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口罩原料熔噴無紡布專用PP料買不到?石化企業轉產口罩關鍵原料

2020/2/26 10:03:00 來源: 評論(0)0

口罩原料熔噴無紡布專用PP料石化企業

新冠肺炎疫情爆發后,解決市場上口罩等相關醫療物資的短缺成為燃眉之急。為此,不少石化企業加速突破技術難點,轉向口罩關鍵原料的生產。


中國石化:已成功對接11條口罩生產線


據悉,截止到2月7日中午,中國石化已與合作伙伴對接完成11條口罩生產線,即將進入設備安裝程序。據初步估算,到2月10日,中國石化將助力新增口罩產能13萬片/日,2月29日,實現新增產能至60萬片/日,3月10日,實現新增產能至100萬片/日以上。

2月6日下午,中國石化官方微博、易派客官方微信發出尋求口罩生產合作的文章《我有熔噴布,誰有口罩機》,得到800多萬次點擊閱讀,2.5萬次轉發;易派客微信迅速達到10萬+。微博、微信發布后,文中聯系人沈先生的電話被迅速打爆,合作伙伴也在3小時內找到。

據了解,本月15日,將有1條口罩生產線率先到位,20日有4條、月底還有6條到位。中國石化將上述裝備提供給有生產許可資質的企業用于擴能增產(以生產企業租用中國石化設備的方式組織生產),并提供生產原料。

與此同時,中國石化也已經聯系到3家地方的口罩生產企業,為他們提供熔噴布原料和協調生產設備。北京市房山區的1家企業,馬上供料就可日產口罩3.5萬片;江蘇的1家企業,由中國石化組織原材料,9日開始調試生產,每天可生產口罩10萬片;廣東的1家企業,中國石化通過協調,幫其采購到兩條閑置生產線,調試投產可日產口罩10萬片以上。三家企業可累計日產口罩23.5萬只以上。

此外,中國石化還與中央企業新興際華下屬口罩廠商談合作,提供生產原料。本月16日,一條生產線將試車,可形成10萬片/日產能,后續還有2條生產線在口罩機到貨后再續合作,以進一步提升產能。

中國石化表示,上述生產的物資盡量都送到湖北疫情地區,也可考慮供應生產企業所在地抗疫防疫之需。


洛陽石化:高端無紡布醫用料頂替進口


2月4日,洛陽石化聚丙烯庫房一派繁忙景象,發往湖北的276噸聚丙烯醫用料PPH-Y35X正組織出庫,供下游客戶生產醫用無紡布使用。


PPH-Y35X不含塑化劑、有機錫,綠色環保,具有高取向、低灰分、高強度、可紡性佳等特點,填補了國內高端無紡布應用領域的空白,廣泛應用于一次性手術衣、可吸收縫合線、尿不濕、女性衛生用品等用品生產。該產品已形成成熟生產工藝,受到下游客戶青睞,市場前景廣闊。2019年洛陽石化共銷售該產品3.18萬噸,占聚丙烯銷售總量的24%。


“做市場需要的產品,打造中國品牌,是我和團隊一直秉承的理念。”洛陽石化化工工藝首席專家曹豫新道出研發PPH-Y35X的初衷,近幾年,綠色低碳消費成為主流,市場對技術含量高的聚丙烯專用料需求量日益增加。優化產品結構、研發專用料、提高產品附加值,成為增強企業競爭力的迫切需要。


在進行市場調研后,他們發現國內醫療、衛生、化學分離等無紡布生產廠家長期使用進口原料,且國內還沒有能替換進口產品的聚丙烯專用料,于是將目光鎖定環保型高附加值聚丙烯專用料新品。


洛陽石化現有的14萬噸/年聚丙烯裝置采用先進的國產化第二代環管聚丙烯工藝技術,為研發新品創造了條件。為加快研發步伐,該公司成立了曹豫新專家工作室,明確成員責任分工,梳理問題,制定措施。在試生產過程中,他們采用新型催化劑,通過不同催化劑下聚丙烯粒料性能對比試驗,提高產品加工性能和相容性。他們分析試驗過程中影響下游用戶穩定生產的因素,不斷消除產品缺陷,提升質量。


“我們將產品與其他廠商的聚丙烯專用料做了研究試驗。”曹豫新說,“試驗證明PPH-Y35X基礎物理性能指標和下游加工性能優于某些進口產品。”


PPH-Y35X實現工業放大生產后,是艱辛的市場開拓之路。如何讓已經用慣了進口料的客戶轉而使用國產新材料?洛陽石化實施“科研人員+技術人員+銷售人員”的銷售模式,為用戶提供貼心的技術支持和服務,聽取客戶意見,完善“產銷研用”工作機制。他們還邀請用戶到現場參觀,了解洛陽石化的生產管理和質量控制體系,讓用戶對公司及產品心里有底、心中有數。


