我国纺熔复合非织造布生产线的现状、创新与发展

刘玉军 张金秋

(宏大研究院有限公司，北京，100176)

我国纺熔复合非织造布生产线的现状、创新与发展

刘玉军 张金秋

(宏大研究院有限公司，北京，100176)

在分析国内外纺熔非织造布生产线设备和工艺技术的基础上，提出了我国非织造产业发展中存在的三个方面的突出问题;从产业、创业、技术和产品四个层面分析了非织造产业和纺熔非织造布生产线的发展趋势;介绍了代表当前我国纺熔复合非织造布生产线技术最高水平的柔性纺熔复合(SMXS)生产线的关键技术和创新点;提出了加快建立“以企业为主体，官产学研用上下游产业链一体化集成创新”的技术创新体系的重要意义。

纺熔复合非织造布生产线，现状，创新，发展趋势

纺熔复合非织造布生产技术是将纺粘法和熔喷法非织造工艺集成而产生的一种新的复合非织造生产工艺。纺熔工艺充分利用两种不同技术的优势，将熔喷非织造布强度低、纺粘非织造布均匀性差的缺点通过复合互相弥补消除，使得纺熔产品既有纺粘层固有的高强耐磨性，又有中间熔喷层的良好过滤效率、阻隔性能、抗粒子穿透性、抗静水压、屏蔽性以及外观均匀性，大大拓展了非织造布的应用领域，实现了非织造布设备和工艺技术的新突破和新跨越［1］。

1 发展历程与现状

国外纺熔复合非织造布技术始于20世纪90年代，发展迅速。德国 Reifenhäuser、美国 Nordson、瑞士Rieter、意大利STP和日本NKK等公司，为市场提供了许多先进的SMS、SMMS以及SXMMS等纺熔复合生产线，其中幅宽3.2 m的SMS生产线生产速度可达400 m/min，年产能1万t，纺粘单丝线密度1.1 ～2.2 dtex(个别小于1.1 dtex)，熔喷纤维直径一般为1～3 μm，最薄可生产面密度10 g/m2的SMS产品。代表国际最先进水平的Reifenhäuser公司，每条生产线可配置3～7个纺丝模头，工艺速度达800 m/min，单线年产能可达2万t，其 SSMMSS复合生产线可生产面密度12 g/m2的产品，其中熔喷层可到1 g/m2，纺粘层可到 2.5 g/m2。

纺熔复合非织造布在国内的发展始于20世纪90年代末，大多是利用离线复合设备生产SMS非织造布。2000年4月PGI南海南新非织造布有限公司从德国Reifenhäuser公司进口的幅宽3.2 m在线SMS复合非织造布生产线投产，2003年7月又增加了一个熔喷头，生产SMMS复合产品，该生产线年产能1万t。在2004年之前，国内仅有PGI南海南新非织造布有限公司一家企业拥有在线SMS复合非织造布生产线;2004年以后国内其他企业也陆续引进了SMMS、SXMMS等复合生产线，如张家港的骏马、苏州普杰(PGI)等公司。

宏大研究院承担的宽幅(3.2 m)熔喷和宽幅(3.2 m)纺熔复合非织造工艺和技术等两个国家“纺织专项”项目的实施，大大促进了我国纺熔复合非织造设备和工艺技术的进步，使国产SMS生产线的工艺速度提高到300 m/min以上，年产能达到8 000 t。与国内同类型的生产线相比较，具有高速度、高产量、高稳定性、高自动化、低面密度、低线密度和低能耗等优点，处于国内领先地位。但到目前为止，国内在运行的十几条生产线中，除了山东华业、深圳国桥、温州昌隆、广州稳得福、福建晋江等采用国产设备连续生产外，其余的大部分生产线仍是进口的成套设备。

2 现存问题

虽然中国的纺熔非织造技术有了飞速的发展，但是与国际先进的纺熔技术相比尚有不小的差距。国际上先进的纺熔技术的特点可以归纳为五多、四低，三高。五多为喷丝板多孔、纺熔机多头、产品多品种、多层复合和多种原料;四低是低消耗、低线密度、低价原料、低面密度;三高为高速、高产、高幅宽。

