In het gehele papierproductieproces van "pulping - papierproductie - afwerking" is de raffinaderij een cruciale machine die de vezelprestaties en de papierkwaliteit bepaalt. Door middel van fysieke, chemische of een combinatie van mechanische en chemische processen snijdt, fibrilleert en raffineert de raffinaderij de pulpvezels, waardoor oorspronkelijk losse vezels een sterkere bindingskracht ontwikkelen en het papier uiteindelijk de gewenste eigenschappen zoals sterkte, uniformiteit en inktabsorptie krijgt. Van traditionele steenmolens tot moderne, intelligente apparatuur, de technologische ontwikkeling van raffinaderijen is altijd gebaseerd geweest op de drie kernprincipes van "hoge efficiëntie, precisie en energiebesparing", en is daarmee een belangrijke pijler 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 werkingsprincipe kan worden samengevat als "vezelmodificatie onder mechanische invloed":

• BasisprincipeWanneer de pulp tussen de schijven (of rollen) van de raffinaderij doorgaat, wordt deze blootgesteld aan gecombineerde mechanische krachten zoals scheren, extrusie en kneden. De celwanden van de vezels worden gescheurd, waardoor microfibrillen ontstaan ​​en het oppervlak een dichte, gefibrilleerde structuur krijgt. Tegelijkertijd worden te lange vezels op de juiste manier afgesneden, waardoor de vezellengteverdeling beter aansluit bij de eisen van de papierproductie.
• KernfunctiesTen eerste, de vezelbindingskracht verbeteren zodat het papier voldoende treksterkte, scheursterkte en barststerkte heeft; ten tweede, de uniformiteit van de vezelverweving verbeteren om de vlakheid en gelijkmatigheid van het papier te garanderen; ten derde, inspelen op de behoeften van verschillende papiersoorten, zoals cultuurpapier dat fijne vezels vereist voor een betere bedrukbaarheid, en verpakkingspapier dat dikke en lange vezels vereist voor een verhoogde stijfheid.

II. Belangrijkste typen en technische kenmerken van raffinaderijen

Op basis van constructie, werkingsprincipe en toepassingsscenario's worden gangbare raffinaderijen in de papierindustrie hoofdzakelijk onderverdeeld in de volgende vier categorieën, elk met een eigen technische focus en toepassingsgebied:

1. Schijfraffinaderij

• Structurele kenmerkenHet bestaat uit een vaste schijf (stationaire schijf) en een roterende schijf (roterende schijf). Het schijfoppervlak is voorzien van slijpzones met verschillende tandvormen (zoals gekarteld, trapeziumvormig, spiraalvormig), en de slijpintensiteit wordt geregeld door de afstand tussen de schijven aan te passen.
• Technische voordelenHoge raffinage-efficiëntie, uniforme vezelmodificatie. Het kan worden aangepast aan verschillende soorten pulp (houtpulp, stropulp, oud papierpulp) door de vorm van de schijftanden te verwisselen, waardoor het de meest gebruikte raffinage-apparatuur is voor cultureel papier, verpakkingspapier, toiletpapier en andere papiersoorten.
• Subtypen: Enkelschijfs raffinaderij (werkt op één zijde van de schijf), dubbelschijfs raffinaderij (werkt gelijktijdig op beide zijden van de schijf), drievoudige schijfs raffinaderij (middelste stationaire schijf + twee roterende zijschijven, hogere efficiëntie).

2. Conische raffinaderij

• Structurele kenmerkenHet systeem maakt gebruik van een combinatie van een conische stator en rotor. De pulp beweegt spiraalvormig door de conische opening en wordt continu onderworpen aan afschuiving en extrusie. De verfijningsintensiteit kan nauwkeurig worden geregeld door de conische opening aan te passen.
• Technische voordelenMinder vezelafsnijding, goed fibrillatie-effect, geschikt voor papiersoorten die een hoge vezellengtebehoud vereisen (zoals kraftpapier en linerboard). Het heeft ook een hoge operationele stabiliteit en een laag energieverbruik, waardoor het veelvuldig wordt gebruikt voor de secundaire raffinage van oud papierpulp of de fijne verwerking van hoogwaardige pulp.

3. Cilindrische raffinaderij

• Structurele kenmerkenHet bestaat uit een cilindrische maalrol en een boogvormige maalplaat. Het oppervlak van de maalrol is voorzien van dwars- of spiraalvormige maaltanden. De rotatie van de maalrol drijft de pulpstroom aan en voltooit het raffinageproces.
• Technische voordelenHoge tolerantie voor onzuiverheden (zoals zandkorrels en plasticfragmenten) in pulp, raakt niet snel verstopt. Geschikt voor het grof malen van oud papierpulp of de voorbehandeling van grove vezelgrondstoffen zoals stropulp, vaak gebruikt in het voorraffinageproces van pulpproductielijnen.

4. Raffinaderij met hoge consistentie

• Structurele kenmerkenGeschikt voor omgevingen met een hoge pulpconcentratie (15%-40%). Het maakt gebruik van een speciaal invoermechanisme (zoals een schroefaanvoer) om een ​​gelijkmatige pulptoevoer naar de maalzone te garanderen. De schijftanden hebben meestal een brede vorm met een grote tussenruimte om het kneden van de vezels te verbeteren.
• Technische voordelenHoge vezelfibrillatiegraad, sterke bindingskracht, wat de papiersterkte aanzienlijk kan verbeteren. In omgevingen met hoge consistentie is er minder vezelbreuk en een laag energieverbruik. Het is geschikt voor de fijne verfijning van hoogwaardige papiersoorten (zoals gecoat papier, speciaal papier) of pulpverwerking waarbij een sterke vezelbinding vereist is.

