2.2.2两层半网

　　两层半网也就是加强的两层网，本质上属于两层网。两层半网是在两层网的基础上在面层增加了1组填充纬线，从图3中正面视图和横向视图可以看出，面层多了一组填充纬线(图中是深色)。面层的经线线径比较细，相应增加的纬线更细，这样的`结构提高了网子的纤维支撑指数和纤维留着率。网子整体层更加紧凑、细腻，改善成纸性能和两面差;而底纬线径要比面纬线径粗得多，保证较好的耐磨性能和运行稳定性。两层半网适用范围广，可以应用于300m/min以上生产各种纸种的中高速造纸机，特别是中速造纸机上。两层半网和两层网存在的问题都是它们的纵向单经线系统没有改变，经线贯穿上下两层的纬线。这一方面限制了它需要同时满足纸面和机面不同要求的潜力，另一方面，经线上下穿梭的编织形式，在运行过程中承受巨大张力的情况下容易造成过快磨损，影响成形网的使用寿命。

　　2.2.3三层网

　　为了解决两层和两层半网存在的问题，造纸织物工作者开发出了三层网。三层网的特点是面层和底层可以完全分开，使面层成为成纸面，底层成为支撑面和耐磨面。这样面层的经纬线均可使用线径更细的聚酯单丝，织造更加适合纸张性能的面层(纸面);底层的纬线可以采用线径更粗的聚酯单丝，配合一定比例的尼龙代替聚酯单丝，从而提高成形网的使用寿命;面层纬线和底层纬线的数量比例采用2∶1或者3∶2［12-13］。两层网的结合是通过中间层缝合起来，可以采用纬线缝合，比如传统三层网和自支撑绑定缝合技术(SelfSupportingBinding，SSB)三层网，其横向切面结构如图4所示［14-15］。

　　图4三层网横向结构图4(a)是传统三层网横切面的截面图，从图4可以看出，面层和底层经、纬线各自交织，形成独立的网层;两层网通过中间横向的单纬纱线缝合在一起，单纬的唯一作用就是将上下两层网缝合在一起，一般采用的是尼龙纱线。这种结构的网子在造纸机运行过程中，内部磨损比较严重，容易断裂造成上下两层网分离而下机。因此，又开发出了SSB型系列成形网，它采用的是横向双纬线缝合系统(见图4(b))，两条相邻的缝合线轮换着在面层和底层交织，从表面上看双缝合线近似1条线，这样面层编织结构达到理想的平织，使面层平整性达到最优化。与传统的三层网相比，SSB网的这种相邻缝合纬线的交换轮转限制了面层和底层的相对运动，在一定程度上缓和了其磨损程度，提高了使用寿命;另外这种缝合不仅起到缝合面层和底层的作用，还在面层起到支撑纤维的作用，使网子整体更紧密。

　　SSB网是目前三层网的主导产品，每个品种有不同的系列。目前常用的有16综、20综和24综等。所谓综数就是用来描述织机上一个织造循环的不同顺序安排，对于多层网来说，是将上下两层看成整体来计算的。综数越多，织造循环的变化种类越多。根据目前的使用看，16综SSB网的耐磨性好，但容易翘边;24综SSB网不易翘边，使用寿命却短于16综SSB网。使用中要根据纸种和造纸机进行相应选择。成形网在造纸机上运行过程中，面层和底层存在一个相对运动摩擦的作用，这不仅对传统三层网的缝合线造成磨损，对SSB成形来说，其磨损也是不容忽视的。图5为SSB网绑定纬线的内部磨损状况，从图5可以看出，经过一段时间的运行后，SSB网内部中间绑定线也会被磨损，这主要是由于造纸机在运行过程中受到纵向张力，面层和底层产生相对运动摩擦造成的，造纸机负荷越大，磨损越厉害。这种磨损不仅影响成形网的使用寿命，也影响网子的脱水和清洗，比如磨损处更容易黏附胶黏物等。

