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中國雙組分紡粘法非織造布技術發展現狀

發布日期:2019-07-03 點擊數:87

中國產業用紡織品行業協會紡粘法非織造布分會 

高級顧問  司徒元舜   邵陽

 

.雙組分紡粘法非織造布技術沿革

早在半個世紀前,雙組分紡絲技術、也就是復合纖維技術已在中國出現,至今已較為成熟了。雙組分紡粘法非織造布技術是基于復合纖維技術發展起來的,十三年前才出現在中國市場。但在2015`以前,發展緩慢,與國外先進水平比較,在技術裝備水平、工藝水平,產品的質量等方面仍存在較大的差距。

國內的科研機構,東華大學、天津工業大學等大專院校一直都在進行雙組分技術的研究、開發工作。經過上海合成纖維研究所的實用性開發研究,終于在2003年成功生產出“皮芯”型紡粘非織造布,并注冊了發明專利,首開我國雙組分紡粘非織造技術的先河,但當時并沒有引起市場關注。

在第一條紡粘法非織造布生產線投產二十年后,我國從美國諾信公司(Nordson)引進了一條S2XS2型雙組分紡粘生產線,在2007年生產出了“皮芯”型雙組分紡粘非織造布,這是中國雙組分紡粘技術的一個重要發展節點。

因為我國此后的雙組分非織造布技術發展過程,或多、或少都與這條使用美國希爾斯公司(Hills)雙組分技術的生產線有關聯。目前不少國內制造和引進的生產線,其核心技術仍使用希爾斯公司的雙組分技術。

隨著我國衛生制品行業的快速發展,對材料的觸感要求也越來越高,雖然在降低纖維細度、應用改性技術等措施改善了傳統紡粘產品的質量,但仍無法具備熱風非織造布、水刺非織造布的蓬松性和觸感,除了價格較低這個特點外,在中、高端產品領域的競爭優勢已不明顯。

借鑒熱風布使用雙組分短纖維原料這個特點,浙江、福建、江蘇等地有企業開始研發雙組分紡粘設備,陸續有企業從國外引進了成套的雙組分生產線,促進了雙組分紡粘技術的創新活動。經過十年多時間的探索,國產設備的水平,產品的質量也有了長足的進步。

目前,雙組分紡粘非織造材料的應用范圍迅速拓展,開始在衛生、醫療制品材料,擦拭布、過濾材料、革基布、美容面膜、新能源、汽車內飾、地毯基布、墻紙、地面產品材料產業用紡織品領域使用

二.雙組分非織造布的定義

1.復合纖維與非織造布

“雙(多)組分纖維”的定義:是由兩種、或兩種以上的聚合物,或具有不同性質的同一種聚合物組成的纖維,當這些聚合物熔體從同一個噴絲孔噴出后,每一種聚合物在纖維中是按一定規律和比例分布的,且纖維的任意橫截面都具有相同的形態,這種纖維也叫“復合纖維”,其生產工藝稱為“復合紡絲”。

利用復合纖維的三維立體卷曲特性,可以用來制造結構蓬松、觸感良好的非織造布。圖1為常見的一些復合纖維截面形狀。

當纖網中的所有纖維都是由同一種(或多種)復合纖維組成時,這種非織造布產品就是雙(多)組分紡粘法非織造布。其重要特征是由雙組分的“纖維網”都是由“雙組分纖維”構成。

1   各種典型的雙組分纖維

目前,業內對雙組分非織造產品的定義模糊,這既有對雙組分技術的誤解、也受行業分類習慣的影響、還有商業炒作等方面的因素,包括圖1的一些纖維品類也是這樣。目前國內稱為“雙組分非織造布” 的產品有如下幾類:

2.“雙組分”紡粘法非織造布

雙組分紡粘法非織造布有兩個特征:一個是應用復合紡絲工藝,另一個是纖網中的所有纖維都是雙組分纖維。

2   國內雙組分紡粘非織造布常用的三種纖維截面

雙組分纖維有很多種截面結構,“皮芯”型(Sheath/Core,簡寫S/C)、“并列”型(Side by Side,簡寫S/S)、“裂片”型(Segment Pie,簡寫SP)是目前在雙組分紡粘非織造布中常用的三種纖維。

