高端卫生纸机发展趋势

白云飞 安德里茨（中国）有限公司

近几年，我国传统生活用纸市场竞争非常激烈，很多公司面临着因产品同质化严重而导致的停产问题。如何在如此激烈的市场中突出重围，越来越多的公司都试图在高端化、差异化的方向上寻求突破。那么，安德里茨作为全球优秀卫生纸机供应商，可以为生活用纸生产商带来哪些高端卫生纸机技术呢？本文逐一进行介绍。

本文涉及的高端生活用纸，指的是吸水性和松厚度两个关键的质量指标远高于传统生活用纸的纸种。而能够生产这种纸张的纸机，就称为高端卫生纸机，主要包括可以生产结构型纸张的TAD卫生纸机和可以生产塑纹型纸张的HyTAD卫生纸机。

一 全球高端生活用纸市场情况

从全球调研机构RISI统计到的数据来看：目前，包括中国在内的全球高端生活用纸占比为15%左右。另外，预测从2020—2030年，全球高端生活用纸消费量将从500多万t增长到1,000多万t，其增长率将远高于传统生活用纸的增长率。

图1 2020—2030年全球不同质量生活用纸的需求预测

具体到中国的生活用纸市场，预测高端生活用纸的增长速度将远大于全球其他市场，主要基于以下几点考虑：

根据中国造纸协会生活用纸专委会的行业年度报告数据：2022年中国传统生活用纸的产能利用率仅有63%，阶段性产能过剩加剧。

中国在高端生活用纸领域才刚刚起步，预计截至到2023年底，高端卫生纸机的产能占比还不足3%，远低于世界的平均水平15%。一款好的产品在价格合理的情况下，绝不会仅有3%的消费者认同这种产品。

在高端卫生纸机最适合生产的高定量擦拭纸领域，其市场占比在2022年也仅有6.9%，对比欧美以及与中国生活习惯相似的日本、中国香港、中国台湾，都还存在着很大的差距，市场增长潜力巨大。

还有些学者认为，首先由于我国刑法修正案已经明确将醉酒驾驶行为列为刑事犯罪的范畴，因此所有的行为人都应该对该行为属于违法行为有明确的认识，同时正常人都应该深刻认识到醉酒驾驶的危险性，其危害结果应该必然发生或者是很大可能性发生的。其次从刑法理论上来说，对于过失犯只有造成具体的危害结果才能对其进行处罚，但是在醉酒型危险驾驶中没有要求具体危害结果的发生，因此不符合过失犯的刑法理论，所以只能认定为主观意识上的故意。

当然，产品最终的价格还是要取决于其自身的价值，也正是基于高端生活用纸卓越的柔软性、松厚度和吸水性，其销售价格较传统生活用纸的溢价高达30%左右，远高于生产成本的增加，可以为企业带来显著的利润增加。

二 安德里茨PrimeLineTAD纸机技术

安德里茨在TAD卫生纸机方面有着非常丰富的经验，早在2004年就已经进入到全球TAD卫生纸机市场，目前位列全球销量前两名。2022年，又收到宝洁公司的一台复购订单。这也充分体现了客户对于TAD技术的信赖与认可。

TAD纸机的核心是“热风穿透干燥”，其生产的产品较传统产品，拥有更好的柔软性、吸水性和松厚度。具体原因分析如下：

首先，TAD卫生纸机不像其他纸机配有机械压榨，它的整个干燥过程是没有经过任何机械压榨的。纸页在网部进行离心脱水、真空脱水以后，就直接进入到了热风穿透干燥区域。从图2可以明显看出：当纸页进入到热风穿透干燥区域时，热风首先是穿透纸页，然后穿透织物，最后到达TAD转鼓内部。而进入TAD转鼓内部含湿度较高的热风，会通过连接到TAD转鼓传动侧的风管排出去，部分循环使用，部分直接排放到大气。在这个干燥过程中，热风穿透使纸页变得更为蓬松，纸页的松厚度和容水空间也随之得到了提高。

图2 TAD卫生纸机的干燥过程

第二个原因，就是在纸页进入热风穿透区域干燥之前，通过速差转移的方式，将湿纸页的纤维填充到结构型干网的孔隙内，随后再通过定型箱使纸页进一步附着在结构干网内，这样就使得纸页形成了一个3D的立体结构，而这个3D立体结构也使得纸页的松厚度和吸水性大大提高（见图3）。

