聚乙烯醇

聚乙烯醇的生产工艺

聚乙烯醇的生产按原料的不同分为三种途径:一是石油→乙烯→醋酸乙烯→聚乙烯醇；二是天然气→乙炔→醋酸乙烯→聚乙烯醇；三是电石→乙炔→醋酸乙烯→聚乙烯醇。国内13家聚乙烯醇生产企业，有10家采用电石乙炔路线，川维采用天然气乙炔路线；上海金山、北京有机化工厂采用石油乙烯路线。无论是何种工艺生产，路线均较长，要经过多次化学合成反应，并伴有多道物理变化，还有多种中间物料与辅助材料的分离与精制，工艺相当复杂，技术诀窍甚多，没有长期的经验积累与对工艺的深刻理解，是很难全面掌握聚乙烯醇生产的秘密，这也是很多业外企业不敢轻易跨入此领域的关键原因。

近年来，随着科技的进步，聚乙烯醇个别业内企业，另辟蹊径，准备充分利用当地自然资源，以糖蜜、木薯为原料，先制成酒精，再利用酒精脱水制乙烯，走酒精乙烯路线，发展聚乙烯醇产业，用可再生资源酒精代不可再生资源，随着不可再生资源的减少和价格的攀升，此种工艺路线在今后的竞争中，将会获得更大的发展空间。

比较以上三种工艺路线所生产的聚乙烯醇品质，总体上讲乙烯法优于乙炔法。

聚乙烯醇分子结构与性质

差别化聚乙烯醇体现在分子量的大小与醇解中羧基的非完全取代，从而形成高粘度、低粘度、高醇解度与低醇解度的品种差异，由于聚乙烯醇是典型的多元醇，与碳水化合物极其相似，与水能混溶，且由于其属于高分子，溶解于水中的溶液具有较高粘度。能与水混溶的高分子材料，无论在自然界还是工业合成都是极其罕见的。基于这一特性，为聚乙烯醇在粘合剂、涂料、纺织浆料行业的应用，提供了广阔的前景。

由于聚乙烯醇的分子主链构成为伸直链，反式—左右式平面锯齿形结构，没有支链，分子截面积只有0.228nm，单元链节长度0.253nm，其结晶结构为斜方晶系，结晶度可以达到65%—75%，内聚能密度180.3cal/ml。由此可见，聚乙烯醇分子链直径小、分子间作用力强、极性大，其理论强度可以达到

200CN/dtex，理论模量可以达到2100CN/dtex以上，这使得聚乙烯醇被应用到特种材料的生产成为可能。

此外，作为多元醇中的羟基还可以与多种物质进行缩合、接枝、改性，从而进一步拓宽了聚乙烯醇产品的应用空间。

聚乙烯醇的应用

因为聚乙烯醇具有优良的性能，聚乙烯醇被广泛应用于粘合剂、纺织浆料、纸张增强、特种化学纤维及其他领域。各细分市场的应用情况如下：

1、粘合剂

粘合剂是聚乙烯醇的主要消费市场，也是一个高速增长的应用行业，05、06、07、08年在涂料与粘合剂行业共消耗聚乙烯醇15.8、17.0、18.5、19.0万吨，预计2010年我国涂料和粘合剂行业需消耗聚乙烯醇21.0万吨。

2、纺织浆料

聚乙烯醇具有良好的粘着性、成膜性、水溶性，是纺织浆料的主要原料。用聚乙烯醇制成的浆料，具有不需要有机溶剂、不污染环境、不腐败变色，对天然纤维和合成纤维都具有良好的粘着性，浆膜光滑柔软韧劲足，能显着提高织机效率，且退浆容易等特点，因此在纺织浆料行业，得到了广泛应用。预计2010

年纺织浆料约耗聚乙烯醇15万吨左右。

3、纸张增强剂

低聚合度的聚乙烯醇用于纸张表面处理，能显着改善纸张的耐水性、书写性和耐墨性，提高纸张强度，改善印刷适应性，其白度、粘结强度、粘附性、成膜性突出，随着新闻出版事业的发展和包装业以纸代塑、以纸代木的趋势，并为满足高速印刷和特殊用途的需要，纸张生产有扩大产能和提高质量的双重需求，这对于进一步拉动聚乙烯醇的消费起到积极的作用。预计2010年国内用于纸张增强的聚乙烯醇约4万吨。

4、特种化学纤维

维纶曾是聚乙烯醇主要的下游市场，但由于产品本身的局限性，使得维纶未全面进入服装市场就匆匆退出这一领域。上世纪末、本世纪初，随着高强高模纤维、水溶性纤维和维纶土工布市场的开拓，聚乙烯醇纤维的市场容量逐渐扩大，至2010年用于特种纤维制造的聚乙烯醇可达5万吨。

5、其他领域

这些领域主要包括医疗用品、水泥、土壤改良剂、感光材料、集成电路以及乳化剂、分散剂、膜片等领域。这些领域虽然未形成规模消费，但总体用量2010年亦可达到10万吨以上。

聚乙烯醇的国外市场生产和消费情况

目前，全球共有20多个国家和地区生产聚乙烯醇，装置的生产总能力已达1100kt/a，产量约为930kt/a。中国、日本、美国、西欧是世界上生产聚乙烯醇的主要国家和地区，其生产能力占世界聚乙烯醇总生产能力的85%～90%。

美国的PVA主要用于是纺织浆料、粘合剂，这两项占全部消费量的55%。而西欧的PVA主要用于造纸和聚合助剂，约占总消费量的40%。日本的PVA消费结构具有自己的特色，维纶消费占了全部消费的20%，出口则占了总产量的40%左右。

目前，涂料和粘合剂耗用的PVA占总消费量的60%～70%，是世界PVA的主要市场。据预测，今后几年世界涂料市场的规模将以3.2％的年均速度增长，亚洲和其他新兴市场年均增长为5.5％。

目前，我国是世界上聚乙烯醇生产能力和产量最大的国家，其次是日本、美国和朝鲜等20多个国家和地区。2005年世界总生产能力约110万吨/年左右，产量约为93万吨/年。中国、日本、美国、西欧是世界上生产聚乙烯醇的主要国家和地区，其生产能力占世界聚乙烯醇总生产能力的90%。

我国目前现有产能：

至2009年，我国聚乙烯醇总产能为61.9万吨，若生产差别化聚乙烯醇，除去调整工艺、设备切换、清洗、维修及未形成实际生产能力等因素，我国目前满负荷生产聚乙烯醇的实物量约为50万吨。2009年我国聚乙烯醇表观消费量也在50万吨附近，产销基本平衡。

我国目前已动工扩建或新建的聚乙烯醇的产能：

预计在2015年前我国聚乙烯醇新增产能约为38.5万吨。

聚乙烯醇消费市场预测

比较聚乙烯醇市场消费情况，统计从1997年的22万吨到2007年的50万吨。每隔5年，我国聚乙烯醇的市场消费约增加14万吨左右。由于2008年、2009年受全球金融危机的影响，聚乙烯醇经销商及用户降低库存，使得这两年的表观消费量出现了短暂的停顿，但按趋势分析2010年预计我国聚乙烯醇的消费将回归到正常渠道，全年消费约为55万吨左右，到2015年国内聚乙烯醇消费总量预计约70万吨，