3.“混纖型”雙組分紡粘法非織造布

“混纖型“雙組分紡粘法非織造布的主要特征是:非織造布纖網是多種不同纖維的混雜體,而且所有纖維都是直接用熔體紡絲工藝生產出來的。

不同性狀的纖維包括:組分結構不同纖維(單組分、雙組分),不同截面形狀纖維,不同細度纖維,不同顏色纖維,或其相互組合等。如:有顏色的雙組分纖維,有顏色的異形截面雙組分纖維等。

當用類似復合紡絲系統配置的設備生產時,不同組分的聚合物熔體進入紡絲組件后,如果沒有任何交集、接觸,而是經各自的通道、分別從不同的噴絲孔噴出,這時纖網中的所有纖維都是單組分的。

由于這類型產品的纖網僅是各種單組分纖維混合體,而沒有任何“雙組分纖維”,故被稱為“混纖型雙成分非織造布”,但在市場上也稱“雙組分”紡粘產品。2014,山東省有企業從德國引進了一條這樣的S2S2型生產線。

4.“插纖型”雙成分熔噴非織造布

另一種是“插纖型”雙成分非織造布,其特征是:纖網中有的纖維是用熔體紡絲成網工藝生產的,而另一種則是成品纖維。

如在生產熔噴法非織造保暖材料時,會按比例將成品的PET短纖維添加入熔噴纖網中,成為PP熔噴纖維與PET短纖維的混合體。業內稱這種工藝叫“插纖”或“混棉”。

這種“混纖”型產品沒有任何“雙組分纖維”,因此,并不是嚴格意義的雙組分產品,但在市場仍以“雙組分”相稱。

5.“共混紡絲”是常用的紡粘法紡絲工藝

“共混紡絲”就是將兩種聚合物共同混合后熔融紡絲,其中一個組分的聚合物以“島”的形式,隨機分散于另一組分聚合物、即“海”中,形成“不定島”形式的纖維。這種工藝就是常規的紡粘法紡絲工藝。

如在生產衛生制品材料時,會在PP紡粘原料中加入PP熔噴原料或PE原料;在生產彈性紡粘布時,會在丙烯基彈性體原料中加入聚丙烯進行共混紡絲,都會產生這種纖維。

這是利用“不定島”復合纖維獲取超細纖維的一種工藝,因此還須在后續加工中把“海”去掉,留下“島”纖維。但在紡粘法非織造布生產過程中,不存在這種“減量”處理過程,而是直接將纖網固結成布,習慣上仍認為是普通的紡粘產品。

三.雙組分紡粘法非織造布生產設備

1.雙組分紡粘法非織造布工藝與生產流程

3   雙組分紡粘法非織造布基本流程

雙組分紡絲系統仍采用“復合紡絲”工藝,生產流程與通常的紡粘工藝類似(圖3),所不同的僅是每一個組分要配套獨立的熔體制備系統,而共用同一紡絲箱體及紡絲組件。

由于不同組分聚合物的特性不同,熔體制備系統的性能也不一樣。其差異主要是:熔體的最大擠出量,原料是否需要干燥處理,螺桿擠壓機的結構參數、過濾器的通過能力,紡絲泵的排量大小等。

兩種(或多種)聚合物熔體分別進入同一紡絲組件、按預定規律和比例分配、然后從同一個噴絲孔噴出,成為有特定結構的復合纖維。

與普通紡絲系統的最大差異在于紡絲組件內的熔體分配,普通紡絲系統只有一塊分配板,而根據纖維截面的形狀,雙組分紡絲組件內的分配板可以是三塊,四塊,五塊或更多。因此,其結構要比一般分配板復雜,這是雙組分組件的技術核心。

2.雙組分紡粘法非織造布對聚合物原料的要求

在雙組分紡絲工藝中使用的聚合物原料,首先必須是熱熔性成纖聚合物,其次應具備滿足雙組分紡絲工藝和產品質量要求的特性,既要考慮聚合物的熔融溫度等熱力特性,還要考慮各組分聚合物熔體間的相容性,如粘度、表面張力等流變性能,以便在紡絲系統中加工形成理想的纖維。

