und Oberlichtpaneelen von Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrzeugen wurden Waben-Sandwichkernmaterialien aus Aramidpapier verwendet, die das Gewicht des Fahrzeugs reduzieren und die Geschwindigkeit des Zuges erhöhen können.
Der Wabenkern aus Aramidpapier kann auch bei der Herstellung von Lithiumbatterieseparatoren, Lüfterflügeln, Schiffen und Yachten, Rennbooten, Skiern, Wohnmobilen und anderen Produkten verwendet werden. Derzeit wird Aramidpapier in den Bereichen inländischer Hochgeschwindigkeitszüge und Boeing-Flugzeuge vollständig und ausgereift eingesetzt. Aramidpapier ist ein Hochleistungsisolationsmaterial auf Papierbasis, das in Isolationssystemen für anspruchsvolle und komplexe Arbeitsbedingungen eingesetzt werden kann.
Meta-Aramid-Papier verfügt über hervorragende elektrische Isoliereigenschaften, gute thermische Stabilität, Dimensionsstabilität, Flammhemmung und Korrosionsbeständigkeit und ist ein spezielles Isolierpapier mit hohem Mehrwert. Im Vergleich zu herkömmlichen Isoliermaterialien auf Papierbasis (auf Basis pflanzlicher Zellulose) weist Meta-Aramidpapier eine bessere Temperatur- und Wetterbeständigkeit auf, kann den stabilen und sicheren Betrieb von Energiegeräten besser gewährleisten und die extremen Anforderungen von Hochleistungsanlagen besser erfüllen und Hochspannungsanlagen und fördert so den Fortschritt und die Entwicklung der modernen Elektro- und Elektroindustrie.
Das Land legt großen Wert auf den technologischen Durchbruch von Aramidpapier und bietet ein gutes politisches und Marktumfeld für die Entwicklung der Branche. Aramidpapier wurde erstmals in den 1960er Jahren von DuPont in den USA erfolgreich entwickelt und industrialisiert. Nach 60 Jahren der Entwicklung ist das Aramidpapier von DuPont sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch in der Großserienproduktion immer ausgereifter geworden und nimmt eine Monopolstellung in Technologie und Markt ein. China legt großen Wert auf die Entwicklung von Aramidfaser- und Aramidpapier-bezogenen Industrien, doch aufgrund ausländischer Technologieblockaden wurden bis zum Ende des 20. Jahrhunderts keine wesentlichen Fortschritte erzielt.
Zu Beginn des 21. Jahrhunderts entwickelte Minstar erfolgreich Meta-Aramid-Papier und brach damit das globale Monopol von DuPont in den Vereinigten Staaten. Damit war China das zweite Land der Welt, das in der Lage war, Aramid-Papier herzustellen. Damit hat Minstar seine führende Position in Chinas Aramidpapierindustrie etabliert. Im Jahr 2021 wurde Aramidpapier in die Liste der wichtigsten neuen Materialien für die Entwicklung aufgenommen. In den letzten Jahren haben der Staatsrat, die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission, das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie und andere Regierungsbehörden oder -abteilungen wiederholt relevante Richtlinien und Maßnahmen erlassen, um die Entwicklung der Aramidpapierindustrie weiterhin zu unterstützen und so einen guten Beitrag zu leisten politisches und Marktumfeld für den Ausbau und die Stärkung der Aramidpapierindustrie.
In den letzten Jahren hat die rasante Entwicklung von Chinas Hochgeschwindigkeitszügen, dem inländischen Flugzeugbau, Flugzeugträgern und anderen Ausrüstungsherstellern die Entwicklung von Aramid-Isolierpapier und Aramidpapier-Wabenkernmaterialien vorangetrieben.
Den Daten zufolge wird Chinas Aramidpapierverbrauch aufgrund der starken Nachfrage aus nachgelagerten Industrien bis 2028 voraussichtlich 12.290 Tonnen erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 16,27 % von 2023 bis 2028; Es wird erwartet, dass der chinesische Aramidpapiermarkt im Jahr 2028 439 Millionen US-Dollar erreichen wird, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 14,92 % von 2023 bis 2028. Es gibt fünf große Aramidpapierhersteller auf der Welt, nämlich DuPont, Minstar, Chaomeis und Ganzhou Longbang und Shidai Huaxian. DuPont war das erste Unternehmen, das in den 1960er Jahren die Forschung und Entwicklung von Aramidfasern und dem daraus resultierenden Aramidpapier abschloss und die Industrialisierung verwirklichte, womit es die Entwicklungsrichtung von Materialien auf Aramidpapierbasis anführte. DuPont hatte mit seinem First-Mover-Vorteil lange Zeit eine Monopolstellung auf dem Weltmarkt. Seine Aramidpapierprodukte verfügen über hohe Leistungsindikatoren und eine große Vielfalt und nehmen einen großen Marktanteil auf dem globalen Aramidpapiermarkt ein. Minshida hat Durchbrüche bei wichtigen „Engpass“-Technologien im Herstellungsprozess von Aramidpapier erzielt, wie z. B. Faserdispersion, Nassformung und Hochtemperaturveredelung, wodurch das ausländische Technologiemonopol gebrochen wurde und der erste inländische Hersteller von Aramidpapier wurde. Es hat die inländische Herstellung von Aramidpapier in großem Maßstab realisiert und die Mängel der chinesischen Aramidpapier-Industriekette effektiv ausgeglichen.
