新型干网的设计与生产

焦成运

(安徽太平洋特种网业有限公司，安徽太和，236600)

接触干燥是造纸机的主要干燥方式，压网干燥区是每个烘缸干燥最主要的区域，传热量最多，蒸发水量也最多，因此干网作为纸幅与烘缸之间的介质，在使用过程中的选择直接影响干燥效率和纸张的品质。

1 干网的作用和要求

干网的主要作用是在将湿纸幅引导通过干燥部的过程中，改善纸幅与烘缸的接触，获得高的产量和降低能耗，以及赋予纸张表面好的性能。这就要求干网具有足够的强度、合适的透气、良好的尺寸稳定性和平滑的网面。随着造纸机车速的提高、再生浆料的使用和特种纸张的大量生产，一般圆丝干网和普通扁丝干网已经不能满足使用。而新型干网在运行稳定性、提高纸张质量、延长使用寿命方面所表现出的优越性，使其在各类包装纸、文化纸、特种纸造的纸机上的用量迅速扩大。

2 新型干网的生产

新型干网指的是经线采用高抗水解扁丝或其他特殊性能扁丝所生产的干网。新型干网与一般圆丝干网或普通扁丝干网相比，不只是品种或某一个因素的变化，而是在生产的每一个关键环节都有创新和改进，用木桶原理来形容各环节对新型干网使用效果的影响最为恰当。

2.1 干网的组织结构

具有与纸幅尽可能大的接触面积、同时具有最佳的透气量，是干网产品组织结构设计一直追求的目标。大的接触面积可以提供给纸幅较好的表面性能，也意味着有足够大的磨损面积从而延长使用寿命。但在设计中要尽量避免减少蒸发湿气排放的通道，避免引起干燥效率的降低。

2.1.1 双层组织

采用双层组织生产的干网是最常见的干网品种，双层组织干网纵向剖面图见图1。从图1可见，干网接触纸面与非接触纸面的组织相同，有比较大的厚度和比较宽的透气量范围。但该干网可以生产的纸种有限，并多用于低车速、非高档纸的造纸机。双层组织干网使用的原料以圆形单丝为最多。

2.1.2 单层组织

采用单层组织生产的扁丝干网是理想的用于干燥部前组单挂干燥的干网品种，图2列举了其中两个具有代表性的产品组织结构。采用单层组织生产的干网网面细密平整，透气度小，厚度小，易清洗，能够满足纸机干燥部单挂干燥结构对干网的要求。

图1 双层组织干网纵向剖面图

图2 单层组织干网纵向剖面图

2.1.3 1.5层组织

采用1.5层组织生产的扁丝干网是新型干网的主要品种之一，其组织结构纵向剖面图见图3。从图3可见，其接触纸面与非接触纸面的组织相比，经线幅长更长和接触区域更多，成纸表面光滑平整，网痕轻，有好的传热通道，厚度薄，尺寸稳定性好。可以使用在纸机干燥部的各个位置，适用各类纸种、各种造纸机的生产。

图3 1.5层组织干网纵向剖面图

2.1.4 双经组织

采用双经组织生产的扁丝干网是新型干网的另一个主要品种，其组织结构纵向剖面图见图4。从图4可见，其接触纸面与非接触纸面的组织相同，两组经线规格相同，使得自生环接口与网体同源。双经扁丝干网的强度大，透气通道多，干燥效率高。适应高定量纸张、高速造纸机的生产，尤其在包装纸的生产中使用量最大。

图4 双经组织干网纵向剖面图

2.2 单丝原料

生产干网所用的原料一般为聚酯圆丝或聚酯扁丝，干燥部高温高湿的特殊环境，容易造成聚酯分子链的破坏，引起单丝表面细纤维化。所以影响干网使用寿命的决定性因素不是机械磨损，而是由于湿热空气、酸、碱或其他化学药品的降解作用。采用抗水解、抗污染等特殊性能的单丝品种是解决这一问题的根本途径。

2.2.1 抗水解单丝

抗水解单丝是在聚酯单丝生产过程中添加抗水解剂而得来的。图5为抗水解单丝与普通单丝的老化实验结果，以比较抗水解单丝与普通单丝的性能差别。

老化实验条件:抗老化高压实验釜内部加水后封闭加热至125～135℃，压力200～300 kPa。

图5 抗水解单丝与普通单丝的断裂强度比较

从图5中可以看出，普通单丝在高温、高湿条件下，经过3天老化后，断裂强度开始急剧下降;而抗水解单丝经过1周后，断裂强度仍然保留了50%以上。

据单丝生产厂家介绍，抗水解剂在160℃以上会挥发，对人体有害，故生产与食品有关的纸张要慎用。

2.2.2 抗污染单丝

干网的脏污会引起纸幅黑斑、横幅水分不均、干燥效率降低等问题。添加氟成分的聚酯单丝织成的干网，抗污染能力明显提高。如用德国Nextrusion公司生产的Easykleen®单丝、Albany公司使用的Thermonetics单丝、Voith公司使用的Synstron单丝生产的干网在以废纸浆为原料的造纸机上使用寿命延长、纸张质量得以保障。AstonJohnson公司还开发使用了独特的带有沟槽的抗污染扁丝。

