Wausau Paper’s ATMOS Tissue Machine

Ken Patrick

Wausau Paper的ATMOS紙機助其拓展高檔產(chǎn)品市場

Wausau Paper’s ATMOS Tissue Machine

Ken Patrick

美國Wausau Paper公司位于肯塔基州Harrodsburg紙廠的福伊特先進ATMOS（衛(wèi)生紙成形系統(tǒng)）衛(wèi)生紙機于2012年12月投產(chǎn)，將近兩年的運行結(jié)果表明該公司在恰當?shù)臅r候使用了適合的紙機。當時在為Harrodsburg紙廠選擇新衛(wèi)生紙機的時候，它還只是一家衛(wèi)生紙加工廠。Wausau Paper公司最需要的是設(shè)備的靈活性，既要生產(chǎn)它當時所產(chǎn)的各種產(chǎn)品，還想在公司的產(chǎn)品線中增加結(jié)構(gòu)化生活用紙高檔產(chǎn)品。

Wausau Paper公司生產(chǎn)副總裁Gary Rudemiller解釋道：“我們的經(jīng)營規(guī)模不允許我們用一臺紙機只生產(chǎn)一種系列產(chǎn)品，ATMOS紙機的靈活性使我們可以生產(chǎn)多種系列產(chǎn)品所需的原紙?！?/p>

當時還有另外一種機型可生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品，即熱風穿透干燥（TAD）紙機。與之相比，選擇ATMOS紙機可使Wausau Paper公司同時拓展傳統(tǒng)產(chǎn)品和高檔產(chǎn)品，塑造其綠色環(huán)保形象。Rudemiller指出：“在居家外用生活用紙產(chǎn)品市場中，我們供應的產(chǎn)品全部通過Green SealTM認證，因而被公認為環(huán)境友好型產(chǎn)品的主要供應商。由于有了ATMOS紙機，我們能以較高的車速和較低的能耗生產(chǎn)100％回收纖維的高檔產(chǎn)品。”因此，ATMOS紙機正好為Wausau Paper提供了所需的靈活性，并為其增長計劃搭建了綠色平臺。

在投產(chǎn)約20個月后，Wausau Paper工作人員正為優(yōu)化PM3紙機而努力（Wausau Paper在俄亥俄州Middletown紙廠有PM1和PM2兩臺傳統(tǒng)衛(wèi)生紙機）。實際上，PM3紙機的投產(chǎn)曲線表明Harrodsburg紙廠有兩種開機方式，Rudemiller指出：“我們不但要學會紙機在傳統(tǒng)模式下開機，而且還得學會第二種開機，即必須學會紙機在ATMOS模式下如何操作?！?/p>

傳統(tǒng)模式與ATMOS模式之間相互轉(zhuǎn)換對紙廠的學習效率來說是個挑戰(zhàn)。Rudemiller繼續(xù)說：“我們必須不斷積累和鞏固我們的經(jīng)驗和知識，這樣在任何操作模式下都能駕輕就熟。使用這臺新紙機，我們要學的知識很多，但我們的工作人員吸取技術(shù)精華和掌握關(guān)鍵知識的能力令我贊嘆?！?/p>

Harrodsburg紙廠的ATMOS紙機

PM3紙機

PM3 ATMOS紙機卷取處幅寬為220in.（約5.6m），最高操作速度為6,500ft/min，產(chǎn)能為240t/d。隨PM3紙機一起供貨的高效漿料制備系統(tǒng)包括福伊特Intensa碎漿機和高能效的Pluralis精漿機。紙機采用新月型成形器，濕部裝有Marterjet Pro T 型單層流漿箱，流漿箱配備ModuleJet稀釋水控制系統(tǒng)。

ATMOS模塊采用特制真空輥，AtmosMax結(jié)構(gòu)型網(wǎng)使紙幅具有三維結(jié)構(gòu)。ATMOS模塊前的濕部真空成形箱強化了AtmosMax結(jié)構(gòu)型網(wǎng)的結(jié)構(gòu)化效果。由于來自蒸汽和氣罩的500°F（260℃）熱風能穿透結(jié)構(gòu)型網(wǎng)和紙幅，因此這一工藝與TAD類似。

ATMOS模塊位于成形器和揚克缸之間。在ATMOS模式時，紙幅成形與普通新月型成形器的紙幅成形大同小異，但使用的是AtmosMax結(jié)構(gòu)型網(wǎng)，使紙幅形成三維結(jié)構(gòu)，并從流漿箱處開始托著紙幅直達揚克缸。

