浅析影响成型网使用寿命的因素

随着现代造纸工业的不断发展, 纸机逐渐朝着宽幅、高速的方向在迈进。造纸网从最初的铜网发展到今天的聚酯网, 是在不断满足造纸业的发展下应运而生。聚酯成型网是一种由聚酯或尼龙单丝纤维编织而成, 用于造纸机湿部, 完成浆料滤水、纤维支撑和纸页传递功能的织物。对于成型网, 要求其兼顾最好的纸页成型和最长的使用寿命, 即在保证良好成纸质量前提下, 能够具有较长的使用寿命。

如何改善网子的使用性能, 提高网子的使用寿命, 便成为成型网设计者和生产商们不断研究和探索的课题。通过研究网子的磨损机理, 分析磨损的微观状态, 并结合网子在纸机的使用状况, 可以将成型网的寿命看作是结构、参数、材料和纸机状态的函数。以下就从这几方面做一简单的阐述。

1 结构方面

成型网编织结构历了单层、两层、两层半到三层的发展历程, 每种结构在使用中体现出了不同的寿命。单层网虽具有良好的纤维支撑, 但运行稳定性及寿命稍差;双层网使用了分层考虑的设计, 为纬二重组织结构, 使得磨损面的性能得到加强, 同时又能保证成纸面细密;三层网在面层和底层的设计上, 是将两个独立的单层网通过第三根线连接而形成的系统, 这种编织结构成纸面增加了纤维支撑而改善了留着率, 提高了成纸质量, 磨损面通过线径的改变将耐磨性能发挥到极致, 增强了使用寿命。

网子编织纹路方面, 在经纬密度相同的情况下, 综数的不同, 可能带来寿命的不同。因为在不同的编织综数下, 网子磨损面纬浮线长度将不同, 经纬高差值也会有所差异。这两个变量与磨面纬线达到寿命时所磨去的材料量都成正比关系, 都影响到网的磨损性能。对比现在众知的20综和24综SSB三层网, 24综磨损面采用的6综织法比20综磨损面的5综织法的磨损值更高。下图1和图2分别是不同综数下经纬高差值和纬浮长的对比。

双层网或多层网在纬截面上, 面纬和底纬在垂直方向上的重合度、底纬和经线的高差值大小、网孔形状等几何尺寸因素都直接或间接地影响着网子的耐磨程度。实际结构相对设计理论结构的偏差, 会引起网透气量的偏差, 进而带来使用上的差异。下面图3中所展示的两个同为2.5层网, 就存在几何结构上的差异。

同系列、同综数的成型网, 磨损面网纹结构的细小差别, 也会带来耐磨指数的差异。这样在进行网的设计时, 这个因素的影响就应予以考虑。以16综2.5层网为例, 网子磨损面的组织结构可有和两种形式, 它们的纬浮线跨度分别为12根和13根, 跨度长的更能够抵抗磨损, 如图4所示。

2 参数方面

成型网在同样的经纬密度值, 同样的网纹结构下, 能表现出不同的寿命或横向稳定性, 是由于底纬直径或线材类型等参数发生变化而引起。在这个基础上, 增大贴机面纬线单丝直径成为提高成型网耐磨性能的一种有效手段。在成型网设计时, 纬线比也关系到网子的耐磨性能。纬线比表示面纬和底纬的搭配比例。以三层网常见的纬线比1∶1、2∶1和3∶2为例, 相比1∶1的搭配来说, 2∶1纬线比为磨损面增大直径创造条件, 有利于提高成型网的稳定性和使用寿命;3∶2纬线比磨损面纬线数量少, 纬线之间距离相对较大, 这样可增大纬线直径, 保证使用寿命延长。

成型网在使用过程中, 可能因为结构不稳定而加剧网的磨损, 甚至影响到正常使用而提前下机。究其根本原因, 可能是网的生产工艺或原材料等因素造成, 生产中对其应加以严格控制。网子结构良好的稳定性是保证的其它所有性能指标的前提和基础。

3 材料和纸机状况方面

众所周知, 单丝原材料的耐磨性能指标从根本上影响着网的抗磨损状态, 选择性能优良的单丝原料对保证成型网的使用寿命非常重要。近年来, 国内外推出了一些新型材料的单丝, 如纳米材料单丝、兼具聚酯的稳定性和尼龙耐磨性的底纬专用单丝等, 从根本上改善了网的抗磨损性能。在成型网设计和制造阶段, 要将以上所有因素加以综合考虑, 优化设计, 控制好各个参数指标。在市场需求的日益提高的环境下, 提高成型网的成纸质量, 改善网的使用寿命, 是造纸网设计者不断探索的主题。

摘要：现代造纸工业的迅猛发展, 对造纸用成型网性能提出了越来越高的要求。本文通过对成型网磨损情况的研究, 重点分析了影响成型网寿命的各种因素, 在此基础上探讨通过优化设计来提高成型网的使用寿命。

关键词：成型网,磨损性能,层数,纬线比,材料