韓邦春
（徐州金冠工業(yè)用呢有限公司，江蘇徐州 221009）
摘 要：通過對植絨干網(wǎng)的研制過程、技術(shù)性能和使用效果的全面分析和總結(jié)，得出植絨干網(wǎng)是一種透氣度高、能徹底消除產(chǎn)紙面的干網(wǎng)痕、干燥效率高、節(jié)能的新型干燥部織物。
關(guān)鍵詞：植絨干網(wǎng)；BOM復(fù)合干毯；聚酯編織干網(wǎng)；干燥部；透氣度；網(wǎng)痕；高效；節(jié)能
造紙機干燥部所使用的織物根據(jù)車速、使用的部位和生產(chǎn)的紙種不同，通常包含：造紙帆布；BOB干毯；BOM復(fù)合干毯；聚酯編織干網(wǎng)和植絨干網(wǎng)等。造紙帆布作為首代造紙機干燥部織物已經(jīng)基本上離開了歷史的舞臺；BOB干毯目前使用者甚少；常用的是BOM復(fù)合干毯和聚酯編織干網(wǎng)，聚酯編織干網(wǎng)又分為聚酯圓絲干網(wǎng)和聚酯扁絲干網(wǎng)；而植絨干網(wǎng)是一種具有復(fù)合性能的新型干燥部織物，國外早在上個世紀(jì)八十年代前就已經(jīng)出現(xiàn)這種產(chǎn)品，主要用于中高速造紙機的關(guān)鍵干燥部位生產(chǎn)中高檔次紙種，特別是一些高檔次薄頁特殊用紙。近年來，國內(nèi)高速、寬幅造紙機愈來愈多，紙的品種急劇增加，紙的檔次越來越高，對干燥部高性能織物的需求也越來越大，特別是生產(chǎn)特種紙的機臺，其干燥部必須使用性能優(yōu)越的植絨干網(wǎng)，而這種產(chǎn)品基本上全部依賴于從Albany、Hyck、Voith等國外知名大公司進(jìn)口。
筆者曾于2005年對植絨干網(wǎng)作了研究和開發(fā)，當(dāng)時由于受到裝備和技術(shù)條件的限制，開發(fā)出的產(chǎn)品不盡人意。近年國內(nèi)有其它個別廠家也在研究生產(chǎn)這種產(chǎn)品，但是生產(chǎn)出的產(chǎn)品依然處于簡單的模仿，依然存在品種單一、結(jié)構(gòu)簡單、性能不完美等諸多不足，市場推廣困難，難以滿足造紙機干燥部對高性能織物的要求。
一、植絨干網(wǎng)介紹
植絨干網(wǎng)的全稱聚酯編織植絨干網(wǎng)，目前我們所使用的植絨干網(wǎng)從類型上分為無端和有端植絨干網(wǎng)；從鋪毛狀態(tài)上又分為單面鋪毛和雙面鋪毛植絨干網(wǎng)，有端接縫型植絨干網(wǎng)因接縫處理技術(shù)含量高、便于安裝等特性代表著植絨干網(wǎng)的高端產(chǎn)品。
國外生產(chǎn)的植絨干網(wǎng)主要是采用聚酯編織干網(wǎng)（無端或接縫型）作為基網(wǎng)，然后在基網(wǎng)的正面或者正反面同時植入一定細(xì)度和量的耐高溫短纖維，它是將普通針刺型干毯和聚酯編織干網(wǎng)的優(yōu)點集于一體的復(fù)合高性能產(chǎn)品。
眾所周知，在紙張的生產(chǎn)過程中，普通BOB干毯和BOM復(fù)合干毯雖然具有毯面較平整細(xì)膩、無網(wǎng)痕產(chǎn)生的優(yōu)點，但是由于受結(jié)構(gòu)的限制，仍然存在密度過大、厚度過大、尺寸變形過大、透氣度極低等缺點，容易導(dǎo)致紙頁干燥不均勻、干燥速率過低、毯內(nèi)易聚集水汽、紙頁易出現(xiàn)“泡泡紗”“汗斑”等干燥過程中產(chǎn)生的紙病，且蒸汽使用量極大。普通聚酯編織干網(wǎng)雖然具有透氣度高的優(yōu)點，但是紙面出現(xiàn)的干網(wǎng)痕是無法解決問題，即使采用聚酯扁絲干網(wǎng)還是不能徹底解決問題，這是高檔次紙種特別是特殊性能紙種所不能允許的。而植絨干網(wǎng)將普通干毯和聚酯編織干網(wǎng)的優(yōu)點集中于一體，不僅具有良好的透氣性能，而且具有徹底消除紙面網(wǎng)痕、不易脫毛掉毛、使用壽命長久的優(yōu)點，是一種更新?lián)Q代的產(chǎn)品，收到極佳的使用效果。
