In het gehele papierproductieproces van "pulping – papierproductie – finishing" is de verfijner een belangrijke apparatuur die de vezelprestaties en de papierkwaliteit bepaalt. Door middel van fysieke, chemische of gecombineerde mechanische en chemische processen snijdt, fibrilleert, fibrilleert en verfijnt hij pulpvezels, waardoor oorspronkelijk losse vezels een sterkere bindingskracht krijgen en uiteindelijk papier kernprestaties zoals sterkte, uniformiteit en inktabsorptie krijgen. Van traditionele steenfabrieken tot moderne intelligente apparatuur, de technologische ontwikkeling van verfijners is altijd gericht geweest op de drie kernprincipes: "hoge efficiëntie, precisie en energiebesparing", en is een belangrijke ondersteuning geworden voor de modernisering van de papierindustrie.

I. Kernfuncties en werkingsprincipe van raffinaderijen

De kerntaak van een raffinaderij is het ‘optimaliseren van de vezelmorfologie’, en het werkprincipe ervan kan worden samengevat als ‘vezelmodificatie onder mechanische werking’:

• Basisprincipe: Wanneer pulp tussen de schijven (of rollen) van de raffinaderij passeert, wordt deze blootgesteld aan gecombineerde mechanische krachten zoals schuiven, extruderen en kneden. De vezelcelwanden scheuren om microfibrillen te vormen en het oppervlak genereert een dichte gefibrilleerde structuur. Tegelijkertijd worden extreem lange vezels op de juiste manier gesneden, waardoor de vezellengteverdeling beter aansluit bij de eisen van de papierproductie.
• Kernfuncties: Ten eerste moet de bindingskracht van de vezels worden verbeterd, zodat het papier voldoende treksterkte, scheursterkte en barststerkte heeft. Ten tweede moet de uniformiteit van de vezelverweving worden verbeterd om te zorgen voor gelijkmatigheid en vlakheid van het papier. Ten derde moet worden aangepast aan de behoeften van verschillende papiersoorten, zoals cultuurpapier dat fijne vezels nodig heeft om de bedrukbaarheid te verbeteren, en verpakkingspapier dat dikke en lange vezels nodig heeft om de stijfheid te verbeteren.

II. Belangrijkste typen en technische kenmerken van raffinaderijen

Afhankelijk van het structureel ontwerp, de werkwijze en de toepassingsscenario's worden gangbare raffinaderijen in de papierindustrie hoofdzakelijk onderverdeeld in de volgende vier categorieën, elk met zijn eigen technische focus en toepassingsgebied:

1. Schijfraffinaderij

• Structurele kenmerken: Bestaat uit een vaste schijf (stationaire schijf) en een roterende schijf (roterende schijf). Het schijfoppervlak is verdeeld in slijpzones met verschillende tandvormen (zoals gekarteld, trapeziumvormig, spiraalvormig), en de verfijningsintensiteit wordt geregeld door de schijfspleet aan te passen.
• Technische voordelenHoge raffinage-efficiëntie, uniforme vezelmodificatie. Het apparaat kan zich aanpassen aan verschillende pulpsoorten (houtpulp, stropulp, oud papierpulp) door de vorm van de schijftand te vervangen, waardoor het de meest gebruikte raffinage-installatie is voor cultuurpapier, verpakkingspapier, toiletpapier en andere papiersoorten.
• Subtypen: Enkelvoudige schijfverfijner (werkt op één zijde van de schijf), dubbele schijfverfijner (werkt tegelijkertijd op beide zijden van de schijf), drievoudige schijfverfijner (middelste stationaire schijf + twee roterende schijven aan de zijkanten, hogere efficiëntie).

2. Conische raffinaderij

• Structurele kenmerken: Gebruikt een combinatie van een conische stator en rotor. De pulp beweegt spiraalvormig langs de conische opening en wordt continu afgeschud en geëxtrudeerd. De raffinage-intensiteit kan nauwkeurig worden geregeld door de conische opening aan te passen.
• Technische voordelen: Minder vezelafsnijding, goed fibrillatie-effect, geschikt voor papiersoorten die een hoge vezellengtebehoud vereisen (zoals kraftpapier, karton). Het heeft ook een hoge operationele stabiliteit en een laag energieverbruik, en wordt veel gebruikt voor secundaire raffinage van oudpapierpulp of fijne verwerking van hoogwaardige pulp.

3. Cilindrische raffinaderij

• Structurele kenmerken: Bestaat uit een cilindrische maalrol en een boogvormige maalplaat. Het maalroloppervlak is voorzien van dwars- of spiraalvormige maaltanden. De rotatie van de maalrol drijft de pulpstroom aan en voltooit het raffinageproces.
• Technische voordelen: Hoge tolerantie voor onzuiverheden (zoals zandkorrels, plasticfragmenten) in pulp, verstoppingsvrij. Geschikt voor het grof malen van oudpapierpulp of voor de voorbehandeling van grofvezelige grondstoffen zoals stropulp, vaak gebruikt in het front-end raffinageproces van pulpproductielijnen.

4. Raffinaderij met hoge consistentie

• Structurele kenmerkenGeschikt voor pulpomgevingen met een hoge consistentie (15%-40%). Het maakt gebruik van een speciaal invoermechanisme (zoals een schroeftransporteur) om een ​​gelijkmatige pulptoevoer naar de maalzone te garanderen. De schijftandvorm is overwegend breed en heeft een grote tussenruimte om het knedende effect van de vezels te verbeteren.
• Technische voordelen: Hoge vezelfibrillatiegraad, sterke bindingskracht, wat de papiersterkte aanzienlijk kan verbeteren. In omgevingen met een hoge consistentie is de vezelvermaling minder en het energieverbruik laag. Het is geschikt voor het fijn verfijnen van hoogwaardige papiersoorten (zoals gecoat papier, speciaal papier) of voor pulpverwerking waarbij een zeer sterke vezelbinding vereist is.

