國內生活用紙裝備企業如何把握行業發展機會

雷光友 羅兆波 寶索集團

一 國內造紙機械現狀

1. 國產衛生紙機不斷進步，市場占有率不斷提高

伴隨著中國生活用紙行業的不斷發展和環保壓力加劇，設備更新換代、改良升級已成為重中之重。國內生活用紙裝備企業順勢而為，不斷加大研發投入力度，借鑒國內外成熟先進技術，紙機性能趨于穩定，其性價比高的優勢更加明顯，客戶認可度越來越高。國產衛生紙機從2010年投產了7臺至2016年投產了49臺，在短短的七年時間內，國產紙機投產臺數占總投產臺數從35%提升到74%，市場占有率不斷提高。

2. 國產衛生紙機現狀

目前，生活用紙行業使用的國產造紙設備主要有：低速圓網紙機、真空圓網紙機和新月型紙機。隨著節能減排和環保壓力加劇，行業向集約化發展，小幅寬、低產能的低速圓網紙機已經逐步淘汰，大部分企業已經更新換代成真空圓網或新月型紙機，以確保企業良好的發展。

表1 不同型式衛生紙機的參數比較

3. 真空圓網紙機和新月型紙機性能對比

經過這些年的發展，國產真空圓網紙機性能與國外真空圓網紙機的性能已經比較接近，國產真空圓網紙機最高車速達到1,200m/min，最大幅寬達到3,500mm，產能達到60t/d，投資性價比較高，建設周期相對較短。國產新月型紙機車速在1,000～1,500m/min，幅寬在2,850～4,200mm，不論車速還是幅寬，都要高于真空圓網紙機，與國外新月型紙機相比，在車速和幅寬上還有一定的發展空間。但不論是國產真空圓網紙機，還是國產新月型紙機，都以過硬的性能和更便捷的服務，為生活用紙生產企業提供了更多選擇。

表2 國內外衛生紙機的參數比較

二 寶拓紙機把握行業發展機遇的經驗分享

在開放的市場里，競爭是市場的調節劑。在國內生活用紙行業難得的發展機遇面前，國內造紙裝備企業如何把握機遇，在競爭中如何突圍？為企業提供性能一流的裝備，解決企業生產中面臨的能耗和環保問題，是唯一的途徑。

紙機車速不斷提高，紙幅更寬，對裝備的加工精度提出更高的要求。提升機械加工精度就是做好紙機的前提條件。

1. 提升機械加工精度

工欲善其事，必先利其器。要加工高精度的工件，沒有高精度的加工設備是難以實現的，所以引進高精度加工設備非常有必要，我們可以“先引進來，再走出去”。

有了高精度的加工設備，在加工過程中，根據不同的原材料和不同的工件加工要求，合理選擇刀具的材料和刀具幾何參數，是高效率加工出合格工件的基本的保證。如果刀具材質選擇不合理，可能需要頻繁磨刀或刀具變形，甚至刀具崩裂。這樣加工效率和加工質量就難以保證。

采用什么加工工藝，同樣影響設備的加工精度。比如，切割工藝，有熱切割、冷切割、激光切割等，為了盡量減小加工件變形，就不適合采用熱切割。

機械加工水平提升對造紙機械的改變

隨著國內造紙機械加工行業加工設備精度和加工技術水平的提升，給國產造紙機械性能帶來巨大的變化，紙機車速由500m/min提高到1,600m/min，紙幅寬度從2,800mm提升到4,200mm，相對應的產能從20t/d提高到100t/d。可見，造紙機械性能的提升與造紙機械加工技術的進步是密不可分的。

2. 提升機械加工效率

作為機械加工企業，引進了高精度的加工設備，也掌握了先進的加工技術，如何提升機械加工的效率，有哪些措施？

（1）加工件實行批量生產，可以減少不必要的刀具更換、調整和編程等時間。

（2）通過合理選擇切削量、刀具、夾具，確定合理的加工路線，優化機床編程，合理、高效的利用數控機床。

（3）刀具作為現代機械制造企業重要的加工工具，具有規格多、數量大、使用頻繁、損耗率高等特點，從客觀上給刀具的管理帶來很大困難。實施一套嚴格有效的管理規范與刀具軟件管理系統，實現刀具透明化、自動化、協同化管理，實現刀具監控、刀具使用規劃等，進一步縮短刀具生產準備時間，降低刀具庫存量，提高刀具利用率，可以有效地提升企業的自身管理手段、最大程度地提高生產效率、降低生產成本。