Para-Aramid weist eine hervorragende Leistung auf und eröffnet Raum für militärische und zivile Nutzung
Para-Aramid ist ein Dual-Use-Produkt mit großem Anwendungspotenzial, hauptsächlich in den vier Hauptbereichen kugelsicherer Schutz, elektronische Kommunikation, Automobilindustrie und industrielle Verstärkung. Neben hoher Temperaturbeständigkeit, Flammhemmung und Isolierung weist Para-Aramid auch die Eigenschaften einer hohen Festigkeit und eines hohen Moduls auf, außerdem ist seine Verschleißfestigkeit und Schnittfestigkeit ausgezeichnet, was in vielen speziellen Anwendungsszenarien sehr nützlich ist. Weltweit wird Para-Aramid hauptsächlich für kugelsichere Schutz- und Automobilreibungsmaterialien (wie Schläuche, Bremsbeläge, Kupplungsscheiben usw.) verwendet und macht jeweils 30 % der Gesamtnachfrage aus. 50 % des heimischen Para-Aramids werden in optischen Kabeln verwendet. Para-Aramid kann auch zur Herstellung von Reifencord für High-End-Autos und für die Gürtelschicht von Radialreifen verwendet werden, was etwa 10 % der weltweiten Nachfrage ausmacht. Para-Aramid-Cord hat die Vorteile einer hohen Festigkeit, einer geringen Verformung, einer geringen thermischen Schrumpfung, einer geringen Hitzebeständigkeit und eines geringen Kriechens, wodurch die Reifenmasse und der Rollwiderstand verringert werden können und die Pannen- und Schnittfestigkeit von Reifen verbessert wird. Der Anwendungsbereich von Aramid erweitert sich allmählich und die nachgelagerte Nachfrage wächst von Jahr zu Jahr. Mit der rasanten Entwicklung von Anwendungen in den Bereichen Transport, Glasfaserkommunikation, Hochgeschwindigkeitseisenbahn, Luftfahrtverstärkung, leichtes Cordgewebe und Bremsbeläge für Radialreifen für Kraftfahrzeuge sowie kugelsicherer Schutz in China wird die Nachfrage nach Para-Aramid stärker. Derzeit hat das inländische Aramid II eine umfangreiche Versorgung mit Basismodellen und einigen High-End-Produkten mit einer jährlichen Gesamtproduktionskapazität von etwa 15.000 Tonnen erreicht. Im Vergleich zu anderen Ländern ist der Gesamtgrad der Aramid-II-Industrialisierung in China jedoch immer noch relativ niedrig, da es viele Hersteller mit geringer Produktionskapazität und geringem Integrationsgrad gibt, was offensichtliche „verstreute und kleine“ Merkmale aufweist. Es befindet sich immer noch in einer kritischen Phase der Transformation und Modernisierung zur Großserienproduktion. Da inländisches Aramid die Importe ersetzt, hat sich die Aramid-Anwendungstechnologie stetig verbessert, die Nachfrage nach Para-Aramid ist stärker als erwartet gestiegen, die nachgelagerte Nachfrage floriert und neue Energie hat einen größeren Markt hervorgebracht. Bis 2027 wird Chinas Nachfrage 30.000 Tonnen/Jahr erreichen. Die rasante Entwicklung von Information und Kommunikation hat die Verlegung optischer Kabel vorangetrieben, und Para-Aramid ist ein hervorragendes Verstärkungsmaterial für optische Fasern. Seit China im Jahr 2019 offiziell kommerzielle 5G-Lizenzen erteilt hat, wurde der inländische 5G-Bau rasch vorangetrieben und 5G-Basisstationen wurden dicht aufgebaut. Das rasante Wachstum der übertragenen Datenmenge und die steigenden Anforderungen an die Informationskapazität von Informationsübertragungsmedien werden den Bedarf an Glasfasern im Vergleich zum 4G-Zeitalter deutlich erhöhen. Ein optisches Kabel ist ein Kommunikationskabel, das aus einer optischen Faser und einem Mantel besteht. Ende Juni 2024 wird die Gesamtlänge der optischen Kabelleitungen in China 67,12 Millionen Kilometer erreichen, was einem Nettozuwachs von 2,799 Millionen Kilometern gegenüber dem Ende des Vorjahres entspricht. Im Jahr 2023 wird Chinas Glasfaser- und Kabelproduktion 350 Millionen Kernkilometer erreichen, was 62,5 % der weltweiten Produktion ausmacht. Para-Aramid