我國(guó)紡熔復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)的現(xiàn)狀、創(chuàng)新與發(fā)展

劉玉軍 張金秋

(宏大研究院有限公司，北京，100176)

我國(guó)紡熔復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)的現(xiàn)狀、創(chuàng)新與發(fā)展

劉玉軍 張金秋

(宏大研究院有限公司，北京，100176)

在分析國(guó)內(nèi)外紡熔非織造布生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備和工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了我國(guó)非織造產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的三個(gè)方面的突出問(wèn)題;從產(chǎn)業(yè)、創(chuàng)業(yè)、技術(shù)和產(chǎn)品四個(gè)層面分析了非織造產(chǎn)業(yè)和紡熔非織造布生產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì);介紹了代表當(dāng)前我國(guó)紡熔復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)最高水平的柔性紡熔復(fù)合(SMXS)生產(chǎn)線(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn);提出了加快建立“以企業(yè)為主體，官產(chǎn)學(xué)研用上下游產(chǎn)業(yè)鏈一體化集成創(chuàng)新”的技術(shù)創(chuàng)新體系的重要意義。

紡熔復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)，現(xiàn)狀，創(chuàng)新，發(fā)展趨勢(shì)

紡熔復(fù)合非織造布生產(chǎn)技術(shù)是將紡粘法和熔噴法非織造工藝集成而產(chǎn)生的一種新的復(fù)合非織造生產(chǎn)工藝。紡熔工藝充分利用兩種不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將熔噴非織造布強(qiáng)度低、紡粘非織造布均勻性差的缺點(diǎn)通過(guò)復(fù)合互相彌補(bǔ)消除，使得紡熔產(chǎn)品既有紡粘層固有的高強(qiáng)耐磨性，又有中間熔噴層的良好過(guò)濾效率、阻隔性能、抗粒子穿透性、抗靜水壓、屏蔽性以及外觀(guān)均勻性，大大拓展了非織造布的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了非織造布設(shè)備和工藝技術(shù)的新突破和新跨越［1］。

1 發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

國(guó)外紡熔復(fù)合非織造布技術(shù)始于20世紀(jì)90年代，發(fā)展迅速。德國(guó) Reifenh?user、美國(guó) Nordson、瑞士Rieter、意大利STP和日本NKK等公司，為市場(chǎng)提供了許多先進(jìn)的SMS、SMMS以及SXMMS等紡熔復(fù)合生產(chǎn)線(xiàn)，其中幅寬3.2 m的SMS生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)速度可達(dá)400 m/min，年產(chǎn)能1萬(wàn)t，紡粘單絲線(xiàn)密度1.1 ～2.2 dtex(個(gè)別小于1.1 dtex)，熔噴纖維直徑一般為1～3 μm，最薄可生產(chǎn)面密度10 g/m2的SMS產(chǎn)品。代表國(guó)際最先進(jìn)水平的Reifenh?user公司，每條生產(chǎn)線(xiàn)可配置3～7個(gè)紡絲模頭，工藝速度達(dá)800 m/min，單線(xiàn)年產(chǎn)能可達(dá)2萬(wàn)t，其 SSMMSS復(fù)合生產(chǎn)線(xiàn)可生產(chǎn)面密度12 g/m2的產(chǎn)品，其中熔噴層可到1 g/m2，紡粘層可到 2.5 g/m2。

紡熔復(fù)合非織造布在國(guó)內(nèi)的發(fā)展始于20世紀(jì)90年代末，大多是利用離線(xiàn)復(fù)合設(shè)備生產(chǎn)SMS非織造布。2000年4月PGI南海南新非織造布有限公司從德國(guó)Reifenh?user公司進(jìn)口的幅寬3.2 m在線(xiàn)SMS復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)，2003年7月又增加了一個(gè)熔噴頭，生產(chǎn)SMMS復(fù)合產(chǎn)品，該生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)能1萬(wàn)t。在2004年之前，國(guó)內(nèi)僅有PGI南海南新非織造布有限公司一家企業(yè)擁有在線(xiàn)SMS復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn);2004年以后國(guó)內(nèi)其他企業(yè)也陸續(xù)引進(jìn)了SMMS、SXMMS等復(fù)合生產(chǎn)線(xiàn)，如張家港的駿馬、蘇州普杰(PGI)等公司。

