I hela papperstillverkningsprocessen, "massatillverkning - papperstillverkning - efterbehandling", är raffinören en viktig utrustning som avgör fiberprestanda och papperskvalitet. Genom fysikaliska, kemiska eller kombinerade mekaniska och kemiska åtgärder skär, fibrillerar, 帚化 (fibrillering) och raffinerar den massafibrer, vilket gör att ursprungligen lösa fibrer kan bilda en starkare bindningskraft och slutligen ger papperet kärnprestanda som styrka, jämnhet och bläckabsorptionsförmåga. Från traditionella stenkvarnar till modern intelligent utrustning har den tekniska iterationen av raffinörer alltid fokuserat på de tre kärnprinciperna "hög effektivitet, precision och energibesparing", vilket har blivit ett viktigt stöd för uppgraderingen av papperstillverkningsindustrin.

I. Kärnfunktioner och arbetsprincip för raffinaderier

Kärnuppdraget för en raffinör är att "optimera fibermorfologin", och dess arbetsprincip kan sammanfattas som "fibermodifiering under mekanisk påverkan":

• GrundprincipNär massan passerar mellan raffinörens skivor (eller valsar) utsätts den för kombinerade mekaniska krafter som skjuvning, extrudering och knådning. Fibercellväggarna rivs sönder och bildar mikrofibriller, och ytan genererar en tät fibrillerad struktur. Samtidigt skärs alltför långa fibrer på lämpligt sätt, vilket gör att fiberlängdsfördelningen blir mer i linje med papperstillverkningskraven.
• KärnfunktionerFör det första, förbättra fiberbindningskraften för att göra papperet tillräckligt draghållfast, rivhållfast och spränghållfast; för det andra, förbättra fibersammanvävningens enhetlighet för att säkerställa papperets jämnhet och planhet; för det tredje, anpassa till behoven hos olika papperstyper, såsom kulturpapper som kräver fina fibrer för att förbättra tryckbarheten och förpackningspapper som kräver tjocka och långa fibrer för att öka styvheten.

II. Huvudtyper och tekniska egenskaper hos raffinaderier

Enligt strukturell design, arbetsmetod och tillämpningsscenarier är vanliga raffinörer inom papperstillverkningsindustrin huvudsakligen indelade i följande fyra kategorier, var och en med sitt eget tekniska fokus och tillämpningsområde:

1. Skivraffinör

• Strukturella egenskaperBestår av en fast skiva (stationär skiva) och en roterande skiva (roterande skiva). Skivytan är fördelad med slipzoner med olika tandformer (såsom tandade, trapetsformade, spiralformade), och förädlingsintensiteten styrs genom att justera skivavståndet.
• Tekniska fördelarHög raffineringseffektivitet, enhetlig fibermodifiering. Den kan anpassa sig till olika massor (vedmassa, halmmassa, pappersavfallsmassa) genom att ersätta skivformade tandformer, vilket gör den till den mest använda raffineringsutrustningen som täcker kulturpapper, förpackningspapper, toalettpapper och andra papperstyper.
• UndertyperRaffinör med en skiva (verkar på ena sidan av skivan), raffinör med två skivor (verkar på båda sidor av skivan samtidigt), raffinör med tre skivor (stationär skiva i mitten + två roterande skivor på sidan, högre effektivitet).

2. Konisk raffinör

• Strukturella egenskaperAnvänder en kombination av konisk stator och rotor. Massan matas spiralformigt längs det koniska gapet och utsätts för kontinuerlig skjuvning och extrudering. Raffineringsintensiteten kan styras exakt genom att justera det koniska gapet.
• Tekniska fördelarMindre fiberavskärning, god fibrilleringseffekt, lämplig för papperstyper som kräver hög fiberlängdsretention (såsom kraftpapper, linerboard). Den har också stark driftsstabilitet och låg energiförbrukning, och används ofta för sekundär raffinering av returpappersmassa eller finbearbetning av högkvalitativ massa.

3. Cylindrisk raffinör

• Strukturella egenskaperBestår av en cylindrisk slipvals och en bågformad slipplatta. Slipvalsens yta är utrustad med tvärgående eller spiralformade sliptänder. Slipvalsens rotation driver massaflödet och fullbordar raffineringsprocessen.
• Tekniska fördelarHög tolerans mot föroreningar (såsom sandkorn, plastfragment) i massa, inte lätt att täppa till. Lämplig för grovmalning av returpappersmassa eller förbehandling av grovfiberråvaror såsom halmmassa, ofta använd i den inledande raffineringsprocessen i massaproduktionslinjer.

4. Högkonsistensraffinaderi

• Strukturella egenskaperLämplig för miljöer med hög konsistens av massa (15–40 %). Den använder en speciell matningsanordning (t.ex. en skruvmatare) för att säkerställa jämn massainmatning i malningszonen. Skivtandformen är mestadels bredtandad och har stort avstånd för att förbättra fiberknådningseffekten.
• Tekniska fördelarHög fiberflimmergrad, stark bindningskraft, vilket kan förbättra pappersstyrkan avsevärt. I miljöer med hög konsistens är fiberskärningen mindre och energiförbrukningen låg. Den är lämplig för finförädling av högkvalitativa papperstyper (såsom bestruket papper, specialpapper) eller massabearbetning som kräver höghållfast fiberbindning.

