纺粘线技术及经济效益分析

内容提要 针对目前国内纺粘线的技术现状及与国外先进水平的差距，阐述技术改造的必要性和可行性。着重指出技术改造的方向，并对其经济效益进行分析。 1．引言 自50年代末，美国杜邦公司首先将纺粘法非织造布技术实现工业化以后，世界各国相继在70年代开始研制设备，试制生产非织造布。我国于80年代中期，以设备引进为起步，开始生产纺粘法非织造布。由于纺粘法在工艺技术、产品性能、劳动生产率等方面存在着较明显的优势，使之在近20年来获得举世瞩目的飞速发展。 2．技术改造的必要性 纺粘法是集化工、造纸、塑料、化纤等行业为一体的综合性技术，发展时间较短，各种技术路线差异较大。随着科学技术的发展，新技术的不断出现，以及纺法经过实践后发现的不足，这些都有必要对现有的设备进行改造，对工艺进行改进，以达到提高生产能力和产品质量，降低电耗的目的。利用较少的资金投入，获得较高的产出。 3．技术改造项目及效益分析 我国已引进近十家公司的纺粘法生产线，国内已有四家公司在生产设备。虽然各家公司的技术路线各有不同，但归纳起来，纺粘线技术改造应围绕以下五个方面开展工作。 3．1提高生产能力 引进的生产线，大部分生产能力为3000吨/年，按年生产8000小时计算，每小时375公斤，即幅宽3.2米，则117公斤/小时·米。目前美国艾森公司单机头生产能力已达360公斤/小时·米。即幅宽3.2米，生产能力达9216吨/年。德国莱芬和神户制钢单机头生产能力已达180公斤/小时·米。即幅宽3.2米，生产能力达4608吨/年。 提高生产能力的技术改造工作应从两个方面着手：一是前纺部分，即挤压机、纺丝箱体、计量泵以及喷丝板等的生产能力，还有骤冷风量能力是否够用。二是后纺生产线速度。因生产薄型产品，生产能力受限主要是后纺生产线速度。原意大利NWT公司生产16克/平方米，速度是106米/分。目前生产线速度，意大利STP已达350米/分，神户制钢已达500米/分，莱芬已达到550米/分。考虑各方面因素，原3000吨/年, 3.2米幅宽的生产线，改后生产能力达到3900吨/年，即生产能力提高30%是可能的。 因各家设备投资、原料价格、能源消耗以及经营管理成本等差别，只能以一组数据进行估算，仅供参考。以原引进3000吨/年生产线为例，原料7000元/吨，原料消耗比1.06，废料3000元/吨，电耗1700度/吨（单价0.50元/度），改后电耗降至1400度/吨，辅助材料（色母粒、纸管、包装物等）1500元/吨，运费500元/吨，销价14500元/吨。其它费用是固定成本。按下列公式计算：利润（税前下同）=（单价—单位变动成本）×销量—固定成本。单位变动成本为：a.原料7000×1.06—0.06×3000=7240元，b.电费1700×0.5 =850元，改后700元，c.辅助材料1500元，d.运费500元。则提高产量后新增利润（14500—9940）×3000×130%—（14500—10090）×3000=455. 4 万元。如果技术改造投入50万元，则当年还剩四百多万元。如果改成双机头，则生产能力成倍增长，效益就更可观了。 3.2提高运转率和达产率 提高生产能力是先决条件，但光有生产能力，如果设备运转率和达产率较低，则产量一样不能提高。即产量是由生产能力、运转率和达产率所决定的。提高运转率和达产率应做如下几个方面工作： (1)技术软件备份。生产线计算机监控程序、可编程控制器程序、直流调速或变频调速的控制器以及单回路调节器的内部设置参数等软件，应有备份，这些都是保证正常生产的必要条件。国内曾发生过因可编程控制器的电池失效，使程序丢失，导致生产线停车一个月的例子，损失近百万元。 (2)关键设备应有备件。由于生产线是单套机，关键设备应有备件。进口设备应找到在中国的代理商，或者寻找国内代用品，至少要知道产地和供货期，以决定是否备货。轴承、链条、电器元件等易损件要备齐，因停产一天的损失几万元。价格较高的设备要酌情是否备货。国内曾发生因牵伸风机叶轮损坏使生产线停车两个月，损失上百万元。 (3)设备的维护及保养。保证设备的长期稳定运行，备件是必要的，但关键是设备的维护及保养。转动设备要根据运行条件，制定注油及换油周期。例如，空调风机两个月注油一次，减速机每六个月换油一次。同时，加强油品的管理，国内曾发生因导热油质量不好或补加错，造成导热油管线及设备结焦的事故。