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《生活用纸》2019·6期
2019年武汉生活用纸年会FOCUS国际研讨会上,维美德、百利怡、Gambini 和科大智能在生活用纸和卫生用品设备的智能化和节能性方面进行演讲,为研讨会观众分享了最新的生产工艺优化和技术革新。维美德推出了全新的Advantage QRT ® 纸机,该机型完全填补了NTT和TAD之间的产品品质区间,并具有能耗更低及节省纤维原料等优势;顺应国内外“工业4.0”的发展趋势,在生活用纸生产领域,百利怡提出了“Digital Tissue”,即数字化纸业生产方式,帮助企业管理人员获得全面的生产数据分析,打造真正的“数字化纸业工厂”;全球领先的生活用纸复卷机制造商Gambini带来了最新的AirMill压花技术;科大智能从卫生用品行业的角度,为观众分析了智能化和自动化技术如何应用在工厂的运营、物流和营销环节,为工厂管理和数字化改造提出了新思路。
本期将这些内容整理成专题,为读者提供最前沿的技术发展趋势。
● 维美德Advantage QRT ® 纸机技术● 数字化纸业——通往智能纸业工厂的大门● Gambini最新的AirMill压花技术● 智能制造技术在卫品行业的应用
专题:
智能化、节能型技术与设备革新
Special Topic:
Intelligent, energy-saving technology and equipment innovation
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《生活用纸》2019·6期
Danilo Marcos 贺斌 维美德(中国)有限公司
维美德Advantage QRT ®
纸机技术
1 中国生活用纸市场现状
目前,中国生活用纸市场仍有很大发展潜力。随着城市化和生活水平的提高,消费者对生活用纸的购买力提升。但行业处于阶段性产能过剩,市场竞争相当激烈。纸企的运营成本、品牌效应和分销渠道是关键因素,市场集中度将继续提高。
中国生活用纸市场的品类多样性正在增加,在20年前,卫生卷纸占据了95%的市场份额,但这个数字在2015年缩小至57.3%。面巾纸/手帕纸份额增加至33.5%,而且仍呈现上升趋势。消费者也在寻求更柔软、吸水性更好的产品。
近两年持续上升的浆价使造纸企业利润下降,企业需要找到合适的方法,使用相同数量的纤维可以生产更多的产品。高端市场要求产品具有更好的吸水性、柔软度、强度、手感。纸企需要针对消费习惯的差异、城镇和乡村差异、南北方差异、地区差异等推出不同的产品。维美德公司针对中国市场开发的纸机设备除要满足上述要求外,还要能够高效使用蒸汽和天然气,减少附属设备,可切换生产多种产品,运行和维护简便,以降低运行成本,提高产品利润。
2 中国市场与成熟市场的纸机类型对比
2016—2018年,成熟市场新上项目的企业所选择的卫生纸机类型见图1。在北美市场,绝大部分企业选用混合机型
2016—2018年,在北美和欧洲市场,混合机型占新增
产能份额的32%,这些成熟市场注重寻求更好的生活用纸品质,而在亚洲(包括中国)和拉丁美洲市场则是100%的传统纸机,见图2。
(包括QRT 、NTT 等机型)或者TAD 纸机。在欧洲市场,也可以看到一些混合机型和TAD 纸机,但主要的产品还是传统的新月型(DCT )纸机。
图1 2016—2018年北美和欧洲市场新上项目的卫生纸机类型
北美
欧洲
传统
混合
TAD
*QRT
Valmet’s Advantage QRT ® Concept
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《生活用纸》2019·6期
全球主要生产商在成熟市场特别是北美市场,使用混合机型和TAD 纸机的产能占较大的比例,见图3。
如图6所示,QRT 纸机成形部配置新月型成形器,压榨部为独立靴压,线压可高达200~600kN/m ,大大提高了纸幅干度。纸幅出成形部的干度是10%~12%,经真空脱水辊预脱水至干度20%~25%,出靴压的干度可以达到42%~48%,转移到进入干燥部之前,由于途中的织物回湿,使干度降到40%~46%。独立靴压可根据不同产品需求调整
