1. 研究目的与意义
一.生活用纸的前景与现状
随着中国经济持续高速发展以及人们生活水平的不断提高,消费者对生活用纸的要求也越来越高。
1生活用纸的产量
2. 国内外研究现状分析
一.生活用纸的分类
随着社会的发展、人们生活水平的提高和消费观念的转变,全球范围内各种生活用纸的种类和数量大大增加,且高档生活用纸迅速发展。与造纸工业有关的各种一次性生活用品已层出不穷,人们把这些造纸产品称为生活用纸。其种类分为卫生纸及制品,一次性卫生用品和一次性容器三大类。
(1)卫生纸及制品:①卫生纸;②面巾纸;③餐巾纸;④干湿手帕纸;⑤纸毛巾;⑥美容纸;⑦航空擦手纸。
(2)一次性卫生用品:①妇女卫生巾;②尿布纸;③坐便纸;④医疗用纸;⑤桌布纸;⑥厨房用纸、炊具去污纸;⑦香皂纸;⑧纸帽、纸围兜、纸内裤、纸床单、纸口罩;⑨一次性消毒洗碗纸;⑩揩布纸光碟擦拭纸、荧幕擦拭纸、眼镜擦拭纸、玻璃擦拭纸、微波炉清洁纸、皮鞋擦拭纸、家具去污上光纸、去污上光擦车纸、服装油污干洗纸。
(3)一次性容器:①纸杯;②纸碗;③纸餐盒;④纸盘;⑤纸桶;⑥纸易拉罐;⑦饮料软包装盒。
以上的这些生活用纸中消耗量最大的是卫生纸、妇女卫生纸、餐巾纸、面巾纸,而且这几种产品的产量占整个生活用纸产量的95%左右。
二、主要制造商和品牌
中国目前的生活用纸市场仍是由多个制造商组成,集中度很低,但高档厕用纸和纸巾纸的原纸制造商比较集中。金红叶纸业、维达纸业、常德恒安纸业、中顺纸业是目前中国前4位的专业高档生活用纸制造商,2003年这4家纸厂产量合计达35.5万t,占全国生活用纸总产量的10.9%;销售额合计占生活用纸市场份额的17.1%,占高档生活用纸、纸巾纸市场份额的60 %以上。金红叶纸业、维达纸业、常德恒安纸业、中顺纸业等都拥有从国外进口的先进纸机。
三.原材料和产品结构
国内生活用纸企业众多,但大多是日产量5-10t左右的中小型企业,机型以抄宽1092mm、1575mm、1760mm、1880mm,车速100m/min左右的圆网纸机为主。从国外引进的卫生纸机及少量国产圆网纸机、长网纸机用进口木浆为原料生产中高档卫生纸。
目前国内生产的卫生纸的档次,很大程度上是由浆料种类决定的,根据选用的原料,可分为草浆、全木浆、棉浆、废纸浆等。其中棉浆是由毛纤维的棉花、破布、破旧鞋底或棉短绒等原料制浆而成。
1.棉浆
棉纤维原料可分为两种:纤维较长的为皮棉,纤维较短的为棉短绒。棉纤维的平均长度为18.4mm,宽度为20m,细胞壁较薄,胞腔较大;纤维扭曲,呈带状,纤维一端尖削,另一端较钝。棉纤维以及棉短绒中,纤维素含量以外的杂质含量最低,因而具有制浆、漂白工艺最简单、造纸价值最高的特点。
2.草浆
中国是草类纤维原料的使用大国,草类纤维原料的共同特点是:叶、梢、节、穗、残粒含量高。在草类浆中,苇浆是一种较好的纤维,是一种断纤维纸浆,含有较多的细小杂细胞和半纤维素,对皱纹原纸性能影响很大,在打浆时,纸浆的水化作用较强,纤维结合力大,且有细小杂细胞的作用,使得纸页紧度,因此降低了纸的柔软度。草浆中漂白的稻草浆、麦草浆是非木材纤维造纸的产量和应用最多的主要浆种。麦草浆纤维较短,杂细胞含量高,壁腔比大,抄出的纸抗水性强,硬度高。稻草的纤维短而细,长宽比值多在100以上。稻草灰分含量高,半纤维素含量较多,木素较少,所以稻草浆发黏。
3.木浆
