Wausau Paper的ATMOS纸机助其拓展高档产品市场

Wausau Paper’s ATMOS Tissue Machine

Ken Patrick

Wausau Paper的ATMOS纸机助其拓展高档产品市场

Wausau Paper’s ATMOS Tissue Machine

Ken Patrick

美国Wausau Paper公司位于肯塔基州Harrodsburg纸厂的福伊特先进ATMOS（卫生纸成形系统）卫生纸机于2012年12月投产，将近两年的运行结果表明该公司在恰当的时候使用了适合的纸机。当时在为Harrodsburg纸厂选择新卫生纸机的时候，它还只是一家卫生纸加工厂。Wausau Paper公司最需要的是设备的灵活性，既要生产它当时所产的各种产品，还想在公司的产品线中增加结构化生活用纸高档产品。

Wausau Paper公司生产副总裁Gary Rudemiller解释道：“我们的经营规模不允许我们用一台纸机只生产一种系列产品，ATMOS纸机的灵活性使我们可以生产多种系列产品所需的原纸。”

当时还有另外一种机型可生产结构化产品，即热风穿透干燥（TAD）纸机。与之相比，选择ATMOS纸机可使Wausau Paper公司同时拓展传统产品和高档产品，塑造其绿色环保形象。Rudemiller指出：“在居家外用生活用纸产品市场中，我们供应的产品全部通过Green SealTM认证，因而被公认为环境友好型产品的主要供应商。由于有了ATMOS纸机，我们能以较高的车速和较低的能耗生产100％回收纤维的高档产品。”因此，ATMOS纸机正好为Wausau Paper提供了所需的灵活性，并为其增长计划搭建了绿色平台。

在投产约20个月后，Wausau Paper工作人员正为优化PM3纸机而努力（Wausau Paper在俄亥俄州Middletown纸厂有PM1和PM2两台传统卫生纸机）。实际上，PM3纸机的投产曲线表明Harrodsburg纸厂有两种开机方式，Rudemiller指出：“我们不但要学会纸机在传统模式下开机，而且还得学会第二种开机，即必须学会纸机在ATMOS模式下如何操作。”

传统模式与ATMOS模式之间相互转换对纸厂的学习效率来说是个挑战。Rudemiller继续说：“我们必须不断积累和巩固我们的经验和知识，这样在任何操作模式下都能驾轻就熟。使用这台新纸机，我们要学的知识很多，但我们的工作人员吸取技术精华和掌握关键知识的能力令我赞叹。”

Harrodsburg纸厂的ATMOS纸机

PM3纸机

PM3 ATMOS纸机卷取处幅宽为220in.（约5.6m），最高操作速度为6,500ft/min，产能为240t/d。随PM3纸机一起供货的高效浆料制备系统包括福伊特Intensa碎浆机和高能效的Pluralis精浆机。纸机采用新月型成形器，湿部装有Marterjet Pro T 型单层流浆箱，流浆箱配备ModuleJet稀释水控制系统。

ATMOS模块采用特制真空辊，AtmosMax结构型网使纸幅具有三维结构。ATMOS模块前的湿部真空成形箱强化了AtmosMax结构型网的结构化效果。由于来自蒸汽和气罩的500°F（260℃）热风能穿透结构型网和纸幅，因此这一工艺与TAD类似。

ATMOS模块位于成形器和扬克缸之间。在ATMOS模式时，纸幅成形与普通新月型成形器的纸幅成形大同小异，但使用的是AtmosMax结构型网，使纸幅形成三维结构，并从流浆箱处开始托着纸幅直达扬克缸。

专用ATMOS真空辊可使纸幅最大限度地脱水，脱水主要靠气流（真空）。此外，纸幅与AtmosFlex脱水毛毯之间紧密接触也有利于脱水，脱水毛毯装在ATMOS辊和AtmoxMax结构型网之间。

湿部装有带ModuleJet稀释水控制系统的MasterJet Pro T型单层流浆箱。浆流从位于胸辊（上）和成形辊（下）之间的流浆箱（中间偏左）喷出。

如Rudemiller副总裁解释的那样，纸幅在成形辊上形成，并被引导到大直径（约60in./1.5m）ATMOS真空辊上。来自扬克缸气罩的热风通过Atmos真空辊气罩作用到纸幅的另一面。Rudemiller说：“迫使热风穿过纸幅在某种程度上可被视为类似TAD的作用原理。实际上，穿过结构型网和纸幅的热风温度达500°F（260℃）。”

Rudemiller接着说：“增加真空度使AtmosBelt皮带与AtmosMax结构型网的顶端更紧密接触，随着真空辊包裹面积增大，形成了一个真正的宽压区。它是一个沿辊面伸展的低强度‘压区’，在辊面上一个很大的区域内脱除纸幅中的水分。”

Harrodsburg纸厂的ATMOS纸机为单压榨配置，当压榨辊把纸幅传递给扬克缸时，AtmosMax结构型网把纸幅受压强度减至最小，可生产高档生活用纸。在传统模式与ATMOS模式之间相互转换步骤详见“相关链接：从传统模式转换成ATMOS模式”。