图3 TAD卫生纸机纸页3D立体结构的形成过程

①纸页经过网部离心脱水、真空脱水之后，干度达到26%左右。

②纸页从26%的干度提升到75%～95%的干度，完全通过热风穿透进行干燥，这是TAD纸机能耗非常高的重要原因。反之，正是这个过程没有任何机械压榨，也是TAD产品松厚度和吸水性高的主要原因。

③纸页通过一根低线压力的转移辊从结构型干网转移到扬克缸表面，在转移过程中，其实只有13%～25%左右的纤维能贴合在扬克缸表面。这也使得纸页的松厚度并不受太多的影响，同时，这也是TAD纸机干部化学品，特别是粘缸剂用量非常高的一个主要原因。

三 安德里茨PrimeLineHyTAD纸机技术

TAD纸机在给消费者带来高品质生活用纸的同时，也面临着投资成本高、能耗高的问题。为了解决这些问题，借助奥地利总部的试验纸机，安德里茨研发出最新的HyTAD纸机。其成纸品质可以达到接近TAD成纸的水平，但其能耗却比TAD纸机降低了50%左右。同时，HyTAD纸机的投资成本也远低于TAD纸机。

HyTAD其实是将传统纸机技术与TAD纸机技术融合后，研发出来的新机型。

从图5HyTAD卫生纸机的立面结构图，可以明显看到HyTAD纸机网部、干部和卷取部与传统纸机并无较大区别，但其配置要求相对更高，例如：HyTAD纸机配备稀释水流浆箱、QCS系统、中心传动卷纸机，甚至压光机。

图5 HyTAD卫生纸机立面结构图

沿着红色虚线纸页运行的轨迹看：可以看到纸页在成形部离心脱水、真空回程辊真空脱水之后，和传统纸机最大的区别就是，HyTAD纸机增加了一个独立的靴压模块和一个独立的塑纹干网模块。在纸页经过靴压压榨脱水之后，脱离毛毯，转移到光滑的平靴套上面，再进一步通过速差转移，从平靴套表面到塑纹干网上面，形成3D立体结构。而这个速差转移的技术原理也正是来自于TAD纸机。

最后，和TAD纸机一样，通过一根低线压力的转移辊将纸页转移到扬克缸上，因为在转移过程中，纤维与扬克缸的接触面积不足25%，扬克缸的干燥效率有限，所以通常建议客户配备一台燃气加热气罩或电加热气罩在干部加热纸页。

图6是HyTAD纸机所配备的靴压模块，这个靴压模块明显区别于传统卫生纸机靴压。传统卫生纸机的靴压是靴压辊与扬克缸相压，最大线压力为150kn/m左右。而这个靴压模块主要由直径高达2m的靴压辊和靴压配对辊组成，可以提供远高于传统纸机的线压力，最高线压力可达500kn/m，也使得纸页压榨后的干度达到45%以上。

图6 HyTAD卫生纸机配备的靴压模块

同时，得益于靴压辊的直径高达2m，起到了转移纸页的作用。这个创新的设计方案，使得HyTAD纸机比市场上其他类似的概念纸机节省了一条传送带，可以大大降低后期的运行和维护成本。

HyTAD纸机与TAD纸机有一个非常相似的地方，都在纸页经过热风干燥之前有一个速差的转移。区别是TAD纸机没有经过压榨，就进行了速差转移。而HyTAD纸机是在靴压之后才进行速差转移的。从图7可以很清楚地看到真空箱将纸页，从平靴套表面转移到塑纹干网的孔隙里面。随后再通过定型箱，使纸页纤维进一步吸附在塑纹干网内，形成3D立体结构，这就是HyTAD纸机产品松厚度和吸水性高的主要原因。

图7 HyTAD卫生纸机纸页3D立体结构的形成过程

HyTAD纸机在纸页从塑纹干网转移到扬克缸表面之前，新增加了一套热风冲击穿透干燥箱。考虑到燃气气罩的排风温度高达200℃以上，直接排到大气会造成能源的浪费，也与国家的双碳政策相违背。为了使这部分尾气的热能得到更好利用，将其作为热风去穿透干燥纸页。这样，在没有增加额外燃气消耗的同时，进一步提高了纸页进烘缸前的干度和松厚度，这也是应用在HyTAD纸机上的一项创新型技术。

