我國紡熔復合非織造布生產線的現狀、創新與發展

劉玉軍 張金秋

(宏大研究院有限公司，北京，100176)

我國紡熔復合非織造布生產線的現狀、創新與發展

劉玉軍 張金秋

(宏大研究院有限公司，北京，100176)

在分析國內外紡熔非織造布生產線設備和工藝技術的基礎上，提出了我國非織造產業發展中存在的三個方面的突出問題;從產業、創業、技術和產品四個層面分析了非織造產業和紡熔非織造布生產線的發展趨勢;介紹了代表當前我國紡熔復合非織造布生產線技術最高水平的柔性紡熔復合(SMXS)生產線的關鍵技術和創新點;提出了加快建立“以企業為主體，官產學研用上下游產業鏈一體化集成創新”的技術創新體系的重要意義。

紡熔復合非織造布生產線，現狀，創新，發展趨勢

紡熔復合非織造布生產技術是將紡粘法和熔噴法非織造工藝集成而產生的一種新的復合非織造生產工藝。紡熔工藝充分利用兩種不同技術的優勢，將熔噴非織造布強度低、紡粘非織造布均勻性差的缺點通過復合互相彌補消除，使得紡熔產品既有紡粘層固有的高強耐磨性，又有中間熔噴層的良好過濾效率、阻隔性能、抗粒子穿透性、抗靜水壓、屏蔽性以及外觀均勻性，大大拓展了非織造布的應用領域，實現了非織造布設備和工藝技術的新突破和新跨越［1］。

1 發展歷程與現狀

國外紡熔復合非織造布技術始于20世紀90年代，發展迅速。德國 Reifenh?user、美國 Nordson、瑞士Rieter、意大利STP和日本NKK等公司，為市場提供了許多先進的SMS、SMMS以及SXMMS等紡熔復合生產線，其中幅寬3.2 m的SMS生產線生產速度可達400 m/min，年產能1萬t，紡粘單絲線密度1.1 ～2.2 dtex(個別小于1.1 dtex)，熔噴纖維直徑一般為1～3 μm，最薄可生產面密度10 g/m2的SMS產品。代表國際最先進水平的Reifenh?user公司，每條生產線可配置3～7個紡絲模頭，工藝速度達800 m/min，單線年產能可達2萬t，其 SSMMSS復合生產線可生產面密度12 g/m2的產品，其中熔噴層可到1 g/m2，紡粘層可到 2.5 g/m2。

紡熔復合非織造布在國內的發展始于20世紀90年代末，大多是利用離線復合設備生產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Reifenh?user公司進口的幅寬3.2 m在線SMS復合非織造布生產線投產，2003年7月又增加了一個熔噴頭，生產SMMS復合產品，該生產線年產能1萬t。在2004年之前，國內僅有PGI南海南新非織造布有限公司一家企業擁有在線SMS復合非織造布生產線;2004年以后國內其他企業也陸續引進了SMMS、SXMMS等復合生產線，如張家港的駿馬、蘇州普杰(PGI)等公司。

宏大研究院承擔的寬幅(3.2 m)熔噴和寬幅(3.2 m)紡熔復合非織造工藝和技術等兩個國家“紡織專項”項目的實施，大大促進了我國紡熔復合非織造設備和工藝技術的進步，使國產SMS生產線的工藝速度提高到300 m/min以上，年產能達到8 000 t。與國內同類型的生產線相比較，具有高速度、高產量、高穩定性、高自動化、低面密度、低線密度和低能耗等優點，處于國內領先地位。但到目前為止，國內在運行的十幾條生產線中，除了山東華業、深圳國橋、溫州昌隆、廣州穩得福、福建晉江等采用國產設備連續生產外，其余的大部分生產線仍是進口的成套設備。

2 現存問題

雖然中國的紡熔非織造技術有了飛速的發展，但是與國際先進的紡熔技術相比尚有不小的差距。國際上先進的紡熔技術的特點可以歸納為五多、四低，三高。五多為噴絲板多孔、紡熔機多頭、產品多品種、多層復合和多種原料;四低是低消耗、低線密度、低價原料、低面密度;三高為高速、高產、高幅寬。