專用ATMOS真空輥可使紙幅最大限度地脫水，脫水主要靠氣流（真空）。此外，紙幅與AtmosFlex脫水毛毯之間緊密接觸也有利于脫水，脫水毛毯裝在ATMOS輥和AtmoxMax結(jié)構(gòu)型網(wǎng)之間。

濕部裝有帶ModuleJet稀釋水控制系統(tǒng)的MasterJet Pro T型單層流漿箱。漿流從位于胸輥（上）和成形輥（下）之間的流漿箱（中間偏左）噴出。

如Rudemiller副總裁解釋的那樣，紙幅在成形輥上形成，并被引導到大直徑（約60in./1.5m）ATMOS真空輥上。來自揚克缸氣罩的熱風通過Atmos真空輥氣罩作用到紙幅的另一面。Rudemiller說：“迫使熱風穿過紙幅在某種程度上可被視為類似TAD的作用原理。實際上，穿過結(jié)構(gòu)型網(wǎng)和紙幅的熱風溫度達500°F（260℃）?！?/p>

Rudemiller接著說：“增加真空度使AtmosBelt皮帶與AtmosMax結(jié)構(gòu)型網(wǎng)的頂端更緊密接觸，隨著真空輥包裹面積增大，形成了一個真正的寬壓區(qū)。它是一個沿輥面伸展的低強度‘壓區(qū)’，在輥面上一個很大的區(qū)域內(nèi)脫除紙幅中的水分?！?/p>

Harrodsburg紙廠的ATMOS紙機為單壓榨配置，當壓榨輥把紙幅傳遞給揚克缸時，AtmosMax結(jié)構(gòu)型網(wǎng)把紙幅受壓強度減至最小，可生產(chǎn)高檔生活用紙。在傳統(tǒng)模式與ATMOS模式之間相互轉(zhuǎn)換步驟詳見“相關(guān)鏈接：從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換成ATMOS模式”。

直徑18ft的鑄鐵揚克缸配有高性能、熱風溫度900°F（約482℃）的氣罩。

直徑18ft的鑄鐵揚克缸配有溫度達900°F（約482℃）的高性能氣罩系統(tǒng)。為確保紙幅順利傳遞并均勻地貼著揚克缸面，達到精細起皺控制以及最佳運行性能，福伊特和Buckman Laboratories公司一起開發(fā)出了專供ATMOS紙機用的Magnos揚克缸涂層化學品。

福伊特還為PM3紙機提供了整套自動化系統(tǒng)（主控系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)和質(zhì)量控制系統(tǒng)）、真空系統(tǒng)、EcoChange卷紙軸更換系統(tǒng)和Mastercut紙幅縱切系統(tǒng)，同時還提供了用于高效卷取的帶獨立第一搖臂和第二搖臂的MasterReel卷紙機。

在安裝PM3紙機之前，Harrodsburg紙廠只從事加工業(yè)務(wù)，如今它主要采用PM3紙機生產(chǎn)的原紙和來自Middletown紙廠的大卷筒原紙生產(chǎn)各種加工紙品。Middletown紙廠有自己的脫墨設(shè)備，兩臺傳統(tǒng)紙機中，一臺生產(chǎn)濕法起皺衛(wèi)生紙原紙，另一臺則生產(chǎn)干法起皺衛(wèi)生紙原紙。

Harrodsburg紙廠已經(jīng)改造了幾套加工設(shè)備，用來加工PM3紙機的優(yōu)質(zhì)原紙。據(jù)Rudemiller講，Wausau Paper在購買ATMOS紙機和改造加工設(shè)備方面的投資已達約2.2億美元。

節(jié)約能源與纖維

福伊特表示，采用ATMOS紙機生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化生活用紙，一般可節(jié)能35％，即生產(chǎn)高檔紙品的能耗只是TAD紙機的60％～65％。Rudemiller說：“在Harrodsburg紙廠，我們體會到用ATMOS紙機生產(chǎn)傳統(tǒng)生活用紙能源效率更高，因為傳遞給揚克缸的紙幅水分量較少，即紙幅較干。而生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品時，紙幅與揚克缸接觸不太緊密，因此傳熱系數(shù)可能稍小一點，且傳到揚克缸的紙幅水分較高，這就是結(jié)構(gòu)化紙幅較傳統(tǒng)紙幅耗能較多的原因：不能夠緊貼揚克缸進行干燥?！?/p>