2.3 干网加强边PPS单丝

抗水解单丝在干网网体的使用，实现了干网持续较高的断裂强度和较长使用寿命。在运行过程中，宽度方向上干网两边的实际温度要高于和湿纸幅接触的中间部分，而且网边一直与挡边器摩擦，使得干网边部单丝在高温湿热环境下更容易分解裂断，虽然网体中间大多还完好，却也不得不结束使用。于是，PPS(Polyphenylene sulfide，聚亚苯基硫醚)单丝加强边干网得以应用。

PPS也称为聚苯硫醚。其具有好的耐化学腐蚀性能，完全抗水解。PPS单丝价格昂贵 (目前价格大约是聚酯单丝的4倍)，材质软、耐磨性差，织造性能不好，一般只作为干网边部加强使用。在双经扁丝干网的产品中，一般是用在接触纸面的干网边部。

2.4 接缝螺旋环

接缝和网体高度的差异、接缝和网体强度的差异，使接缝成为干网运行中最薄弱、对纸幅质量影响最直接的环节。无端网的接缝与网体相同，成纸不留任何印痕，但在纸机上安装困难，现在只有一些生产特种纸的小纸机使用。销环接缝是新型双经扁丝有端干网常用的方式，受网体本身单丝决定。新型1.5层扁丝有端干网采用的是螺旋环接缝。

网体抗水解单丝和加强边PPS单丝的使用，需要更好性能的螺旋环匹配。PEEK(Polyetheretherketone，聚醚醚酮)在高温下能保持较高的强度，尺寸稳定性较好，有优异的耐化学品性，耐腐蚀性与镍钢相近，目前是生产螺旋环的理想材料。PEEK螺旋环接缝与抗水解聚酯单丝、加强边PPS的完美结合，造就了新型干网的优越品质。

3 新型干网的选用

目前高速造纸机干燥部前边一组或几组烘缸以及施胶后一组烘缸，一般都采用单网干燥，在单挂烘缸结构中纸幅始终能够接触干网，使含水分大的纸幅在干网的支撑下，消除运行过程中的抖动，减少纸幅断头次数，提高纸机的生产效率。单挂干网宜选用平整度好、细密、透气量小、接缝处和网体差异小的新型干网品种。单挂干网透气量过小，容易产生成纸横幅水分不均匀的问题。如果干网透气量过大，蒸发的大量湿热空气则容易造成纸幅抖动。

湿纸幅中的杂质容易粘到网子上，在单挂干燥阶段宜选用抗污染能力强的新型干网。

干燥部中段为纸幅水分蒸发的主要阶段，温度最高，应选用透气量大的干网以提高干燥效率。由于湿热空气从气罩的上部排出，上层烘缸干网比下层干网处于高温、高湿的时间更长，所以上下网的选择要有区别。

从干网品种的角度讲，最理想的选网应该是前组烘缸用单层或1.5层扁丝干网，中后部烘缸使用双经扁丝干网。随着新型干网品种的丰富和使用的细分，这种差异化、针对性强的的选网使用会越来越多。

4 结语

及时了解造纸机发展新的需求、设计干网新的组织结构、使用新功能单丝和对生产细节的重视以及选用合理，都是新型干网使用成功不可缺少的要素。干网生产的关键环节多，任何一个环节的疏忽都会给生产带来问题，造纸网生产制造者对此一定要有清楚的认识，干网生产的难度不亚于成形网。加强高端干网的研发生产，把品种做全、把每个品种做精，更好地满足造纸企业的需求，是造纸网生产企业努力的方向。

［1］ Cao Bangwei，Zhang Zhouhong．Fourdrinier papermaking［M］．Beijing:China Light Industry Press，1998．曹邦威，张周宏．长网纸机抄造［M］．北京:中国轻工业出版社，1998．

［2］ Long Yanquan．Dry fabric(cont．1)［J］．Paper and Paper-Making，1989(3):36．隆言泉．聚酯干网(续一)［J］．纸和造纸，1989(3):36.