要實現我國紡熔復合非織造產業的持續穩定健康發展，縮小與國外的差距，提升行業的國際競爭力，仍然存在著許多亟待解決的問題。

2.1 非織造產業總體產量高、數量大、規模小、企業散

2008年我國紡粘生產線的產能約112.5萬t，實際產量約78萬t，生產線數量533條，平均每條生產線年產能約2 000 t。而美國非織造布生產線的年產能超過70萬t，平均每條生產線年產能是8 700 t，是我國平均單線產能的4倍多。

2008年我國紡熔復合(SMS)非織造布生產線的產能9.6萬t，實際產量6.6萬t，生產線數量12條，企業10家;熔噴生產線的產能 4.2萬t，產量2.38 萬t，生產線數量90 條(連續)，企業29 家［2］。

2009年我國紡粘生產線產能約152萬t，總的實際產量約105萬t;熔噴生產線產能為5.8萬t，實際產量4萬t。截止到2009年底，我國共有紡粘生產線678條，比上年增加133條，連續式熔噴生產線102條，在線復合SMS非織造生產線14條［3］。

2010年中國紡粘生產線的產能和實際產量分別為208萬和132萬t，比上年分別增長了36.45%和25.19%;熔噴生產線的產能和實際產量分別為5.76萬和約 3萬 t，比上年分別下降了 1%和23.23%。截止到2010年底，中國共有紡粘生產線881條，SMS生產線40條，企業22家［4］。

從上面數據來看，中國紡粘和熔噴非織造行業的發展勢頭不減，全行業處于鞏固、提高和發展的階段。

2.2 重復多，創新少，同質化及低水平重復建設嚴重

從生產線類型看:單一品種聚丙烯紡粘生產線的數量約占生產線總數的93%，而產量約占非織造布總產量的83.7%;聚酯紡粘生產線、紡熔復合生產線和熔噴生產線的產量分別占非織造布總產量的 6%、7.6%和 2.7%。

從生產線技術含量看:具有或達到國際先進水平的非織造布生產線不足20條，僅占3%左右;生產線速度大多在150 m/min，紡熔復合生產線速度大部分小于300 m/min，而國外則高達900 m/min。

從產品的加工工藝看:產品品種單一，絕大部分都是單組分產品，而國外對雙組分和多組分產品的研究和應用已經比較普遍;生產線的生產模式單一，基本都是紡熔兩種工藝不同模頭數量(1～3個)的組合，4個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合國內幾乎空白，制約了產品的生產和開發。

從產品的質量看:大多數產品都定位于低端的環保袋、包覆材料、普通的隔離服及口罩用材料，而高端的應用于衛生、環保、過濾及醫療領域的產品還一直為國外公司及國外設備生產的產品壟斷。產品的低端定位帶來了低附加值。一方面產量全球最大，每年大量產品出口;另一方面國內需要的高端產品大部分依賴進口。據統計［5］，2010年我國進口的非織造布約16.2萬t，進口額約8.4億美元，平均5 185美元/t;而出口約37.3萬t，出口額約10.8億美元，平均只有2 895美元/t，進口均價是出口均價的1.79倍。產品的質量穩定性、可靠性及產品的生產和應用標準仍然滯后于市場需求。

2.3 企業上線的盲目性強，計劃性弱，短期行為嚴重

(1)大部分企業缺乏對市場和企業自身發展的戰略規劃，跟風上線，低價競爭，盲目建設，導致企業開工之日就是企業虧損之時。

(2)上線企業的技術儲備、人才儲備和市場儲備不足，導致新裝備、新技術在生產過程中不能充分體現和發揮其應有的先進性能。

(3)企業過多地注重短期行為，產品研發、品牌建設和企業競爭力培育意識淡薄。

3 發展趨勢

應用波特“競爭優勢”學說和資源稟賦理論［6］，結合目前非織造布生產和市場需求的現狀進行分析，我國紡熔復合非織造布將會呈現以下發展趨勢。

3.1 產業區域化和集群化

根據產品的應用功能劃分，醫療、防護產品將會以廣東珠三角地區為重點，衛生、鞋材等產品將以福建海西地區為核心，口罩、過濾材料等將以湖北仙桃地區為主，箱包、包覆材料等將以河北香河地區等為中心，實現產業鏈的配套全面發展。

3.2 企業規?；图苫?/h3>

企業通過挖潛改造及新上復合集成生產線等方式，擴大規模，實現規模效益。在現有的600多家企業中，萬噸以上規模企業只有20余家，僅占3%。多種原料、多種生產及后整理工藝的模塊化組合集成將是未來的發展趨勢。

