浆粕气流成网法非织造技术应用
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浆粕气流成网法非织造技术应用
浆粕气流成网技术是以木浆纤维为主要原料通过气流成网及不同固结方法生产非织造布的一种新方法。这种方法由于使用的纤维接近造纸所用的纤维,在欧洲和日本被称为Air-laidpaper,在美国则被称之为dry-formedpaper,即我们常说的无尘纸,又可称为无水造纸或干法造纸,而国际上浆粕与造纸协会(TAPPI)和非织造布协会(INDA或EDANA)都称之为Air Laid Pulp Nonwoven 即浆粕气流成网非织造布。
这种短纤成网不同于常规的如美国蓝多公司(Randoweber)气流成网,它使用的木浆纤维原料纤维极短,可到几个毫米,而Randoweber气流成网采用3.8~4.5cm的涤纶和人造纤维等化学纤维。正由于浆粕气流成网非织造布所用的原料大部分是木浆纤维,因此具有吸水能力好、柔软性好、蓬松性好以及原料成本低的特点。此外,浆粕气流成网技术还可用乳胶、热熔纤维或其他一些能成网或固网的材料,可生产出各种不同厚薄、不同柔软度、不同吸湿性的材料,主要应用于婴儿纸尿裤、妇女卫生巾、高档桌布和揩拭布等方面。
国内外发展现状
浆粕气流成网技术主要发展地区是北美、欧洲和日本,这三个地区的总产量和消费量占世界总产量的90%,除了这三个地区以外还有南美、中东和中国。
北美的市场主要在美国和加拿大,这是世界范围内的最大市场。因为靠近木浆供应地及几个早期发展起来的生产厂,北美有9家浆粕气流成网厂,估计20条生产线,但产品还是求大于供,所以需要进口,主要集中在妇女卫生巾、揩拭布上。由于需求大促进了发展及新产品的增加。上世纪90年代是北美浆粕气流成网非织造布产量迅速增长期。
欧洲是浆粕气流成网技术的发源地,在西欧重要生产厂和几个小型公司共16条生产线,2005年产量约12万吨,德国、法国、意大利和爱尔兰已拥有这种技术。欧洲与北美形势相近,生产能力不断提高,市场需求增大,揩拭布小于北美。在欧洲,浆粕气流成网产品正在与水刺产品竞争。
亚太地区浆粕气流成网技术发展较快的主要是日本。日本有4个生产厂,不少于8条生产线,总生产能力3.5万吨,市场情况接近欧洲。日本的浆粕气流成网产品主要市场是香烟过滤嘴,另一大市场是揩拭布。
中国浆粕气流成网技术近年得到长足发展,l996年宁夏吴忠引进3000tDan—web二手设备,并首先在国内生产出产品。2001年英国BBA在天津投资建了博爱(中国)膨化芯材有限公司(天津BBA),引进了第一条浆粕气流成网生产线(M&J),2003年广西从丹麦引进Dan-web生产线。我国浆粕气流成网非织造布的企业约有40个左右,其中规模较大,生产能力超过6000吨/年规模的企业有8个,规模较小的约30个。
应用及潜在市场分析
干法成形纸因其具有吸收能力强(如胶粘型产品能吸收自身重量的8~10倍的水),透气性高,柔软性好,湿强度高,无静电(胶粘形产品),无掉毛掉粉,可压花、染色或印刷,可层压或复合,可添加多种纤维或粉末物质,而实现纸的功能化。因此,已在日常生活、医疗、装饰及服饰、汽车等方面获得了广泛的应用:
◆ 日常生活领域:干湿纸巾、餐巾、清洁用布、厕所用纸、桌布、卸妆用纸、婴儿尿布、失禁垫、超薄型卫生巾以及卫生棉、纸尿裤等;
◆ 医疗卫生领域:手术服、面罩、一次性手术床单、敷裹与包扎材料、吸湿纱巾、医护棉等;
◆ 装饰与服饰领域:衬料、鞋衬、合成革基布、服装的絮料和填料、墙布、装潢布、台布、地毯衬布等;
◆ 汽车工业领域业及其它方面:绝缘材料、涂层基布、车内壁面料(代替毛毯做绝热防潮用)等、工擦拭布、吸油吸墨和吸音材料、过滤材料(气体、空气、液体)、香烟过滤嘴、包装材料(水果或易损物)、电缆绝缘材料、禾苗生长基垫等。图1是浆粕气流成网产品应用比例。