　　根据生产纸种和造纸机的特点设计相应的三层网可以改善纸张的质量和造纸机效率，在这方面，生产造纸成形网的几家外国企业均开发出相应的产品。比如，福伊特公司针对印刷纸的特点开发的更纤细、更薄的成形网———PrintFormI成形网，结合聚酯成形网纸面细腻和机面结构稳定的优点，可以减轻造纸机运行负荷、成形网回湿及成形网尺寸稳定;德国汉跋(Heimbach)公司采用Stabilon新型聚合物单丝生产的PrimobondXF成形网可以提供高的纤维支撑指数、最大的脱水能力和较长的使用寿命;2007年初，坦菲尔德公司推出了一种Hispeed成形网，这种设计结合了SSB网的高纤维支撑力和良好的稳定性以及两层网的轻薄和高效脱水的优点，成功用在夹网成形器、混合成形器上，包括新闻纸、LWC和SC等造纸机上;海克王纳(HuyckWangner)综合考虑了滤水能力、纸幅干度、留着率、纸幅匀度和运行性能等指标，设计了新一代的成形网———Apexx，其关键技术在于新型经线概念和造纸机横向上的网孔结构，当纤维离开流浆箱时，他们会沿着造纸机方向定向排列，获得更好的留着。

　　传统三层网和SSB网均是采用横向纬线缝合技术，纸机运行过程中，面层和底层产生相对移动引起磨损，长期运行会破坏缝合纱线及面层和底层的内部结构。近年来又出现了经线缝合技术的三层网，有代表性的是经线集成绑定(IntegratedWarpBinders，IWB)，图6是IWB网的纵向截面结构图。可以看出，与传统三层网和SSB网不同的是，IWB网采用的是经线缝合技术，这是结构上的变化［14］。图6展示了IWB网沿着造纸机纵向的横切面结构图，从图6可见，两条缝合经线共同作用编织在网子面层中，与SSB网一样增加了面层纤维支撑指数。在造纸机运行过程中，经线缝合也受到纵向张力作用，但由于经线缝合是沿着造纸机纵向的、上下两层不产生相对运动，因此内部磨损小。这种经线缝合的IWB网在运行过程中受到纵向张力的情况下，结构更加紧密，增加了其强度。这种强度的增加可以采用更优质的细纱线，提高经纬密度，增加纤维支撑度，改善脱水性能和成纸质量。另外，江苏金呢工程织物股份有限公司新开发的经线自绑定(WarpSelfBinders，WSB)成形网也是在这个思路的基础上开发的，填补了国内空白。

　　目前，三层以下聚酯成形网已被国外先进造纸公司淘汰，国内中高速造纸机也基本采用的是三层网，特别是SSB网。IWB网和WSB网是属于新型成形网，IWB网在国外正在逐渐推广。随着技术的日益成熟和造纸机的发展，IWB网和WSB网等必定是国内造纸成形网的主导产品。3造纸成形网发展趋势　　造纸成形网发展迅速，目前的SSB网基本能满足市场需求，而随着IWB网和WSB网技术的成熟，它们将成为高速现代化造纸机用的主要脱水器材。

　　为了改善成形网表面等性能，国外有三层半网、甚至四层网，但层数的增加造成成形网厚度的增加，导致造纸机运行负荷高、脱水效率低等问题，得不偿失，因此前景不看好。今后造纸成形网的发展趋势:

　　(1)更加适应各类现代化高速、宽幅造纸机的聚酯三层成形网技术。这需要系统研究成形网在高速纸机上应用过程中磨损、污染的机理和脱水性能历程等。

　　(2)开发完善三层聚酯成形网的多品种、多系列产品。可以通过编织工艺的进一步改进，如根据不同纸浆原料、抄造方法和造纸机进行分析，改变三层网的面层和底层的经纬比，进行产品开发。

　　(3)开发功能性三层聚酯成形网。如改善聚酯成形网表面亲水性，提高其抗憎水性树脂等黏附污染物的能力;通过纳米聚酯材料等的添加改善成形网的耐磨性、稳定性及抗污染性。

　　造纸成形网是个交叉行业产品，这些关键的科学问题涉及各个领域和行业。各高校、研究院所和企业合作研究开发，互通信息，资源共享，必将开发出适应国产高速造纸机用系列成形网。

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