當前,PPH-Y35X在華中地區已有良好的口碑和市場,滿足了國外公司同類產品質量要求,通過了美國、日本、韓國和歐盟等國家和地區的環保健康認證,并代表中國石化亮相2016年歐洲精細化工展、2017年大阪國際橡塑展。


作為高端無紡布重點生產企業,洛陽石化牽頭制定國內首個非織造布專用聚丙烯行業標準,于2019年11月27日通過國家標準委員會專家評審。


燕山石化:深耕醫用市場 滿足升級需求


2月8日,燕山石化緊急排產的2500噸醫用注射器專用料聚丙烯(PP)K4912出廠,接下來,他們還將繼續生產300噸醫用注射器專用料聚丙烯K4925,確保高質量醫用料供應。近期,該公司制定產供銷應急調整預案,優先生產醫用牌號聚丙烯,為下游企業提供原料保障。


目前,燕山石化共有3套聚丙烯裝置,年產能為50萬噸,可生產包括輸液包裝容器、注射器等醫用品的原料。


●  深入醫用聚丙烯細分領域


隨著經濟的發展和醫療水平的提升,醫藥、醫療用品及器材市場迅速擴大。國家統計局的數據顯示,2018年該市場交易額為1518億元,2015~2018年的年均增長率為19%。其間,醫用塑料也得到迅猛發展,借助日新月異的科技水平,應用范圍持續擴大。


聚烯烴是應用最多的一類醫用塑料,其中聚丙烯在醫用導管、輸液容器、包裝材料、注射器等領域大量應用,優勢明顯。比如,聚丙烯輸液瓶(袋)具有化學穩定性好、無脫落物、質量輕、抗沖擊性能好等優點,與玻璃輸液瓶相比,更適宜長期儲存,易于運輸。


燕山石化把握產品高端化、差異化的發展趨勢,走在國內醫用聚丙烯研發和生產的前列。自上世紀八九十年代首次成功開發醫用牌號1304、B205產品之后,該公司又陸續研發生產出聚丙烯醫用輸液包裝料B4902 、B4908,注射器用的高透聚丙烯K4912、K4912R,以及高流動聚丙烯K4818、K4925,三元共聚聚丙烯F5606Y、F5806Y等醫用牌號產品。這些產品廣泛用于輸液瓶、輸液袋、注射器、藥瓶等醫用耗材的生產。


2019年,燕山石化醫用料年產量近3萬噸,預計2020年產量約4萬噸。


  十年磨出大輸液專用料


成功進入醫用市場的背后,是燕山石化十多年的努力。以輸液瓶(袋)為例,20世紀80年代以來,發達國家逐步采用聚丙烯代替玻璃,用作輸液包裝。國內輸液包裝生產廠家近年來也廣泛使用塑料,玻璃瓶的身影逐漸難覓。據2013年發表于《中國合理用藥》的一篇調查論文統計,在我國大輸液不同包裝形式中,塑料瓶使用量最多(55.03%),其次是軟塑料袋(40.19%),最少的是玻璃瓶(4.78%)。塑料包裝迅速取代了玻璃,但在2015年之前,這些包裝的原料長時間依賴進口。大輸液是指容量不小于50毫升并直接由靜脈滴注輸入體內的液體滅菌制劑。


醫用料認證多、門檻高、售價高、產量小,屬于高端專用料。燕山石化將“醫用聚烯烴產品的開發與推廣”列為重點攻關項目,生產技術人員多次上門為國內大輸液客戶提供產品試驗并持續跟蹤試驗情況,積極同國家權威機構專家溝通試驗細節。十年磨一劍,2017年11月,該公司聚丙烯產品終于在龍頭藥企——四川科倫集團成功完成注塑、吹瓶、裝灌試驗。試驗產品一次成型,各項指標100%符合生產檢測標準。


燕山石化聚丙烯B4908和B4902系列產品針對大輸液開發。系列產品具有不同的熔體質量流動速率(MFR),可滿足多種工藝路線生產輸液包裝的需求。該產品滿足藥理檢驗要求,安全無毒,適合長期儲存。隨著儲存時間的增加,藥液中的微粒子數目無變化,不會對人體產生不良影響。產品還具有耐熱性優良、透明度高、流動性適宜、制品剛性高等優點。


  通過國家藥監局關聯審評


2018年2月12日,燕山石化聚丙烯B4908和B4902系列產品通過國家權威機構的安全性認證,打破了我國醫用聚丙烯輸液包裝專用料長期依賴進口的局面。這意味著中國石化醫用聚丙烯再次跨過市場門檻。