要实现我国纺熔复合非织造产业的持续稳定健康发展，缩小与国外的差距，提升行业的国际竞争力，仍然存在着许多亟待解决的问题。

2.1 非织造产业总体产量高、数量大、规模小、企业散

2008年我国纺粘生产线的产能约112.5万t，实际产量约78万t，生产线数量533条，平均每条生产线年产能约2 000 t。而美国非织造布生产线的年产能超过70万t，平均每条生产线年产能是8 700 t，是我国平均单线产能的4倍多。

2008年我国纺熔复合(SMS)非织造布生产线的产能9.6万t，实际产量6.6万t，生产线数量12条，企业10家;熔喷生产线的产能 4.2万t，产量2.38 万t，生产线数量90 条(连续)，企业29 家［2］。

2009年我国纺粘生产线产能约152万t，总的实际产量约105万t;熔喷生产线产能为5.8万t，实际产量4万t。截止到2009年底，我国共有纺粘生产线678条，比上年增加133条，连续式熔喷生产线102条，在线复合SMS非织造生产线14条［3］。

2010年中国纺粘生产线的产能和实际产量分别为208万和132万t，比上年分别增长了36.45%和25.19%;熔喷生产线的产能和实际产量分别为5.76万和约 3万 t，比上年分别下降了 1%和23.23%。截止到2010年底，中国共有纺粘生产线881条，SMS生产线40条，企业22家［4］。

从上面数据来看，中国纺粘和熔喷非织造行业的发展势头不减，全行业处于巩固、提高和发展的阶段。

2.2 重复多，创新少，同质化及低水平重复建设严重

从生产线类型看:单一品种聚丙烯纺粘生产线的数量约占生产线总数的93%，而产量约占非织造布总产量的83.7%;聚酯纺粘生产线、纺熔复合生产线和熔喷生产线的产量分别占非织造布总产量的 6%、7.6%和 2.7%。

从生产线技术含量看:具有或达到国际先进水平的非织造布生产线不足20条，仅占3%左右;生产线速度大多在150 m/min，纺熔复合生产线速度大部分小于300 m/min，而国外则高达900 m/min。

从产品的加工工艺看:产品品种单一，绝大部分都是单组分产品，而国外对双组分和多组分产品的研究和应用已经比较普遍;生产线的生产模式单一，基本都是纺熔两种工艺不同模头数量(1～3个)的组合，4个及以上的模头组合以及纺粘、熔喷、水刺、针刺、梳理、静电纺等多种工艺的复合国内几乎空白，制约了产品的生产和开发。

从产品的质量看:大多数产品都定位于低端的环保袋、包覆材料、普通的隔离服及口罩用材料，而高端的应用于卫生、环保、过滤及医疗领域的产品还一直为国外公司及国外设备生产的产品垄断。产品的低端定位带来了低附加值。一方面产量全球最大，每年大量产品出口;另一方面国内需要的高端产品大部分依赖进口。据统计［5］，2010年我国进口的非织造布约16.2万t，进口额约8.4亿美元，平均5 185美元/t;而出口约37.3万t，出口额约10.8亿美元，平均只有2 895美元/t，进口均价是出口均价的1.79倍。产品的质量稳定性、可靠性及产品的生产和应用标准仍然滞后于市场需求。

2.3 企业上线的盲目性强，计划性弱，短期行为严重

(1)大部分企业缺乏对市场和企业自身发展的战略规划，跟风上线，低价竞争，盲目建设，导致企业开工之日就是企业亏损之时。

(2)上线企业的技术储备、人才储备和市场储备不足，导致新装备、新技术在生产过程中不能充分体现和发挥其应有的先进性能。

(3)企业过多地注重短期行为，产品研发、品牌建设和企业竞争力培育意识淡薄。

3 发展趋势

应用波特“竞争优势”学说和资源禀赋理论［6］，结合目前非织造布生产和市场需求的现状进行分析，我国纺熔复合非织造布将会呈现以下发展趋势。

3.1 产业区域化和集群化

根据产品的应用功能划分，医疗、防护产品将会以广东珠三角地区为重点，卫生、鞋材等产品将以福建海西地区为核心，口罩、过滤材料等将以湖北仙桃地区为主，箱包、包覆材料等将以河北香河地区等为中心，实现产业链的配套全面发展。

3.2 企业规模化和集成化

企业通过挖潜改造及新上复合集成生产线等方式，扩大规模，实现规模效益。在现有的600多家企业中，万吨以上规模企业只有20余家，仅占3%。多种原料、多种生产及后整理工艺的模块化组合集成将是未来的发展趋势。

