功能性产品的加工工艺和设备

前文提到的产品以及加工装备为传统工艺，而随着近年来，中国生活用纸市场的快速扩张，资本投入加大，阶段性过剩等现象出现，很多大的企业已经开始摸索规划着更加个性化、更加有价值的创新性产品的开发计划。而主流的发展趋势为基于印刷、功能性压花以及喷涂加工工艺的产品。功能性产品（手帕纸）生产线如图6.2.18所示。

图6.2.18 高速手帕纸生产线示意图

印刷工艺是欧洲较为主流的产品加工工艺，因欧洲人天性对视觉效果，色彩和嗅觉的敏感性，所以欧洲的主流产品普遍以压花，印刷和香味为主。而国内的引进也将这些工艺极大的发挥。我们接下来分类讲述。

主流的印刷工艺为柔版印刷。极少数设备供应商也有开发数码喷墨印刷方式，但受制于生产成本，一般作为纪念品或者推广宣传使用。柔版印刷顾名思义为通过网目辊控制一定的印刷油墨，转移到柔版上，通过柔版与承印辊之间的轻微挤压，将柔版上带有图案的油墨转移到卫生纸上。而一般卫生纸产品印刷使用4色居多，极少使用6色印刷。通过一定规律的套印不同的颜色达到将彩色图案印刷到纸面上的效果。

印刷工艺应用在卫生纸材质上，其实也是有一定难度的。难度有两点，其一是卫生纸高吸水性，导致油墨在纸面分散很快，印刷的油墨控制需要很精确和均匀。其二是卫生纸的抗拉强度不高，湿水后纸面延展拉伸现象明显。所以卫生纸印刷是需要综合考虑尽可能少地使用印刷面，且油墨控制要精确，且纸面张力在印刷流程中需要极其紧密的控制，特别是套色印刷。基于以上的考虑，对于卫生纸印刷设备，欧洲主流的套色印刷以4色为主，以卫星式印刷单元分布为主。且用于卫生卷纸的高速印刷设备还必须配置一定的烘干装置以确保纸面油墨足够干燥。亦因此，欧洲的卫卷印刷机的最大幅宽3.6m，速度一般在700～800m/min，套色误差1mm。(www.xing528.com)

国内主流的卫生纸印刷设备主要还是以手帕纸和餐巾（logo标识或者出口餐巾）为主，印刷幅宽一般在840mm以内，速度一般在200～300m。而主流印刷行业的高速高精度的印刷机，受制于成本因素，也较难在卫生纸产品上运用。压花工艺作为常见的卫生纸加工方式，一般以起泡式压花为主。一般来讲，纸品企业为了获得更高的毛利，节约成本使用压花方式来提高产品的厚度。但近年来，随着生活用纸产品的品质升级，老旧的单层靠钢辊和纸辊、毛毯辊或者一对凹凸版辊压花起泡的方式已经不适用消费者需求。近年新的压花工艺以纸层复合（贴合不离层）功能为主，而细分为两大“技术门派”。其一为刚对平（一只钢制压花辊对应一只钢制光棍）无胶水压花。该技术主要源自于手帕纸压花和边压线技术，但又优化改良采用了艺术化的压花图形，运用于卫卷产品和面巾产品。其特点为不改变纸的平滑度和厚度，依靠刚对平压花辊极大强度的压花力度，使得压花处纤维融化黏合，从而使得多层卫生纸牢牢的黏合在一起。其特点为美观，平滑。缺点为极大的压花强度使得雕花钢辊极易磨损。

国内刚对平压花设备最大幅宽可以做到3.6m，一般运用在130m/min车速左右的面巾生产线上. 而如果运用于3.6m幅宽的卫卷生产线上，一般车速不超过400m/min，且刚对平压花辊寿命一般为18个月左右。而随着这两年国内刚对平压花工艺的发现，也有逐渐综合融会贯通起泡压花的优势，衍生出将起泡压花与刚对平压花结合的方式。即先起泡压花提升产品的厚度，再复合刚对平压花，增加产品的艺术花纹以及也有复合纸面不离层的效果；这种结合的方式很具有中国特色。

压花的另外一个“门派”以欧式工艺为主，依靠改性淀粉以及聚乙烯醇（或多元醇）为主的复合胶水，将已经压花起泡的多层卫生纸黏结在一起形成一个整体。而该方式为目前全球范围主流的压花工艺，我们一般称为上胶复合压花（lamination）。其优势在于没有刚对平工艺那么强的压花复合力度，只需要轻轻的用橡胶材质的复合辊挤压成型纸面便可，不会有压花辊的机械磨损。不会有磨损意味着从压花钢辊的材质的选择、热处理工艺、雕花的难易程度、耐磨性等方面极大的减少了压花钢辊的成本。但缺点也在于其复合胶水受到温度、黏度，原纸的纤维疏密程度影响，较为容易出现胶水残留在压花钢辊，导致卫生纸缠在辊上，从而需要停机清洗，降低生产效率。但总体来讲，上胶方式因为低复合强度，所以总体来讲生产速度更快。目前欧洲的用于3.6m卫卷生产线的复合上胶压花机的生产速度一般在700m/min。而最大幅宽的上胶复合压花机是Perini Italy的5.6m的400m/min卫卷机配用上胶复合压花机。

最后讲一下喷涂工艺。一般喷涂工艺主要对应香水、乳霜以及功能性液体为主。而一般香水的喷涂，因为国内消费不习惯浓度过高的香味，所以一般都采用局部喷涂方式。而乳霜产品也是近年流程的趋势，主要源自日本市场的产品。得益于日本消费者对产品柔软度极致的需求，所以日本市场部分产品为了更高的柔软产品，同时也带有呵护皮肤的目的开发出带有保湿润滑功效的乳霜液体（硅油或者甘油），并均匀的喷涂于卫生纸两侧。因为考虑到乳霜的高湿度，会对卫生纸的厚度、强度、吸水性有很大负面的影响，所以当前的乳霜产品主要细分产品以手帕纸为主，其次较少地出现在面巾产品上（面巾产品也有一定的湿强性）。而功能性的液体就比较宽泛，国内市场也有带有中药萃取成分或者其他护理效用的产品开发。以上三种产品从生产装备的角度来讲其实都是相似的生产工艺。涂抹技术主要分为三类，第一为喷雾方式。该方式因为挥发大、消耗大、污染大、成本高等特点，基本现在很少运用。第二种为柔版转印方式。主要特点为利用柔版印刷的工艺，将柔版版面设计为全幅面，再利用网目辊对计量的控制，来达到控制涂抹在卫生纸产品上的用量的效果。最后一种为接触式涂布技术，但受制于其控制的难度，要做到高精度控制定量，成本很高。