verfügt über hervorragende Eigenschaften wie einen hohen Modul. Es kann als Zugelement in optischen Kabeln verwendet werden, um kleine und zerbrechliche optische Fasern vor einer Dehnung bei Zugbelastung zu schützen und so die Übertragungsleistung des Lichts nicht zu beeinträchtigen. China ist der größte Produzent von Glasfasern und Kabeln. Vor dem Hintergrund der rasanten Entwicklung von Information und Kommunikation durch den 5G-Aufbau wird der Bedarf an Aramid zur Glasfaserverstärkung erheblich sein. Im Bereich der Landesverteidigung und der Militärindustrie bestehen zwischen Aramid und ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMWPE) teilweise Substitutionsbeziehungen. UHMWPE hat eine geringe Dichte und erfüllt die Nachfrage nach leichten kugelsicheren Westen. Der Markt für kugelsichere Westen wird derzeit im Wesentlichen von hochfestem PE dominiert, ergänzt durch PE/Aramid-Verbundwerkstoffe. Aufgrund der hervorragenden Flammwidrigkeit und hohen Temperaturbeständigkeit von Aramid ist es nach wie vor unersetzlich und hat Marktraum. Im Hinblick auf kugelsichere Helme weist UHMWPE eine geringe Kriechfestigkeit auf und lässt sich leicht verformen. Derzeit wird der Markt noch von Aramid dominiert. Hochtemperaturszenarien (Industrieschutz, Industriefiltration usw.), Szenarien, die extrem empfindlich auf die Materialstärke reagieren (Isolierpapier) und Szenarien mit hohen Anforderungen an die Feuerbeständigkeit (Brandbekämpfung) haben einen großen Bedarf an Aramid. UHMWPE wird hauptsächlich in der Meeresfischerei, Textilprodukten, Sicherheitsschutz, militärischer Ausrüstung und anderen Bereichen eingesetzt. Die inländische Aramidbeschichtung bewegt sich in Richtung Industrialisierung und eröffnet die sekundäre Wachstumskurve der Branche
. Die Membranbeschichtung verbessert die Batterieleistung und die Nassbeschichtung ist derzeit die gängige Technologie. Mit der kontinuierlichen Verbesserung neuer Energiefahrzeuge und der 3C-Batterietechnologie werden auch die Leistungsanforderungen an Membranen immer höher. Die ursprünglichen Trocken- und Nassbasismembranen sind durch den niedrigen Schmelzpunkt von PE und die schlechte thermische Stabilität eingeschränkt. Sie können die bestehenden Sicherheitsanforderungen nach und nach nicht mehr erfüllen. Beschichtete Membranen haben sich nach und nach zum Hauptbestandteil der Membranentwicklung entwickelt. Durch die Beschichtung der Oberfläche mit anorganischen Materialien, hitzebeständigen Polymermaterialien oder einer Mischung aus beiden entsteht eine beschichtete Membran, die die Leistung der Membran erheblich optimieren kann. Allerdings variieren die Kosten, die Leistung und die technischen Anforderungen verschiedener beschichteter Membranen stark. Die auf dem Markt befindlichen Membranprodukte werden nach und nach differenziert und die Produkttypen nehmen zu. Zu den üblichen Beschichtungsmaterialien gehören anorganische Beschichtungsmaterialien wie Aluminiumoxid und Böhmit; organische Beschichtungsmaterialien wie PVDF und Aramid; und verschiedene Verbundbeschichtungsmaterialien. Die Aramidbeschichtung bietet erhebliche Vorteile und wird voraussichtlich nach und nach die traditionellen anorganischen Beschichtungsmethoden ersetzen. Aramid hat eine hohe Temperaturbeständigkeit, schmilzt nicht unter 4{16}}0 Grad und verkohlt und zersetzt sich erst, wenn die Temperatur 400 Grad übersteigt; Der begrenzende Sauerstoffindex (LOI) beträgt 29-32 % und es kommt nicht zu einer spontanen Verbrennung in der Luft. Es verfügt über eine gute Flammhemmung und erlischt automatisch, wenn die Flamme verlassen wird. Es hat eine niedrige Dielektrizitätskonstante und kann eine hervorragende elektrische Isolierung aufrechterhalten. Es verfügt über eine starke chemische Stabilität, Säure- und