“四大技術(shù)”將打開(kāi)特種紙市場(chǎng)

Smither Pira研究機(jī)構(gòu)的一份最新報(bào)告對(duì)“泡沫成形”等4項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了研究，并提出在未來(lái)5年內(nèi)，這“四大技術(shù)”會(huì)提高特種紙產(chǎn)能，并為制造商提供啟用新產(chǎn)品的機(jī)會(huì)。

Smither Pira的最新市場(chǎng)研究報(bào)告“2022年特種紙發(fā)展前景”中，全面介紹了造紙行業(yè)中一個(gè)重要的組成部分——特種紙?！皥?bào)告”不僅包括應(yīng)用較為廣泛的特種紙種類，如軟包裝、標(biāo)簽紙，還包含更多的細(xì)分市場(chǎng)，如電池絕緣紙、過(guò)濾紙和防偽紙。

通過(guò)對(duì)多個(gè)財(cái)富圖的分析，Smither Pira指出2017年全球特種紙消耗量已達(dá)到2 416萬(wàn)t。在未來(lái)10年內(nèi)，消耗量還會(huì)以每年2.2%的增長(zhǎng)率持續(xù)穩(wěn)定增加，在2022年將達(dá)到2 698萬(wàn)t。

在西半球，美國(guó)的特種紙需求量毫無(wú)疑問(wèn)占主導(dǎo)地位。2017年，美國(guó)特種紙市場(chǎng)份額占到美洲的64%（按體積計(jì)算）；或恰好占全球需求量的16%以上。在未來(lái)5年內(nèi)，美國(guó)對(duì)特種紙的需求量還會(huì)繼續(xù)增加，但在不太成熟的市場(chǎng)中，尤其在巴西，增長(zhǎng)率相對(duì)來(lái)說(shuō)要慢一些。中國(guó)在未來(lái)5年會(huì)代替美國(guó)成為世界上最大的特種紙單一市場(chǎng)。

印刷書(shū)寫紙需求量的減少與互聯(lián)網(wǎng)在美國(guó)的興起有著密切的關(guān)系，而且互聯(lián)網(wǎng)仍不斷地對(duì)造紙行業(yè)進(jìn)行重塑。特種紙作為一種新興的、極具經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)得到了越來(lái)越多的關(guān)注，特別是過(guò)濾紙和電池絕緣紙，在具有大量聚合物替代品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中也表現(xiàn)出良好的彈性。

同時(shí)，造紙行業(yè)繼續(xù)保持其發(fā)展趨勢(shì)，并將這一趨勢(shì)帶入特種紙領(lǐng)域中。

作為一個(gè)多元化、高附加值的行業(yè)，特種紙市場(chǎng)為技術(shù)創(chuàng)新提供了一個(gè)強(qiáng)有力的平臺(tái)，從而開(kāi)辟了一個(gè)新的市場(chǎng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率。

Smither Pira的研究確定了以下4項(xiàng)關(guān)鍵性的技術(shù)，在2017—2022年期間，這些技術(shù)將有助于促進(jìn)特種紙領(lǐng)域在北美和其他地區(qū)的發(fā)展：（1）泡沫成形；（2）紙機(jī)的高精度控制；（3）工業(yè) 4.0；（4）可拉伸紙張。

1 泡沫成形

泡沫成形技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種造紙工藝，運(yùn)用該技術(shù)可以在紙機(jī)上生產(chǎn)具有良好勻度、松厚度和孔隙率的非織造材料。商業(yè)化的巨大成功，將會(huì)使紙機(jī)以低于目前慢速氣流成網(wǎng)法或濕法成網(wǎng)法成本的情況下，生產(chǎn)出非織物替代物。

泡沫成形是一種多相流體系統(tǒng)，由薄液膜分離出的氣泡構(gòu)成。氣泡的產(chǎn)生可以提高紙張的松厚度和孔隙率。

由于該工藝在近期已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一系列的技術(shù)改進(jìn)，采用泡沫成形技術(shù)的新體系正在進(jìn)入特種紙類型的商業(yè)生產(chǎn)中。新體系的關(guān)鍵是在不影響紙張松厚度的同時(shí)，可以維持紙張的強(qiáng)度；據(jù)悉，一個(gè)采用納米纖維素纖維（CNF）的生產(chǎn)工藝，紙張的抗張強(qiáng)度可提高16%～19%。