四.雙組分紡粘生產線的纖維牽伸與纖網固結技術

1.紡絲牽伸技術

根據聚合物對紡絲速度的要求,來選擇不同的紡絲牽伸技術。

寬狹縫低壓牽伸技術的最高紡絲速度約在4000m/min左右,適用于加工烯烴類、對紡絲速度要求不高的聚合物,這種工藝僅使用一塊大的噴絲板(俗稱“大板”),產品有較好的均勻度,能耗較低,設備已基本國產化,是目前加工PPPE等原料的主流機型。

管式牽伸技術的紡絲速度可達到4500m/min,主要用于紡制聚酯類聚合物,使用多塊小的噴絲板(俗稱“小板”),可靈活組合為不同的幅寬規格、產品的MD/CD性能差異較小,能耗稍高,設備已全部國產化,是國內加工聚酯類原料的主流機型。

寬狹縫正壓牽伸技術的紡絲速度可高于4500m/min,可滿足各種聚合物的加工要求,紡絲箱僅配置一塊“大板”,產品的均勻度優于管式牽伸工藝,生產小定量產品時,產品的MD/CD差異較大,能耗也最高,牽伸器的制造要求高,目前主要從國外引進。

2.纖網的固結方式

纖網的固結方式與纖網的規格、產品的應用領域有關,熱軋固結工藝是普遍應用的加工工藝,運行速度和生產效率最高。但經過軋輥的高溫、高壓加工后,產品的蓬松度、觸感就不如熱風布。早期制造的雙組分紡粘生產線大多應用熱軋固結工藝,目前仍是生產衛生、醫療制品材料的主要工藝。

熱風固結工藝僅適用于雙組分紡粘纖網,可保持產品的最大蓬松性,是制造高蓬松產品的首選工藝,但生產線的運行速度比熱軋工藝慢,能耗也較高。目前,一些新型雙組分紡粘生產線已配置熱風固結設備。

水刺固結主要用于分裂型雙組分纖維的“開纖”和纖網固結,系統結構復雜,烘燥產品消耗能量多。這種材料主要用于革基布,過濾材料,美容面膜,家紡制品等領域。

針刺固結,速度最慢,能耗最低,主要用于生產地面制品材料等。

3.國外的雙組分非織造布技術

國外的雙組分紡粘非織造布技術起步較早,發展也較快,以下是幾個對我國影響較大的相關信息:

德國科德寶(Freudenberg)公司在2004年展示了商業名稱為“Evolon”的新產品—橘瓣型雙組分紡粘水刺非織造布,其手感柔軟、懸垂性,服用性良好,被認為是非織造布制品由一次性“用即棄”產品向長效、可重復使用產品過渡的里程碑事件,對全球雙組分紡粘市場產生了深遠的影響。

美國希爾斯(Hills)公司的復合纖維技術在1994年已進入中國,國內有44.4%的生產線都是應用希爾斯的紡絲技術,使用其制造的紡絲組件、紡絲箱體。有的生產線還使用了包括冷卻側吹風,寬狹縫正壓牽伸器等在內的整個紡絲塔樓設備,生產皮芯型,并列型,分裂型雙組分紡粘非織造材料。

希爾斯公司在2014年推出了一種截面結構介于S/C型和S/S型之間的特殊形狀雙組分纖維,及使用熱風固結的蓬松型紡粘法產品。

2005年,美國諾信公司向浙江紹興提供了一條3.2m幅寬的S2XS2皮心型雙組分生產線,這是當時國內引進的第一條雙組分紡粘法非織造布設備,其技術也隨著企業人員的流動而進入了社會。

紐馬格(Neumage)公司較早生產出了PE/PP皮芯型雙組分紡粘非織造布。在2014年向中國提供了2.7m幅寬的國內第一條“混纖”型S2S2生產線。還有一條紐馬格制造的7.0m幅寬“皮芯型”S2XMS2生產線在施工中,計劃在2019年下半年投入運行。

