随着造纸机械的飞跃进步，纸机组成各部分的设备，都有翻天覆地的变化，特别是湿部，包括流浆箱、成型部、压榨部，造纸机械的技术进步已是有目共睹。


因为无论从浆料悬浮液的喷浆、网上的组织成型、机械脱水的压干，都是造纸工艺很重要的组成部分，它们要确保纸料能均匀喷出，纸幅能够均匀成型，而且在离开成型部、压榨部时，湿纸幅要达到所需的预定干度。

要不然，设想提高纸机的抄造速度，便成为一句空话。


唯独纸机干燥部的改革与创新相对来说，技术进步的步伐稍为缓慢一些。


纸页进入干燥部的初期，就已经有了一定的干度，相应具有某种程度的拉伸强度。


因此，工厂在进行纸机技术改造时，一般都只是对干燥部的设备与工艺作相应的变动与调整。

但是，随着纸机运行速度不断的、大幅度攀升，传统那些具有长距离、开式引纸形式的双层排列烘缸装置，便成为纸机提速与高速造纸机操作的瓶颈，达到非迫切解决不可的程度。


时至今日，高速(操作车速1800m/min)造纸机仍用传统的蒸汽烘缸作为干燥部的主体，被用来除去经压榨后纸页剩余的水分以保持纸页的质量。


尽管现代已出现有闪急干燥、红外线干燥、脉冲干燥、高温热风(气流)干燥等多种新干燥工艺可供选择时参考。


这些新工艺的共同特点是：能够在单位时间内给湿纸页传输更多的能量。


这些新技术的采用快速脱除纸页的水分含量是绝对没有问题的，但是，却会引起了纸张其他物理性能的变化：直接影响产品质量，特别是纸张的表面性能。


1.双层烘缸排列


纸机干燥部的结构形式，由钢铁结构机架支承的传统蒸汽烘缸排列，是采用上、下两层的排列方式。


把通过压榨部之后的纸页，导入引纸缸，再经上、下排列的各个烘缸组，烘缸通入蒸汽，蒸汽的热量通过烘缸铸铁外壳再传递给纸页加热。


上、下排列各个烘缸组，每组均有一张棉织的或合成纤维的编织物(帆布或干网)套在各个烘缸上，用于将纸页紧压在烘缸的表面，降低存在于它们之间的空气膜厚度，使纸页与烘缸有更好地接触，提高热量的传递效率。


这种双层烘缸排列方式，安装在普通长网造纸机的干燥部中，当纸机在抄速为500m/min以下时，正常运行已有相当漫长的历史。

2.单层烘缸排列


纸机运行速度提高至550m/min以上，烘缸转动引起产生的负压，会使空气流动速度增快，造成在开式引纸的操作中，纸页颤动(Flutter)加剧，断头增加；刚刚入缸纸页的含水量较高，纸质甚为脆弱，在上、下层烘缸之间需要有干网的有效支撑；又湿又热的断头湿纸会停留或堵塞在下烘缸刮刀表面，操作甚困难；烘缸表面粘有纸页带来的纸毛、纸屑、损纸，会有引起火灾发生的可能性，这些论点在造纸界已获得广泛的认同。


但是，这种单层烘缸排列的干网结构，其主要缺点是：干燥编织物(干网)被夹在烘缸表面与纸页之间，防碍烘缸表面热能对纸页的传导，损失了下烘缸的干燥能力。


纸页在进入下烘缸时，是处在干网的外面，加热的下烘缸只能用来干燥干网。而现代化造纸机已采用合成纤维织物，不需要设有干燥干网的装置。


既然如此，下烘缸就可以不用通蒸汽，它只不过是被用来作为干网的过渡罢了。


于是，使用Beloit公司技术的Enertec公司就干脆把下烘缸改为直径φ0.6m的真空网辊，以降低干燥部的拖动负荷。


其后三菱、Beloit公司、Voith公司、维美德公司经研究,都一致认为，真空网辊的直径太小，并不合适，应予适当加大。


前面两公司真空网辊的直径为φ1.2m，而维美德公司则为φ1.5m。


广州造纸有限公司在把普通长网造纸机提速至550m/min以上的技术改造中，包括两台国产3150纸机(纸机幅宽为3150mm)在内，已全部在干燥部第一组烘缸采用单层烘缸排列形式，只是把原来的直径为φ1.5m的烘缸作了适当调整，而其它各组烘缸，则继续保持原来的上、下双层排列烘缸方式，在生产上已取得明显的良好效果。

3.干燥部全部单层烘缸排列


新型夹网造纸机(车速1600m/min、1800m/min)，干燥部的烘缸排列配置，是全部用单层缸排列方式。这种全单层(Single-tier)烘缸排列方式，能够高效地保证纸机在高速运行的操作，纸幅是在全支撑的条件下通过干燥全过程，消除纸页的颤动和最大限度地减少纸页在干燥部的断头。


还有，在造纸机高速运行操作中，能够做到不用带纸绳引纸，实现纸页引纸自动化。


更重要的是：它能更有效地确保生产纸张的质量。


单层烘缸排列的干燥部，纸页基本上是在干网张力的压力和真空网辊负压下运行，它紧贴在干网上。


干燥过程中，纸张横幅的弹性特性受到限制(Restraint)，例如纸张横向收缩率、抗张强度、弹性模数的变化降到最低的程度。


它们有利于减少纸张的横向起皱(Cockle)和纵向条纹(Graininess)，生产出尺寸更稳定的纸张来。


在干燥部全部单层烘缸排列方式中，维美德公司真空网辊(Vac)Roll)的直径是采用φ1.5m，其理由是：在同一车速、烘缸直径的条件下，网辊的直径大，则其转速要比直径小的慢一些，相应纸页承受到的振动力要小些，纸张运行速度更为稳定；网辊直径大，增加出烘缸纸页的行程，延长蒸发水分的长度；网辊直径大，辊子本身扭曲和振动相应也较少。


此外，还有利于真空网辊辊面的沟纹与钻孔的加工。因为在沟纹的沟底设有为数不多的孔眼，以保持一定的负压，吸牢纸页。

4.纸张卷曲问题


当纸机车速提高至某一程度，需全部烘缸采用单层排列布置时，纸页单面干燥，就会出现卷曲问题，不易消除。


三菱、Beloit公司在二十世纪末开发的/完整BelChamp是一种结构新颖的单层排列烘缸形式。


据称，这种结构形式的干燥部，能够克服干燥后期纸页卷曲问题。但其构思仍是出自双层烘缸排列，纸页断头较多，带纸困难，清理损纸不便等。


后来，世界上大部分造纸机械制造商都改为一列式的单层烘缸排列，为了解决卷曲问题，采用在两道软压光之间增设蒸汽箱向纸页的底面喷蒸汽的办法。


事实上，把经干燥后的纸页再次弄湿，浪费热能，似属不合理。


纸机烘缸排列的变革，是造纸机械技术进步的一个反映。