3.3 技术自动化和高效化

生产线的“多头、高速、高产(HPI)、低面密度、低线密度、低能耗”必须要求自动化(自动控制、监测及检测等技术)和高效化(减少停机、换板、保养等的时间)的稳定生产。

3.4 产品差异化和柔性化

企业必须要根据市场细分的原则，找准产品市场定位，走低成本、差异化发展之路;同时还要根据自身的发展战略，从原料的选择和使用、生产工艺复合等方面研究“柔性生产、敏捷响应”战略。

4 最新纺熔柔性复合非织造布生产线(SMMS)设备和工艺介绍

4.1 工艺流程(图1)

图1 SMMS生产线流程简图

4.2 生产线的主要特点及创新

(1)稳定性好，生产速度高，可以在350 m/min的速度下稳定运行。

(2)专利快装式纺丝组件，可节省换板时间60%以上，效率高。

(3)在线复合与离线生产并行，柔性化程度高。

(4)主部件精密加工(图2)，可靠性高。采用四坐标加工中心，纺丝流道一次装夹定位，同时加工，保障精度。

图2 精密加工的单衣架纺丝流道

(5)全生产过程在线检测，闭环控制，自动化程度高。

(6)专利纺丝牵伸系统，纤维线密度低，纺粘产品纤维的线密度小于2.0 dtex，熔喷产品纤维直径可以达到1～2 μm。

(7)专有低压纺丝技术，生产线能耗低于国内平均水平20%～30%以上。

(8)高产能。当生产 15 g/m2产品(速度350 m/min)时，产量为8 000 t/a。

(9)稳定的高速生产工艺，恒定的纺丝泵泵供量，相对恒定的纺丝冷却牵伸和扩散工艺，可通过调整成网速度生产不同品种的产品。

5 结语

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》提出:新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展。纺熔复合技术充分利用两种不同技术的优势，互相弥补消除缺点，使产品性能得以提高，因而大大拓展了纺粘和熔喷非织造布的应用领域。

在我国的《纺织工业调整与振兴规划》中，提出了要提高自主创新能力，加快推进产业用纺织品新产品的开发和产业化，以满足水利、交通、建筑、新能源、农业、环保和医疗等新领域的需求;将加快手术衣、隔离服、仿生器官等医用纺织材料及制品的开发和应用，推广纺粘、熔喷、水刺及其复合非织造工艺技术，突破“三抗”手术衣、隔离服等科技攻关项目的产业化难题等列为纺织工业调整与振兴的重点。宏大研究院研制开发成功的先进纺熔复合非织造布生产线设备和工艺技术，恰好满足了我国纺织工业调整振兴的要求。相信在国家宏观政策的鼓励下，我国的高档复合非织造布生产线装备和工艺技术必将得到迅猛发展，对于提高人民的生活水平，满足我国产业用纺织品发展的需求，提升行业的国际竞争力都具有深远的意义。

(1)通过纺熔复合非织造布生产线设备和工艺技术的自主研发，锻炼和培养了一批纺熔复合(SXMMS)非织造布技术人才，有利于推动我国非织造工业的产业调整，带动我国非织造行业整体技术水平的提升。

(2)国产先进纺熔非织造布生产线设备和工艺技术的研发成功，将有利于带动我国医疗和卫生材料领域技术的提升、成本的降低以及产品质量的提高，从而对提高人们的生活水平和质量、全面建设小康社会具有积极的推动作用。

(3)企业通过集成创新和消化吸收再创新等实践，大大提升了企业的自主创新能力，但由于企业自有资源的有限性，在原始创新及引进消化吸收等方面的工作仍有差距，制约了企业的跨越式发展。因此，走企业为主体，官产学研用相结合的上下游一体化创新发展之路是建设创新型企业和创新型国家的必由之路。

［1］郭秉臣.非织造布学［M］.上海:中国纺织大学出版社，1998.

［2］中国产业用纺织品行业协会纺粘法非织造布分会.2008年中国纺丝成网非织造布生产统计公报.

［3］中国产业用纺织品行业协会纺粘法非织造布分会.2009年中国纺丝成网非织造布生产统计公报.

［4］中国产业用纺织品行业协会纺粘法非织造布分会.2010年中国纺丝成网非织造布生产统计公报.

［5］中国纺织工业协会.2010/2011年中国纺织工业发展报告.

［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

刘玉军，男，1969年生，教授级高工/总经理。主要从事非织造设备的研发。