德國萊芬豪舍公司Reifenhauser)與美國希爾斯公司是戰略合作伙伴,其紡絲系統使用希爾斯的雙組分技術。在2014年,2018年,2019年,萊芬公司向中國提供了三條大型雙組分生產線,可生產“皮芯型”,“并列型”及高蓬松(High Loft)型產品。

五.中國的雙組分紡粘法非織造布技術現狀

1.雙組分紡粘法非織造布產業規模

經過近二十年的發展,全國約有二十四家企業共擁有二十七條雙組分紡粘法生產線,全部投產后,每年可形成17.2萬噸產能。

國內的雙組分紡粘法非織造布設備有三個來源:一是企業自行研發;二是由國內設備制造商提供;三是成套設備從國外引進。雖然前兩種可能會配置有引進的核心設備,但三種設備中,總體性能仍以同類型引進的成套設備技術水平最高,產品質量最好,生產能力最大。

2.雙組分紡粘法非織造布生產線統計

國內雙組分紡粘法非織造布生產線使用的原料有:PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PET(聚酯)、PA(聚酰胺)、PLA(聚乳酸)等,及其熱力學特性不同的改性原料,如CoPPCoPECoPETCoPA等。

國內的雙組分非織造布生產線現有八個機型:S2S3S2S2, SSS2S2S2S2, S2MS,S2XMS2S2S2MMS2。(注:Sn中的數字n表示組分數,2表示雙組分,3表示三組分)。

其中有引進雙組分(含“混纖型”)生產線六條,占生產線總數量的22.20%,合計產能9.45萬噸,平均單線產能為1.575萬噸。

1 雙組分紡粘生產線分類

纖維結構

S/C

S/S

SP

三組分

混纖型

合計

生產線數量(條)

9

9

7

1

1

27

占比(%

33.3

33.3

25.9

3.7

3.7

100%

注:S/CS/S多功能型生產線統一計入“S/S”型

其中有九條生產線正在建設中,預計將在2019年底形成生產能力。其中有雙組分皮芯型有四條、占在建項目的44.4%;雙組分并列型有兩條、占36.3%;雙組分裂片型有兩條、占18.2%;三組分裂片型有一條、占11.1%

生產線的幅寬有:0.60.81.61.82.42.73.23.64.24.5,5.07.0米共十二個規格,其中有的是小幅寬試驗型設備。

2 中國雙組分紡粘生產線的幅寬統計分析

幅寬范圍(m

≤1.0

1.6/1.8

2.2/2.7

3.0/3.6

4.2/5.2

7.0

生產線數量(條)

3

9

4

7

3

1

占比(%

11.1

33.3

14.8

25.9

11.1

3.7

3.大型生產線簡介

預計到2019年年底,國內共有六條大型生產線在運行,這將形成雙組分紡粘產品的骨干生產能力,其中包括:

湖北仙桃在2014年引進的萊芬RF43.2m幅寬S2S2MMS2皮芯/并列型生產線;2018年投產的萊芬RF44.2m幅寬并列/皮芯型S2S2S2生產線;

2014,山東從紐馬格引進的2.7m幅寬S2S2混纖型生產線;

    大連華陽公司建造中的4.5m幅寬皮芯型熱風生產線(兩步法);

    江蘇嘉興建造中的5.2m幅寬的皮芯型熱風生產線(兩步法);

    佛山南海建造中的萊芬RF53.2m幅寬的S2S2S2并列型多功能雙組分生產線;

佛山南海建造中的、由紐馬格制造的7m幅寬S2XMS2皮芯型雙組分生產線。

4.國內的設備制造企業概況

國內有多于13個企業、或個人從事雙組分紡粘設備制造工作。

2003年,上海合成纖維研究所在經過改造的意大利NWT設備上成功生產出幅寬3m的皮芯型雙組分紡粘布。2007年又與上海太平洋集團合作研制的3.2m幅寬、使用“大板”長狹縫工藝的雙組分生產線,生產了PE/PET雙組分紡粘布。

2008年,在紡粘分會的倡導和組織下,大連華綸無紡設備工程有限公司與江西吉安三江超纖公司等單位合作,研制了國內第一條1.6m幅寬中空橘瓣型雙組分紡粘水刺生產線、在2010年通過了鑒定驗收,并注冊了專利。