木浆分为针叶木浆和阔叶木浆。漂白的针叶木浆是大多数高质量卫生纸产品的主要组成部分,它的主要功能是赋予卫生纸和使用所需要的必要强度,但不得在获得这种强度的同时,损害其他重要的质量特性,如柔软度、松厚度或吸水能力。木纤维的浆较硬,因此必须借助打浆的手段来改善其柔软性。通过打浆的摩擦、揉搓、挤压作用使纤维压溃、分裂、表面起毛,纤维内部结构变松,空隙变大而增强其吸水润涨能力,同时又有一定的卷曲,因而纤维变软从而改善成纸的柔软性。
4.废纸浆
生产卫生纸的废纸浆都需要脱墨。利用废纸生产卫生纸关键在于脱墨工序,脱墨效果好坏,严重地影响下一道工序的质量,甚至成纸质量。废纸经过脱墨和洗涤后,提高了二次纤维的洁净度,降低了浆料的pH值,再经过适宜的打浆工艺,生产出的卫生纸才能达到质地柔软、抗张强度好、掉粉少等优点。
实际生产中经常采用不同的原料混合以达到所需的生产效果。具体使用情况,如下表。
表3-1 卫生纸厂纤维原料使用大致情况
纤维原料 | 产品质量 | 市场占有率% |
100%商品木浆 | 最佳 | 15 |
30%商品木浆,70%漂白的蔗渣浆、芦苇浆 | 佳 | 20 |
白纸边、漂白稻麦草浆 | 一般 | 20 |
混合废纸、一般草浆、纸厂尾浆 | 差 | 45 |
本设计生产的是高档卫生纸,采用的是全木浆作为主要的原料。由于液体吸收到纸中取决于纸幅结构的疏松性和液体与纤维表面之间的表面张力,接触角取决于纸中的抽提物,所以漂白的化学木浆比为漂白的机械浆的吸收性要好。因此采用漂白的化学木浆更适合卫生纸的特点要求。通常是长短纤维混合使用。长纤维一般采用漂白的硫酸盐针叶木浆 (NBKP),短纤维则采用漂白硫酸盐阔叶木浆 (LBKP) 或加入少量的化学机械浆 (CTMP) 等。配比是根据生产品种的不同而改变,一般生产面巾纸时,长短纤维的配比为5:5;当生产卷筒纸时,长短纤维的配比为3:7。有的还会在LBKP中掺配约20%的CTMP以降低成本,同时对产品质量又无甚影响。
四.生活用纸的主要生产机型
国内生产生活用纸的机型主要有三大类即:国产单网单缸园网纸机、国外引进的新月形成形器纸机和真空园网成形器纸机。
国产单网单缸园网纸机基本上用于生产中、低档产品,而生产高档生活用纸几乎是国外引进的新月成形器纸机和真空园网成形器纸机占主导地位,目前国内引进的高档生活用纸生产设备大约有二十多台(套)(见表4-1 ),新月形成形器纸机占约50% ,真空园网成形器纸机占40% ,其余为斜网和夹网成形器纸机。
从国内引进的近十台的真空园网成形器纸机的生产运行情况来看,都比较成功。如维达纸业,从上世纪九十年代至今已先后引进了6台,分别安装在广东、湖北和北京的生产基地。就连号称在网槽设计上有其独特技术、能在国产圆网纸机上生产出与进口纸机产品媲美的全木浆中高档卫生纸的中顺纸业,近年来也迫于竞争的压力,已陆续引进了 3 台真空园网成形器纸机。
表4-1国内进口纸机一览表
生产厂 | 引进 时间 | 纸机制造商 | 成形方式 | 纸幅 宽度/m | 设计车速 /(m/min) | 备注 |
恒联纸业(潍坊) | 1988 | 日本川之江 | 真空圆网 | 2.38 | 500 | |
江苏连云港 | 1989 | 意大利OVER | 夹网 | 1.80 | 600 | |
维达纸业(潍坊) | 1990 | 意大利TOSCHI | 斜网 | 1.85 | 500 | |
维达纸业(广东) | 1992 | 日本川之江 | 真空圆网 | 2.38 | 500 | |
维达纸业(广东) | 1994 | 日本川之江 | 真空圆网 | 2.66 | 900 | |