Alkalibeständigkeit, kann in einigen organischen Lösungsmitteln nur quellen, sich aber nicht lösen und weist eine hohe mechanische Festigkeit auf. Aufgrund der hervorragenden Sicherheitseigenschaften von Meta-Aramid werden aramidbeschichtete Membranen nach und nach im Bereich der Lithiumbatterien eingesetzt. Viele Studien im In- und Ausland haben gezeigt, dass die Temperaturbeständigkeit, Zähigkeit, Durchstoßfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Gesamtlebensdauer und Leistung von Aramid-beschichteten Membranen erheblich verbessert wurden, was eine wichtige Voraussetzung für die Realisierung von Batterien mit hoher Energiedichte in der Zukunft ist . Die ausländische Aramid-Beschichtungstechnologie ist ausgereift, die inländische steckt noch in den Kinderschuhen. Die Technologie und Patente der Aramidbeschichtung wurden lange Zeit von ausländischen Unternehmen monopolisiert. Teijin entwickelte 2019 aramidbeschichtete Membranen, die die Kapazität, Hitzebeständigkeit und Entladeeffizienz von Batterien verbesserten. Sumitomo Chemical aus Japan hat 2015 die Produktion von aramidbeschichteten Membranen erweitert. Diese hochtemperaturbeständige Batteriemembran wurde in Elektrofahrzeugen des Tesla Model S eingesetzt. Inländische Unternehmen wie Enjie haben ebenfalls versucht, aramidbeschichtete Membranen herzustellen, aber aufgrund von Patentbeschränkungen, hohen Kosten und minderwertiger Technologie konnte eine Produktion in großem Maßstab noch nicht erreicht werden. Die hohen Kosten haben die Industrialisierungsentwicklung aramidbeschichteter Membranen in China eingeschränkt. Es wird erwartet, dass die Struktur der Aramid-Unternehmen in der Membranbeschichtung das Entwicklungsmuster der Branche verändern wird. Derzeit liegen die Kosten für die herkömmliche PVDF- und Böhmit-Beschichtung bei etwa 0,5 Yuan/Quadratmeter und der Preis für beschichtete Grundfolie bei etwa 2,5 Yuan/Quadratmeter. Aufgrund des langjährigen Monopols des Auslands liegt der Preis für aramidbeschichtete Membranen jedoch deutlich höher. Taihe New Materials hat kürzlich das Layout aramidbeschichteter Membranen bekannt gegeben. Die Pilotprodukte wurden 2023 verifiziert und industrialisiert. Als Aramid-Produktionsunternehmen verfügt Taihe New Materials über Vorteile bei den Rohstoffkosten und es besteht keine Notwendigkeit, zusätzliche Kosten für das Recycling von Abfallflüssigkeiten hinzuzufügen. Es wird erwartet, dass Aramid-beschichtete Membranen Gesamtkosten erzielen, die sich nicht wesentlich von den Kosten herkömmlicher PVDF- oder Keramikbeschichtungen unterscheiden, und so den Fortschritt der gesamten Beschichtungsindustrie fördern. Wir schätzen, dass aramidbeschichtete Membranen die Aramidnachfrage im Jahr 2025 um 25.000 Tonnen steigern werden, was zu einem Marktvolumen von 37,4 Milliarden Yuan und einer Gewinnspanne von 12,5 Milliarden Yuan führen wird. Wir gehen davon aus, dass die Lieferungen von Lithiumbatteriemembranen in 2025-2028 22,8, 34,2 bzw. 46,2 Milliarden Quadratmeter betragen werden. Entsprechend den Durchdringungsraten der Nassbeschichtung von 70 %, 80 % und 90 % und den Durchdringungsraten der Aramidbeschichtung von 10 %, 20 % und 30 % beträgt die entsprechende Produktionskapazität für aramidbeschichtete Membranen in 2023-2025 1,6 , 5,5 bzw. 12,5 Milliarden Quadratmeter. Basierend auf der einseitigen Beschichtung von 2g/m2 wird in den nächsten drei Jahren mit einem Anstieg von 3192, 10944 und 24948 Tonnen Aramid gerechnet. Basierend auf dem Stückpreis von 3 Yuan/m2 und dem Gewinn von 1 Yuan/m2 für die Aramidmembranbeschichtung beträgt die Marktfläche 4,8 Milliarden, 16,4 Milliarden und 37,4 Milliarden Yuan und die Gewinnfläche 1,6 Milliarden, 5,5 Milliarden und 12,5 Milliarden Yuan Milliarden Yuan in 2025-2028.