此后華倫公司又為江西吉安、河北廊坊(設備現已轉移)、徽滁州、河南焦作、河北巨鹿、山東濟南等地企業提供了多條雙組分生產線。

2013年,浙江紹興普盛新材料有限公司采用日本進口的紡絲組件,研制了一條1.6m幅寬的皮芯型雙組分紡粘線。

2013年,浙江溫州朝隆公司制造的一條3.2m幅寬紡粘生產線,使用PEPPPETCoPETPPT等原料,配套熱軋和熱風兩種固結設備,生產出皮芯型、并列型紡粘產品。

20193月,朝隆公司的雙組分紡粘生產線項目,通過了中產協組織的科技成果鑒定, 已獲授權發明專利1項,實用新型專利12項。

2015年,福建廈門東澤工貿公司自行研制了一條1.6m幅寬的皮芯型雙組分紡粘線。

2015,邵陽紡機公司為福建企業制造了一條0.6m幅寬的并列型S2S2紡粘實驗線。2017年又合作研制一條柔性化、智能化、模塊化的 3.6m幅寬的并列型S2S2紡粘非織造布生產線。

邵陽紡機公司正在山東肥城安裝一條1.8m幅寬的分裂型S3紡粘非織造布生產線,即將于2019年上半年投產,這是全球為數不多的三組分紡粘設備。

201811月初,北京宏大研究院發布消息,稱自行設計制造的1.6m幅寬S2S2紡粘法生產線已在國外客戶投產,可生產PE/CoPE皮芯型和并列型雙組分紡粘非織造布。

201811月中旬,山東斯維特新材料科技有限公司與青島大學合作,研發的2.4m幅寬、并列型S2紡粘法非織造布生產線在煙臺萊州市試車成功。

江蘇常州金博興公司近年已進入雙組技術領域,向廣東用戶提供了兩條雙組分生產線,其中一條已在2019年初進行試生產。

大連華陽公司有一條4.5m幅寬的粗旦皮芯型熱風生產線正在建造中,大連地區還有企業在進行雙組分紡粘熱軋,紡粘針刺設備的研發工作。

在開發雙組分紡粘技術的過程中,不少企業在設備國產化、優化工藝、降低纖維細度、改進產品均勻度等方面做了大量工作,并取得了不俗的成果,推動了雙組分紡粘技術發展。

.國內近階段并列型雙組分技術發展動態

早期理論認為熱軋溫度是影響產品觸感的主要因素,使用PE皮層時,熱軋溫度可以比PP降低幾十度,因而會具有比單組分PP產品更好的觸感,而熱風布就是用皮芯型纖維制造的。在這種觀點導向下,2015年前制造、或引進的雙組分生產線,除了分裂型產品外,其余均為皮芯型。

并列型雙組分纖維比皮芯型具有更好的自卷曲特性,加上紡粘纖維是連續纖維,不存在短纖熱風布“毛頭”對皮膚的刺激,親膚性更接近天然纖維。具有更高蓬松性、柔軟度和觸感的“并列型”雙組分紡粘布也就應運而生,進入了衛生制品材料的中、高端市場。

技術創新是發展趨勢,淘汰落后產能也是發展的必然。雙組分紡粘法非織造布有很廣泛的應用領域,開發差異化的、有特色的、甚至是定制的個性化產品,才能體現企業的特色。因此,要走高質量發展道路,避免在進行供給側改革的同時,產生新的結構性產能過剩。

如有的企業就利用雙組分紡絲技術,使用“管式牽伸”工藝制備連續的粗旦(815d)長絲后,再經過長絲退卷、鋪網、固結成非織造布,這種產品主要用于過濾領域。

3各種雙組分紡粘法非織造布產能

纖維截面結構

S/C

S/S

SP

SP三組分

混纖型

合計

生產能力(t

70500

78000

15000

1000

7500

172000

占比(%

41.0

45.4

8.7

0.6

4.4

100

根據2019年初對各地在建的雙組分生產線項目統計,纖維截面結構并沒有擁擠在并列型這條“獨木橋”上,這是市場的理性選擇,在這批生產線投產后,S/CS/S兩類型產品將成為主流(表3)。