电器设备在高温季节时，要注意通风。进口启动柜没有通风以及风流向不对，要予以更改。同时，由于纺粘线生产连续性强，自动化程度高，要提高机械和电器维修人员的技术水平和业务素质。还要制定设备维护保养制度，加强设备维护，提高运转率。 (4)延长纺丝组件、风窗、牵伸器使用周期。纺丝组件的使用时间直接影响产量和产品质量。要加强组件清洗装配的管理，改进工艺条件，提高组件使用时间。风窗、牵伸器要根据生产情况进行清洗，清洗周期除了工艺操作条件外，还有一个重要因素是生产环境卫生条件。环境卫生好，风窗和牵伸器的使用时间相对延长。 (5)强化生产管理，提高达产率。生产调度要计划协调好生产，使得生产线时刻都在满负荷状态下运转。生产过程中经常更换品种，生产调度和工艺员要周密计划，减少克重和颜色的过渡产品，尽量缩短换品种时间。要优化操作，使工艺参数公式化。 (6)生产过程执行计算机监控和管理。进行班产量、电单耗、运转率、达产率等指标的统计。设备维修人员的奖金与运转率挂钩，生产调度和工艺员的奖金与达产率挂钩，加强生产管理。 综上所述，按每年365天，年生产8000小时，如达产率100%，则运转率要求为91 .3%。目前3000吨/年（NWT为例）生产线，年产量在2700吨左右，估计达产率在95%左右（主要是生产薄型产品，产量达不到设计能力），运转率在85%左右。如果达产率从95%提高到97%，运转率从85%提高到88%，则年新增利润（14500—9940）×3000×97%×88%—（14500—9940）×3000×95%×85%=68.4万元。 3．3降低电耗 经过成本分析，除原料占总成本较大，也不能减少太多外，占成本比较大的是电费。除提高产量外（日产量增加1吨，总电耗仅增加285度），降低电耗可以做以下几项工作： (1)改变工艺和操作条件（美国艾森公司的牵伸器到喷丝板距离最小仅50毫米，基本不用骤冷风），使冻冷机尽量少开或不开。 (2)大功率风机采用变频或其它方法进行调速，降低电耗。 (3)改进牵伸器结构，提高牵伸器效率，减少牵伸风流量，降低电耗。 (4)加强电热设备和管道的保温，减少热损失，降低电耗。例如，纺丝箱体热损失每小时约40度电。导热油管线一个阀门不保温，一年的热损失费用近千元。 实践证明，通过改变工艺路线和操作条件，冻冷机基本可以常年不开（夏季高温季节开一段时间）。如果不开冷冻机（冷冻机功率125千瓦，水泵7.5千瓦2台，负荷率按80%，年维修费用3万元），则年节约运行成本（125+7.5×2）×80%×8000×0.5+3=47.8万元。 3．4 废边回收 纺粘线的废边重量大约占成品重量的6%左右，最低约4%，最高达到10%，年废边量（以3000吨/年为例）可达200多吨。而且目前有很多生产线废边不能回用。废边回收技术路线可分为三种：a.直接熔融回收，b.搓粒间接回收，c.熔融造粒间接回收。废边回收的技术重点是去除回收料中的粉尘。另外原料经过一次纺丝，熔融指数约提高7左右，相应的纺丝工艺参数要进行调整。总之，废边回收纺丝技术已成熟。按加工废料增加电耗1000度/吨，损耗5%计，则年新增加利润 3000×6%×（0.7-0.3-0.05）×95%=59.85万元。 3．5 提高产品质量 要使产品质量上个台阶，是非常困难的。原因是一套设备，生产工艺决定了产品质量。仅靠加强管理，仔细调整，精心操作，不能使产品质量产生质的飞跃。只有改变工艺路线，才有可能使产品质量上一个档次。要提高纺粘线的产品质量，工作的重点是铺网，其次是纺丝。多排顺式牵伸器（NWT模式）可以考虑改变铺网方式及铺网高度，双箱体生产线可以考虑再上熔喷头，使产品变成SMS。成网机吸风可以分区进行风量调节等。这些工作要通过做一些试验，取得经验后再进行技术改造，并做好如果改造不成功能在短时间内恢复原生产状态的准备。如果措施得当，则会使产品质量有大的提高，产品销价上升，年新增利润上百万元。 4.结论 当前，我国的纺粘技术与国外相比有很大差距，因此纺粘生产线的技术改造工作不仅限于研讨，而是必须扎实地加速开展起来。实践证明，通过技术改造，可以用很少的资金，使原有设备的产量有很大提高，产品质量得到改善，能源消耗降低。这无疑能够增加企业经济效益和竞争能力。在当今纺粘线大上的情况下，更显得重要。因此说，技术改造是企业今后发展的有效途径。 （航空沈阳606所航发非织造布公司 徐占祥）