Technologie schafft hohe Hürden und voranschreitende Fortschritte schaffen eine gute Situation
Die Angebotsseite wird global dominiert und die inländische Substitution beschleunigt sich. Das Angebot an Meta-Aramid konzentriert sich auf die USA, China, Japan und Südkorea, und DuPont besetzt die Hälfte der Welt. Die weltweite Produktionskapazität für Meta-Aramid konzentriert sich hauptsächlich auf die USA, China, Japan und Südkorea. Derzeit beträgt die weltweite jährliche Produktionskapazität von Meta-Aramid 55.500 Tonnen. Zu den Hauptherstellern gehören DuPont in den USA, Taihe New Materials, Teijin in Japan usw. Die inländische Produktionskapazität für Meta-Aramid wird hauptsächlich von zwei großen Unternehmen bereitgestellt Zulieferer, Taihe New Materials und Chaomeis, und Taihe New Materials stehen weltweit an zweiter Stelle. Bis Ende 2023 wird die Meta-Aramid-Produktionskapazität von Taihe New Materials 16.000 Tonnen erreicht haben, mit einem Weltmarktanteil von mehr als 30 %, der nach DuPont in den USA an zweiter Stelle steht. Die Lokalisierung schreitet schnell voran, es gibt jedoch noch viel Raum für Wachstum. Im Jahr 2023 wird Chinas Meta-Aramid-Produktion etwa 13.000 Tonnen betragen, was einem Anstieg von 18,2 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Die Vereinigten Staaten und Japan haben einen absoluten Vorteil bei der weltweiten Versorgung mit Para-Aramid. Gegenwärtig liegt die Nennkapazität inländischer Para-Aramid-Geräte bei über 20,000 Tonnen, aber da sich die meisten Unternehmen noch in der Kleinserienproduktion oder im Pilotstadium befinden, liegen die tatsächliche effektive Kapazität und der Output weit unter der Nennkapazität . Chinas tatsächliche Para-Aramid-Produktion beträgt etwa 18.000 Tonnen, was einer Steigerung von etwa 50 % gegenüber dem Vorjahr entspricht; Die Nachfrage nach Para-Aramid beträgt rund 21.500 Tonnen, was einem Anstieg von rund 20,8 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Die weltweite jährliche Produktionskapazität von Para-Aramid beträgt 110.{39}} Tonnen. Zu den wichtigsten Herstellern zählen Teijin aus Japan, DuPont aus den USA, Taihe New Materials und Cologne aus Südkorea. Unter ihnen ist Taihe New Materials mit einer Produktionskapazität von 6.{41}} Tonnen der größte inländische Hersteller. Ein Teil des Angebots stammt noch immer aus importierten Produkten von DuPont, Teijin und anderen Unternehmen. DuPont monopolisiert die Hauptproduktionskapazität von Aramidpapier und inländische Unternehmen arbeiten hart daran, die technischen Barrieren zu überwinden. Im Jahr 2023 wird die weltweite Produktionskapazität für Aramidpapier etwa 89.000 Tonnen/Jahr betragen, wobei DuPont in den USA über die höchste Produktionskapazität verfügt. Inländische Hersteller haben die Lokalisierung von Meta-Aramid-Papier durch technische Forschung erreicht, und Chinas aktuelle Produktion steht weltweit an zweiter Stelle. Daten zeigen, dass Chinas jährliche Produktion von Aramidpapier 34.600 Tonnen erreicht hat, was 39 % der weltweiten Gesamtproduktion ausmacht. Damit ist China der weltweit größte Produzent und hält 80 % des Weltmarktanteils. Aramidpapierprodukte im mittleren und unteren Preissegment wurden vollständig eingeführt, und High-End-Produkte ersetzen nach und nach importierte Produkte.
Der Aufbau hoher Hürden in der Aramidindustrie und die politische Unterstützung beschleunigen das Wachstum der Branche
Die Aramidindustrie verfügt über eine gute Struktur, und der Schlüssel liegt in den hohen Hürden, die durch die Produktionstechnologie und die technische Integration entstehen. Im Aramidverarbeitungsprozess gibt es drei Hauptverbindungen: Polymerisation, Spinnen und Recycling. Phenylendiamin und Phthaloylchlorid erzeugen zunächst durch Polykondensationsreaktionen Aramidpolymere. Die Eigenschaften des Polymers bestimmen die Stabilität der gesamten Aramidfaser. Das Polymer wird dann in einem organischen Lösungsmittel gelöst und anschließend wird durch einen Spinnprozess eine Aramidfaser gewonnen. Der Spinnprozess bestimmt die Leistungsfähigkeit von Aramid und ist zugleich ausschlaggebend für die Kosten. Die Rückgewinnung von Abfallflüssigkeiten wie organischen Lösungsmitteln, die im Aramid-Verarbeitungsprozess verwendet werden, ist auch der Schlüssel zum gesamten Prozessablauf, der