國產TAD紙機的研發及應用

本文探討了TAD（Through—Air Drying）熱風穿透紙機的技術特點、國產TAD紙機的研發過程及其在市場中的應用。通過技術分析和市場調研，本文旨在展示TAD技術在提升紙品質量和市場競爭力方面的顯著優勢，分享國內生活用紙設備企業在TAD紙機方面的最新技術進展。

1" "TAD熱風穿透紙機的技術概述

TAD（Through—Air Drying）技術可以通過將熱空氣強制穿過紙頁，使紙品具有較高的松厚度、柔軟度和蓬松度，它使纖維能更好的保持原始形態，使較低定量的衛生紙產品具有更高的吸水性。相比普通產品，TAD產品具有顯著的性能提升，主要體現在以下幾個方面：

● 松厚度和柔軟度：TAD產品的松厚度和柔軟度顯著高于普通紙品。

● 吸水性和吸油性：普通擦手紙的吸水性為5.5～6g/g，而TAD擦手紙可達到50～60g/g。

表1比較了普通衛生紙、擦手紙和TAD產品的指標對比，通過數據可以看出，TAD紙機生產的紙品具有以下特點：

● 高品質：極佳的柔軟度和松厚度，吸收能力是普通紙的8～9倍。

● 省原材：可以生產更寬定量范圍的高檔產品，只需要使用普通產品原料用量的一半。

● 高性價比：全新技術性能應用，高效率、高機械性能生產，高產品附加值。

2" "不同的TAD紙機設計方案

TAD技術彌補了普通干燥技術的不足，極大限度提升了紙品的性能及質量，為終端產品市場帶來更高的產品附加值。

TAD紙機通常由流漿箱、雙網成形器、TAD部、揚克式烘缸、刮刀裝置、卷取系統等組成，不同的供應商提供不同的TAD部設計。

TAD紙機的設計方案主要分為以下幾種：

● 單缸方案：僅有一個帶有熱風氣罩的大型可透過的缸體組成，熱風透過紙幅被吸入缸體中，其熱風量約比普通揚克烘缸熱風氣罩的大4倍，吹風溫度200～250℃。特殊的混合器和柵板可均勻調整溫度和速度的分布，此方案熱風效率低，能耗較高。

● 雙缸方案：帶有2個獨立熱風罩的中型雙TAD缸體，紙幅通過TAD部后的干度可在50％到80％之間。

● UCTAD方案：紙頁在TAD部中被干燥到92％～95％的干度，紙幅的起皺通過濕部不同的網速完成，Kimberly—Clark公司擁有此技術的專利，該技術被稱為“不起皺的熱風穿透干燥（UCTAD）”。

3" "關鍵技術挑戰和解決方案

國產TAD紙機研發過程中面臨的主要技術挑戰包括：

● 熱風系統的設計與優化：需要確保熱風系統高效運行，同時保證紙頁的均勻干燥。

● 紙機成形部的優化：成形部設計需要兼顧紙頁均勻性和生產效率，通過CFD模擬和實驗研究進行優化。

● 能耗控制：通過改進熱風回收系統和優化干燥過程，降低整體能耗。

寶拓公司通過一系列技術創新和工藝改進，成功克服了這些挑戰，實現了國產TAD紙機的高效穩定運行。寶拓公司研發的TAD紙機設計速度為1200m/min，寬幅為3500mm，日產量可達65～85t。

4" "國產TAD紙機技術研發

寶拓TAD紙機采用了特殊的雙網成形方式，減少了成形過程中對纖維分布的壓力，最大限度保留了紙張的厚度。同時采用了下掛式壓力噴漿口，使得濕紙頁在一網成形，二網脫水，從而提高了紙機的生產效率。寶拓TAD紙機不采用濕壓榨，紙幅不經壓榨（有一根大輥徑的轉移壓輥），保留了紙幅的松厚度，使TAD紙頁比普通干法起皺紙的松厚度高75%以上。