使用21世紀(jì)泡沫成形技術(shù)開(kāi)發(fā)的第1款產(chǎn)品是Patic的可伸縮紙袋，該產(chǎn)品可視為一種更環(huán)保的塑料替代品。

2 紙機(jī)的高精度控制

為商品等級(jí)開(kāi)發(fā)的最先進(jìn)的精密技術(shù)也將在特種紙機(jī)上得到更為廣泛的應(yīng)用。這些平臺(tái)為特種紙的生產(chǎn)提供了多種優(yōu)勢(shì)，如減少產(chǎn)品差異，使產(chǎn)品規(guī)格更加緊湊，轉(zhuǎn)換浪費(fèi)更少；拒收多批次的過(guò)度設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該產(chǎn)品使用大量的纖維來(lái)彌補(bǔ)其較差的變異性和可重復(fù)性。

在實(shí)踐中，這意味著來(lái)自高精度紙機(jī)的低定量紙張可以與來(lái)自低精度紙機(jī)的高定量紙張相競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，優(yōu)越的涂布機(jī)設(shè)計(jì)有助于涂布配方之間用更短的時(shí)間和更少的材料快速轉(zhuǎn)變。

產(chǎn)品質(zhì)量和成本的提高將會(huì)加速特種紙?jiān)堅(jiān)谛碌膽?yīng)用和市場(chǎng)中的滲透。然而，一個(gè)較具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題是如何使精密技術(shù)在更快和更寬的紙機(jī)上實(shí)施，使它們與迄今仍依靠速度慢、勞動(dòng)力密集的特種紙生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。

3 工業(yè)4.0

為了實(shí)現(xiàn)與高精度的一致性，造紙行業(yè)對(duì)其系統(tǒng)也進(jìn)行了調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)更好的自動(dòng)化和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在所有的制造業(yè)中，這被稱作工業(yè)4.0。

盡管在20世紀(jì)60年代，電腦就已經(jīng)被應(yīng)用于紙機(jī)中，但新體系使自動(dòng)化協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的技術(shù)流程、質(zhì)量體系和供應(yīng)鏈管理一體化，從而降低了成本，并使大型的生產(chǎn)線像之前小而靈活的生產(chǎn)線那樣運(yùn)行。結(jié)合新型在線傳感器，新體系可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品屬性，向操作人員傳遞多種特種紙?jiān)埶璧木葏?shù)。

這一趨勢(shì)的一個(gè)很好的例子就是在線CD定量分析流漿箱的演變過(guò)程。流漿箱飄片要盡可能保持直線，但通過(guò)在狹窄區(qū)域噴射水以移除多余的纖維，從而糾正小范圍內(nèi)的多余質(zhì)量。這是流漿箱纖維質(zhì)量分布的一個(gè)很強(qiáng)大的控制系統(tǒng)。它配置了具有高度分辨率的新型掃描儀系統(tǒng)，從而在橫向上糾正薄紙纖維質(zhì)量的分布差異。

4 可拉伸紙張

延伸性紙張最先由歐洲Gruppo di X開(kāi)發(fā)，并由瑞典Innventia進(jìn)行β測(cè)試，在與歐洲的BillerudKorsn?s簽訂許可協(xié)議后，延伸性紙張的開(kāi)發(fā)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。使用Gruppo di X紙張形成法生產(chǎn)的模型紙，通過(guò)機(jī)械處理后，獲得的基片縱向拉伸性為20%，橫向拉伸性為16%。

可拉伸紙是一種新概念的紙，旨在用天然紙幅取代塑料，與具有可持續(xù)性發(fā)展前景的產(chǎn)品相一致，尤其是一次性包裝紙?？衫旒埧梢砸跃硗驳姆绞焦?yīng)，并可通過(guò)之前用于聚合物加工的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換線對(duì)其進(jìn)行印刷、涂層和其他加工。最終產(chǎn)品包括托盤式包裝盒，用于勞動(dòng)者和廣告的藥片泡罩、紙杯和其他液體容器、家具裝飾箔等。