Kosten sparen und null Emissionen erreichen kann. Der Polymerisationsprozess von Aramid umfasst hauptsächlich die Lösungspolykondensation bei niedriger Temperatur und die Grenzflächenpolykondensation. Unter diesen hat sich das Niedertemperatur-Lösungspolykondensationsverfahren aufgrund seiner hohen Produktionseffizienz, des relativ einfachen Prozesses, des geringen Lösungsmittelverbrauchs und der geringeren Kosten zum wichtigsten industriellen Produktionsverfahren für Meta-Aramid und Para-Aramid im In- und Ausland entwickelt. Aufgrund der hohen technischen Schwierigkeit, des komplexen Prozesses und der hohen Investitionskosten wenden nur wenige ausländische Unternehmen wie DuPont die Grenzflächenpolykondensationsmethode zur Herstellung von Meta-Aramid-Nomex an. Der Spinnprozess von Meta-Aramid kann in Trockenspinnen, Nassspinnen und Trockenstrahl-Nassspinnen unterteilt werden. An allen drei Verfahren sind die wichtigsten Meta-Aramid-Hersteller beteiligt, wobei inländische Hersteller hauptsächlich das Nassspinnen einsetzen. Para-Aramid hat eine lyotrope nematische Flüssigkristallstruktur. Aufgrund seiner starren stäbchenförmigen Molekülstruktur und der starken Wasserstoffbrückenbindung zwischen den Molekülen kann sich Aramid in der Lösung vollständig ausdehnen. Wenn die para-Aramid-Spinnlösung durch das Spinnloch fließt, werden die Makromoleküle unter der Wirkung hoher Scherspannung ausgerichtet. Wenn die geeigneten Koagulationsbadbedingungen ausgewählt werden, können die Orientierung und Kristallstruktur in der Para-Aramid-Lösung gut erhalten bleiben, und nach entsprechender Wärmebehandlung und Streckung können die Kristallinität und der Orientierungsgrad weiter erhöht werden, so dass die erhaltene Faser hat extrem hohe Festigkeit und Modul, was zu einer Hochleistungsfaser wird. Der Spinnprozess von Para-Aramid ist hauptsächlich Trockenstrahl-Nassspinnen, und die Technologie ist die technische Schwierigkeit, die die Industrialisierung von Para-Aramid einschränkt. Da para-Aramid nur in konzentrierter Schwefelsäure gelöst werden kann und Schwefelsäure eine geringe Flüchtigkeit aufweist, kann das Lösungsmittel nicht durch Trockenspinnen entfernt werden, sodass das Spinnen von para-Aramid nicht durch Trockenspinnen durchgeführt werden kann. Beim Nassspinnen kann keine hohe Mehrfachdehnung der Faser erreicht werden, was sich auf die mechanischen Eigenschaften von Aramid auswirkt. Daher ist Para-Aramid für das Nassspinnen nicht geeignet. Am Beispiel der Kevlar-Faser von DuPont umfassen die Produktionsschritte: Mischen des Polymers mit gefrorener konzentrierter Schwefelsäure und Auflösen; Erhitzen der Spinnlösung auf 85 Grad, um eine Flüssigkristalllösung zu bilden; Filtern der Spinnlösung und Extrudieren aus der Spinndüse mit einer Zahnradpumpe; Strecken der extrudierten Flüssigkeit um etwa das Sechsfache in einer Luftschicht mit einem Luftspalt von etwa 8 mm; Die flüssigen Filamente werden in einem Koagulationsbad bei einer Temperatur von 5 bis 20 Grad verfestigt, das 5 bis 20 % Schwefelsäure enthält. Die Filamente werden nach dem Verlassen des Koagulationsbades mit Wasser gewaschen, bei 160–210 Grad erhitzt und getrocknet und aufgewickelt, um das fertige Produkt zu erhalten. Der Spinnprozess von Aramid ist kompliziert und aufgrund der Korrosivität konzentrierter Schwefelsäure sind die Anforderungen an die Ausrüstung sehr hoch. Darüber hinaus ist die Prozesskontrolle relativ komplex und die Produktionskosten hoch, was die Industrialisierung von Para-Aramid relativ langsam macht. Ausländische Pioniere wie DuPont und Teijin haben extrem hohe technische Barrieren errichtet. Der Einsatz von Aramid in wichtigen Bereichen wie Landesverteidigung, Militärindustrie, Luft- und Raumfahrt usw. bestimmt seine strategische Bedeutung und seinen Wert. Als eine der am weitesten verbreiteten Hochleistungsfasern ist Aramid ein unverzichtbares strategisches Material für die nationale Sicherheit und spielt in Bereichen der Landesverteidigung wie militärischer Schutzausrüstung und Luft- und Raumfahrt eine unersetzliche Rolle. Um den Anforderungen der modernen Kriegsführung gerecht zu werden, bestehen kugelsichere Westen in entwickelten Ländern wie den Vereinigten Staaten und dem Vereinigten Königreich ausschließlich aus Aramid. Das geringe Gewicht