“四大技术”将打开特种纸市场

Smither Pira研究机构的一份最新报告对“泡沫成形”等4项技术进行了研究，并提出在未来5年内，这“四大技术”会提高特种纸产能，并为制造商提供启用新产品的机会。

Smither Pira的最新市场研究报告“2022年特种纸发展前景”中，全面介绍了造纸行业中一个重要的组成部分——特种纸。“报告”不仅包括应用较为广泛的特种纸种类，如软包装、标签纸，还包含更多的细分市场，如电池绝缘纸、过滤纸和防伪纸。

通过对多个财富图的分析，Smither Pira指出2017年全球特种纸消耗量已达到2 416万t。在未来10年内，消耗量还会以每年2.2%的增长率持续稳定增加，在2022年将达到2 698万t。

在西半球，美国的特种纸需求量毫无疑问占主导地位。2017年，美国特种纸市场份额占到美洲的64%（按体积计算）；或恰好占全球需求量的16%以上。在未来5年内，美国对特种纸的需求量还会继续增加，但在不太成熟的市场中，尤其在巴西，增长率相对来说要慢一些。中国在未来5年会代替美国成为世界上最大的特种纸单一市场。

印刷书写纸需求量的减少与互联网在美国的兴起有着密切的关系，而且互联网仍不断地对造纸行业进行重塑。特种纸作为一种新兴的、极具经济效益的产业，已经得到了越来越多的关注，特别是过滤纸和电池绝缘纸，在具有大量聚合物替代品的市场竞争中也表现出良好的弹性。

同时，造纸行业继续保持其发展趋势，并将这一趋势带入特种纸领域中。

作为一个多元化、高附加值的行业，特种纸市场为技术创新提供了一个强有力的平台，从而开辟了一个新的市场应用，实现了生产效率。

Smither Pira的研究确定了以下4项关键性的技术，在2017—2022年期间，这些技术将有助于促进特种纸领域在北美和其他地区的发展：（1）泡沫成形；（2）纸机的高精度控制；（3）工业 4.0；（4）可拉伸纸张。

1 泡沫成形

泡沫成形技术是20世纪70年代发展起来的一种造纸工艺，运用该技术可以在纸机上生产具有良好匀度、松厚度和孔隙率的非织造材料。商业化的巨大成功，将会使纸机以低于目前慢速气流成网法或湿法成网法成本的情况下，生产出非织物替代物。

泡沫成形是一种多相流体系统，由薄液膜分离出的气泡构成。气泡的产生可以提高纸张的松厚度和孔隙率。

由于该工艺在近期已经经过了一系列的技术改进，采用泡沫成形技术的新体系正在进入特种纸类型的商业生产中。新体系的关键是在不影响纸张松厚度的同时，可以维持纸张的强度；据悉，一个采用纳米纤维素纤维（CNF）的生产工艺，纸张的抗张强度可提高16%～19%。

使用21世纪泡沫成形技术开发的第1款产品是Patic的可伸缩纸袋，该产品可视为一种更环保的塑料替代品。

2 纸机的高精度控制

为商品等级开发的最先进的精密技术也将在特种纸机上得到更为广泛的应用。这些平台为特种纸的生产提供了多种优势，如减少产品差异，使产品规格更加紧凑，转换浪费更少；拒收多批次的过度设计产品，该产品使用大量的纤维来弥补其较差的变异性和可重复性。

在实践中，这意味着来自高精度纸机的低定量纸张可以与来自低精度纸机的高定量纸张相竞争。同时，优越的涂布机设计有助于涂布配方之间用更短的时间和更少的材料快速转变。

产品质量和成本的提高将会加速特种纸原纸在新的应用和市场中的渗透。然而，一个较具挑战性的问题是如何使精密技术在更快和更宽的纸机上实施，使它们与迄今仍依靠速度慢、劳动力密集的特种纸生产技术进行竞争。

3 工业4.0

为了实现与高精度的一致性，造纸行业对其系统也进行了调整，以实现更好的自动化和数据转换。在所有的制造业中，这被称作工业4.0。

尽管在20世纪60年代，电脑就已经被应用于纸机中，但新体系使自动化协调系统中的技术流程、质量体系和供应链管理一体化，从而降低了成本，并使大型的生产线像之前小而灵活的生产线那样运行。结合新型在线传感器，新体系可以实时监测产品属性，向操作人员传递多种特种纸原纸所需的精度参数。

这一趋势的一个很好的例子就是在线CD定量分析流浆箱的演变过程。流浆箱飘片要尽可能保持直线，但通过在狭窄区域喷射水以移除多余的纤维，从而纠正小范围内的多余质量。这是流浆箱纤维质量分布的一个很强大的控制系统。它配置了具有高度分辨率的新型扫描仪系统，从而在横向上纠正薄纸纤维质量的分布差异。

4 可拉伸纸张

延伸性纸张最先由欧洲Gruppo di X开发，并由瑞典Innventia进行β测试，在与欧洲的BillerudKorsnäs签订许可协议后，延伸性纸张的开发已经实现商业化。使用Gruppo di X纸张形成法生产的模型纸，通过机械处理后，获得的基片纵向拉伸性为20%，横向拉伸性为16%。

可拉伸纸是一种新概念的纸，旨在用天然纸幅取代塑料，与具有可持续性发展前景的产品相一致，尤其是一次性包装纸。可拉伸纸可以以卷筒的方式供应，并可通过之前用于聚合物加工的传统转换线对其进行印刷、涂层和其他加工。最终产品包括托盘式包装盒，用于劳动者和广告的药片泡罩、纸杯和其他液体容器、家具装饰箔等。