植絨干網(wǎng)見下圖1：
圖1：植絨干網(wǎng) 
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二、研制和生產(chǎn)過程
徐州金冠工業(yè)用呢有限公司充分利用自身經(jīng)驗豐富、裝備精良、技術(shù)力量雄厚的優(yōu)勢，對植絨干網(wǎng)的制作工藝、使用效果等進(jìn)行了全方位的研究和總結(jié)，得出生產(chǎn)植絨干網(wǎng)的最佳工藝和使用效果，以為山東某特種紙有限公司生產(chǎn)的植絨干網(wǎng)為例。
(一) 造紙機技術(shù)參數(shù)：
1、造紙機型號：1880/300長網(wǎng)多缸造紙機
2、生產(chǎn)紙種：14~30gsm薄頁紙
3、車速：250~280mpm
4、植絨干網(wǎng)規(guī)格：2.30*24等
5、使用位置：第一、二組烘缸，表面施膠后第一組烘缸等
(二) 植絨干網(wǎng)的主要生產(chǎn)設(shè)備：
1、聚酯編織干網(wǎng)織機：德國尤根公司產(chǎn)3000型重型織機
2、針刺機：5.6M三針區(qū)雙面針刺機
3、定型機：6.2M熱油滾筒定型機
(三) 植絨干網(wǎng)的主要原材料：
1、聚酯編織干網(wǎng)原材料：聚酯單絲
2、毛網(wǎng)層原材料：40%30D*86mm滌綸短纖和60%30D*98mm錦綸短纖
(四) 植絨干網(wǎng)的主要檢測儀器：
1、厚度測試儀：YG(B)141D型數(shù)字式織物厚度儀
2、斷裂強力測試儀：YG(B)026D型電子織物強力儀
3、透氣度測試儀：YG461H型全自動透氣量儀
(五) 植絨干網(wǎng)的生產(chǎn)工藝流程：
圖2：植絨干網(wǎng)工藝流程圖
(六) 植絨干網(wǎng)的生產(chǎn)工藝：
1、干網(wǎng)織造工藝
利用德國尤根公司產(chǎn)重型織機，經(jīng)線和緯線均為∮0.5mm的聚酯單絲，干網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)為雙層四棕，經(jīng)線密度為：22根/cm，緯線密度為11根/cm。
2、和毛工藝
此工序要求將不同（或相同）品種、不同（或相同）粗細(xì)度PA短纖均勻混合、充分開松。本工藝是將40%30D*86mm滌綸短纖和60%30D*98mm錦綸短纖均勻混合，加入一定量的和毛油，和毛油的配比為水:油:防靜電劑＝100:1:2，混合開松時的回潮率一般控制在:9~10%。
3、針刺工藝
針刺工藝是否合理將直接決定植絨干網(wǎng)的緊度（密度）、表面平整細(xì)膩程度以及纖維和干網(wǎng)的損傷程度。所以，對刺針的選擇、針板的開孔布針狀況、針刺的深度、針刺的遍數(shù)、送布的速度、斷針率的控制、毛網(wǎng)鋪設(shè)的狀態(tài)等都需要密切關(guān)注，嚴(yán)加控制。
1）植絨刺針的選擇
植絨刺針雖小，卻是影響針刺質(zhì)量的關(guān)鍵性機件。針桿的粗細(xì)程度會影響換針的方便與固定性能，同時直接影響毯面效果及斷針程度。刺針工作刃的長短會影響到所要求的針刺深度，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的物理機械性能；工作刃過長易導(dǎo)致針刺深度過大，造成纖維損傷，同時也容易引起斷針等弊病。對于粗而長的工作刃，不僅對基材和纖維造成損傷，而且也容易在產(chǎn)品上留下嚴(yán)重針痕；對于短而細(xì)的刺針，刺針承受壓力的能力較低，而且對纖維的纏結(jié)有一定限制。刺針溝齒凸起的形狀、大小及數(shù)量均直接影響鉤帶纖維的量和對纖維、骨架材料的損傷程度。因為干網(wǎng)的線徑又粗線材又硬，極易導(dǎo)致線材被刺傷和大量斷針，據(jù)此，我們選擇了德國Groz Beckert集團生產(chǎn)的三棱單面帶齒的植絨刺針，問題迎刃而解，效果極佳。
