衛(wèi)生紙機(jī)的能耗問(wèn)題是一個(gè)經(jīng)常會(huì)引起爭(zhēng)論的話題，尤其是在歐洲和北美的紙機(jī)工程師之間。一般情況下，人們對(duì)于操作任何給定紙機(jī)的策略和最佳方法都比較容易達(dá)成共識(shí)，但是對(duì)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的戰(zhàn)略性問(wèn)題卻有較大分歧。

北美地區(qū)人們對(duì)大部分先進(jìn)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)工藝在能源成本和碳足跡方面頗有微詞，但北美消費(fèi)者似乎更加關(guān)注高檔衛(wèi)生紙的品質(zhì)。tAD（熱風(fēng)穿透干燥技術(shù)）是當(dāng)前主流的先進(jìn)衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)，但這種技術(shù)會(huì)增加單位產(chǎn)品能耗。針對(duì)這一問(wèn)題，同樣基于結(jié)構(gòu)化紙頁(yè)成形工藝，但可以降低能耗的更新型的衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如ATMOS、NTT、eTAD和QRT技術(shù)。

衛(wèi)生紙機(jī)的噸紙能源成本

圖1為全球不同地區(qū)衛(wèi)生紙機(jī)的平均噸紙（FMT）能源成本（圖中，柱狀圖的寬度表示各地區(qū)的相對(duì)產(chǎn)量，這種相對(duì)產(chǎn)量在大多數(shù)的商業(yè)決策中一般都會(huì)用到，但無(wú)法給出不同地區(qū)間能源效率的差異）。北美地區(qū)天然氣資源豐富，且價(jià)格便宜，因此該地區(qū)紙機(jī)的能源效益似乎高于預(yù)期，這或許是TAD在北美比較受歡迎的主要原因。

衛(wèi)生紙機(jī)的噸紙能耗

通過(guò)FisherSolve數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，可以將這些問(wèn)題拆分進(jìn)行分析，通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)可以去除當(dāng)?shù)貎r(jià)格因素的影響，從而更直觀地對(duì)比紙機(jī)配置和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。圖2為不同地區(qū)衛(wèi)生紙機(jī)的平均噸紙能耗對(duì)比。大多數(shù)地區(qū)噸紙電耗約為4 GJ，但北美地區(qū)達(dá)到了5 GJ;熱能的差異更為顯著，歐洲地區(qū)平均噸紙熱耗11.4 GJ，而北美地區(qū)約為16 GJ。

有文獻(xiàn)（Papermaking Part2，Drying p22.Papermaking Science andtechnology 2nd Ed，2009 Paper Engineers' Association/Paperi jaPuu Oy）表明，一臺(tái)運(yùn)行良好的現(xiàn)代衛(wèi)生紙機(jī)的噸紙能耗應(yīng)該在10.44～12.60 GJ。

實(shí)際生產(chǎn)中，世界上大多數(shù)國(guó)家紙機(jī)的耗能水平都高于這一數(shù)值，而北美地區(qū)紙機(jī)的耗能水平甚至是這一數(shù)值的兩倍左右。

當(dāng)然，消費(fèi)者不會(huì)成噸地購(gòu)買和使用衛(wèi)生紙，這就使問(wèn)題更加復(fù)雜。由于不同地區(qū)之間甚至同一地區(qū)內(nèi)的電力和燃料成本存在一定差異，所以，單位產(chǎn)品的成本對(duì)理解紙機(jī)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響意義不大。紙漿成本的差異取決于漿廠位置、漿種類型和工廠的一體化程度，這也會(huì)影響不同纖維成本下，不同產(chǎn)品和不同運(yùn)行工藝間的耗能對(duì)比。

北美地區(qū)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)

北美地區(qū)近40%的衛(wèi)生紙產(chǎn)品使用了這種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)化工藝。TAD仍然是一種主流的先進(jìn)技術(shù)。并且我們知道，不用或有限的機(jī)械脫水所增加的干燥負(fù)荷會(huì)增加能源消耗，進(jìn)而增加能源成本。在TAD之前進(jìn)行真空脫水的耗電量是傳統(tǒng)壓榨脫水的數(shù)倍。TAD需要的熱風(fēng)風(fēng)機(jī)是另一個(gè)主要耗能部分。根據(jù)本地的能源價(jià)格，TAD耗電增加的成本甚至可能比TAD的燃?xì)獬杀具€高。

