石瑜
在Smithers Pira最新的研究報告中,列舉了4項新技術(shù),這些技術(shù)預(yù)計將在未來5年內(nèi),使特種紙生產(chǎn)企業(yè)增加產(chǎn)能,并且有機(jī)會開發(fā)出新的產(chǎn)品。
Smithers Pira在其最新出版的市場報告《未來至2022年特種紙市場發(fā)展展望》中,對造紙行業(yè)特種紙產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了全面的分析與探討。該報告涉及的紙種既包含市場容量比較大的如軟包裝紙和標(biāo)簽紙等產(chǎn)品,同時也包含一些小眾產(chǎn)品,比如電氣絕緣紙、濾紙和防偽紙。
Smithers Pira的市場報告顯示,2017年全球特種紙消耗量為2416萬t;預(yù)計未來10年,特種紙市場將以年均2.2%的增長率穩(wěn)定增長,到2022年,特種紙消耗量將達(dá)2698萬t。
美國特種紙市場
美國無疑是西半球特種紙需求量最大的國家。2017年美國特種紙消費量占美洲地區(qū)的64%,占全球特種紙總消費量的16%以上。預(yù)計未來5年,美國特種紙市場需求量仍將持續(xù)增長,但增速比一些欠發(fā)達(dá)市場如巴西要慢些。未來5年間,中國將取代美國,成為全球特種紙需求量最大的國家。
由于互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),美國印刷書寫紙市場需求量急劇下降,并且繼續(xù)重塑美國造紙行業(yè)的格局。對于處于困境的資產(chǎn),特種紙變得非常有吸引力,尤其是一些新型的、經(jīng)濟(jì)效益好的紙種,如濾紙和電池隔膜紙,在面對來自于聚合物替代材料的更廣泛的行業(yè)競爭時,表現(xiàn)出了良好的應(yīng)變力。
與此同時,造紙行業(yè)的整合趨勢仍在繼續(xù),并把這一趨勢傳導(dǎo)至特種紙領(lǐng)域。
幾項將對特種紙市場產(chǎn)生重大影響的新技術(shù)
作為一個多樣化、高附加值的領(lǐng)域,特種紙市場為創(chuàng)新技術(shù)的初步應(yīng)用提供了一個強(qiáng)有力的平臺,從而可以開啟新的市場應(yīng)用,實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率。
Smithers Pira的報告中列出了4項關(guān)鍵性技術(shù)的發(fā)展趨勢,這些新技術(shù)有助于支撐2017-2022年北美地區(qū)和其他地區(qū)特種紙的發(fā)展。這4項技術(shù)是: ·泡沫成形技術(shù) ·精密控制技術(shù) ·工業(yè)4.0技術(shù) ·伸性紙技術(shù)
泡沫成形技術(shù)
泡沫成形是一種20世紀(jì)70年代開發(fā)的造紙技術(shù),該技術(shù)可在紙機(jī)上生產(chǎn)出勻度好、松厚度高和孔隙率高的非織造型材料。與當(dāng)前的慢速氣流成網(wǎng)或濕法非織造布生產(chǎn)平臺相比,將泡沫成形技術(shù)成功地應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn),使紙機(jī)能夠以較低的成本生產(chǎn)無紡布替代品。
泡沫成形是一種由液膜分散開的氣泡所形成的多相流體系統(tǒng),氣泡能增加紙張的松厚度和孔隙率。
原有的生產(chǎn)工藝在經(jīng)過一系列現(xiàn)代化技術(shù)改進(jìn)之后,新的泡沫成形系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于特種紙的商業(yè)化生產(chǎn)。一個關(guān)鍵點在于保證紙張強(qiáng)度的同時,要不影響其松厚度的提高;有一種生產(chǎn)工藝是添加纖維素納米纖維(CNF),據(jù)稱可以將紙張抗張強(qiáng)度提高16%~19%。