图8 HyTAD卫生纸机热风冲击穿透干燥技术

四 安德里茨PrimeLineHyTAD、TAD、干法起皱型纸机比较

综合对比HyTAD纸机、TAD纸机和传统干法起皱纸机的技术、质量、能耗，从图9可以看出，传统干法起皱纸机根据压辊配置的不同，纸页在压榨后的干度在39%～45%左右。

图9 干法起皱型、HyTAD、TAD卫生纸机纸页干度对比

而HyTAD纸机因为配备了线压力高达500kn/m的靴压模块，纸页在压榨后的干度比干法起皱型纸机更高，达到了45%以上。得益于这么高的出压区干度，尽管之后纸页与扬克缸的接触面积只有不足25%，干燥效率不如干法起皱型纸机，但HyTAD纸机和干法起皱型纸机在热能的消耗方面，并无明显差异。

TAD纸机却有很大的不同，可以看到纸页在干度26%左右进入TAD干燥部。之后所有的水分都通过热能蒸发掉，也就意味着TAD纸机对热能的需求是非常高的。

将蒸汽和燃气消耗统一折算成kWh的单位进行对比，可以清楚看到：对于干法起皱型纸机来说，每吨纸的总能耗大概是2,200kWh左右。

而HyTAD纸机的热能消耗与传统纸机没有太大区别，但因其传动点、真空点较传统纸机更多，靴压的压力也更高，使得其电耗更高。整体能耗较传统纸机也略高20%～30%，达到了2,500kWh左右。

图10 传统干法起皱、HyTAD和TAD卫生纸机的能耗比较

TAD纸机，由于干燥纸页需要大量的热能，传动点更多，也需要更多的真空系统来辅助脱水。所以，它的综合能耗高达5,500kWh左右，是传统纸机能耗的2.5～3倍。

虽然TAD纸机的能耗非常高，但TAD纸机生产的产品质量也确实更好。图11是试验纸机所生产的原纸检测数据，从生活用纸最主要的两个质量指标——松厚度和吸水性来看：TAD纸机达到了传统纸机的2.5倍左右，HyTAD纸机也达到了传统纸机的2倍左右。

图11 干法起皱型、HyTAD、TAD卫生纸机的原纸松厚度、吸水性对比

从这些检测数据也可以看出HyTAD纸机和TAD纸机在原纸质量上较传统纸机，有着非常明显的优势。

最后，对3种纸机做一个综合比较。首先，得益于速差转移，HyTAD纸机和TAD纸机的纸页纤维都形成了明显的3D立体结构。同时，也正是由于这种3D立体结构，使得纸页与扬克缸接触的面积只有13%～25%左右，扬克缸的干燥效率明显低于传统纸机。所以，尽管HyTAD纸机在高线压靴压的作用下，纸页转移到扬克缸表面时的干度比传统纸机高，但由于到扬克缸较低的干燥效率，以及HyTAD纸机本身需要更多的传动点和真空箱，因此最终能耗还是比传统纸机略高25%左右。

而TAD纸机因为整个干燥过程，没有经过任何机械压榨脱水，其通过热风穿透干燥后的干度就已经达到了75%～95%之间。所以，能耗也就更高，比传统纸机高出了150%左右。

由于TAD纸机没有经过任何机械压榨，再加上速差转移所产生的3D立体结构，所以成纸的松厚度和吸水性也远远高于传统纸机150%左右。而HyTAD纸机的干燥过程虽然也存在线压很大的机械压榨，但得益于速差转移所产生的3D立体结构，所以成纸的松厚度和吸水性高于传统纸机100%左右。

表1 干法起皱型、HyTAD和TAD卫生纸机综合性能对比

面对竞争越来越激烈的生活用纸市场，越来越多的企业开始寻求产品的高端化、差异化，安德里茨在高端卫生纸机领域有着非常丰富的经验，可以根据企业的不同需求提供不同产品，例如：当您追求最佳质量时，可以选择TAD方案；当您期望可以生产高端化、差异化产品的同时，投资和运行成本又相对较低，可以选择HyTAD方案。