新型干網的設計與生產

焦成運

(安徽太平洋特種網業有限公司，安徽太和，236600)

接觸干燥是造紙機的主要干燥方式，壓網干燥區是每個烘缸干燥最主要的區域，傳熱量最多，蒸發水量也最多，因此干網作為紙幅與烘缸之間的介質，在使用過程中的選擇直接影響干燥效率和紙張的品質。

1 干網的作用和要求

干網的主要作用是在將濕紙幅引導通過干燥部的過程中，改善紙幅與烘缸的接觸，獲得高的產量和降低能耗，以及賦予紙張表面好的性能。這就要求干網具有足夠的強度、合適的透氣、良好的尺寸穩定性和平滑的網面。隨著造紙機車速的提高、再生漿料的使用和特種紙張的大量生產，一般圓絲干網和普通扁絲干網已經不能滿足使用。而新型干網在運行穩定性、提高紙張質量、延長使用壽命方面所表現出的優越性，使其在各類包裝紙、文化紙、特種紙造的紙機上的用量迅速擴大。

2 新型干網的生產

新型干網指的是經線采用高抗水解扁絲或其他特殊性能扁絲所生產的干網。新型干網與一般圓絲干網或普通扁絲干網相比，不只是品種或某一個因素的變化，而是在生產的每一個關鍵環節都有創新和改進，用木桶原理來形容各環節對新型干網使用效果的影響最為恰當。

2.1 干網的組織結構

具有與紙幅盡可能大的接觸面積、同時具有最佳的透氣量，是干網產品組織結構設計一直追求的目標。大的接觸面積可以提供給紙幅較好的表面性能，也意味著有足夠大的磨損面積從而延長使用壽命。但在設計中要盡量避免減少蒸發濕氣排放的通道，避免引起干燥效率的降低。

2.1.1 雙層組織

采用雙層組織生產的干網是最常見的干網品種，雙層組織干網縱向剖面圖見圖1。從圖1可見，干網接觸紙面與非接觸紙面的組織相同，有比較大的厚度和比較寬的透氣量范圍。但該干網可以生產的紙種有限，并多用于低車速、非高檔紙的造紙機。雙層組織干網使用的原料以圓形單絲為最多。

2.1.2 單層組織

采用單層組織生產的扁絲干網是理想的用于干燥部前組單掛干燥的干網品種，圖2列舉了其中兩個具有代表性的產品組織結構。采用單層組織生產的干網網面細密平整，透氣度小，厚度小，易清洗，能夠滿足紙機干燥部單掛干燥結構對干網的要求。

圖1 雙層組織干網縱向剖面圖

圖2 單層組織干網縱向剖面圖

2.1.3 1.5層組織

采用1.5層組織生產的扁絲干網是新型干網的主要品種之一，其組織結構縱向剖面圖見圖3。從圖3可見，其接觸紙面與非接觸紙面的組織相比，經線幅長更長和接觸區域更多，成紙表面光滑平整，網痕輕，有好的傳熱通道，厚度薄，尺寸穩定性好?？梢允褂迷诩垯C干燥部的各個位置，適用各類紙種、各種造紙機的生產。

圖3 1.5層組織干網縱向剖面圖

2.1.4 雙經組織

采用雙經組織生產的扁絲干網是新型干網的另一個主要品種，其組織結構縱向剖面圖見圖4。從圖4可見，其接觸紙面與非接觸紙面的組織相同，兩組經線規格相同，使得自生環接口與網體同源。雙經扁絲干網的強度大，透氣通道多，干燥效率高。適應高定量紙張、高速造紙機的生產，尤其在包裝紙的生產中使用量最大。

圖4 雙經組織干網縱向剖面圖

2.2 單絲原料

生產干網所用的原料一般為聚酯圓絲或聚酯扁絲，干燥部高溫高濕的特殊環境，容易造成聚酯分子鏈的破壞，引起單絲表面細纖維化。所以影響干網使用壽命的決定性因素不是機械磨損，而是由于濕熱空氣、酸、堿或其他化學藥品的降解作用。采用抗水解、抗污染等特殊性能的單絲品種是解決這一問題的根本途徑。