直径18ft的铸铁扬克缸配有高性能、热风温度900°F（约482℃）的气罩。

直径18ft的铸铁扬克缸配有温度达900°F（约482℃）的高性能气罩系统。为确保纸幅顺利传递并均匀地贴着扬克缸面，达到精细起皱控制以及最佳运行性能，福伊特和Buckman Laboratories公司一起开发出了专供ATMOS纸机用的Magnos扬克缸涂层化学品。

福伊特还为PM3纸机提供了整套自动化系统（主控系统、分布式控制系统和质量控制系统）、真空系统、EcoChange卷纸轴更换系统和Mastercut纸幅纵切系统，同时还提供了用于高效卷取的带独立第一摇臂和第二摇臂的MasterReel卷纸机。

在安装PM3纸机之前，Harrodsburg纸厂只从事加工业务，如今它主要采用PM3纸机生产的原纸和来自Middletown纸厂的大卷筒原纸生产各种加工纸品。Middletown纸厂有自己的脱墨设备，两台传统纸机中，一台生产湿法起皱卫生纸原纸，另一台则生产干法起皱卫生纸原纸。

Harrodsburg纸厂已经改造了几套加工设备，用来加工PM3纸机的优质原纸。据Rudemiller讲，Wausau Paper在购买ATMOS纸机和改造加工设备方面的投资已达约2.2亿美元。

节约能源与纤维

福伊特表示，采用ATMOS纸机生产结构化生活用纸，一般可节能35％，即生产高档纸品的能耗只是TAD纸机的60％～65％。Rudemiller说：“在Harrodsburg纸厂，我们体会到用ATMOS纸机生产传统生活用纸能源效率更高，因为传递给扬克缸的纸幅水分量较少，即纸幅较干。而生产结构化产品时，纸幅与扬克缸接触不太紧密，因此传热系数可能稍小一点，且传到扬克缸的纸幅水分较高，这就是结构化纸幅较传统纸幅耗能较多的原因：不能够紧贴扬克缸进行干燥。”

传统模式下纸幅传递给扬克缸（上缸）的过程。白色纸幅从新月型成形器上跟着毛毯一起运行绕过真空压榨辊（底辊），然后毛毯沿顺时针方向运行，纸幅从右上方传到扬克缸上。

PM3纸机的干部图，卷取处的纸幅宽为220in.（约5.6m）。MasterReel卷纸机装有高效卷取的独立第一摇臂和第二摇臂。

Rudemiller补充道：“TAD纸机依赖于能穿透多孔纸幅的热风进行干燥，加热空气和传递所用热风消耗大量能源。因此，纸幅水分含量、纸幅结构、纸幅和扬克缸的接触面积以及干燥作用原理等所有这些因素都对能源消耗产生影响。ATMOS纸机比TAD纸机能源效率更高，这是因为前者不用高耗能的热风系统就可获得纸幅结构和松厚度。”

Harrodsburg纸厂的ATMOS纸机为单托辊配置（只进行传递），而Middletown纸厂的干法起皱纸机为双托辊配置。Rudemiller解释道：“在Middletown纸厂，由于纸幅承受的压榨作用较大及脱水量较多，因此我们取得了较高的能源效率。PM3纸机生产传统生活用纸时，其能耗与传统单托辊纸机相同。

Rudemiller指出：“ATMOS纸机生产结构化生活用纸比生产传统纸品要节省纤维，结构化生活用纸的松厚度更高，吸收能力更大。结构化产品在纤维含量较少的情况下能更好地发挥产品的功能特性。”

100％回收纤维生产高档绿色环保纸品

由于Wausau Paper在生产绿色环保纸品方面历史悠久，再加上它使用ATMOS纸机，因此利用100％回收纤维生产的环保生活用纸已成为一种独特的创新产品。

经Green SealTM认证的高档绿色环保纸品的品牌为DublNature®和ArtisanTM，利用ATMOS纸机的灵活性外加使用精心选择的结构型网来生产，可获得更好的性能和外观。该产品具有很好的柔软度、白度、强度和吸收能力，非常适用于办公楼、宾馆、饭店以及医疗保健机构用作擦拭纸和卫生纸。

产品供应

目前，PM3纸机正延长其ATMOS模式运行时间。Rudemiller解释道：“我们的高档产品增长情况良好，产品销量相当大。六七年前，我们推出了使用传统工艺生产的DublNature品牌高档纸品，可以说是当时用传统工艺生产的最好产品。自那时以来，该品牌产品获得了很高的增长率。现在，我们用高档结构化原纸生产该系列产品，其增长率超过30％。”

高档产品增长背后的推手是其功能/质量特性，这使产品具有超乎想象的使用效果。Rudemiller说：“用普通擦手纸，可能需用2～3张才能完全擦干手上的水分，而一张长12in.（约0.3m）的DublNature擦手纸就能完全擦干，且纹理图案漂亮、手感柔软、白度也恰到好处。”

相关链接：从传统模式转换成ATMOS模式

Rudemiller表示，对于PM3纸机的操作模式转换（从传统模式转换成ATMOS模式，反之亦然），关键点在于导辊和网毯的转换。传统模式时，要在传导的位置装上一根真空辊。而在ATMOS模式时，需装上一根实心辊，用新结构型网替下旧毛毯，导辊和网毯更换后，纸机就可开工。两种模式互换平均约需18h。我们把这种不寻常的模式互换编入停机维修计划，该计划与模式互换不发生冲突。

（陈海昌编译自TAPPI/2014年秋冬版，孙静终审）