.我國雙組分紡粘非織造布技術水平

國內已經投產、或在建的、較有代表性的雙組分紡粘項目有:

2015年,中國的第一條萊芬RF4S2S2MMS2型生產線在湖北仙桃投入運行。

2015年,紐馬格的2.7m幅寬S2S2混纖型生產線在山東肥城投產。

2018年底,中國的第一條多用途萊芬RF4S2S2S2型生產線在湖北仙桃投入運行。

中國的第一條,也是全球第一條實現商業化生產的裂片型S3三組分紡粘生產線,將于2019年中期在山東肥城投入運行。

代表全球最高技術水平的一條萊芬RF5S2S2S2雙組分紡粘生產線正在建設中,有望在2019年年底在廣東南海投入運行。

德國紐馬格公司制造的7m幅寬(全球最大的“大板”線)S2XMS2雙組分生產線正在廣東南海建設中,計劃在2019年年底投入運行。

從設備的技術水平來看,中國的雙組分紡粘非織造布技術裝備與國外先進水平是處于同步、甚至領先狀態。然而由于受相關資源、特別是專業的工藝技術人員水平和數量的制約,如何用好、發揮好這些設備的優勢,仍需假以時日。

中國目前的雙組分紡粘非織造布生產能力已達到了17.2萬噸,而且品類也較豐富,這在全球也是處于領先位置的。但除了部分技術水平較高的引進生產線外,很多生產線還是小幅寬的試驗性“獨苗”,有待進一步完善、提高。

近階段有多個單位正在洽談引進成套的雙組分試驗線,這對改變目前國內一些高等院校、企業僅用一些由非專業廠家制造的“試驗線”進行教育、科研活動這一局面有重大作用。

熔噴與紡粘復合是非織造技術的重要發展趨勢,盡管雙組分紡粘技術已取得長足進步,國內也不乏關于雙組分熔噴技術的報道,但至今還沒有雙組分熔噴系統的實用信息。包括引進的雙組分SMS生產線,其熔噴系統仍是單組分的,而國外在十幾年前,就有雙組分熔噴法非織造布生產線了。

我國在雙組分紡粘領域與美、日、德等國家的差距,主要體現在自主技術開發能力,產品的品牌知名度等方面。

八.中國雙組分紡粘非織造布技術的主要短板

1.人才資源稀缺

雖然雙組分紡絲技術已趨成熟,但熟悉雙組分紡粘非織造布技術的人員稀缺。目前,最管用的是一些從雙組分紡粘企業出來的工藝人員,其次是熟悉復合紡絲工藝的原化纖行業員工,一些剛離開學校的畢業生,仍需幾年歷練方能承擔大任。

如有的新生產線僅購置了部分外國設備,也需要外國的技術人員到場進行調試、或做工藝指導、開車,這樣做在商業上并無不妥,但反映了我們的技術自信程度,遑論技術開發創新了。

專業人才稀缺,流動性大,流動周期短,增加了保護知識產權的難度,導致難于組織一個穩定的技術團隊,影響了技術的應用和開發工作。一些企業通過走“產、學、研”道路,緩解了這些矛盾。

為應對雙組分紡粘產品快速發展的市場要求,紡粘分會已在2019年一月份舉辦了一個行業性的雙組分技術專題座談會,正策劃在今年再舉辦一期專題的雙組分紡粘技術培訓班。

2.沒有原創知識產權、缺乏核心技術設備

在雙組分紡粘非織造布技術領域,我國從無到有,而且在設備水平、產業規模等方面,已處于較好的水平,這是廣大從業人員“擼起袖子干”出來的成果。

由于缺乏基礎研究,缺乏高端研發手段,目前國產設備的核心技術,鮮有原創的知識產權。國內使用的大型雙組分生產線都是從國外引進的,仍要借鑒國外的工藝技術,使用授權生產的專利產品。這種情況注定了短期內難于獲得超越性的創新成果。