III. Belangrijkste technische parameters en selectieprincipes van raffinaderijen

1. Technische kernparameters

• Consistentie verfijnen: Verdeeld in lage consistentie (≤8%), gemiddelde consistentie (8%-15%) en hoge consistentie (≥15%). Consistentie heeft een directe invloed op de raffinage-efficiëntie en vezelmorfologie, zoals raffinage met hoge consistentie gericht op fibrillatie en raffinage met lage consistentie gericht op snijden.
• Schijfruimte: Een belangrijke parameter die de raffinage-intensiteit bepaalt. Hoe kleiner de spleet, hoe hoger de raffinage-intensiteit. Deze moet dynamisch worden aangepast aan de eisen van het papiertype en de pulpeigenschappen (meestal geregeld op 0,1-1,0 mm).
• Vorm van de schijftand en tandbreedte: De vorm van de tand beïnvloedt de manier waarop vezels worden belast (een schaartand is geschikt voor snijden, een kneedtand is geschikt voor fibrilleren). De breedte van de tand bepaalt het contactoppervlak met de slijpzone, dat moet passen bij het type pulpa en het te vermalen materiaal.
• Motorvermogen en rotatiesnelheid: Het vermogen bepaalt de raffinagecapaciteit (meestal 55-1000 kW) en de rotatiesnelheid beïnvloedt de lineaire snelheid van de schijf (meestal 1500-3000 tpm). Een hogere lineaire snelheid betekent een sterkere schuifkracht, geschikt voor raffinage met hoge intensiteit.
• Capaciteit: Geselecteerd op basis van de omvang van de productielijn. De capaciteit van een enkele machine is doorgaans 5-100 ton/dag, en grootschalige productielijnen kunnen een serie- of parallelconfiguratie met meerdere units gebruiken.

2. Kernprincipes voor selectie

• Aanpassen aan de papiertypevereisten: Voor zeer sterk verpakkingspapier wordt prioriteit gegeven aan raffinaderijen met een hoge consistentie of conische raffinaderijen; voor fijn cultureel papier kunnen raffinaderijen met twee of drie schijven worden geselecteerd; voor de verwerking van oudpapierpulp hebben cilindrische raffinaderijen of verontreinigingsbestendige schijfraffinaderijen de voorkeur.
• Match Pulp-kenmerken:Houtpulp heeft lange vezels, dus richt u op fibrillatie. Hiervoor zijn raffinaderijen met een hoge consistentie of conische raffinaderijen optioneel. Stropulp heeft korte vezels, dus moet de mate van snijkracht worden gecontroleerd. Schijfraffinaderijen met een lage consistentie zijn optioneel. Oudpapierpulp bevat veel onzuiverheden, dus moet apparatuur worden gekozen die bestand is tegen verstopping.
• Evenwicht tussen efficiëntie en energieverbruik: Selecteer, in combinatie met de capaciteitsvereisten van de productielijn, apparatuur met een laag energieverbruik en een hoge raffinage-efficiëntie. Zo kunnen grootschalige productielijnen gebruikmaken van drievoudige schijfraffinaderijen, en kleine en middelgrote productielijnen van enkelvoudige of dubbele schijfraffinaderijen.
• Denk aan intelligente aanpassingsvermogenModerne raffinaderijen zijn meestal uitgerust met PLC-besturingssystemen, die realtime monitoring van het raffinageproces (zoals vezellengte, pulpconsistentie, schijfslijtagestatus) en automatische closed-loop besturing mogelijk maken. Bij de selectie is het noodzakelijk om het intelligentieniveau van de productielijn te combineren en prioriteit te geven aan apparatuur die netwerkbaar en onderhoudsvriendelijk is.

IV. Technologische ontwikkelingstrends van raffinaderijen

Met de transformatie van de papierindustrie naar “groene, koolstofarme, zeer efficiënte intelligentie en hoge kwaliteit” presenteert de raffinagetechnologie drie belangrijke ontwikkelingsrichtingen:

• Intelligente upgrade: Integreer sensoren, het Internet of Things en AI-technologie om realtime monitoring van het raffinageproces en automatische closed-loop-regeling te realiseren, waardoor de raffinageprecisie en stabiliteit worden verbeterd.
• Energiebesparende verbeteringOptimaliseer het ontwerp van de schijfstructuur (zoals de vorm van een bionische tand), gebruik hoogrendementsmotoren en technologie voor frequentieomzettingssnelheidsregeling om het energieverbruik van de raffinage-eenheid te verminderen. Sommige nieuwe raffinaderijen verlagen het energieverbruik met 15%-30% ten opzichte van traditionele apparatuur.
• Multifunctionele integratie:Ontwikkel geïntegreerde apparatuur voor ‘raffinage – screening – zuivering’ om de productieprocessen en de vloeroppervlakte van de apparatuur te verkleinen; richt u op de behoeften aan speciaal papier, ontwikkel speciale raffinaderijen (zoals raffinaderijen voor ultrafijne vezels, speciale raffinaderijen voor biomechanische pulp) om de toepassingsscenario’s uit te breiden.

Als "kernvormgever" van de papierproductie is het technische niveau van raffinaderijen direct gerelateerd aan de papierkwaliteit, productie-efficiëntie en milieuvoordelen. In de context van de papierindustrie die streeft naar hoogwaardige ontwikkeling, zullen het selecteren van geschikte raffinaderijtypen, het optimaliseren van belangrijke technische parameters en het bijhouden van de ontwikkelingstrends op het gebied van intelligentie en energiebesparing een belangrijke garantie worden voor ondernemingen om hun concurrentievermogen te versterken.