通過國家權威機構安全性認證,只是第一步。醫用包裝接觸的藥品,直接進入患者血液,因此該類產品準入門檻高、檢驗標準嚴格、檢驗周期長、關聯審評難。根據國家規定,藥企在申請藥品審批時,須同步激活藥包材(藥品包裝材料)的登記號,才能合規使用。也就是說,藥包材和藥品要同時通過關聯審批,才能進入市場。


2019年9月,石家莊四藥有限公司采用燕山石化醫用聚丙烯專用料B4902生產的直立式輸液袋與用其包裝的氯化鈉注射液,一起通過了國家藥品監督管理局的關聯審評,這意味著四藥公司可以合法使用該專用料替代進口。燕山石化聚丙烯B4902成為我國新藥審制度改革后,首個通過關聯審評的聚丙烯輸液包裝材料。中國石化醫用聚丙烯專用料逐步獲得客戶認可,打開藥包材市場。


巴陵石化:醫用SEBS持續取得突破


近日,“國家生物醫用材料生產應用示范平臺建設”啟動會暨實施方案評審會在河南新鄉召開,巴陵石化萬噸級醫用SEBS工業裝置建設列入國家新材料生產應用示范平臺建設項目。


SEBS是新一代高性能苯乙烯類熱塑性彈性體,具有耐老化、安全無毒、綠色環保等特點,主要用于藥物包裝、醫療輸液器具、食品包裝等,是國家戰略性新興產業重點發展產品。巴陵石化2006年率先在國內采用自主知識產權技術,實現SEBS工業化生產。該公司當前SEBS年產能超過4萬噸,現已被批準新建年產5萬噸的同類裝置。


隨著人們生活水平和國家環保要求的不斷提高,性能優越的SEBS被公認為替代聚氯乙烯的優良材料。作為醫用輸液管材料的換代品,每年醫用SEBS需求量巨大。2016年以前,醫用SEBS生產技術被美國和日本公司壟斷,嚴重影響了我國相關產業的發展。


2007年,巴陵石化便開始進行醫用SEBS新品種的研究,開發出兩個新牌號產品。2009年5月,醫用SEBS小試產品試產成功。2010年,該公司與國內醫療器械行業龍頭企業——威高集團合作,開展醫用SEBS研發。該產品通過了美國USPⅥ醫用塑料的檢測,可用于三類醫療器械(三類醫療器械是最高級別)。采用巴陵石化醫用SEBS生產輸液管時無須增塑劑,避免了現有含DEHP(鄰苯二甲酸酯)塑化劑的軟質聚氯乙烯輸液管對人體的危害。


2016年上半年,巴陵石化醫用SEBS進入工業化批量生產階段,成功打破國外壟斷,填補國內空白。同年,中國石化和威高集團簽署戰略合作協議,重點圍繞中國高端和高質量醫用類耗材的戰略規劃,聯合開發高附加值、高性能醫用新材料,實現高端和高質量醫用類耗材國產化。


2017年,威高集團申報的“苯乙烯類熱塑性彈性體、聚己內酯醫用高分子原材料的研發和產業化”入選國家重點研發計劃“生物醫用材料研發與組織器官修復替代”重點專項。巴陵石化作為項目成員單位,與威高集團攜手進行該項目研發。2018年初,巴陵石化承擔的湖南省戰略新興產業科技攻關——“非聚氯乙烯醫用聚合物材料(SEBS)技術”,通過湖南省科技廳組織的現場驗收。


2019年12月,由巴陵石化牽頭承擔的中國石化科技攻關“十條龍”項目——醫用耗材專用高分子材料開發及應用項目順利“出龍”。攻關期間,項目團隊成功開發出11個醫用耗材專用牌號,產品均通過相關的醫用檢測,并在威高集團等下游企業規模應用,累計產銷量近8萬噸,申請10件中國發明專利,其中4件獲授權。


國產醫用耗材用高分子材料的成功開發,打破了進口產品的壟斷地位,對緩解我國醫用材料產業升級的原材料供需矛盾、降低全民醫療的材料成本起到了積極作用,同時也為中國石化在材料領域的基礎加高端戰略提供了成功案例。


常見醫用高分子材料


醫用塑料產品使用的高分子材料近百種,常見的包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)等。除了用于常見的口罩、隔離衣、注射器、輸液袋、面罩、護目鏡、手套,還用于人工器官等。


  聚乙烯(PE)


PE是乳白色、無味、無臭和無毒的光澤性蠟狀顆粒,價格便宜,性能較好,包括低密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE),以及超高分子量聚乙烯(UHDPE)等品種。


