植物纤维制品的关键技术主要包括其制浆技术、成型技术、干燥技术、整形技术和后加工技术。生产工艺主要按产品的成型方式来分,主要分为“低浓度纸浆真空脱水成型”和“干式无水成型”两大类工艺:上世纪九十年代,中国引进了国外的纸浆模塑技术和生产设备,“低浓度纸浆真空脱水成型”技术目前为国内采用的主流工艺;“干式无水成型”工艺方面,欧美国家起步早,技术先进,国内尚处于起步阶段。
目前,我国植物纤维制品生产企业在纸浆模塑技术研发的主要集中在提升生产装备生产效率、降低生产能耗情况、提升生产设备自动化程度和改进产品表观质量等方面,具体如下:
(1)伴随市场的快速扩张和前景日益明朗,植物纤维制品装备近年在快速迭代,掌握更先进装备、技术、工艺的厂家,会产生压制性的竞争优势,伴随增量市场的快速扩大,机台更大、生产效率更高的生产装备带来植物纤维制品的成本优势。
(2)自动化生产技术的应用。全自动装备和无人工厂、工业互联网技术的应用,性能优良的自动化设备逐步取代产能低、能耗大、人工需求多的生产设备,单一功能性的装备也逐步被技术先进、多用途的适应性广的生产设备所淘汰。自动化生产技术的普及极大缩短了生产周期,提升了生产效率,降低能耗,从而满足最大化效益、最低化生产成本的目标。
(3)通过改变产品的各项工艺参数和具体流程提升产品性能。具有更先进装备、技术、工艺的企业在植物纤维制品胚料的固化成型过程中增加了加热工艺,不再只依靠挤压成型和脱水,而是同时通过加热进一步促进胚料干燥和定型。这一工艺创新提升了胚料的定型效果并简化了后续的干燥工序,缩短干燥时间和降低干燥工序中的产品含水率变化幅度,有效控制模具膨胀范围同时节省干燥过程的能耗,降低产品的综合生产成本。
可降解植物纤维制品利用植物纤维可自然降解的特性,成本低、可塑性强、降解循环效率高,同时,将原本用作燃料的植物残渣进行转化利用,不仅减少了焚烧污染,也实现了对资源的深度利用,有效提升农副产品附加值,有利于减少碳排放。国家发展改革委发布的《“十四五”循环经济发展规划》明确将秸秆综合利用纳入了循环经济领域的五大重点工程之一的“循环经济关键技术与装备”。
随着“双碳行动”计划在中国乃至全球的持续推进,可降解植物纤维制品因对甘蔗渣等农作物秸秆这一类农业废弃物的有效利用,整个生命周期都可减少碳排放的特性,相对于传统塑料制品优势凸显。
植物纤维制品行业内生产企业经营规模大多较小,整体集中度较低。行业内各中小企业长期处于“竞相模仿、低价竞争”的状态,产品同质化严重,市场竞争日趋激烈。受产业结构调整和优化整合导向,政策和居民环保意识的提升,将共同促进行业技术水平的提升,行业产业结构的优化,落后产能将被逐步淘汰,具有领先优势的头部厂商将获得更为有利的发展环境,行业集中度将进一步得到提升。淘汰落后产能,推动植物纤维餐具等日用品制造行业向规模化方向发展。
植物纤维制品上游行业分析。植物纤维制品生产的主要原材料为蔗渣浆、木浆、竹浆等纸浆,上游行业主要为制糖行业与制浆行业。我国纸浆产量与进口量较大,对纸浆模塑行业不构成资源约束,2020 年度,蔗渣浆基本保持稳定,2021 年起,受外部环境因素影响与宏观经济影响,能源、化工等大宗产品价格不断上涨,上游制浆成本上涨,蔗渣浆与竹浆价格也同步上涨,纸浆模塑行业的原材料成本压力有所上升。
日用塑料制品、生物全降解制品以及植物纤维制品行业相应的机械设备是生产过程中重要的一环,直接关系着最终产品质量、生产规模和生产效率。行业上游还包括注塑机、吸塑机、纸浆模塑设备等加工设备生产商。行业内拥有资金和规模优势的顶尖厂商通常采购国际一流水准的先进机械设备,将从全球范围内的设备水平进步中获得更大的推助力。
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