III. Viktiga tekniska parametrar och urvalsprinciper för raffinaderier

1. Tekniska kärnparametrar

• Förfina konsistensIndelad i låg konsistens (≤8 %), medelkonsistens (8–15 %) och hög konsistens (≥15 %). Konsistensen påverkar direkt raffineringseffektiviteten och fibermorfologin, såsom högkonsistensraffinering med fokus på fibrillering och lågkonsistensraffinering med fokus på skärning.
• DiskgapEn viktig parameter som bestämmer raffineringsintensiteten. Ju mindre mellanrummet är, desto högre raffineringsintensitet. Den behöver justeras dynamiskt enligt papperstypskrav och massaegenskaper (vanligtvis kontrollerad vid 0,1–1,0 mm).
• Skivtandform och tandbreddTandformen påverkar hur fibrerna belastas (skjuvformad tandform är lämplig för skärning, knådningsformad tandform är lämplig för fibrillering). Tandbredden avgör kontaktytan i malningszonen, vilken måste matcha massatyp och raffineringsobjekt.
• Motoreffekt och rotationshastighetEffekten avgör raffineringskapaciteten (vanligtvis 55–1000 kW), och rotationshastigheten påverkar skivans linjära hastighet (vanligtvis 1500–3000 r/min). Högre linjär hastighet innebär starkare skärkraft, lämplig för högintensiva raffineringsbehov.
• KapacitetVäljs utifrån produktionslinjens skala. Kapaciteten för en enskild utrustning är vanligtvis 5–100 ton/dag, och storskaliga produktionslinjer kan använda serie- eller parallellkonfiguration med flera enheter.

2. Kärnprinciper för urval

• Anpassa till papperstypskravFör höghållfast förpackningspapper prioriteras högkonsistensraffinörer eller koniska raffinörer; för finkulturpapper kan dubbelskivraffinörer eller trippelskivraffinörer väljas; för bearbetning av returpappersmassa föredras cylindriska raffinörer eller föroreningsbeständiga skivraffinörer.
• Matchmassans egenskaperTrämassa har långa fibrer, så fokus bör ligga på fibrillering, och högkonsistensraffinörer eller koniska raffinörer är valfria; halmmassa har korta fibrer, så skärningsgraden måste kontrolleras, och skivraffinörer med lågkonsistens är valfria; returpappersmassa innehåller många föroreningar, så utrustning som är motståndskraftig mot igensättning bör väljas.
• Balans mellan effektivitet och energiförbrukningKombinerat med produktionslinjens kapacitetskrav, välj utrustning med låg energiförbrukning per enhet och hög raffineringseffektivitet. Till exempel kan storskaliga produktionslinjer använda trippelskivsraffinörer, och små och medelstora produktionslinjer kan använda enkelskivsraffinörer eller dubbelskivsraffinörer.
• Tänk på intelligent anpassningsförmågaModerna raffinaderier är oftast utrustade med PLC-styrsystem, som kan övervaka raffineringsprocessen i realtid (såsom fiberlängd, massakonsistens, skivslitagestatus) och automatisk sluten styrning. Vid valet är det nödvändigt att kombinera produktionslinjens intelligensnivå och prioritera utrustning som kan nätverksanslutas och är lätt att underhålla.

IV. Tekniska utvecklingstrender hos raffinaderier

I och med papperstillverkningsindustrins omvandling mot "grön koldioxidsnål, högeffektiv intelligens och hög kvalitet" presenterar raffineringstekniken tre huvudsakliga utvecklingsriktningar:

• Intelligent uppgraderingIntegrera sensorer, sakernas internet och AI-teknik för att realtidsövervakning av raffineringsprocessen och automatisk sluten styrning, vilket förbättrar raffineringens precision och stabilitet.
• Energibesparande förbättringarOptimera skivstrukturens design (t.ex. bioniska tandform), använd högeffektiva motorer och frekvensomvandlingshastighetsregleringsteknik för att minska energiförbrukningen vid raffinering av enheter. Vissa nya typer av raffinörer minskar energiförbrukningen med 15–30 % jämfört med traditionell utrustning.
• Multifunktionell integrationUtveckla integrerad utrustning för ”raffinering, siktning och rening” för att minska produktionsprocesser och golvyta i utrustningen; inrikta sig på behovet av specialpapper, utveckla specialraffinörer (såsom ultrafinfiberraffinörer, specialraffinörer för biomekanisk massa) för att utöka tillämpningsscenarierna.

Som den "kärnformande faktorn" inom papperstillverkning är raffinörernas tekniska nivå direkt relaterad till papperskvalitet, produktionseffektivitet och miljöfördelar. I samband med att papperstillverkningsindustrin strävar efter högkvalitativ utveckling kommer val av lämpliga raffinörtyper, optimering av viktiga tekniska parametrar och att hålla jämna steg med utvecklingstrenderna inom intelligens och energibesparing att bli en viktig garanti för företag att förbättra sin kärnkonkurrenskraft.