HDPE的高分子鏈上支鏈較少,相對分子質量、結晶度和密度較高,硬度和強度較大,不透明性差,熔點較高,主要用于包裝,比如藥瓶、醫用瓶蓋等。HDPE良好的機械性能還使其在人工器官,如人工肺、人工氣管、人工腎、人工尿道等的制造中得到應用,在外科修補材料中也有應用。


LDPE有許多支鏈,因而相對分子質量較小,結晶度和密度較低,具有較好的柔軟性、耐沖擊及透明性,常用于吹膜,是聚氯乙烯可選的替代品之一,主要和其他材料共混生產醫用包裝袋、靜脈注射器等。根據使用性能要求,HDPE和LDPE兩種材料可以混合使用。


UHDPE具有較高的沖擊強度、低摩擦性、耐應力開裂性和較好的吸能特性,使之成為人造膝蓋、肩部連接器等的理想材料。


●  聚丙烯(PP)


PP無色、無味、無毒,外觀類似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更輕,具有無毒、易加工、抗沖擊和抗撓曲性能佳等優點。醫用PP具有較高透明度、較好阻隔性和耐輻射性,在注射器、口罩等醫衛用品及包裝上廣泛應用。


以大家關心的口罩為例,醫用口罩主要使用以PP為原料的無紡布制得。無紡布分為紡粘無紡布(原料熔融指數為30~40)和熔噴無紡布(原料熔融指數在500以上)。醫用口罩一般為SMS的3層結構。SMS分別是紡粘層(Spunbond)、熔噴層(Meltdown)、紡粘層(Spunbond)。


紡粘層纖維直徑比較粗,在20微米左右。兩層紡粘層的主要作用是支撐整個無紡布結構,對阻隔并沒有太大作用。熔噴層才是過濾效率和產品價格的主要影響因素,纖維直徑在2微米左右,只有紡粘層的1/10,對防止細菌、血液滲透口罩起重要作用。研發人員還在開發更細的纖維,來提升抗菌阻隔性。


●  聚氯乙烯(PVC)


純PVC屬無規立構,硬而脆,很少應用。生產者可添加不同的添加劑,實現所需的物理性能和力學性能。在PVC中加入適量的增塑劑,就可制成軟硬程度不一的透明制品。


硬PVC不含或含有少量的增塑劑,有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能,可單獨用作結構材料。軟PVC含有較多的增塑劑,柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性增加,但脆性、硬度、抗拉強度降低。


醫用塑料品大量使用PVC,主要是由于其成本較低、易加工,常見產品是軟管、呼吸面罩等。但由于增塑劑的使用要求日趨嚴格,生產商也在尋求替代方案。


  聚碳酸酯(PC)


PC的典型特性是韌性、強度、剛性好,且耐蒸汽消毒,這些特點使得PC優先被選擇為血液滲析過濾器、外科工具柄和氧氣罐(在外科心臟手術中,這種儀器可以去除血液中的二氧化碳,增加氧氣)的原料。PC的應用還包括無針注射體系、灌注儀器、活塞等。


● 苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)


SEBS具有彈性好、斷裂伸長率大、永久變形小、透明度高、熱穩定性好、可采用蒸汽和環氧乙烷及紫外線消毒、本身無毒、易加工等特點,可制作一次性輸液器、一次性注射器的密封膠圈,以及血袋、輸液瓶蓋、止血帶等。


SEBS常與其他組分混合使用。根據不同應用領域的要求,在SEBS中混入多種物質,如油、其他聚合物、填充料和添加劑(抗氧劑、顏料)等,可制成各種共混物。


填充油的加入可以增加SEBS的流動性,改善其加工性能,調節共混物的硬度,降低成本。SEBS油共混物的有機溶液可以替代天然乳膠制造外科手套等制品。由于SEBS不含不飽和雙鍵且純度較高,因此制成的醫衛用品具備兩大優點:一是抗氧化性、抗臭氧性較好;二是天然乳膠含有蛋白質,可能會導致某些病人過敏,而SEBS不會。


  丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)


ABS具有一定的剛性、硬度、耐沖擊和耐化學性能、耐輻射和耐環氧乙烷消毒。ABS在醫療上主要用于外科工具、滾筒夾子、塑料針、工具盒、診斷器件和助聽器外殼,特別是一些大型醫療設備的外殼。


●  聚四氟乙烯(PTFE)


聚四氟乙烯樹脂為白色不透明的蠟狀粉末,具有優異的耐高溫、耐低溫、化學腐蝕性、抗濕性、耐磨損性,且無毒、生物相容性好、潤滑,摩擦系數很低,僅為聚乙烯的1/5。


基于這些優秀的性能,PTFE除了用于外部接觸皮膚的醫衛用品,可以直接植入人體,用于人造血管、鼻部整形等,還可以用于生物化學分析及生物化學合成設備的功能元件,細胞、組織等的培養裝置等。

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