kugelsicherer Aramidwesten und -helme hat die schnelle Reaktionsfähigkeit und die Tödlichkeit der Armee wirksam verbessert. In der Luft- und Raumfahrt spart Aramid aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hohen Festigkeit viel Kraftstoff. Aufgrund der hohen Investitionskosten und technischen Schwierigkeiten von Aramid war es lange Zeit nur wenigen entwickelten Ländern wie den Vereinigten Staaten und Japan möglich, es kommerziell herzustellen. Westliche Länder betrachten China als Konkurrenten und verhängen technische Blockaden und begrenzte Embargos gegen China. Inländisches Aramid begann spät und die Industrialisierung war einst sehr schwierig. Das Land legt großen Wert auf die unabhängige Industrialisierung von Aramid und hat eine Reihe von Maßnahmen zur Förderung der Entwicklung der Branche eingeführt. In Zukunft werden Hochleistungsfasern gängige Kerntechnologien in den Bereichen geringe Karbonisierung, Leichtbau, Korrosionsbeständigkeit usw. sein und der Schlüssel zur zentralen Wettbewerbsfähigkeit der verarbeitenden Industrie und der kohlenstoffarmen Wirtschaft des Landes sein. Leichte und hochfeste Materialien sind einer der zehn Schlüsselbereiche, die bei „Made in China 2025“ durchbrochen werden müssen, und Aramid und verwandte Verbundwerkstoffprodukte sind eines der Schlüsselmaterialien. China hat Aramid schon immer große Bedeutung beigemessen. Der Staatsrat, lokale Regierungen, Industrieverbände usw. haben relevante Richtlinien formuliert, um die Entwicklung der inländischen Para-Aramid-Industrie aktiv zu fördern und zu unterstützen. Künftig wird sich die durch Aramid vertretene Hochleistungsfaser- und Verbundwerkstoffindustrie auf die Förderung des Aufbaus kollaborativer Innovationsdienstleistungsplattformen konzentrieren, wobei der Schwerpunkt auf der Produktserialisierung, Industrialisierung sowie Produktion und Nachfragedockung liegt, Anwendungsbereiche erschlossen und die Agglomerationsentwicklung gesteuert werden. Inländische Unternehmen haben sich im Laufe der Jahre unabhängig voneinander entwickelt und Fortschritte gemacht, um hohe Hindernisse zu überwinden und eine inländische Substitution zu erreichen. Am Beispiel des führenden inländischen Unternehmens Taihe New Materials hat das Unternehmen ein System zur Unterstützung von Innovationen, zur Führung von Innovationen und zur Förderung von Innovationen etabliert, das wiederholt „Stuck Neck“-Technologien durchbricht, und dreimal den National Science and Technology Progress Award gewonnen. In den letzten zehn Jahren haben inländische Unternehmen weiterhin viel Geld in Forschung und Entwicklung investiert und kontinuierliche Fortschritte bei der Herstellung von Anlagen, der Rohstoffpolymerisation, der Spinntechnologie und anderen Prozessen erzielt und dabei erfolgreich die Barrieren der Meta-Aramid- und Para-Aramid-Produktion durchbrochen Technologie und Aramidpapier. Im Jahr 2019 investierte Sinochem International 1,25 Milliarden, um 5.000 Tonnen Para-Aramid pro Jahr zu produzieren, und die Investitionssumme war mit 250.000/Tonne immer noch relativ hoch. Die Verringerung der Investitionsdichte spiegelt den technologischen Fortschritt der Aramidverarbeitung wider, die Gewinnspanne wird weiter erhöht und die Branchenbarrieren werden weiter verbessert. Basierend auf der Analyse von Nachfrage und Angebot prognostizieren wir das Angebots- und Nachfragemuster der Aramidindustrie von 2025 bis 2028: Inländisches Meta-Aramid: Schutzkleidung: Den obigen Berechnungen zufolge wird Schutzkleidung voraussichtlich der größte Nachfragebereich für werden Meta-Aramid-Downstream in den nächsten drei Jahren. Gemäß dem Standard einer Ausrüstungsquote von 40 % und einer durchschnittlichen jährlichen Anzahl von 3 Sätzen schätzen wir, dass der jährliche Bedarf an Meta-Aramid etwa 12.000 Tonnen beträgt; Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Fortschritt bei der Erneuerung der Lagerbestände und der Ausrüstung verschiedener Unternehmen langsamer als erwartet sein könnte, gehen wir vorsichtig davon aus, dass die jährliche Wachstumsrate der Nachfrage nach Meta-Aramid für Schutzkleidung von 2025 bis 2028 15 % betragen wird. Industrielle Filtration: Den Daten zufolge wird die Marktgröße der chinesischen Hochtemperatur-Filtermaterialindustrie von 2020 bis 2023 um 8 % wachsen. Angesichts der allmählichen Erholung der heimischen Wirtschaft schätzen wir die Wachstumsrate des verwendeten Meta-Aramids vorsichtig ein im Industriefiltrationsbereich beträgt 3 %. Aramidpapier: Den Daten zufolge wird die Marktgröße von Aramidpapier von 2020 bis 2023 um 10 % wachsen. Der Preis für Aramidpapier wird in den nächsten drei Jahren voraussichtlich um etwa 5 % steigen. Unter Ausklammerung des Preiswachstums schätzen wir konservativ, dass die Nachfrage nach Aramidpapier von 2025 bis 2028 um 5 % steigen wird. {74}} Tonnen/13, 000 Tonnen/26, 000 Tonnen jeweils von 2025 bis 2028. Das ist es erwartet, dass die Nachfragewachstumsrate in anderen Bereichen von 2025 bis 2028 5 % betragen wird. Inländisches Para-Aramid: Nationale Verteidigungs- und Militärindustrie: Die Nachfrage ändert sich mit der internationalen Politik und anderen Situationen und ist eher zufällig, was zu neuer Nachfrage in der Welt führen kann kurzfristig. Nach Angaben des Finanzministeriums werden Chinas Verteidigungsausgaben von 2020 bis 2023 durchschnittlich um 8 % wachsen. Angesichts des inländischen Substitutionsraums und der neuen Nachfrage nach Para-Aramid gehen wir davon aus, dass die Nachfrage nach Para-Aramid in der Verteidigungsindustrie steigen wird von 2025 bis 2028 um 10 % wachsen. Glasfaser und Kabel: Nach Angaben des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie wird die Wachstumsrate der Länge optischer Kabel in China 11 % betragen von 2020 bis 2023. Angesichts der allmählichen Reife der Glasfaser- und Kabelindustrie gehen wir davon aus, dass die Nachfrage von 2025 bis 2028 um 10 % wachsen wird. Verstärkungsmaterialien: Als Verstärkungsmaterial entwickelt sich Para-Aramid schnell in den Bereichen Hoch -Hochgeschwindigkeitsbahnen, Luftfahrtverstärkungen, leichte Cordgewebe für Radialreifen für die Automobilindustrie und Bremsbeläge, und die Wachstumsrate wird von 2025 bis 2028 voraussichtlich 10 % betragen. Unter Berücksichtigung des inländischen Substitutionsraums und des Nachfragewachstums wird erwartet, dass die Nachfragewachstumsrate in anderen Bereichen 10 % beträgt. Weltweite Nachfrage (ohne China): Da sich die Auslandsnachfrage in einem relativ stabilen Entwicklungsstadium befindet, gehen wir vorsichtig davon aus, dass die weltweite Nachfrage (ohne China) nach Meta-Aramid in Schutzkleidung, Industriefiltration, Aramidpapier und anderen Branchen um 5 % wachsen wird. ; Konservative Schätzungen gehen davon aus, dass die weltweite Nachfrage nach Meta-Aramid (ohne China) in der Militärindustrie, Glasfaser und Kabel, Verstärkungsmaterialien und anderen Industrien um 6 % steigen wird. Angebot und Nachfrage von Meta-Aramid und Para-Aramid sind kurzfristig immer noch knapp. Langfristig kann die Nachfrage nach neuer Schutzkleidung, Membranbeschichtung und anderen Industriezweigen die Gesamtgröße der Branche bestimmen. Meta-Aramid ist knapp und Angebot und Nachfrage von Para-Aramid stehen in einem engen Gleichgewicht. Sowohl die Aramidproduktion als auch der Aramidverbrauch in China steigen. Im Jahr 2023 wird die externe Abhängigkeit 23 % betragen. Es wird geschätzt, dass in den nächsten drei Jahren noch etwa 2.{116}},000 Tonnen Importsubstitutionsraum für die traditionelle Nachfrage vorhanden sein werden. Laut der globalen Para-Aramid-Anwendungsprognose macht Para-Aramid fast 80 % der Anwendungen in den Bereichen kugelsicherer Schutz, Verbundwerkstoffe und elektronische Kommunikation aus. Bis 2024 wird die weltweite Nachfrage voraussichtlich 101.700 Tonnen/Jahr erreichen. Inländisches Para-Aramid hat einen großen Anwendungsbedarf vor allem in den Bereichen elektronische Kommunikation und Verbundwerkstoffe und macht etwa 67 % des Marktanteils aus. Laut der globalen Meta-Aramid-Anwendungsprognose konzentriert sich die globale Meta-Aramid-Nachfrage aus Sicht des Endverbrauchs hauptsächlich auf High-End-Verbrauchsbereiche wie Sicherheitsschutz und Aramidpapier, darunter die Nachfrage nach Sicherheitsschutz und Aramidpapier macht insgesamt etwa 66 % aus. Die inländische Meta-Aramid-Anwendungsprognose konzentriert sich hauptsächlich auf die Bereiche Filtermaterialien und Sicherheitsschutz, wobei die Nachfrage nach Filtermaterialien etwa 63 % und die Nachfrage nach Sicherheitsschutz etwa 26 % ausmacht, was fast 90 % ausmacht. in Summe.