宏大研究院承擔(dān)的寬幅(3.2 m)熔噴和寬幅(3.2 m)紡熔復(fù)合非織造工藝和技術(shù)等兩個(gè)國(guó)家“紡織專(zhuān)項(xiàng)”項(xiàng)目的實(shí)施，大大促進(jìn)了我國(guó)紡熔復(fù)合非織造設(shè)備和工藝技術(shù)的進(jìn)步，使國(guó)產(chǎn)SMS生產(chǎn)線(xiàn)的工藝速度提高到300 m/min以上，年產(chǎn)能達(dá)到8 000 t。與國(guó)內(nèi)同類(lèi)型的生產(chǎn)線(xiàn)相比較，具有高速度、高產(chǎn)量、高穩(wěn)定性、高自動(dòng)化、低面密度、低線(xiàn)密度和低能耗等優(yōu)點(diǎn)，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。但到目前為止，國(guó)內(nèi)在運(yùn)行的十幾條生產(chǎn)線(xiàn)中，除了山東華業(yè)、深圳國(guó)橋、溫州昌隆、廣州穩(wěn)得福、福建晉江等采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)外，其余的大部分生產(chǎn)線(xiàn)仍是進(jìn)口的成套設(shè)備。

2 現(xiàn)存問(wèn)題

雖然中國(guó)的紡熔非織造技術(shù)有了飛速的發(fā)展，但是與國(guó)際先進(jìn)的紡熔技術(shù)相比尚有不小的差距。國(guó)際上先進(jìn)的紡熔技術(shù)的特點(diǎn)可以歸納為五多、四低，三高。五多為噴絲板多孔、紡熔機(jī)多頭、產(chǎn)品多品種、多層復(fù)合和多種原料;四低是低消耗、低線(xiàn)密度、低價(jià)原料、低面密度;三高為高速、高產(chǎn)、高幅寬。

要實(shí)現(xiàn)我國(guó)紡熔復(fù)合非織造產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展，縮小與國(guó)外的差距，提升行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，仍然存在著許多亟待解決的問(wèn)題。

2.1 非織造產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)量高、數(shù)量大、規(guī)模小、企業(yè)散

2008年我國(guó)紡粘生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能約112.5萬(wàn)t，實(shí)際產(chǎn)量約78萬(wàn)t，生產(chǎn)線(xiàn)數(shù)量533條，平均每條生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)能約2 000 t。而美國(guó)非織造布生產(chǎn)線(xiàn)的年產(chǎn)能超過(guò)70萬(wàn)t，平均每條生產(chǎn)線(xiàn)年產(chǎn)能是8 700 t，是我國(guó)平均單線(xiàn)產(chǎn)能的4倍多。

2008年我國(guó)紡熔復(fù)合(SMS)非織造布生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能9.6萬(wàn)t，實(shí)際產(chǎn)量6.6萬(wàn)t，生產(chǎn)線(xiàn)數(shù)量12條，企業(yè)10家;熔噴生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能 4.2萬(wàn)t，產(chǎn)量2.38 萬(wàn)t，生產(chǎn)線(xiàn)數(shù)量90 條(連續(xù))，企業(yè)29 家［2］。

2009年我國(guó)紡粘生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能約152萬(wàn)t，總的實(shí)際產(chǎn)量約105萬(wàn)t;熔噴生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能為5.8萬(wàn)t，實(shí)際產(chǎn)量4萬(wàn)t。截止到2009年底，我國(guó)共有紡粘生產(chǎn)線(xiàn)678條，比上年增加133條，連續(xù)式熔噴生產(chǎn)線(xiàn)102條，在線(xiàn)復(fù)合SMS非織造生產(chǎn)線(xiàn)14條［3］。

2010年中國(guó)紡粘生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)量分別為208萬(wàn)和132萬(wàn)t，比上年分別增長(zhǎng)了36.45%和25.19%;熔噴生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能和實(shí)際產(chǎn)量分別為5.76萬(wàn)和約 3萬(wàn) t，比上年分別下降了 1%和23.23%。截止到2010年底，中國(guó)共有紡粘生產(chǎn)線(xiàn)881條，SMS生產(chǎn)線(xiàn)40條，企業(yè)22家［4］。