2.2.1 抗水解單絲

抗水解單絲是在聚酯單絲生產過程中添加抗水解劑而得來的。圖5為抗水解單絲與普通單絲的老化實驗結果，以比較抗水解單絲與普通單絲的性能差別。

老化實驗條件:抗老化高壓實驗釜內部加水后封閉加熱至125～135℃，壓力200～300 kPa。

圖5 抗水解單絲與普通單絲的斷裂強度比較

從圖5中可以看出，普通單絲在高溫、高濕條件下，經過3天老化后，斷裂強度開始急劇下降;而抗水解單絲經過1周后，斷裂強度仍然保留了50%以上。

據單絲生產廠家介紹，抗水解劑在160℃以上會揮發，對人體有害，故生產與食品有關的紙張要慎用。

2.2.2 抗污染單絲

干網的臟污會引起紙幅黑斑、橫幅水分不均、干燥效率降低等問題。添加氟成分的聚酯單絲織成的干網，抗污染能力明顯提高。如用德國Nextrusion公司生產的Easykleen?單絲、Albany公司使用的Thermonetics單絲、Voith公司使用的Synstron單絲生產的干網在以廢紙漿為原料的造紙機上使用壽命延長、紙張質量得以保障。AstonJohnson公司還開發使用了獨特的帶有溝槽的抗污染扁絲。

2.3 干網加強邊PPS單絲

抗水解單絲在干網網體的使用，實現了干網持續較高的斷裂強度和較長使用壽命。在運行過程中，寬度方向上干網兩邊的實際溫度要高于和濕紙幅接觸的中間部分，而且網邊一直與擋邊器摩擦，使得干網邊部單絲在高溫濕熱環境下更容易分解裂斷，雖然網體中間大多還完好，卻也不得不結束使用。于是，PPS(Polyphenylene sulfide，聚亞苯基硫醚)單絲加強邊干網得以應用。

PPS也稱為聚苯硫醚。其具有好的耐化學腐蝕性能，完全抗水解。PPS單絲價格昂貴 (目前價格大約是聚酯單絲的4倍)，材質軟、耐磨性差，織造性能不好，一般只作為干網邊部加強使用。在雙經扁絲干網的產品中，一般是用在接觸紙面的干網邊部。

2.4 接縫螺旋環

接縫和網體高度的差異、接縫和網體強度的差異，使接縫成為干網運行中最薄弱、對紙幅質量影響最直接的環節。無端網的接縫與網體相同，成紙不留任何印痕，但在紙機上安裝困難，現在只有一些生產特種紙的小紙機使用。銷環接縫是新型雙經扁絲有端干網常用的方式，受網體本身單絲決定。新型1.5層扁絲有端干網采用的是螺旋環接縫。

網體抗水解單絲和加強邊PPS單絲的使用，需要更好性能的螺旋環匹配。PEEK(Polyetheretherketone，聚醚醚酮)在高溫下能保持較高的強度，尺寸穩定性較好，有優異的耐化學品性，耐腐蝕性與鎳鋼相近，目前是生產螺旋環的理想材料。PEEK螺旋環接縫與抗水解聚酯單絲、加強邊PPS的完美結合，造就了新型干網的優越品質。

3 新型干網的選用

目前高速造紙機干燥部前邊一組或幾組烘缸以及施膠后一組烘缸，一般都采用單網干燥，在單掛烘缸結構中紙幅始終能夠接觸干網，使含水分大的紙幅在干網的支撐下，消除運行過程中的抖動，減少紙幅斷頭次數，提高紙機的生產效率。單掛干網宜選用平整度好、細密、透氣量小、接縫處和網體差異小的新型干網品種。單掛干網透氣量過小，容易產生成紙橫幅水分不均勻的問題。如果干網透氣量過大，蒸發的大量濕熱空氣則容易造成紙幅抖動。

濕紙幅中的雜質容易粘到網子上，在單掛干燥階段宜選用抗污染能力強的新型干網。

干燥部中段為紙幅水分蒸發的主要階段，溫度最高，應選用透氣量大的干網以提高干燥效率。由于濕熱空氣從氣罩的上部排出，上層烘缸干網比下層干網處于高溫、高濕的時間更長，所以上下網的選擇要有區別。

從干網品種的角度講，最理想的選網應該是前組烘缸用單層或1.5層扁絲干網，中后部烘缸使用雙經扁絲干網。隨著新型干網品種的豐富和使用的細分，這種差異化、針對性強的的選網使用會越來越多。

4 結語

及時了解造紙機發展新的需求、設計干網新的組織結構、使用新功能單絲和對生產細節的重視以及選用合理，都是新型干網使用成功不可缺少的要素。干網生產的關鍵環節多，任何一個環節的疏忽都會給生產帶來問題，造紙網生產制造者對此一定要有清楚的認識，干網生產的難度不亞于成形網。加強高端干網的研發生產，把品種做全、把每個品種做精，更好地滿足造紙企業的需求，是造紙網生產企業努力的方向。

［1］ Cao Bangwei，Zhang Zhouhong．Fourdrinier papermaking［M］．Beijing:China Light Industry Press，1998．曹邦威，張周宏．長網紙機抄造［M］．北京:中國輕工業出版社，1998．

［2］ Long Yanquan．Dry fabric(cont．1)［J］．Paper and Paper-Making，1989(3):36．隆言泉．聚酯干網(續一)［J］．紙和造紙，1989(3):36.