“四大技術”將打開特種紙市場

Smither Pira研究機構的一份最新報告對“泡沫成形”等4項技術進行了研究，并提出在未來5年內，這“四大技術”會提高特種紙產能，并為制造商提供啟用新產品的機會。

Smither Pira的最新市場研究報告“2022年特種紙發展前景”中，全面介紹了造紙行業中一個重要的組成部分——特種紙。“報告”不僅包括應用較為廣泛的特種紙種類，如軟包裝、標簽紙，還包含更多的細分市場，如電池絕緣紙、過濾紙和防偽紙。

通過對多個財富圖的分析，Smither Pira指出2017年全球特種紙消耗量已達到2 416萬t。在未來10年內，消耗量還會以每年2.2%的增長率持續穩定增加，在2022年將達到2 698萬t。

在西半球，美國的特種紙需求量毫無疑問占主導地位。2017年，美國特種紙市場份額占到美洲的64%（按體積計算）；或恰好占全球需求量的16%以上。在未來5年內，美國對特種紙的需求量還會繼續增加，但在不太成熟的市場中，尤其在巴西，增長率相對來說要慢一些。中國在未來5年會代替美國成為世界上最大的特種紙單一市場。

印刷書寫紙需求量的減少與互聯網在美國的興起有著密切的關系，而且互聯網仍不斷地對造紙行業進行重塑。特種紙作為一種新興的、極具經濟效益的產業，已經得到了越來越多的關注，特別是過濾紙和電池絕緣紙，在具有大量聚合物替代品的市場競爭中也表現出良好的彈性。

同時，造紙行業繼續保持其發展趨勢，并將這一趨勢帶入特種紙領域中。

作為一個多元化、高附加值的行業，特種紙市場為技術創新提供了一個強有力的平臺，從而開辟了一個新的市場應用，實現了生產效率。

Smither Pira的研究確定了以下4項關鍵性的技術，在2017—2022年期間，這些技術將有助于促進特種紙領域在北美和其他地區的發展：（1）泡沫成形；（2）紙機的高精度控制；（3）工業 4.0；（4）可拉伸紙張。

1 泡沫成形

泡沫成形技術是20世紀70年代發展起來的一種造紙工藝，運用該技術可以在紙機上生產具有良好勻度、松厚度和孔隙率的非織造材料。商業化的巨大成功，將會使紙機以低于目前慢速氣流成網法或濕法成網法成本的情況下，生產出非織物替代物。

泡沫成形是一種多相流體系統，由薄液膜分離出的氣泡構成。氣泡的產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經過了一系列的技術改進，采用泡沫成形技術的新體系正在進入特種紙類型的商業生產中。新體系的關鍵是在不影響紙張松厚度的同時，可以維持紙張的強度；據悉，一個采用納米纖維素纖維（CNF）的生產工藝，紙張的抗張強度可提高16%～19%。

使用21世紀泡沫成形技術開發的第1款產品是Patic的可伸縮紙袋，該產品可視為一種更環保的塑料替代品。

2 紙機的高精度控制

為商品等級開發的最先進的精密技術也將在特種紙機上得到更為廣泛的應用。這些平臺為特種紙的生產提供了多種優勢，如減少產品差異，使產品規格更加緊湊，轉換浪費更少；拒收多批次的過度設計產品，該產品使用大量的纖維來彌補其較差的變異性和可重復性。

在實踐中，這意味著來自高精度紙機的低定量紙張可以與來自低精度紙機的高定量紙張相競爭。同時，優越的涂布機設計有助于涂布配方之間用更短的時間和更少的材料快速轉變。

產品質量和成本的提高將會加速特種紙原紙在新的應用和市場中的滲透。然而，一個較具挑戰性的問題是如何使精密技術在更快和更寬的紙機上實施，使它們與迄今仍依靠速度慢、勞動力密集的特種紙生產技術進行競爭。

3 工業4.0

為了實現與高精度的一致性，造紙行業對其系統也進行了調整，以實現更好的自動化和數據轉換。在所有的制造業中，這被稱作工業4.0。

盡管在20世紀60年代，電腦就已經被應用于紙機中，但新體系使自動化協調系統中的技術流程、質量體系和供應鏈管理一體化，從而降低了成本，并使大型的生產線像之前小而靈活的生產線那樣運行。結合新型在線傳感器，新體系可以實時監測產品屬性，向操作人員傳遞多種特種紙原紙所需的精度參數。

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

4 可拉伸紙張

延伸性紙張最先由歐洲Gruppo di X開發，并由瑞典Innventia進行β測試，在與歐洲的BillerudKorsn?s簽訂許可協議后，延伸性紙張的開發已經實現商業化。使用Gruppo di X紙張形成法生產的模型紙，通過機械處理后，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，與具有可持續性發展前景的產品相一致，尤其是一次性包裝紙。可拉伸紙可以以卷筒的方式供應，并可通過之前用于聚合物加工的傳統轉換線對其進行印刷、涂層和其他加工。最終產品包括托盤式包裝盒，用于勞動者和廣告的藥片泡罩、紙杯和其他液體容器、家具裝飾箔等。