從上面數(shù)據(jù)來(lái)看，中國(guó)紡粘和熔噴非織造行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭不減，全行業(yè)處于鞏固、提高和發(fā)展的階段。

2.2 重復(fù)多，創(chuàng)新少，同質(zhì)化及低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重

從生產(chǎn)線(xiàn)類(lèi)型看:單一品種聚丙烯紡粘生產(chǎn)線(xiàn)的數(shù)量約占生產(chǎn)線(xiàn)總數(shù)的93%，而產(chǎn)量約占非織造布總產(chǎn)量的83.7%;聚酯紡粘生產(chǎn)線(xiàn)、紡熔復(fù)合生產(chǎn)線(xiàn)和熔噴生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)量分別占非織造布總產(chǎn)量的 6%、7.6%和 2.7%。

從生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)含量看:具有或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的非織造布生產(chǎn)線(xiàn)不足20條，僅占3%左右;生產(chǎn)線(xiàn)速度大多在150 m/min，紡熔復(fù)合生產(chǎn)線(xiàn)速度大部分小于300 m/min，而國(guó)外則高達(dá)900 m/min。

從產(chǎn)品的加工工藝看:產(chǎn)品品種單一，絕大部分都是單組分產(chǎn)品，而國(guó)外對(duì)雙組分和多組分產(chǎn)品的研究和應(yīng)用已經(jīng)比較普遍;生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)模式單一，基本都是紡熔兩種工藝不同模頭數(shù)量(1～3個(gè))的組合，4個(gè)及以上的模頭組合以及紡粘、熔噴、水刺、針刺、梳理、靜電紡等多種工藝的復(fù)合國(guó)內(nèi)幾乎空白，制約了產(chǎn)品的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)。

從產(chǎn)品的質(zhì)量看:大多數(shù)產(chǎn)品都定位于低端的環(huán)保袋、包覆材料、普通的隔離服及口罩用材料，而高端的應(yīng)用于衛(wèi)生、環(huán)保、過(guò)濾及醫(yī)療領(lǐng)域的產(chǎn)品還一直為國(guó)外公司及國(guó)外設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品壟斷。產(chǎn)品的低端定位帶來(lái)了低附加值。一方面產(chǎn)量全球最大，每年大量產(chǎn)品出口;另一方面國(guó)內(nèi)需要的高端產(chǎn)品大部分依賴(lài)進(jìn)口。據(jù)統(tǒng)計(jì)［5］，2010年我國(guó)進(jìn)口的非織造布約16.2萬(wàn)t，進(jìn)口額約8.4億美元，平均5 185美元/t;而出口約37.3萬(wàn)t，出口額約10.8億美元，平均只有2 895美元/t，進(jìn)口均價(jià)是出口均價(jià)的1.79倍。產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性及產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)仍然滯后于市場(chǎng)需求。

2.3 企業(yè)上線(xiàn)的盲目性強(qiáng)，計(jì)劃性弱，短期行為嚴(yán)重

(1)大部分企業(yè)缺乏對(duì)市場(chǎng)和企業(yè)自身發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，跟風(fēng)上線(xiàn)，低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，盲目建設(shè)，導(dǎo)致企業(yè)開(kāi)工之日就是企業(yè)虧損之時(shí)。

(2)上線(xiàn)企業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備、人才儲(chǔ)備和市場(chǎng)儲(chǔ)備不足，導(dǎo)致新裝備、新技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中不能充分體現(xiàn)和發(fā)揮其應(yīng)有的先進(jìn)性能。

(3)企業(yè)過(guò)多地注重短期行為，產(chǎn)品研發(fā)、品牌建設(shè)和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力培育意識(shí)淡薄。

3 發(fā)展趨勢(shì)

應(yīng)用波特“競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)”學(xué)說(shuō)和資源稟賦理論［6］，結(jié)合目前非織造布生產(chǎn)和市場(chǎng)需求的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，我國(guó)紡熔復(fù)合非織造布將會(huì)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)。

