將對(duì)特種紙市場(chǎng)產(chǎn)生重大影響的幾項(xiàng)新技術(shù)

石瑜

在Smithers Pira最新的研究報(bào)告中，列舉了4項(xiàng)新技術(shù)，這些技術(shù)預(yù)計(jì)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(huì)開發(fā)出新的產(chǎn)品。

Smithers Pira在其最新出版的市場(chǎng)報(bào)告《未來至2022年特種紙市場(chǎng)發(fā)展展望》中，對(duì)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(bào)告涉及的紙種既包含市場(chǎng)容量比較大的如軟包裝紙和標(biāo)簽紙等產(chǎn)品，同時(shí)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(chǎng)報(bào)告顯示，2017年全球特種紙消耗量為2416萬t；預(yù)計(jì)未來10年，特種紙市場(chǎng)將以年均2.2%的增長(zhǎng)率穩(wěn)定增長(zhǎng)，到2022年，特種紙消耗量將達(dá)2698萬t。

美國(guó)特種紙市場(chǎng)

美國(guó)無疑是西半球特種紙需求量最大的國(guó)家。2017年美國(guó)特種紙消費(fèi)量占美洲地區(qū)的64%，占全球特種紙總消費(fèi)量的16%以上。預(yù)計(jì)未來5年，美國(guó)特種紙市場(chǎng)需求量仍將持續(xù)增長(zhǎng)，但增速比一些欠發(fā)達(dá)市場(chǎng)如巴西要慢些。未來5年間，中國(guó)將取代美國(guó)，成為全球特種紙需求量最大的國(guó)家。

由于互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，美國(guó)印刷書寫紙市場(chǎng)需求量急劇下降，并且繼續(xù)重塑美國(guó)造紙行業(yè)的格局。對(duì)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(duì)來自于聚合物替代材料的更廣泛的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，表現(xiàn)出了良好的應(yīng)變力。

與此同時(shí)，造紙行業(yè)的整合趨勢(shì)仍在繼續(xù)，并把這一趨勢(shì)傳導(dǎo)至特種紙領(lǐng)域。

幾項(xiàng)將對(duì)特種紙市場(chǎng)產(chǎn)生重大影響的新技術(shù)

作為一個(gè)多樣化、高附加值的領(lǐng)域，特種紙市場(chǎng)為創(chuàng)新技術(shù)的初步應(yīng)用提供了一個(gè)強(qiáng)有力的平臺(tái)，從而可以開啟新的市場(chǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率。

Smithers Pira的報(bào)告中列出了4項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，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(xiàng)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(tái)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(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于保證紙張強(qiáng)度的同時(shí)，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(gè)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(diǎn)，可以減少產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)，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(jì)保守等原因而帶來的浪費(fèi)，因?yàn)樵谝酝纳a(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(shí)，優(yōu)秀的涂布機(jī)設(shè)計(jì)能在轉(zhuǎn)換紙種時(shí)，快速更換涂料，從而，使更換紙種時(shí)浪費(fèi)的時(shí)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(chǎng)。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(gè)更重要的影響，是使其比那些仍然依賴于車速慢且勞動(dòng)密集型的紙機(jī)生產(chǎn)的特種紙更具競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)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(jì)算機(jī)在紙機(jī)上開始應(yīng)用以來，新的自動(dòng)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(gè)自動(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(shì)的一個(gè)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(duì)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(yè)掃描系統(tǒng)的精確性相匹配，調(diào)節(jié)薄頁(yè)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(yàn)收測(cè)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(zhǎng)率達(dá)到20%，橫向伸長(zhǎng)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芰希c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。