21世紀(jì)采用泡沫成形技術(shù)生產(chǎn)出的第一個產(chǎn)品是Paptic的可伸性紙袋,是一種更環(huán)保的塑料袋替代品。
精密控制技術(shù)
那些在普通紙種上采用的最先進(jìn)的精密生產(chǎn)技術(shù),也將逐漸在特種紙機(jī)上得到更廣泛的應(yīng)用。這些技術(shù)有諸多優(yōu)點,可以減少產(chǎn)品質(zhì)量波動,使生產(chǎn)工藝控制更加嚴(yán)格,并減少了由產(chǎn)品轉(zhuǎn)換、不合格品、或者設(shè)計保守等原因而帶來的浪費,因為在以往的生產(chǎn)中,需使用過量的纖維來彌補(bǔ)生產(chǎn)過程中穩(wěn)定性和再現(xiàn)性差的問題。
這意味著,更先進(jìn)的紙機(jī)生產(chǎn)的低定量的紙張產(chǎn)品,可以與精密度較低的紙機(jī)生產(chǎn)的高定量紙張的性能相媲美。同時,優(yōu)秀的涂布機(jī)設(shè)計能在轉(zhuǎn)換紙種時,快速更換涂料,從而,使更換紙種時浪費的時間和材料都最少。
改善產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本,有助于特種紙進(jìn)入新的應(yīng)用和市場。精密技術(shù)在速度更快、幅寬更寬的紙機(jī)上應(yīng)用的一個更重要的影響,是使其比那些仍然依賴于車速慢且勞動密集型的紙機(jī)生產(chǎn)的特種紙更具競爭力。
工業(yè)4.0技術(shù)
為了更精確地運(yùn)行紙機(jī),造紙行業(yè)也在改造其系統(tǒng),以適應(yīng)更高程度的自動化和數(shù)據(jù)交換。縱觀所有的制造業(yè)領(lǐng)域,這種技術(shù)被稱為工業(yè)4.0。
自20世紀(jì)60年代計算機(jī)在紙機(jī)上開始應(yīng)用以來,新的自動化系統(tǒng)正在將工藝控制、質(zhì)量管控和供應(yīng)鏈管理整合到一個自動化的協(xié)調(diào)系統(tǒng)中,以降低成本,并且可以讓大型生產(chǎn)線運(yùn)行得像那些小的生產(chǎn)線一樣靈活。采用新的在線傳感器實時監(jiān)測產(chǎn)品屬性,將使那些規(guī)模更大、車速更高的紙機(jī)的操作人員在多種特種紙產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中,控制更加精確。
這一趨勢的一個很好的例子是在流漿箱安裝在線橫幅定量分析系統(tǒng)。流漿箱唇板要盡可能保持筆直,對于小范圍內(nèi)過高的定量,可通過在狹窄區(qū)域內(nèi)噴水來稀釋過量的纖維。這是最終用于流漿箱纖維質(zhì)量分布的可靠的控制系統(tǒng),它與新的高分辨率紙頁掃描系統(tǒng)的精確性相匹配,調(diào)節(jié)薄頁紙的橫向定量差。
伸性紙技術(shù)
伸性紙最初由歐洲Gruppo di X公司開發(fā),并在瑞典Innventia公司進(jìn)行了驗收測試。通過與歐洲的BillerudKorsnas公司簽訂授權(quán)協(xié)議,現(xiàn)在已能夠商業(yè)化生產(chǎn)伸性紙。采用Gruppo di X商標(biāo)的Papermorphosis工藝生產(chǎn)的模具紙,依靠機(jī)械處理可以使原紙縱向伸長率達(dá)到20%,橫向伸長率達(dá)到16%。
伸性紙是一種新的概念產(chǎn)品,旨在以天然紙張?zhí)娲芰?,與其可持續(xù)性的產(chǎn)品品牌需求相一致,尤其是一次性包裝品。伸性紙可以以卷筒供應(yīng),這樣可以在以前用于塑料的傳統(tǒng)加工線上進(jìn)行印刷、涂布或其他加工。主要的終端產(chǎn)品包括:托盤形式的包裝材料,藥品包裝,紙杯和其他液體容器,以及家具的裝飾箔。