3.1 產(chǎn)業(yè)區(qū)域化和集群化

根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用功能劃分，醫(yī)療、防護(hù)產(chǎn)品將會(huì)以廣東珠三角地區(qū)為重點(diǎn)，衛(wèi)生、鞋材等產(chǎn)品將以福建海西地區(qū)為核心，口罩、過(guò)濾材料等將以湖北仙桃地區(qū)為主，箱包、包覆材料等將以河北香河地區(qū)等為中心，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的配套全面發(fā)展。

3.2 企業(yè)規(guī)模化和集成化

企業(yè)通過(guò)挖潛改造及新上復(fù)合集成生產(chǎn)線(xiàn)等方式，擴(kuò)大規(guī)模，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益。在現(xiàn)有的600多家企業(yè)中，萬(wàn)噸以上規(guī)模企業(yè)只有20余家，僅占3%。多種原料、多種生產(chǎn)及后整理工藝的模塊化組合集成將是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.3 技術(shù)自動(dòng)化和高效化

生產(chǎn)線(xiàn)的“多頭、高速、高產(chǎn)(HPI)、低面密度、低線(xiàn)密度、低能耗”必須要求自動(dòng)化(自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)及檢測(cè)等技術(shù))和高效化(減少停機(jī)、換板、保養(yǎng)等的時(shí)間)的穩(wěn)定生產(chǎn)。

3.4 產(chǎn)品差異化和柔性化

企業(yè)必須要根據(jù)市場(chǎng)細(xì)分的原則，找準(zhǔn)產(chǎn)品市場(chǎng)定位，走低成本、差異化發(fā)展之路;同時(shí)還要根據(jù)自身的發(fā)展戰(zhàn)略，從原料的選擇和使用、生產(chǎn)工藝復(fù)合等方面研究“柔性生產(chǎn)、敏捷響應(yīng)”戰(zhàn)略。

4 最新紡熔柔性復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)(SMMS)設(shè)備和工藝介紹

4.1 工藝流程(圖1)

圖1 SMMS生產(chǎn)線(xiàn)流程簡(jiǎn)圖

4.2 生產(chǎn)線(xiàn)的主要特點(diǎn)及創(chuàng)新

(1)穩(wěn)定性好，生產(chǎn)速度高，可以在350 m/min的速度下穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)專(zhuān)利快裝式紡絲組件，可節(jié)省換板時(shí)間60%以上，效率高。

(3)在線(xiàn)復(fù)合與離線(xiàn)生產(chǎn)并行，柔性化程度高。

(4)主部件精密加工(圖2)，可靠性高。采用四坐標(biāo)加工中心，紡絲流道一次裝夾定位，同時(shí)加工，保障精度。

圖2 精密加工的單衣架紡絲流道

(5)全生產(chǎn)過(guò)程在線(xiàn)檢測(cè)，閉環(huán)控制，自動(dòng)化程度高。

(6)專(zhuān)利紡絲牽伸系統(tǒng)，纖維線(xiàn)密度低，紡粘產(chǎn)品纖維的線(xiàn)密度小于2.0 dtex，熔噴產(chǎn)品纖維直徑可以達(dá)到1～2 μm。

(7)專(zhuān)有低壓紡絲技術(shù)，生產(chǎn)線(xiàn)能耗低于國(guó)內(nèi)平均水平20%～30%以上。

(8)高產(chǎn)能。當(dāng)生產(chǎn) 15 g/m2產(chǎn)品(速度350 m/min)時(shí)，產(chǎn)量為8 000 t/a。

(9)穩(wěn)定的高速生產(chǎn)工藝，恒定的紡絲泵泵供量，相對(duì)恒定的紡絲冷卻牽伸和擴(kuò)散工藝，可通過(guò)調(diào)整成網(wǎng)速度生產(chǎn)不同品種的產(chǎn)品。

5 結(jié)語(yǔ)

《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》提出:新材料技術(shù)將向材料的結(jié)構(gòu)功能復(fù)合化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備和使用過(guò)程綠色化發(fā)展。紡熔復(fù)合技術(shù)充分利用兩種不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，互相彌補(bǔ)消除缺點(diǎn)，使產(chǎn)品性能得以提高，因而大大拓展了紡粘和熔噴非織造布的應(yīng)用領(lǐng)域。