2）針刺頻率
針刺頻率應(yīng)適中，頻率過低會影響生產(chǎn)效率，但頻率過高會產(chǎn)生較大的機械震動，不但構(gòu)成對機械的不必要損傷，而且增加了針刺對纖維的牽引力和干網(wǎng)的損傷，導(dǎo)致過量斷針或纖維斷裂。我們選擇針刺頻率為400n/min。
3）針區(qū)數(shù)量
因為植絨干網(wǎng)的基網(wǎng)是聚酯編織干網(wǎng)，材質(zhì)硬挺，在植絨過程中特別是生產(chǎn)雙面植絨干網(wǎng)時無法在線反布，因此，我們采用國內(nèi)最先進(jìn)的三針區(qū)雙面鋪毛重型針刺機。
4）送網(wǎng)速度
輸網(wǎng)速度必須合理，送網(wǎng)速度過快，會導(dǎo)致刺針受纖網(wǎng)拉力而偏離托板針孔致使斷針，同時對干網(wǎng)和纖維的損傷也相應(yīng)增強。因此，我們選擇了2~3m/min的輸網(wǎng)速度。
5）針刺密度
紙頁干燥過程中對植絨干網(wǎng)的透氣性和強力要求很高，這些參數(shù)與針刺密度息息相關(guān)，因此需要采用適當(dāng)針刺密度。針刺密度過大會導(dǎo)致針刺過程中大量斷針、使干網(wǎng)表面針痕過重、結(jié)構(gòu)過于硬實，甚至影響到干網(wǎng)的強力；針刺密度太小，所生產(chǎn)的植絨干網(wǎng)的纖維層過分疏松，耐磨性能不足，使用中纖維容易松脫。因此，我們選擇了4000s/m的植針密度。
6）針刺深度
針刺深度是使纖維短纖和干網(wǎng)之間更好的結(jié)合的關(guān)鍵，針刺太深，會使受刺纖網(wǎng)的斷裂纖維增多、干網(wǎng)刺傷加重、斷針幾率加大，而且被帶出網(wǎng)面的纖維增多而導(dǎo)致毯面不平；針刺深度過淺，纖維之間、纖維和干網(wǎng)之間纏結(jié)不牢固，強度低，干網(wǎng)毛層質(zhì)地松軟，使用中容易產(chǎn)生起毛、掉毛，詳細(xì)針刺深度工藝見表1。
7）鋪網(wǎng)工藝
本次生產(chǎn)的植絨干網(wǎng)為雙面無端植絨干網(wǎng)。接觸紙頁的一面為正面，毛層稍厚，另一面植絨量相對較少，目的是增加正面纖維的抱合力和提高耐磨性。根據(jù)植絨干網(wǎng)所使用的位置不同要求其透氣度的不同，其植絨量也隨之而改變，一般在150~400gsm。本方案正面鋪毛量為240gsm，反面為120gsm。
8）定型工藝
熱定型是使植絨干網(wǎng)的尺寸（長度伸長、寬度收縮以及厚度的變化）更加穩(wěn)定、纖維之間結(jié)合更加牢靠、使植絨干網(wǎng)內(nèi)應(yīng)力重新分配、表面更加平整密實，同時還可提高植絨干網(wǎng)的耐磨性能。本案定型過程有兩次，一次是聚酯干網(wǎng)織造完成后的干網(wǎng)定型，目的使干網(wǎng)的經(jīng)緯線肘結(jié)交織成型、穩(wěn)定，使干網(wǎng)更加平整，干網(wǎng)的內(nèi)應(yīng)力重新分配、尺寸更加穩(wěn)定；一次是植絨干網(wǎng)的最終定型，使植絨纖維間結(jié)合更加緊密，網(wǎng)面更加平整。本案采用國內(nèi)最先進(jìn)的熱油滾筒定型機，這種定型設(shè)備集加壓、水洗、化學(xué)處理、熱定型于一體。熱定型工藝詳見下表2、3。
三、技術(shù)參數(shù)的檢測和對比
我們利用YG(B)141D型數(shù)字式織物厚度儀、YG(B)026D型電子織物強力儀、YG461H型全自動透氣量儀分別對BOM復(fù)合干毯、無端聚酯編織干網(wǎng)和無端雙面植絨干網(wǎng)的厚度、斷裂強力和透氣度作了檢測；對三者的抗壓顯性能作了試驗，對相關(guān)參數(shù)作了對比，得出了相應(yīng)的結(jié)論。