III. Belangrijkste technische parameters en selectieprincipes van raffinaderijen

1. Kerntechnische parameters

• Het verfijnen van consistentie: Ingedeeld in lage consistentie (≤8%), gemiddelde consistentie (8%-15%) en hoge consistentie (≥15%). De consistentie heeft direct invloed op de raffinage-efficiëntie en de vezelmorfologie; raffinage met hoge consistentie richt zich bijvoorbeeld op fibrillatie, terwijl raffinage met lage consistentie zich richt op het snijden van vezels.
• SchijfafstandEen 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 ingesteld op 0,1-1,0 mm).
• Vorm en breedte van de schijftandDe tandvorm beïnvloedt de manier waarop de vezels worden belast (een afschuiftandvorm is geschikt om te snijden, een kneedtandvorm is geschikt om te fibrilleren). De tandbreedte bepaalt het contactoppervlak van de maalzone, dat moet overeenkomen met het pulptype en het verfijningsdoel.
• Motorvermogen en rotatiesnelheidHet vermogen bepaalt de raffinagecapaciteit (meestal 55-1000 kW), en de rotatiesnelheid beïnvloedt de lineaire snelheid van de schijf (doorgaans 1500-3000 tpm). Een hogere lineaire snelheid betekent een grotere schuifkracht, wat geschikt is voor raffinage met hoge intensiteit.
• CapaciteitDe keuze hangt af van de schaal van de productielijn. De capaciteit van een enkele machine is doorgaans 5-100 ton per dag, en grootschalige productielijnen kunnen gebruikmaken van een serie- of parallelconfiguratie met meerdere machines.

2. Kernselectieprincipes

• Aanpassen aan de eisen van het papiertypeVoor sterk verpakkingspapier wordt de voorkeur gegeven aan raffinaderijen met een hoge consistentie of conische raffinaderijen; voor fijn cultureel papier kunnen dubbelschijfraffinaderijen of drievoudige schijfraffinaderijen worden gekozen; voor de verwerking van oud papierpulp hebben cilindrische raffinaderijen of onzuiverheidsbestendige schijfraffinaderijen de voorkeur.
• Kenmerken van luciferpulpHoutpulp heeft lange vezels, dus de focus moet liggen op fibrillatie, en raffinagemachines met hoge consistentie of conische raffinagemachines zijn optioneel; stropulp heeft korte vezels, dus de mate van vermaling moet worden gecontroleerd, en raffinagemachines met lage consistentie zijn optioneel; oud papierpulp bevat veel onzuiverheden, dus er moet apparatuur worden gekozen die bestand is tegen verstopping.
• Evenwicht vinden tussen efficiëntie en energieverbruikIn combinatie met de capaciteitsvereisten van de productielijn, is het belangrijk om apparatuur te selecteren met een laag energieverbruik per eenheid en een hoge raffinage-efficiëntie. Zo kunnen grootschalige productielijnen gebruikmaken van drieschijfsraffinaderijen, terwijl kleine en middelgrote productielijnen enkel- of dubbelschijfsraffinaderijen kunnen gebruiken.
• Overweeg intelligente aanpassingsvermogen.Moderne raffinaderijen zijn meestal uitgerust met PLC-besturingssystemen, waarmee het raffinageproces in realtime kan worden gemonitord (zoals vezellengte, pulpconsistentie en slijtage van de schijven) en automatisch in een gesloten regelkring kan worden geregeld. Bij de selectie is het belangrijk om rekening te houden met het intelligentieniveau van de productielijn en prioriteit te geven aan apparatuur die kan worden gekoppeld aan een netwerk en die gemakkelijk te onderhouden is.

IV. Technologische ontwikkelingstrends bij raffinaderijen

Met de transformatie van de papierindustrie naar "groen, koolstofarm, zeer efficiënt, intelligent en van hoge kwaliteit" kent de raffinaderijtechnologie drie belangrijke ontwikkelingsrichtingen:

• Intelligente upgradeIntegreer sensoren, het Internet der Dingen en AI-technologie om realtime monitoring van het raffinageproces en automatische gesloten-lusregeling te realiseren, waardoor de precisie en stabiliteit van het raffinageproces worden verbeterd.
• Energiebesparende verbeteringOptimalisatie van het schijfstructuurontwerp (zoals een bionische tandvorm), toepassing van hoogrendementsmotoren en frequentiegestuurde snelheidsregelingstechnologie om het energieverbruik van de raffinage-eenheid te verlagen. Sommige nieuwe raffinage-eenheden verminderen het energieverbruik met 15% tot 30% ten opzichte van traditionele apparatuur.
• Multifunctionele integratieOntwikkel geïntegreerde apparatuur voor “raffinage – zeven – zuivering” om productieprocessen en de benodigde vloeroppervlakte te verminderen; richt u op de behoeften van speciaal papier en ontwikkel speciale raffinage-installaties (zoals ultrafijne vezelraffinage-installaties en speciale biomechanische pulpraffinage-installaties) om de toepassingsmogelijkheden uit te breiden.

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