3.3 技術自動化和高效化

生產線的“多頭、高速、高產(HPI)、低面密度、低線密度、低能耗”必須要求自動化(自動控制、監測及檢測等技術)和高效化(減少停機、換板、保養等的時間)的穩定生產。

3.4 產品差異化和柔性化

企業必須要根據市場細分的原則，找準產品市場定位，走低成本、差異化發展之路;同時還要根據自身的發展戰略，從原料的選擇和使用、生產工藝復合等方面研究“柔性生產、敏捷響應”戰略。

4 最新紡熔柔性復合非織造布生產線(SMMS)設備和工藝介紹

4.1 工藝流程(圖1)

圖1 SMMS生產線流程簡圖

4.2 生產線的主要特點及創新

(1)穩定性好，生產速度高，可以在350 m/min的速度下穩定運行。

(2)專利快裝式紡絲組件，可節省換板時間60%以上，效率高。

(3)在線復合與離線生產并行，柔性化程度高。

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

圖2 精密加工的單衣架紡絲流道

(5)全生產過程在線檢測，閉環控制，自動化程度高。

(6)專利紡絲牽伸系統，纖維線密度低，紡粘產品纖維的線密度小于2.0 dtex，熔噴產品纖維直徑可以達到1～2 μm。

(7)專有低壓紡絲技術，生產線能耗低于國內平均水平20%～30%以上。

(8)高產能。當生產 15 g/m2產品(速度350 m/min)時，產量為8 000 t/a。

(9)穩定的高速生產工藝，恒定的紡絲泵泵供量，相對恒定的紡絲冷卻牽伸和擴散工藝，可通過調整成網速度生產不同品種的產品。

5 結語

《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》提出:新材料技術將向材料的結構功能復合化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備和使用過程綠色化發展。紡熔復合技術充分利用兩種不同技術的優勢，互相彌補消除缺點，使產品性能得以提高，因而大大拓展了紡粘和熔噴非織造布的應用領域。

在我國的《紡織工業調整與振興規劃》中，提出了要提高自主創新能力，加快推進產業用紡織品新產品的開發和產業化，以滿足水利、交通、建筑、新能源、農業、環保和醫療等新領域的需求;將加快手術衣、隔離服、仿生器官等醫用紡織材料及制品的開發和應用，推廣紡粘、熔噴、水刺及其復合非織造工藝技術，突破“三抗”手術衣、隔離服等科技攻關項目的產業化難題等列為紡織工業調整與振興的重點。宏大研究院研制開發成功的先進紡熔復合非織造布生產線設備和工藝技術，恰好滿足了我國紡織工業調整振興的要求。相信在國家宏觀政策的鼓勵下，我國的高檔復合非織造布生產線裝備和工藝技術必將得到迅猛發展，對于提高人民的生活水平，滿足我國產業用紡織品發展的需求，提升行業的國際競爭力都具有深遠的意義。

(1)通過紡熔復合非織造布生產線設備和工藝技術的自主研發，鍛煉和培養了一批紡熔復合(SXMMS)非織造布技術人才，有利于推動我國非織造工業的產業調整，帶動我國非織造行業整體技術水平的提升。

(2)國產先進紡熔非織造布生產線設備和工藝技術的研發成功，將有利于帶動我國醫療和衛生材料領域技術的提升、成本的降低以及產品質量的提高，從而對提高人們的生活水平和質量、全面建設小康社會具有積極的推動作用。

(3)企業通過集成創新和消化吸收再創新等實踐，大大提升了企業的自主創新能力，但由于企業自有資源的有限性，在原始創新及引進消化吸收等方面的工作仍有差距，制約了企業的跨越式發展。因此，走企業為主體，官產學研用相結合的上下游一體化創新發展之路是建設創新型企業和創新型國家的必由之路。

［1］郭秉臣.非織造布學［M］.上海:中國紡織大學出版社，1998.

［2］中國產業用紡織品行業協會紡粘法非織造布分會.2008年中國紡絲成網非織造布生產統計公報.

［3］中國產業用紡織品行業協會紡粘法非織造布分會.2009年中國紡絲成網非織造布生產統計公報.

［4］中國產業用紡織品行業協會紡粘法非織造布分會.2010年中國紡絲成網非織造布生產統計公報.

［5］中國紡織工業協會.2010/2011年中國紡織工業發展報告.

［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，教授級高工/總經理。主要從事非織造設備的研發。