(一) 同等平米克重下的BOM復(fù)合干毯技術(shù)參數(shù)見下表4
(二) 聚酯編織干網(wǎng)技術(shù)參數(shù)見下表5
(三) 無端植絨干網(wǎng)技術(shù)參數(shù)見下表6
(四) 抗壓顯性能試驗
所謂的抗壓顯性能是是衡量造紙毛毯在壓區(qū)壓力和真空系統(tǒng)的作用下所能減輕或消除自身以及壓榨輥對紙頁所產(chǎn)生印痕的能力。如表面所產(chǎn)生的毛痕、基布（底網(wǎng)）所產(chǎn)的基布（底網(wǎng)）痕、溝紋輥產(chǎn)生的溝紋痕、真空輥產(chǎn)生真空痕、盲孔輥產(chǎn)生的盲孔痕等。
我們分別將上述品種的植絨干網(wǎng)和聚酯編織干網(wǎng)裁成8*12cm的小樣，采用10kg/cm2的壓力獲得抗壓顯試驗圖片如下圖3、圖4，從圖中可以明顯看出：聚酯編織干網(wǎng)的抗壓顯性能極差，網(wǎng)痕極重，而植絨干網(wǎng)看不到基網(wǎng)痕跡，抗壓顯性能較好。
圖4：植絨干網(wǎng)抗壓顯性能圖片
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(五) 檢測參數(shù)的比較和結(jié)論
我們把表4、表5、表6的參數(shù)作了綜合對比，得出：植絨干網(wǎng)的透氣度是雙層BOM復(fù)合干毯透氣度的2.4倍，是聚酯編織干網(wǎng)透氣度的一半，這是我們期望的結(jié)果；三者斷裂強力基本接近，雙層BOM復(fù)合干毯的斷裂伸長率較大；從抗壓顯性能試驗圖片對比來看，植絨干網(wǎng)和BOM復(fù)合干毯一樣無“網(wǎng)痕”產(chǎn)生，但聚酯編織干網(wǎng)的“網(wǎng)痕”是非常嚴(yán)重的。 四、使用效果
我們將上述雙層BOM復(fù)合干毯、聚酯編織干網(wǎng)和植絨干網(wǎng)用于山東某特種紙有限公司的PM3:1880/300長網(wǎng)多缸造紙機的干燥部上，雙層BOM復(fù)合干毯較以前使用普通針刺干毯效果要好，但是仍然表現(xiàn)出透氣度不夠、干燥效率低、毯內(nèi)易集聚蒸汽和水份，尤其是冬季，必須要用烘毯缸（熱風(fēng)導(dǎo)輥或熱風(fēng)箱）加強烘干，否則會導(dǎo)致紙頁干燥不均勻、紙面泡泡紗增重、干燥曲線不穩(wěn)定、無名斷頭增多等問題，使用壽命雖然比普通干毯長，但是還是不盡人意。
聚酯編織干網(wǎng)透氣度很高、干燥效率明顯增大，但是紙面網(wǎng)痕是解決不掉的頭痛病，特別在第一組烘缸和表面施膠后的第一組烘缸問題更加嚴(yán)重。植絨干網(wǎng)的透氣度比聚酯干網(wǎng)表現(xiàn)出略低、干燥效率略低于聚酯干網(wǎng)，但是遠(yuǎn)高于BOM復(fù)合干毯，如表7所示，噸紙用汽量低于BOM復(fù)合干毯，基本接近于聚酯編織干網(wǎng)，有明顯節(jié)省蒸汽用量的效果；從使用壽命上看，植絨干網(wǎng)使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于BOM復(fù)合干毯，也高于聚酯編織干網(wǎng)；從產(chǎn)紙面上看，用植絨干網(wǎng)后紙面明顯平整、細(xì)膩、無網(wǎng)痕。
五、結(jié)論
綜上得出：植絨干網(wǎng)是一種透氣度好、高效、節(jié)能、產(chǎn)紙平整細(xì)膩、無網(wǎng)痕的新型干燥部織物，能完全取代老的BOM復(fù)合干毯和聚酯編織干網(wǎng)，填補了國內(nèi)空白。
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