在我國(guó)的《紡織工業(yè)調(diào)整與振興規(guī)劃》中，提出了要提高自主創(chuàng)新能力，加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)用紡織品新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，以滿(mǎn)足水利、交通、建筑、新能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)保和醫(yī)療等新領(lǐng)域的需求;將加快手術(shù)衣、隔離服、仿生器官等醫(yī)用紡織材料及制品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，推廣紡粘、熔噴、水刺及其復(fù)合非織造工藝技術(shù)，突破“三抗”手術(shù)衣、隔離服等科技攻關(guān)項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化難題等列為紡織工業(yè)調(diào)整與振興的重點(diǎn)。宏大研究院研制開(kāi)發(fā)成功的先進(jìn)紡熔復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備和工藝技術(shù)，恰好滿(mǎn)足了我國(guó)紡織工業(yè)調(diào)整振興的要求。相信在國(guó)家宏觀(guān)政策的鼓勵(lì)下，我國(guó)的高檔復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)裝備和工藝技術(shù)必將得到迅猛發(fā)展，對(duì)于提高人民的生活水平，滿(mǎn)足我國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品發(fā)展的需求，提升行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力都具有深遠(yuǎn)的意義。

(1)通過(guò)紡熔復(fù)合非織造布生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備和工藝技術(shù)的自主研發(fā)，鍛煉和培養(yǎng)了一批紡熔復(fù)合(SXMMS)非織造布技術(shù)人才，有利于推動(dòng)我國(guó)非織造工業(yè)的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，帶動(dòng)我國(guó)非織造行業(yè)整體技術(shù)水平的提升。

(2)國(guó)產(chǎn)先進(jìn)紡熔非織造布生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備和工藝技術(shù)的研發(fā)成功，將有利于帶動(dòng)我國(guó)醫(yī)療和衛(wèi)生材料領(lǐng)域技術(shù)的提升、成本的降低以及產(chǎn)品質(zhì)量的提高，從而對(duì)提高人們的生活水平和質(zhì)量、全面建設(shè)小康社會(huì)具有積極的推動(dòng)作用。

(3)企業(yè)通過(guò)集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新等實(shí)踐，大大提升了企業(yè)的自主創(chuàng)新能力，但由于企業(yè)自有資源的有限性，在原始創(chuàng)新及引進(jìn)消化吸收等方面的工作仍有差距，制約了企業(yè)的跨越式發(fā)展。因此，走企業(yè)為主體，官產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的上下游一體化創(chuàng)新發(fā)展之路是建設(shè)創(chuàng)新型企業(yè)和創(chuàng)新型國(guó)家的必由之路。

［1］郭秉臣.非織造布學(xué)［M］.上海:中國(guó)紡織大學(xué)出版社，1998.

［2］中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)紡粘法非織造布分會(huì).2008年中國(guó)紡絲成網(wǎng)非織造布生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)公報(bào).

［3］中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)紡粘法非織造布分會(huì).2009年中國(guó)紡絲成網(wǎng)非織造布生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)公報(bào).

［4］中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)紡粘法非織造布分會(huì).2010年中國(guó)紡絲成網(wǎng)非織造布生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)公報(bào).

［5］中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì).2010/2011年中國(guó)紡織工業(yè)發(fā)展報(bào)告.

［6］MICHEAL E.P.Competitive advantage［M］.American:Simon ＆ Schuster，2004.

The present and development of Chinese spunmelt nonwoven industry

Liu Yujun，Zhang Jinqiu
(Hongda Research Institute Co.，Ltd.)

Based on the analysis of the spunmelt nonwoven technology and machinery parameters home and abroad，three kinds of typical problems existing in the development of nonwoven industry were presented，and the development trend of nonwoven industry and spunlaid process on four sectors involving textile，enterprise，technique and product were put forwarded.The key technology and innovation of the most advanced processing SMXS line domesticly was introduced.It was pointed out the importance of accelerate establishment of technological innovation system，the enterprise as the main body，the upstream and downstream of the industrial chain be with integrated innovation.

spunmelt nonwoven process，present situation，innovation，development trend

TS174.8

A

1004-7093(2011)11-0001-04

2011-10-17

劉玉軍，男，1969年生，教授級(jí)高工/總經(jīng)理。主要從事非織造設(shè)備的研發(fā)。