В процессе развития бумажной промышленности качество формования листа является ключевым фактором, определяющим качество бумаги, эффективность производства и добавленную стоимость продукции. Традиционные бумагоделательные машины типа «фурдринье» используют одностороннее обезвоживание и формование с помощью нижней проволоки, что долгое время было сопряжено с такими проблемами, как сильная двусторонняя неравномерность, плохое формование листа и ограниченная скорость производства. В качестве ключевого модернизированного устройства для бумагоделательных машин типа «фурдринье» используется верхний проволочный формовочный механизм, основанный на технических преимуществах двустороннего обезвоживания и двунаправленного формования. Он стал ключевым элементом современных средне- и высокоскоростных бумагоделательных линий, позволяющим оптимизировать качество бумаги, увеличить производительность и снизить энергопотребление, и широко применяется в производстве основных сортов бумаги, включая культурную бумагу, упаковочную бумагу и специальную бумагу.
## 1. Основное определение и состав оборудования верхнего троса
Верхняя проволока, также известная как верхняя формовочная проволока, и поддерживающее её оборудование вместе называются формовочным устройством для верхней проволоки. Это кольцевая система формовочной проволоки из полиэстера, устанавливаемая над проволочной секцией традиционных бумагоделательных машин Fourdrinier, образующая двухслойную проволочную структуру с нижней проволокой оборудования. Полное оборудование в основном состоит из направляющих валков, формовочных валков, натяжных валков, корректирующих валков, возвратных валков и вспомогательных устройств для очистки и распыления. Благодаря компактной конструкции и высокой адаптивности, оно идеально подходит для установки и модернизации существующих бумагоделательных машин Fourdrinier.
В процессе производства и эксплуатации верхняя проволока не требует отдельного электропривода и работает синхронно за счет трения с нижней проволокой и влажным бумажным полотном, обеспечивая стабильную работу и чрезвычайно низкое энергопотребление. Целлюлоза сначала проходит предварительное обезвоживание на нижней проволоке для образования первоначального влажного бумажного полотна, которое затем поступает в клиновидную зону зажима, образованную верхней и нижней проволоками. Надежно зажатое двухслойной проволочной сеткой, бумажное полотно проходит последующее обезвоживание и тонкое формование, что кардинально меняет традиционный односторонний способ формования.
## 2. Основной принцип работы формовки верхней проволоки
Основные преимущества формования с помощью верхней проволоки заключаются в **двунаправленном симметричном обезвоживании и гибком равномерном формовании**. Традиционные бумагоделательные машины Fourdrinier фильтруют воду только вниз через нижнюю проволоку. Тонкие волокна и наполнители в целлюлозе оседают вниз вместе с потоком воды, в результате чего нижняя поверхность бумажного полотна становится плотной, а верхняя – рыхлой, что приводит к очевидным структурным различиям между двумя сторонами.
После ввода в действие верхней проволоки, при попадании влажного бумажного полотна в зону зажима двухслойной проволоки образуется двунаправленный верхний и нижний каналы для обезвоживания: вода может отводиться вниз через нижнюю проволоку и вверх через верхнюю. Под воздействием мягкого выдавливания и возмущения потока воды двухслойной проволокой, хлопья волокон внутри бумажного полотна мягко рассеиваются, а беспорядочно расположенные волокна равномерно перераспределяются, что значительно улучшает симметрию распределения наполнителей и тонких волокон. Одновременно с этим, прогрессивное регулирование давления в зоне зажима предотвращает смятие полотна и разрыв бумаги, вызванные чрезмерно быстрым сжатием влажной бумаги, обеспечивая высококачественное и стабильное формование бумаги.
## 3. Основные преимущества проволоки Top Wire в производстве бумаги
### 3.1 Устранение двусторонней печати на бумаге и улучшение ее качества
Двусторонняя печать является серьезным дефектом качества традиционного производства бумаги фордринье, проявляющимся в значительных различиях в гладкости, пористости, печатных свойствах и однородности цвета между лицевой и оборотной сторонами бумаги, что серьезно влияет на качество использования высококачественных сортов бумаги. Благодаря двустороннему симметричному обезвоживанию, верхняя проволока уравновешивает плотность волокон и пористую структуру с обеих сторон бумажного полотна, значительно уменьшая разницу в характеристиках между двумя сторонами. Оптимизированная бумага имеет тонкую и однородную поверхность со значительно улучшенной адгезией покрытия и точностью печати, что делает ее важной технологической конфигурацией для производства высококачественной бумаги для печати, такой как офсетная бумага, мелованная бумага, копировальная бумага и защитная бумага.
### 3.2 Оптимизация процесса формования листа и устранение дефектов поверхности
В процессе формования целлюлозы часто происходит флокуляция волокон, в результате чего образуются хлопья, помутнения, точечные дефекты и другие недостатки внешнего вида бумаги, снижающие ее качество. Небольшое сдвиговое усилие, возникающее в зоне зажима верхней проволоки, эффективно рассеивает хлопья целлюлозы, обеспечивает более равномерное распределение волокон и наполнителей, значительно улучшает общую структуру листа, уменьшает дефекты поверхности бумаги и существенно повышает качество внешнего вида бумаги и процент годной продукции.