（4）隨著數控技術、計算機技術、網絡技術的發展，數控機床的數據采集、管理、應用對提高企業生產效率，降低生產成本具有重要意義。培養數控機床數據管理人員，對設備加工效率提高具有積極意義。

（5）數控機床的編程是否合理，不僅影響加工件的精度，也決定了機床的加工路線和加工的效率。編程人員養成良好的編程習慣與風格，有利于機床的高效運行。

3. 融入環保設計

紙機運行過程中的環保問題是生產企業關心的，所以，在紙機系統設計中應當融入環保設計，為企業解決面臨的能耗和環保問題。

3.1 融入環保設計，降低水耗

濕法造紙中，水是漿料碎解、輸送和紙頁成形的介質，水的消耗不可避免，但可以通過節水設備和節水技術，降低水資源不必要的浪費是可以實現的。

紙機托輥、網籠和各設備機械密封使用清水，漿料碎解、稀釋等其他部分可以使用回用水。

使用后的水可以直接用于漿料的稀釋，但再次用于紙機噴淋，必要處理才能滿足紙機使用要求。那么，在紙機系統設計中，多圓盤和超清過濾器的應用，就能很好的解決纖維回收和白水回用的問題。

十年來，隨著節水設備和節水技術的發展，噸紙水耗從原來的30m3～50m3降低至5m3～10m3。所以，紙機系統設計時，要有節水措施的設計。

3.2 融入環保設計，降低電耗

電是紙機運行的動力，不可缺少。但隨著電氣自動化技術發展，采用技術手段，完全可以降低紙機不必要的電能消耗。

大功率電機采用變頻啟動，能做到“用多少，取多少”，能有效避免不必要的電能消耗。

透平真空泵結構相對復雜，但與水環真空泵相比，達到相同的真空度，可節約30%的電耗。

紙機系統漿泵、水泵使用較多，選用高效率的漿泵和水泵，有利于降低電耗。

設備選用永磁同步電機和高效電機降低電機本身帶來的電能消耗。優化自動化控制系統，根據需要自動啟、停設備，避免設備“空轉”和“做無用功”的現象。

近十年，節電技術的使用，紙機噸紙電耗從原來的500kWh降低至280kWh～310kWh。

3.3 融入環保設計，提高蒸汽利用率

蒸汽是紙機干燥紙頁的熱源，用于紙頁脫水的最后一個設備——烘缸。如何提高蒸汽利用率，降低蒸汽消耗？

從根本來講，就是減少紙頁進入烘缸時所帶的水分。通過優化真空托輥、真空網籠、吸水箱等脫水原件，加強紙機濕部脫水，提高紙頁上缸干度。同時靴式壓榨等在國產紙機中逐步應用，對紙機的車速將會明顯提升，蒸汽耗用也會明顯降低。

其次，是用汽設備的選用和用汽系統優化。選用鋼制烘缸，選用優質的烘缸噴涂技術，以提高傳熱效率。

優化熱風氣罩和熱風氣罩系統流程，最大限度回收二次蒸汽和冷凝水的熱能。

中高速紙機建議以烘缸干燥為主，氣罩為輔。

3.4 融入環保設計，除塵措施

紙機產生粉塵的主要部位是烘缸起皺刮刀兩側、引紙輥、弧形輥和卷取刮刀處。

在烘缸起皺刮刀處增設吸塵口，能有效收集烘缸兩側產生的粉塵。

引紙輥、弧形輥可以增設弧形板，增加吸塵區。卷取刮刀處增加吸塵口，能有效收集聚集的粉塵。想要更理想的除塵效果，可以增設干部密閉抽風除塵設施。

但要從根本上減少粉塵問題，還是要合理控制打漿工藝，降低漿料中細小纖維的比例。

3.5 噪聲控制措施

紙機運行產生的噪聲，在環保中，屬于噪聲污染，也是環保嚴控的項目，所以，紙機噪聲控制措施非常有必要。

機械設備噪聲產生的原因是機械振動和機械摩擦。那么提高機械加工的精度，降低機械振動和摩擦，能從根本上控制機械噪聲的產生；還不能解決的噪聲排放，可以增設消聲裝置，降低噪聲排放。例如，真空泵設置真空泵房，對真空泵進行雙級消聲等。