其他可供選擇的先進(jìn)技術(shù)，如ATMOS、NTT、eTAD和QRT也是通過(guò)避免過(guò)多的直接壓榨以保證紙頁(yè)的松厚度。在多數(shù)情況下，這會(huì)使干燥部脫水負(fù)荷變得更高。這些工藝同樣是在紙頁(yè)上形成三維結(jié)構(gòu)，而這會(huì)影響揚(yáng)克烘缸與紙頁(yè)的接觸效果和干燥速率。此外，北美地區(qū)這種類型的生活用紙產(chǎn)品數(shù)量的增長(zhǎng)，會(huì)影響北美及其他地區(qū)衛(wèi)生紙機(jī)能耗對(duì)比的準(zhǔn)確性。

圖3數(shù)據(jù)顯示，北美地區(qū)所有消費(fèi)級(jí)或零售級(jí)衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)的平均電耗略高。與大多數(shù)商用級(jí)產(chǎn)品或者非家用級(jí)產(chǎn)品相比，消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品為達(dá)到更高的柔軟度，會(huì)將紙頁(yè)干燥到更大的干度以得到更好的起皺效果，這是預(yù)料之中的。特種生活用紙產(chǎn)品干燥熱能消耗較低，主要是由于起皺率低或無(wú)起皺，加上車速也較低，所以總體能耗較低。

圖4和圖5比較了北美地區(qū)不同種類生活用紙產(chǎn)品的噸紙能耗。選擇消費(fèi)級(jí)的衛(wèi)生紙產(chǎn)品是因?yàn)樗亲畛Ｒ?jiàn)的一類衛(wèi)生紙產(chǎn)品，而且傳統(tǒng)的和先進(jìn)的生產(chǎn)工藝都積累有大量的數(shù)據(jù)。

圖4是先進(jìn)的結(jié)構(gòu)化衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)的能耗對(duì)比。由圖可知，每種類型衛(wèi)生紙產(chǎn)品能耗都較高。圖5是采用傳統(tǒng)濕壓榨技術(shù)生產(chǎn)衛(wèi)生紙的能耗對(duì)比。由圖5可知，正如預(yù)期的那樣，噸紙產(chǎn)品電能和熱能消耗更低。需要說(shuō)明的是，圖4與圖5中縱坐標(biāo)的刻度是相同的，因此可以直接進(jìn)行視覺(jué)化對(duì)比。這也證實(shí)了最初的爭(zhēng)論點(diǎn)，即至少?gòu)膰嵓埬芎牡慕嵌葋?lái)看，先進(jìn)的衛(wèi)生紙機(jī)是耗能大戶。

以箱計(jì)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)成本

由前述分析可知，采用先進(jìn)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的消費(fèi)級(jí)或零售級(jí)衛(wèi)生紙的噸紙能耗顯著高于同類型的傳統(tǒng)衛(wèi)生紙機(jī)。但這并不是問(wèn)題的全部！事實(shí)上，人們購(gòu)買和使用的衛(wèi)生紙并不是按噸計(jì)的，而是按箱計(jì)的。

以往僅是對(duì)比噸紙能耗的辦法是無(wú)法確定消費(fèi)者使用的以箱計(jì)的衛(wèi)生紙的單箱能耗的，鑒于此，F(xiàn)isherSolve提供了一個(gè)更好的方法來(lái)對(duì)比衛(wèi)生紙生產(chǎn)工藝的能耗問(wèn)題。成品衛(wèi)生紙都是以箱進(jìn)行包裝和運(yùn)輸?shù)?，因此?duì)每箱成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析能夠通過(guò)調(diào)整成品定量來(lái)反映高檔的結(jié)構(gòu)化衛(wèi)生紙的高松厚度和典型的低定量的特點(diǎn)。