浆粕气流成网的终端产品在扩大,主要原因是其蓬松性,强吸水性,柔软性好,另外其成本较低,经济又卫生。浆粕气流成网非织造布市场产品在未来的一段时间内发展将体现在以下方面。卫生巾、婴儿尿布将是进一步扩展,擦布类产品是第二大市场,食品包装材料、用厕所用浆粕气流成网产品又是新的市场,地板清洁布,一次性拖把是新的增长点,另外一次性卫生用品,护垫及医用材料,与皮肤接触的柔软材料,各种家用清洁产品都会有发展。
1.卫生巾、儿童尿片及成人失禁垫
用于浆粕气流成网生产的系列生活用纸在欧洲和北美等地区,由于人民的环境保护意识的提高和对健康的重视,正普遍被人们所接受。因此80%以上的消费量主要在这些地区,并以每年15%的速度增长。我国由于经济实力相对较弱,各种生活用纸普及率还比较低。
中国由于其人口和地理优势,吸引了很多的发展商和企业。从目前中国市场的形式来看,妇女卫生用品发展所需要的可支配收入远低于儿童尿片。这就是我们目前在中国妇女卫生市场渗透率为40%,而儿童尿片仅为1%的原因。而在我国11~55岁妇女的人数约3.4亿,2.5岁以下儿童的人数约0.65亿,65岁以上的人数约达0.5亿,数据表明了我国该类产品在妇女卫生巾、儿童尿片及成人失禁垫具有非常巨大市场潜力。
2.擦拭布
据统计数据显示,非织造居家清洁擦布去年在美国销售额已达到13亿美元,占北美擦布市场的近半壁江山。INDA研究和统计主管IanButler称,非织造居家擦布销售上升的势头得益于新款地板清洁擦布、抗菌擦布、抛光擦布以及各式新产品的推出,非织造居家擦布因此被推上了市场销售第一的位置。据INDA对居家清洁擦布市场的分析显示,地板清洁擦布占据了50%的擦布市场份额,而消毒硬面擦布的强势发展亦是一大看点,该类擦布的市场销售额预计到2010年将超过5亿美元。
3.食品包装材料
最近用于食品包装产品的成功开发又展现了一个新的应用领域。据专家分析,进入21世纪以来,用于食品包装产品的产量已增长了10倍,特别是过去为多层层压纸材和吸液性垫材方面更为突出。气流成网生产技术对于超吸材料可有效地用于食品包装,为市场提供新产品,是一个理想的推动因素。据调研公司Freedonia最近研究表明,预计美国用于食品的包装材料需求量将以年增长率4%的速度递增,到2008年销售额将达到76亿美元。虽然这不会都是气流成网材料,但它将始终占着其中的较大份额。
4.农业用种子保湿
产品向复合方向发展
非织造布的成网技术和固结技术不断地互相交叉、互相渗透,使非织造布的产品更加丰富多彩,技术水平不断提高。浆粕气流成网产品向复合化的方向发展也是一种必然趋势。一个含有2~3层或多层三明治结构的产品使我们可以利用不同性能的优点,如:强力、蓬松性、柔软性、吸水能力等或更多其它的选择,优化产品性能。
气流成网复合产品可以方便地在气流成网设备上采用多成形头完成,各组成形头可以独立地混有多种新纤维,新材料,特别是功能性的纤维和材料,使之赋予各层以不同的功能,然后几层同时一次固结.复合产品能显著改善性能的应变性,成本合理,表面涂层可控,并可添加活性化学剂。
下面结合几个实例来说明。
1.湿巾、擦拭布
我国湿巾大都是由100%胶合或者热合的浆粕气流成网做成。这类产品由于含有胶粘剂存在对人体健康多少有一定的危害;此外,作为擦拭布用时,短的木浆纤维易出现掉毛现象。
目前,很多的擦拭布都采用梳理网-浆粕气流成网-梳理网(CAC)制作,丹威开发了新的气流成网设备,复合产品的表层采用梳理网,内层采用吸水性好的木浆纤维,然后用水刺来增加产品强力。
另外一种复合产品将在未来市场占有较大份额的是纺粘-浆粕气流成网-纺粘,即SAS。SAS相对于CAC的技术优势,主要在于生产速度和生产效率。纺粘和气流成网两种技术的生产速度和效率非常接近, SAS 生产线上可获得很高的产量及独特的产品均匀度,因此SAS(纺粘-气流成网-纺粘)生产线是一种非常有效的