3 Advantage QRT ® 纸机
2018年5月,维美德在其三款主要机型:传统的DCT 、混合机型NTT 、热风穿透TAD 的基础上,正式向全球市场推出了另一款混合机型QRT 。该机型完全填补了NTT 和TAD 之间的产品品质区间,并具有较低能耗及节省纤维原料等优势。
QRT 结合了维美德三款主要机型的技术——成形部源
图5是用不同类型纸机生产的厨房纸巾吸水性能和松厚度的比较,可以看出QRT 介于NTT 和TAD 之间。
于DCT ,压榨部源于NTT ,结构性织物、定型箱、速差传递技术源于TAD 。
图2 2016—2018年成熟市场与新兴市场
新上项目的卫生纸机类型
成熟市场—北美和欧洲
总计130万t/a 总计460万t/a
新兴市场—亚洲和拉丁美洲
TAD 传统56%
传统
图3 北美和欧洲市场主要生产商卫生纸机的类型
主要的北美生产商统计
主要的欧洲生产商统计
万t/a 万t/a
传统机型
传统机型混合混合TAD
TAD 图4 QRT 技术的设计原理
DCT 、NTT 、TAD 的结合
湿部压榨
+
=
速差转移
速度不同结构性织物定型箱
高质量低能耗
图5 DCT 、NTT 、QRT 以及TAD 的吸水性能和松厚度对比
2119171513119753
吸水性/(g /g )
22
201816141210
864松厚度/(cm 3/g )
D C T
标准
产品高端
产品
顶级
产品
N T T
Q R T
T A D
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图7 QRT 纸机的起皱原理
图7是QRT 纸机的起皱原理。纸幅首先从毛毯转移到模型带,进入靴压,然后从模型带转移到结构性织物。模型带的速度比织物的速度快,由速差产生起皱。纸幅转移到结构性织物以后,通过真空定型箱进一步提高纸幅的松厚度。这一起皱过程源于TAD 技术。
图8是由不同类型纸机生产的卫生卷纸的柔软度和松厚度。可以看到QRT 柔软度与NTT 相近,且松厚度优于NTT ,并已接近TAD 。
而且,QRT 纸机的能耗仅略高于DCT 和NTT ,但远低于TAD 。相比NTT 和DCT ,QRT 具有更好的松厚度和吸水性,可以节省纤维原料,降低成本。
此外,QRT 能够采用更多的织物图案,生产更多不同的纹路的产品。使用越粗的织物,成纸的松厚度越好。
维美德在瑞典卡尔斯塔德的中试卫生纸机,可以切换为QRT 、NTT 、DCT 、TAD 不同模式生产。维美德已有一台QRT 纸机在美国客户的纸厂中运行,主要生产厨房纸巾。
4 总结
目前,中国生活用纸行业产能阶段性过剩,所以市场上传统纸产品竞争激烈。中国消费者对于高品质产品的需求将会增加。国内生活用纸厂商关心纸机能耗和产品品质,需要针对这种状况优化纸机设计。
相对于传统新月型纸机,QRT 可生产超优吸水性、更好柔软度和手感的产品,且相比于TAD 的能耗低很多。维美德的实际运行案例已经证明了这些优势。
(周杨整理)
线压,线压越高成纸的抗张强度越高、松厚度越低、纸机能耗越低、运行性能越好。
图6 QRT 纸机的靴压脱水情况
干度42%~48%
干度
20%~25%
干度40%~46%
干度
94%~97%靴压的线压力
200~600kN/m
干度10%~12%
SymBelt 靴套载荷增加压后干度/%
GTM 抗张强度/
(N/m )
厚度/µm 低抗张强度 卫卷卫卷21.5g/m 2
40040040040
50250
靴压线压力/(kN/m )靴压线压力/(
kN/m )
靴压线压力/(kN/m )
4510027550150
300200325500500500600600600• 干度更高,能耗更少• 纸幅抗张强度增加• 厚度降低
• 靴套上纸页附着力降低• 纸机运行能力通常更好
擦手纸21g/m
2
20g/m 2 织物 593, 5%速差
速差转移区
模型带
靴式压榨
SymBelt TM
毛毯
结构性织物
定型箱
真空起皱辊对辊
图8 不同类型纸机生产的卫生卷纸的柔软度和松厚度对比
柔软度T S A (B T Ⅱ)
1051009590858075
70卫卷松厚度/(cm 3/g)
14
13121110987654
DCT
NTT QRT TAD
DC T
N TT
Q RT
TA D