傳統(tǒng)模式下紙幅傳遞給揚克缸（上缸）的過程。白色紙幅從新月型成形器上跟著毛毯一起運行繞過真空壓榨輥（底輥），然后毛毯沿順時針方向運行，紙幅從右上方傳到揚克缸上。

PM3紙機的干部圖，卷取處的紙幅寬為220in.（約5.6m）。MasterReel卷紙機裝有高效卷取的獨立第一搖臂和第二搖臂。

Rudemiller補充道：“TAD紙機依賴于能穿透多孔紙幅的熱風進行干燥，加熱空氣和傳遞所用熱風消耗大量能源。因此，紙幅水分含量、紙幅結(jié)構(gòu)、紙幅和揚克缸的接觸面積以及干燥作用原理等所有這些因素都對能源消耗產(chǎn)生影響。ATMOS紙機比TAD紙機能源效率更高，這是因為前者不用高耗能的熱風系統(tǒng)就可獲得紙幅結(jié)構(gòu)和松厚度?！?/p>

Harrodsburg紙廠的ATMOS紙機為單托輥配置（只進行傳遞），而Middletown紙廠的干法起皺紙機為雙托輥配置。Rudemiller解釋道：“在Middletown紙廠，由于紙幅承受的壓榨作用較大及脫水量較多，因此我們?nèi)〉昧溯^高的能源效率。PM3紙機生產(chǎn)傳統(tǒng)生活用紙時，其能耗與傳統(tǒng)單托輥紙機相同。

Rudemiller指出：“ATMOS紙機生產(chǎn)結(jié)構(gòu)化生活用紙比生產(chǎn)傳統(tǒng)紙品要節(jié)省纖維，結(jié)構(gòu)化生活用紙的松厚度更高，吸收能力更大。結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品在纖維含量較少的情況下能更好地發(fā)揮產(chǎn)品的功能特性?！?/p>

100％回收纖維生產(chǎn)高檔綠色環(huán)保紙品

由于Wausau Paper在生產(chǎn)綠色環(huán)保紙品方面歷史悠久，再加上它使用ATMOS紙機，因此利用100％回收纖維生產(chǎn)的環(huán)保生活用紙已成為一種獨特的創(chuàng)新產(chǎn)品。

經(jīng)Green SealTM認證的高檔綠色環(huán)保紙品的品牌為DublNature?和ArtisanTM，利用ATMOS紙機的靈活性外加使用精心選擇的結(jié)構(gòu)型網(wǎng)來生產(chǎn)，可獲得更好的性能和外觀。該產(chǎn)品具有很好的柔軟度、白度、強度和吸收能力，非常適用于辦公樓、賓館、飯店以及醫(yī)療保健機構(gòu)用作擦拭紙和衛(wèi)生紙。

產(chǎn)品供應

目前，PM3紙機正延長其ATMOS模式運行時間。Rudemiller解釋道：“我們的高檔產(chǎn)品增長情況良好，產(chǎn)品銷量相當大。六七年前，我們推出了使用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的DublNature品牌高檔紙品，可以說是當時用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的最好產(chǎn)品。自那時以來，該品牌產(chǎn)品獲得了很高的增長率。現(xiàn)在，我們用高檔結(jié)構(gòu)化原紙生產(chǎn)該系列產(chǎn)品，其增長率超過30％。”

高檔產(chǎn)品增長背后的推手是其功能/質(zhì)量特性，這使產(chǎn)品具有超乎想象的使用效果。Rudemiller說：“用普通擦手紙，可能需用2～3張才能完全擦干手上的水分，而一張長12in.（約0.3m）的DublNature擦手紙就能完全擦干，且紋理圖案漂亮、手感柔軟、白度也恰到好處。”

相關(guān)鏈接：從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換成ATMOS模式

Rudemiller表示，對于PM3紙機的操作模式轉(zhuǎn)換（從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換成ATMOS模式，反之亦然），關(guān)鍵點在于導輥和網(wǎng)毯的轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)模式時，要在傳導的位置裝上一根真空輥。而在ATMOS模式時，需裝上一根實心輥，用新結(jié)構(gòu)型網(wǎng)替下舊毛毯，導輥和網(wǎng)毯更換后，紙機就可開工。兩種模式互換平均約需18h。我們把這種不尋常的模式互換編入停機維修計劃，該計劃與模式互換不發(fā)生沖突。

（陳海昌編譯自TAPPI/2014年秋冬版，孫靜終審）