氣流成網技術的重生

Karen McIntyre

20年前,氣流成網技術在北美地區迅速擴張,導致了很長一段時間的產能過剩。如今,隨著新企業進入市場,并使用該技術開發新產品,使氣流成網技術獲得重生。新設備、新技術以及新的生產商“各顯神通”,為氣流成網技術創造新機遇,設備制造專家正通過研發新技術,實現產品工藝類型、纖維種類和尺寸方面的多樣化選擇,使潛在客戶真正獲得他們需要的針對不同類別市場的產品。

Anpap為客戶提供設備單元定制化服務

設備供應商Anpap Oy的項目經理Tuukka Vihtakari稱其生產線具有靈活性,一些客戶更喜歡占地面積較小的生產線,因為與市場上競爭的生產線相比,它們具有更高的產能。

Anpap Oy制造的氣流成網設備可以采用紙漿以及人造纖維等原料,滿足客戶生產各種不同類型產品的需求。Anpap的設備不僅具有設計靈活性和原材料使用方面的優勢,而且尺寸較小,這意味著投資成本較低。

位于芬蘭的Anpap Airlaid公司,在氣流成網技術發展的早期階段,是United Paper Mills Walkisoft業務部門的一部分,后來成為Buckeye Technologies公司的一部分,可提供從纖維開松到產品包裝的全套氣流成網非織造布生產線。

Vihtakari表示,顧客需要的一切氣流成網設備Anpap Oy公司都可以提供,在長期合作伙伴的支持下,大多數設備組件都是該公司自主研發設計并制造的。

此外,Anpap Oy公司最受客戶歡迎的是其整個加工生產線每個部分都可以定制化,目前正在為歐洲客戶制造兩條新的氣流成網生產線。

Anpap的工程技術人員已經在氣流成網領域中工作30多年,并交付了氣流成網技術史上一些大型設備裝置。他們經歷了該市場的波瀾起伏變化。該公司表示,近來客戶對氣流成網技術的興趣增加,這很大程度上歸功于消費者對天然纖維的更多關注。人們開始意識到可回收性以及使用天然纖維的重要性。同時,Anpap的氣流成網工藝不像濕法成網技術那樣使用大量的水。

擦拭巾市場持續推動著全球范圍內諸多對氣流成網技術的投資。同時,越來越多衛生用品（特別是在芯體中的應用）正轉向使用這種材料,工業應用中也是如此。

氣流成網材料的應用范圍十分廣泛,根據客戶需求和應用范圍,Anpap公司從中試生產線到大型商業化生產線均可提供。

Campen Machinery新型噴漿成形技術

Campen機械公司的新型噴漿成形技術可以與傳統的氣流成網技術、熔噴、紡粘、梳理成網和濕法成網技術相結合。噴漿成形頭配備一個噴嘴,用于噴出絨毛漿纖維。兩個熔噴和/或紡粘模頭形成的長絲纖維束被引入連續噴出的絨毛漿纖維流中。通過該方法,可以一步成形生產非織造布材料而無需進一步粘合,也不需要水刺和干燥。

據悉,此項技術已被證明具有出色的纖維開松能力,能夠處理長達30mm的長纖維,例如藻類、稻草、大麻等。實現多種材料組合以及多種纖維選擇,使Campen的新技術能夠在一條緊湊而高效的生產線上生產用于擦拭巾、衛生用品,以及化妝棉、食品和非食品包裝的氣流成網材料。

Campen公司的合伙人兼氣流成網技術高級專家Jens Erik Thordahl說：“憑借該技術,我們能夠生產出不同的纖維混合織物,然后進行干法成形,制成食品和非食品用的容器托盤。成品能100%實現家庭堆肥,可以是疏水或親水的,并且都不含任何塑料、涂層或人造纖維。”

Campen公司對從模塑成形和濕法成形工藝過渡到新的噴漿成形氣流成網技術,以及干法成形具有極大的興趣。因為該公司已經注意到,客戶正在尋求更高的生產靈活性,減少能耗和二氧化碳排放以及降低成本。

對Campen公司這一創新設備進行的全面測試表明,與現有類似設備相比,它的生產用氣和過濾材料用量減少45%,能耗減少55%,從而大大節省了運營成本并改善了客戶生產過程中的碳排放。

2019年12月,Campen公司的測試中心正式運營。在這里,Campen和多家領先的氣流成網客戶成功測試了多種可持續氣流成網技術并進行產品開發,結合其他非織造布工藝,可用纖維的范圍十分廣泛,最大長度達30mm。主要的應用市場包括食品、運輸和醫療產品的包裝,可生物降解擦拭巾、餐巾紙、擦拭紙、口罩以及與其他成網技術相結合的材料。

Thordahl補充說：“我們的中試生產線經常被客戶用于測試和研發,新設備現已出售給多家全球領先的氣流成網非織造布生產企業。”

Oerlikon-Teknoweb獲寶潔授權推廣非織造布新工藝

另一項新的工藝技術是將氣流成網技術和紡熔技術相結合,以提供新的靈活方式來生產濕巾和干巾用基材,同時減少資源消耗和成本。這項由寶潔公司開發的Phantom技術,最近已授權Oerlikon Nonwovens-Teknoweb Materials公司,在全球范圍內推廣。

Phantom技術只需一步即可將纖維素纖維、棉等長纖維甚至聚合物纖維粒子組合在一起。省去了水刺工序,也不需要干燥步驟。調整工藝可以優化相關的產品特性,例如材料的柔軟度、強度和液體吸收能力。總之,該技術提高了產品本身的質量。