金佰利纸业(上海) | 1994 | 芬兰VALMET | 新月形 | 2.40 | 1100 | |
银河纸业(漯河) | 1993 | 意大利OVER | 斜网 | 2.66 | 500 | |
王子妮飘(苏州) | 1997 | 意大利RECARD | 新月形 | 2.66 | 1400 | |
永丰余纸业( 昆山) | 1998 | 意大利A.CELLI | 新月形 | 2.18 | 1400 | |
金红叶纸业(苏州) | 1997 | 奥地利ANDRITZ | 新月形 | 5.60 | 2000 | 2 |
恒安纸业(常德) | 1997 | 奥地利ANDRITZ | 新月形 | 3.65 | 1600 | |
美洁纸业(宁夏) | 1998 | 芬兰VALMET | 新月形 | 2.40 | 1100 | |
维达纸业(广东) | 1998 | 美国BELOIT | 新月形 | 3.65 | 2200 | |
恒安纸业(常德) | 2001 | 奥地利ANDRITZ | 新月形 | 3.65 | 1800 | |
贵糖集团(广西) | 2003 | 奥地利ANDRITZ | 新月形 | 2.70 | 1500 | 2 |
维达纸业(广东) | 2003 | 日本川之江 | 真空圆网 | 3.40 | 1000 | |
维达纸业(湖北) | 2004 | 日本川之江 | 真空圆网 | 2.70 | 600 | 2 |
维达纸业(北京) | 2004 | 日本川之江 | 真空圆网 | 2.70 | 600 | |
中顺纸业(广东) | 2004 | 日本川之江 | 真空圆网 | 2.70 | 600 | |
中顺纸业(湖北) | 2005 | 日本川之江 | 真空圆网 | 2.70 | 600 | 2 |
恒利集团(福建) | 2005 | 美卓 | 真空圆网 | 2.80 | 1600 |
新一代新月成形器是由大直径的成型辊、毛毯、成形网所组成的辊式成形器,毛毯和成形网以近似于180包覆着高速旋转的成形辊,浆流由喷浆口喷出进入成型区,经成型、脱水以形成纸业。
新月形成形器的优点之一是纸业在压榨毛毯上直接成型,网毯之间不再需要传递装置,结构非常简单紧凑,而工作车速可达2000m/min.且新月形流浆箱多为层式结构,可充分发挥短纤维使纸页表面平滑柔软,而长纤维可提高强度的特性。其二,成形器中没有诱发的湍动和提高成型匀度的动态和静态脱水原件。纸页的外形和匀度情况与浆料出流浆箱时相同。
随着经济全球化,先进技术与设备不断引进,国内生产的高档生活用纸的出口量也逐年增加,年平均增长率超过 20% 以上。国内一次性投资较大的生活用纸项目一般都选择车速1500~2000m/min 以上的新月型成形器高速纸机。根据项目的实际投资规模,综合对比国内外各类纸机的产能投资、运行成本、产品质量及国内同类厂家的经验,本项目拟定车速1900m/min,性价比高的美卓新月成形器纸机作为首选机型。
3. 研究的基本内容与计划
一、研究内容
1.定制浆造纸车间技术标准;
2.主要流程与设备选择、确定、工艺计算;
4. 研究创新点
1.采用Advantage DCT 200HS完整的卫生纸生产线,同时配有分层流浆箱、美卓扬克缸、Advantage Air cap汽罩、Advantage Wet Dust 纸尘管理系统、Advantage Soft Reel 卷纸机。通过优化调节,实现提高产品质量和节约能耗的目标。
2.采用工艺与联动控制,自动化程度很高。