圖6為北美和歐洲地區(qū)采用傳統(tǒng)濕壓榨技術(shù)生產(chǎn)的衛(wèi)生紙（商用級(jí)和消費(fèi)級(jí)）的現(xiàn)金成本對(duì)比。北美地區(qū)能源成本和纖維成本較低，所以比歐洲地區(qū)更具成本優(yōu)勢(shì)。

圖7顯示了采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)化技術(shù)生產(chǎn)的衛(wèi)生紙以箱計(jì)的現(xiàn)金成本，從圖中可以看出，無(wú)論是歐洲還是北美地區(qū)，采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)化技術(shù)生產(chǎn)的高檔衛(wèi)生紙，其每箱的現(xiàn)金成本均比圖6所示的所有采用傳統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)的衛(wèi)生紙品種的成本低，這說(shuō)明，采用先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的高檔衛(wèi)生紙?jiān)谶@兩種成本環(huán)境中均具有優(yōu)勢(shì)。便利店貨架統(tǒng)計(jì)結(jié)果也表明，先進(jìn)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品定價(jià)更高，而北美地區(qū)這種現(xiàn)象更明顯。

這可能是這些地區(qū)的市場(chǎng)文化和產(chǎn)品設(shè)計(jì)差異導(dǎo)致的，這就是為什么我們?nèi)绱岁P(guān)注先進(jìn)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)，盡管這種技術(shù)從表面上看會(huì)讓人感覺(jué)噸紙能耗更高。每種產(chǎn)品的規(guī)格和用途都不同，而文化差異使得不同地區(qū)的市場(chǎng)也不同。因此，對(duì)這類先進(jìn)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)應(yīng)結(jié)合具體情況，而不是單純地僅僅去對(duì)比噸紙能耗。

雖然TAD技術(shù)在衛(wèi)生紙生產(chǎn)過(guò)程中的噸紙能耗更高，但換算成單張紙的能耗，或者按照消費(fèi)者根據(jù)產(chǎn)品類型而做出的具體使用情況進(jìn)行對(duì)比的話，能耗可能還會(huì)相對(duì)低一些。漿料成本決定了整體的經(jīng)濟(jì)效益，而節(jié)省的纖維可以用來(lái)生產(chǎn)傳統(tǒng)的皺紋衛(wèi)生紙，從而提高企業(yè)的銷售業(yè)績(jī)。

未來(lái)的研究方向

（1）為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本文采用了區(qū)域平均數(shù)據(jù)。然而，實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，每個(gè)特定區(qū)域、設(shè)備設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品配置都必須考慮在內(nèi)，以便為最終產(chǎn)品做出最好的決策。FisherSolve平臺(tái)為探尋最佳決策的細(xì)節(jié)提供了一個(gè)有力的工具。

（2）這個(gè)問(wèn)題不是三言兩語(yǔ)就能說(shuō)清楚的，TAD技術(shù)提供了可供先進(jìn)的衛(wèi)生紙生產(chǎn)工藝所用的大量數(shù)據(jù)。ATMOS、NTT、eTAD和QRT技術(shù)的能源效率就一定比TAD技術(shù)更高嗎？以我們對(duì)TAD技術(shù)的了解來(lái)看，結(jié)構(gòu)化衛(wèi)生紙產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)減少了衛(wèi)生紙與揚(yáng)克烘缸的接觸，降低了紙機(jī)總的干燥效率，但是非TAD的高級(jí)結(jié)構(gòu)化衛(wèi)生紙生產(chǎn)工藝的能源效率是多少呢？

（3）直接的比較方法，是對(duì)不同地區(qū)和國(guó)家間相似類型產(chǎn)品和衛(wèi)生紙生產(chǎn)工藝的噸紙能耗和每箱能耗進(jìn)行直接對(duì)比，但這很容易讓人認(rèn)為，低能源成本地區(qū)的能源使用效率要低于高能源成本地區(qū)。那么是否能夠量化每個(gè)地區(qū)衛(wèi)生紙生產(chǎn)過(guò)程的能源效率呢？這個(gè)問(wèn)題今后更加值得關(guān)注。