Phantom技術可最大限度地自由選擇纖維配比,包括長絲纖維和短纖維,可生產更具柔韌性、吸收性的結構和高質感的材料。用此技術生產的擦拭巾基材摸起來手感更柔軟,為雙手提供了更多保護。盡管可以將棉等天然替代品或合成纖維添加到纖維原料混合物中,但90%的材料基本是由纖維素纖維構成的。

除用于擦拭巾外,Phantom技術生產的材料還可用于女性護理用品和紙尿褲的吸收芯體等領域。

Phantom技術生產的擦拭巾基材手感更加柔軟

盟迪開發CAC技術

盟迪公司開發了一條新的梳理—氣流成網—梳理（CAC）生產線,用來生產一種更可持續的用于擦拭巾的3層非織造布材料,可滿足個人衛生和清潔的需要。這條新生產線將使用100%纖維素纖維作為原料,包括獲得可持續來源認證的粘膠纖維和紙漿,生產出完全可生物降解的非織造布材料。

這條新的CAC生產線安裝在盟迪位于德國Aschersleben工廠中,用于生產功能性的3層復合材料,可以為高質量的可生物降解擦拭巾提供最佳吸收和保液能力,并且比同類的單一梳理結構材料所使用的資源更少。該技術可以生產可持續性非織造布材料,同時可以進行液壓壓花,增加產品柔軟度并提高清潔力。

盟迪公司表示,這項創新技術可以生產出100%可生物降解的高性能非織造布,用于更廣泛的擦拭巾市場。

Glatfelter集團持續擴張

經過多年的競爭、生產線關停及合并,非織造布生產商一直表現出樂觀的態度。喬治亞—太平洋公司曾經是氣流成網領域的主要生產商,現已將其歐洲業務出售給了Glatfelter集團,且據報道,除了一條位于美國的5萬t/a產能生產線以外,關閉了其他所有的生產線。

這一舉措使Glatfelter集團成為全球最大的氣流成網非織造布生產商,且公司規模和市場范圍還在不斷擴大。

近年來,Glatfelter集團的投資包括收購喬治亞—太平洋公司在德國Steinfurt的業務,以及在美國阿肯色州Fort Smith新建一個工廠。這兩筆投資于2018年底完成,使集團氣流成網產品業務銷售額從3.11億美元增至2019年的4.06億美元。并且,在氣流成網技術應用的主要領域也取得了增長——包括女性護理用品、工業擦拭巾、餐桌用品、成人失禁用品和家庭護理用品領域。盡管女性護理用品仍然是氣流成網工藝應用領域最大的分支,但其份額在2019年從63%下降至51%,這反映了Glatfelter集團持續的業務多樣化以及在擦拭巾和餐桌用品等市場的增長。

美國阿肯色州Fort Smith工廠的年產能為2.2萬短噸,于2018年中投產,投資額為9,000萬美元。新生產線幫助Glatfelter集團滿足了市場對擦拭巾和可持續基材不斷增長的需求。首席商務官Chris Astley稱,新冠肺炎疫情促進了消費者衛生意識的提高,這也反映在當前市場上。Fort Smith工廠主要向工業擦拭巾市場供應基材,使Glatfelter集團滿足了北美客戶對輕量化基材不斷增長的需求。

Glatfelter集團通過收購喬治亞—太平洋公司德國Steinfurt的業務,使產量增加了約3.2萬t/a,并使產品組合得以優化,提高了生產效率。

公司研究表明,鑒于個人衛生用品使用量的增加以及人們對擦拭巾的強勁需求,氣流成網基材的需求將保持在高位。

非織造布創新研究所（NIRI）投資Dan-Web設備

早在2020年1月,位于英國Leeds的非織造布創新研究所（MIRI）新增一條新型Dan-Web氣流成網中試樣機,供全球咨詢客戶和工業合作伙伴使用。

可持續性是非織造布創新研究所投資氣流成網樣機的關鍵因素。首席執行官Matt Tipper說：“鑒于針對一次性塑料的歐盟指令,非織造布行業致力于試驗可提高產品可持續性的工藝。生產商正在探索氣流成網技術,因為該技術使用了高比例的天然纖維（主要是絨毛漿）,既經濟又具有可持續性,能夠生物降解且可再生。”

迄今為止,非織造布創新研究所與200多家企業合作,開發并改進了450多種產品,對新型氣流成網設備的投資尤其使醫療和衛生用品行業中的客戶受益,這些行業應用氣流成網技術最多。此外,過去幾年收集的市場情報表明,過濾和汽車等行業正在重新啟用氣流成網材料,減少了對合成纖維的依賴,提高了產品的可持續性。

非織造布創新研究所多年來一直大量參與氣流成網產品的設計和開發,有能力為合作伙伴提供機會,以便他們進行更小規模的氣流成網工藝產品的試生產,最小的規模可低至幾千克。

除此之外,非織造布創新研究所還擁有其他梳理、紡熔和濕法成網生產線,以及化學粘合、熱粘合、水力纏結和針刺固結設備,可供眾多行業客戶進行小規模原創產品試生產,還提供調研和商業專業知識培訓服務,以幫助醫療用品、衛生用品、土工織物、汽車、隔熱和過濾材料等行業的客戶加快將產品推向市場的速度。