三 國內后加工機械現狀

1. 從國內后加工機械發展現狀分析

國內后加工機械經過多年的技術積累，行業內各家公司的長期鉆研試驗，近幾年整個后加工機械的發展產生了質的變化，在生活用紙后加工的主要產品，如衛生卷紙、面巾紙、手帕紙、餐巾紙等方面，國內后加工裝備企業基本掌握了這些生產線的技術條件，并在國內許多紙廠生產線上使用，使得國內生活用紙的加工設備產能實現飛速增長，以寶索的YD-PL600S為例，有芯卷紙的產能達到40t/d以上，無芯的產能達到30t/d以上，很好地為上游各大紙廠提供良好的設備需求。但隨著第一階段各生產線自動化的完成，后加工設備將會朝產品線方向發展，也就是各后加工設備廠商針對各個市場分別在研究各種具有特點的、具有自己優勢的產品線，來滿足各大紙廠的個性化需求，例如在單一產品一體化的、單一產品高效率的、低能耗的、智能化的或者整套產品線自動化的等等，現在處于百花齊放的局面。

2. 近年來國內后加工機械的核心技術突破

上面講到了現在各后加工設備廠家針對各產品線的優勢，近年來出現了許多具有特色，改變傳統產品工藝概念的新技術，例如：現在各家企業尋求突破的折疊類自動分疊技術、實心無皺起卷的無芯卷紙技術、不需要膠水的卷紙無膠封口技術、不需使用膠水的無膠復合技術以及在紙上增加涂乳霜的技術等等，目前這些技術寶索公司都已經成功突破了技術難關，能滿足客戶在現階段對產品線個性化的需求。

四 國內造紙裝備的需求發展方向

現在是大數據時代，我們造紙裝備也逐漸會通過數據化、信息化來改變生產效率、產品質量等，來提高企業運營能力。在我們設備制造商角度看，我們需要把握行業進入信息化時代的機遇，需要有一套從造紙、到后加工、到包裝、到成品運輸甚至倉貯等一體化的解決方案，來為客戶長遠的發展提供硬件的支持，解決客戶的后顧之憂。

國內生活用紙裝備的發展方向

我們從設備的信息方面看設備信息的規模，往往是由單臺設備信息、整套生產線的信息、整個車間或廠區的信息、到整個企業的設備信息與MES、ERP等信息互聯的方向，所以如果客戶采取從造紙到包裝運輸整套的解決方案，從硬件上更有利于客戶實現信息化越來越高的要求。例如： 在2017年的生活用紙年會上，我們已經實現了設備的可視化、數據采集（SCADA），但要實現智能設備還有許多的工作需要去做，比如，怎樣利用收集來的數據幫助我們整條生產線減少停機，實現效率最大化等等問題。

一體化解決方案擴展服務——增加整線智能監測系統

在造紙裝備信息化、智能化發展方面，現在已經可以通過增加整線智能監測系統，來掌握整線的信息，來實現整線的生產平衡，就后加工生產線的停機為例，造成生產線后加工停機的原因主要有切換產品規格、包裝機包材投料、換原紙、部分機器故障等，通過整線的智能監測，可以將相關數據記錄、采集，再經過分析實現整線生產平衡，有針對性地對停機問題進行改善，提高生產效率。

造紙設備的整線平衡，提高生產效率（案例）

我們已經有相關軟件幫助信息化層面，全方位的提升生產效率，梳理控制層的生產信息，例如：工單級信息架構，生產效率分析，發現與解決生產瓶頸。這些都是信息化層面需要的關鍵點。

又如一個后加工車間有6條面巾紙生產線，以整套解決方案作為硬件基礎后，通過我們的整套軟件，與MES進行生產調度提供數據及通訊接口的集成，提取生產信息，發現與解決生產瓶頸。

一體化解決方案的突出優勢（擴展服務）

從我們造紙裝備企業角度看，目前一體化解決方案的目標，是為客戶提供智能化工廠，其關鍵環節是MES，我們重新系統的梳理一下智能工廠的設計目標。

首先是依托設備硬件的基礎，解決這一基礎，一體化的整套交鑰匙方案更具有優勢，設備自動化后，再實現數據采集，設備的智能生產線的信息標準化、體系化。我們把獲取的信息依據管理體系重洗梳理，最終實現精益管理，供應鏈追蹤與追溯，提升市場競爭力。

對于造紙行業MES來說，生產管控、倉儲物流尤為重要，我們要幫助工廠加強決策支持，保證產品質量，實現信息集成和數據挖掘。實現客戶希望的零庫存。