在這個發展過程中,我國目前一直是處于“跟跑”態勢,既未“跨越”,更不是“領跑”,眼前的任務是要腳踏實地追趕先進水平,而非分心去追逐玄虛的“世界先進水平”光環。

國外的復合纖維截面形態設計已達到“只有想不到的、沒有做不到”的水平,能制造任何截面結構的產品,三組分、四組分纖維也取得了突破,一直處于引領技術發展的位置。

為了提高設備的系統性和完整性,提高項目的成功率,適當利用國外現有成果也是有利于技術發展的。目前國內建造的不少雙組分紡絲系統中,紡絲箱體,紡絲組件,寬狹縫正壓牽伸器等核心設備,甚至連冷卻側吹風裝置仍要從外國引進。

這些都是在起步階段不得已而為之的方法,不必拘泥于追求表面的“國產化”。但對于一些常用的設備,如果國產設備無法取得突破,長此以往將成為了制約行業發展的瓶頸。

雖然國內不少企業在進行開發、研制,但與外國產品仍有不少差距。目前大部分國內設備制造商能做的,就是整合不同資源,圍繞這些核心設備,優化、適配外圍的通用設備。

3.生產線的規模小,技術含量低

我國的雙組分紡粘非織造布生產能力,僅六條引進生產線就占了54.9%。國產生產線多為小幅寬設備,幅寬≤1.8m的生產線占了總數的44.4%,平均單線產能僅0.369萬噸,僅為引進生產線的23.4%

在生產差異化產品時,小生產線有較大的靈活性,但很難適應大批量生產的要求,生產成本較高的短板就較突出,影響了產品的競爭力,這也是目前一些企業要面對的一個課題。

九.雙組分紡粘非織造布的市場預期

1.在衛生、醫療制品領域的用量處于增長狀態

雙組分技術及雙組分非織造布產品的出現有其市場背景,例如在2003年以前,衛生制品材料均以熱風布為主,但當紡粘布解決了“親水”技術后,特別在產品的柔軟性、爽滑性等取得突破后,加上具有價格優勢,經過一兩年時間便成為衛材市場的主流材料。

雖然熱風布、水刺布以其蓬松性和良好的觸感,在高端衛生制品市場被追捧,獲得了一個快速發展的機遇,擠占了紡粘布的生存空間,但受制于其總生產能力及產品價格兩個因素,還是難于動搖紡粘產品的主流地位的。

雙組分紡黏產品具有與熱風布相近蓬松性和觸感,而生產效率比熱風布更高、生產成本又比熱風布更低,受原料性能制約較少,特別是能生產用熱風工藝無法生產的低定量(g/m2)規格產品,具有突出的競爭優勢。

雙組分紡粘非織造布已迅速獲得了市場的認可,呈現出旺盛的發展勢頭,近幾年新建的雙組分非織造布生產線、特別是大型生產線的數量有了快速增長,這是雙組分材料市場發展的好勢頭。

2.多種非織造布材料將長期并存

每一種技術、材料都有其應用領域及壽命期,新技術、新材料的出現,必然會對市場產生沖擊。創新設備能生產舊設備不能生產的產品,這是一個重要的技術優勢,但并非會完全取代其他產品,成為現用產品的終結者。

中國的市場很大,中、高端衛生制品需求旺盛,細分的市場還會給老設備提供一定的生存空間。例如:當人們不遺余力開發3S4S型紡粘產品時,目前仍有大量的2S型材料供應市場。

萊芬公司最新的RF5技術已問世兩年了,而十七年前開發的RF4技術還大行其道,甚至早在1995年已出現的RF3設備仍得到應用,其關鍵在于要根據設備的特點、做好產品的市場定位。

早期的衛生制品材料是熱風布的一統天下,但紡粘布仍可以很大分額分享這個市場,并在普通紡粘產品柔軟化技術方面,取得令世人矚目的成果,在衛生制品材料領域呈現了強勁的生存能力。

雖然近年熱風布市場份額得到異常的擴張,連價格較高的水刺布也加入競爭,擠壓紡粘布的市場空間。但目前熱風布的總產能僅為紡粘布的九分之一左右,龐大的市場需求,仍足以讓各種材料分庭抗禮。