### 3.3 Повышение мощности водоотведения и увеличение производственной мощности
Верхняя проволока может выдерживать 30–40% общей мощности обезвоживания секции проволоки, эффективно распределяя рабочую нагрузку вакуумного бокса нижней проволоки и значительно повышая общую эффективность обезвоживания секции проволоки. При одинаковых производственных условиях сухость влажной бумаги, выходящей из проволоки, значительно повышается на бумагоделательных машинах, оснащенных верхними проволоками, что полностью устраняет узкое место, связанное с недостаточной мощностью обезвоживания и ограниченной высокоскоростной работой традиционных бумагоделательных машин типа Fourdrinier. Скорость бумагоделательной машины может быть увеличена на 20–50%, что значительно повышает производительность производственной линии. Кроме того, эффективное предварительное обезвоживание сокращает длину проволочного стола и экономит инвестиционные затраты на строительство и оборудование завода.
### 3.4 Снижение энергопотребления в производстве и продление срока службы оборудования
Двунаправленный режим обезвоживания верхней проволоки сокращает время работы и нагрузку на вакуумное всасывание нижней проволоки, эффективно снижая энергопотребление вакуумных насосов и экономя энергию производства. При этом нижняя проволока больше не испытывает на себе всю ударную нагрузку на пульпу и трение под отрицательным давлением, что приводит к снижению износа, значительному увеличению срока службы, сокращению количества замен проволоки и затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования. Кроме того, оптимизированная система циркуляции белой воды повышает коэффициент повторного использования пульпы, снижает нагрузку на производственные сточные воды и обеспечивает энергосбережение, сокращение потребления и экологичность производства.
## 4. Основные типы и сценарии применения верхних проводов
В зависимости от плотности бумаги, технологических требований и скорости производства, верхние проволоки в основном делятся на три категории, адаптированные к различным сценариям производства:
### 4.1 Верхняя проволока рулонного типа
Эта модель, являющаяся основной на рынке, формирует дугообразную зону зажима под давлением с помощью формовочных валков, обеспечивая постепенное обезвоживание. Благодаря стабильному давлению, удобной регулировке и высокой точности работы, она подходит для средне- и высокоскоростных производственных линий со скоростью 250–1000 м/мин и широко используется в производстве большинства видов промышленной бумаги, таких как офсетная бумага, картон и гофрированная бумага.
### 4.2 Верхняя проволока скребкового типа
В этой системе традиционные формовочные валки заменены дуговыми водоотталкивающими пластинами, что обеспечивает более мягкое давление в зоне зажима и щадящий процесс обезвоживания. Она эффективно предотвращает повреждения от сжатия и обрывы бумаги из тонких материалов с низкой плотностью и в основном применяется для производства легких сортов бумаги, таких как туалетная бумага и тонкая бумага.
### 4.3 Комбинированный верхний провод
Благодаря сочетанию преимуществ скребковых и валковых верхних проволок, в передней секции используются скребки для бережного предварительного обезвоживания, а в задней — валковые конструкции для принудительного обезвоживания. Сочетая гибкость и высокую эффективность, система может адаптироваться к производству различных сортов бумаги с высокой и низкой плотностью и является предпочтительной конфигурацией для крупных комплексных бумагоделательных предприятий.
## 5. Промышленная ценность и тенденции развития высококачественных проводов
Современная бумажная промышленность развивается в направлении **высокой скорости, высокого качества, энергосбережения и совершенствования**. Традиционный трудоемкий односторонний процесс формования больше не может удовлетворять производственные потребности высококачественной бумажной продукции. Благодаря оптимизации процесса, технология формования с использованием проволоки решает основные проблемы качества и производственной мощности в бумажной промышленности, начиная с самого начала. Она позволяет не только стабильно улучшать качество бумаги и эффективность производства, но и эффективно снижать энергопотребление, а также эксплуатационные и технические расходы, обеспечивая как экономические, так и экологические преимущества.
Для высококачественных сортов бумаги, таких как высококачественная культурная бумага и бумага для тонкой упаковки, формование верхнего слоя бумаги является ключевым процессом, обеспечивающим конкурентоспособность продукции на рынке; для обычных промышленных сортов бумаги модернизация системы формования верхнего слоя бумаги представляет собой оптимальную схему технической трансформации для повышения качества и увеличения объемов производства при одновременном снижении затрат. В будущем, благодаря интеллектуальной и высокоточной модернизации бумагоделательного оборудования, система формования верхнего слоя бумаги будет развиваться в направлении высокоточной регулировки давления, автоматической очистки и интеллектуального контроля натяжения, еще больше адаптируясь к потребностям современного высокоскоростного и высококачественного бумагоделательного производства и становясь незаменимой ключевой технологией формования в бумажной промышленности.
Дата публикации: 07.07.2026