寶拓TAD紙機采用無真空壓榨，不會使紙頁的松厚度受到損失，因此可獲得較高的吸收能力。

真空脫水后，紙幅剝離引紙器將紙頁傳送到通常具有三維結構的TAD干網上。安裝在引紙器之后的定形箱將紙頁吸到TAD干網上。此時，因為未經壓榨TAD紙頁獲得其典型的叉形凸紋結構，保持其原有狀態。

脫水后對紙頁進行熱干燥（Heat Drying）。一般紙機脫水后的紙頁干度是38％～42％，在TAD紙機上，為20％～27％，而這意味著TAD要用熱能脫去比普通干燥多近一倍的水分，因此其能耗比普通紙機高。

針對以上問題，我們設計了三個TAD烘缸（以廣西某廠的實例分析）1號缸直徑2500mm ，熱風穩定180～190℃；2號缸直徑2500mm，熱風穩定180～190℃；3號缸直徑2500mm，熱風穩定190～200℃。

5" " 國產TAD紙機的市場前景

TAD紙機廣泛應用于生產面巾紙、衛生紙、擦拭紙巾和醫療類紙品。目前，全球TAD約占生活用紙的9%，主要分布在北美、歐洲、澳洲和亞太地區。中國市場對TAD和其他中高檔生活用紙表現出濃厚興趣，具有更大的市場潛力。

盡管TAD紙機的初期投資和運行成本較高，但其紙頁性能的改進和高質量產品可補償這些附加成本。TAD紙品的高松厚度和吸收性使其在市場中具有較高的競爭力，能夠進入特級高價銷售領域。

TAD工藝在期初投資和噸紙運行成本上比普通衛生紙工藝高，但其成品的潛在售價較高，總體經濟核算仍然有可觀的利潤。

與普通產品相比，TAD產品在相同定量下具有更高的松厚度和吸水性，進而可節約纖維用量降低成本。其柔軟性和吸水性提升了產品品質。盡管TAD紙機的能耗較高，但其高附加值使產品更具市場優勢。

隨著環保要求的提升和消費者對高質量紙品需求的增加，TAD紙機的市場前景將更加廣闊。寶拓公司將繼續加強技術研發，提升設備性能，降低能耗，為客戶提供更加優質的設備和服務。

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1" " 寶索企業集團簡介

寶索企業集團創立于1989年，以立足國內、面向全球的經營路線，為打造全球知名品牌奠定了基礎。寶索企業集團的產品主要分為兩大業務：生活用紙機械設備業務和醫療防護用品及器械設備業務。生活用紙機械設備業務的產品包括造紙設備、后加工設備、包裝設備和電氣智能系統。這些設備廣泛應用于生活用紙的生產中，滿足不同客戶的需求。醫療防護用品及器械設備業務的產品涵蓋了從醫用口罩到手術器械等多種醫療防護用品，服務于全球醫療市場。

2" " 寶拓公司簡介

寶拓公司成立于2007年，是寶索企業集團旗下專注于造紙裝備研發、制造、銷售及安裝調試服務的國家高新技術企業。公司自成立以來，一直堅守“科技為寶、創新開拓”的經營理念，不斷吸收借鑒世界先進技術，同時進行自主創新，擁有國家專利80余項，覆蓋了制漿造紙工藝研發、造紙整機裝備和核心關鍵零部件的研制。2022年，寶拓公司被評為“南海制造業全國隱形冠軍”。

寶拓公司的核心產品包括：TAD紙機、新月型衛生紙機、長網雙缸擦手紙機、塑紋衛生紙機、真空圓網衛生紙機。

這些設備具有廣泛的生產原料適應性，滿足不同生產需求。幅寬范圍為2850～5600mm，設計車速范圍為900～1800m/min，設計產能范圍為35～160t/d，定量范圍為11～45g/m2。寶拓公司還生產漿板機和工業用紙造紙機，為客戶提供更加多元化的產品。