“并列型”雙組分產品具有更好的蓬松性和觸感,完全可以與熱風布、水刺布分享中、高端市場。因此,一些大型企業、及跨國企業也看到了其中的商機,近兩年引進了并列,或并列、皮芯多用途的大型生產線,國產的并列型生產線也明顯增多。

而并列型產品的出現,也會促進皮芯型產品的技術創新。如采用偏心皮芯、熱風固結的產品,同樣可具有三維自卷曲特性,也有很好的蓬松度。

由于雙組分設備購置費用高,不良品不宜回收、原料價格也較高,合格品率低,有的產品或機型的能耗較大,提高了雙組分非織造布的生產成本,增加了進入中端、特別是低端市場的難度。

目前雙組分紡粘材料的產能僅占紡粘產品總產能的4%左右,近乎“微不足道”。因此,在很長一段時間內不具備全面覆蓋、替代普通紡粘產品的條件,這就為普通的紡粘產品提供了生存空間,不存在雙組分產品“一枝獨秀”的局面。

每一種產品都有其特色和不可替代性,在廣闊的產業用品領域,用不同技術生產的材料是可以“迭代”共存的。普通的紡粘布,雙組分紡粘布,熱風布,水刺布等將會在市場上長期共存。

.編后話

1.我國的雙組分紡粘技術正處于成長、發展階段

我國的雙組分紡粘非織造布技術實現了從無到有,從小到大的發展, 機型眾多,產能很大。目前約有十三家企業(或個人)從事雙組分紡粘設備制造,二十四家企業生產雙組分紡粘產品,這些都是體現“萬眾創新”可喜的成果。

與國外先進技術相比,仍有不小差距,不少項目的成果基本是依托外國核心技術、設備取得的,總體還是處于“跟跑”的初級發展階段,既不能妄自菲薄、也不要妄自尊大。需要心無旁騖地去學習、探索,研究未知領域,縮小與世界先進水平的差距。

2.加強人才培養工作

非織造布行業從業人員的技術素養、專業理論水平、受教育培訓的程度普遍不如以前的化纖行業。在雙組分非織造布領域,特別需要掌握高分子材料知識、又要懂紡絲工藝、熟悉非織造布技術的復合型技術人才。

目前,不少企業的主要技術人員缺乏雙組分紡粘技術從業經歷,生產工藝積淀不足,加上設備選型、制造方面的一些缺陷,導致了一些項目的安裝、調試過程漫長,長期未能形成生產能力。

如果不能提高生產線的利用率和產品合格率,必將提高產品的生產成本,抵減了雙組分產品的市場競爭能力,這是一些企業正在面對的難題,除了原料和設備因素外,人的因素就是最重要的了。

3.加強核心設備的技術創新工作

國內一直有企業在進行雙組分技術的創新工作,研制系統中的核心設備,但要全面取代進口設備仍差強人意。這是一個影響雙組份紡粘技術發展主動權的關鍵問題,如果長期受限于他人,只能圍繞別人的設備當“裝配工”,就很難有原始的創新。

不同工藝對產品的能耗、也就是生產成本的影響很大。以生產PE/PP紡粘熱軋衛生制品材料為例,在有條件選擇紡絲牽伸工藝時,要盡量采用能耗較小的“寬狹縫低壓牽伸”工藝、而不要選擇“寬狹縫正壓牽伸”工藝,后者的產品能耗可能是前者的二~三倍!最差的可能≥2000kWh/t,僅能耗這一項、每噸產品就增加成本近1000元。

纖網固結工藝對產品的質量影響極大,對產品的用途、附加值也會有很大影響。產品采用熱風固結的能耗可能是熱軋固結的1.31.5倍;而用水刺固結則會更多,將嚴重影響產品的競爭能力。因此,在設備選型階段,就要充分考慮這些事關產品生存的問題。

4.關注知識產權保護

我國在雙組分紡粘非織造布領域起步較晚,發展過程中難免存在以各種形式接觸國內、外企業注冊專利的機會。要敬畏、尊重知識產權,遵守相關的競業限制協議,不要授人“學術不端”的把柄。在目前復雜多變的國際貿易環境下,為行業健康發展提供更多的正能量。

                               (來源:2019年會員大會交流資料)

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