Koko paperinvalmistusprosessissa ”sellunvalmistus – paperinvalmistus – viimeistely” jauhin on keskeinen laite, joka määrää kuitujen suorituskyvyn ja paperin laadun. Fysikaalisten, kemiallisten tai yhdistettyjen mekaanisten ja kemiallisten toimintojen avulla se leikkaa, fibrilloi (帚化) ja jauhaa sellukuituja, jolloin alun perin irtonaiset kuidut muodostavat vahvemman sidosvoiman ja lopulta antavat paperille ydinominaisuudet, kuten lujuuden, tasaisuuden ja musteenimukyvyn. Perinteisistä kivimyllyistä nykyaikaisiin älykkäisiin laitteisiin jauhimien teknologinen kehitys on aina keskittynyt kolmeen ydinperiaatteeseen: ”korkea hyötysuhde, tarkkuus ja energiansäästö”, ja siitä on tullut tärkeä tuki paperiteollisuuden päivittämiselle.

I. Jalostamojen ydintoiminnot ja toimintaperiaate

Jauhimen ydintehtävänä on "optimoida kuitumorfologiaa", ja sen toimintaperiaate voidaan tiivistää "kuitujen muokkaamiseksi mekaanisen vaikutuksen alaisena":

• PerusperiaateKun massa kulkee jauhimen kiekkojen (tai telojen) välistä, se altistetaan yhdistetyille mekaanisille voimille, kuten leikkaukselle, suulakepuristukselle ja vaivaamiselle. Kuitusolujen seinämät repeytyvät mikrofibrilleiksi, ja pintaan muodostuu tiheä fibrilloitunut rakenne. Samalla liian pitkät kuidut katkaistaan ​​asianmukaisesti, jolloin kuitujen pituusjakauma vastaa paremmin paperinvalmistusvaatimuksia.
• YdintoiminnotEnsinnäkin, paranna kuitujen sitoutumisvoimaa, jotta paperilla on riittävä vetolujuus, repäisylujuus ja puhkaisulujuus; toiseksi, paranna kuitujen kudontaa tasaisesti paperin tasaisuuden ja tasaisuuden varmistamiseksi; kolmanneksi, sopeudu eri paperityyppien tarpeisiin, kuten hienoja kuituja vaativaan kulttuuripaperiin painettavuuden parantamiseksi ja paksuja ja pitkiä kuituja vaativaan pakkauspaperiin jäykkyyden parantamiseksi.

II. Jalostamojen päätyypit ja tekniset ominaisuudet

Rakenteellisen suunnittelun, työskentelytavan ja sovellusskenaarioiden mukaan paperiteollisuuden yleiset jauhimet jaetaan pääasiassa seuraaviin neljään luokkaan, joilla jokaisella on oma tekninen painopisteensä ja sovellusalueensa:

1. Levyhavin

• Rakenteelliset ominaisuudetKoostuu kiinteästä kiekosta (paikallaan oleva kiekko) ja pyörivästä kiekosta (pyörivä kiekko). Kiekon pinnalla on erimuotoisia (kuten sahalaitaisia, puolisuunnikkaan muotoisia, spiraalimaisia) hiontavyöhykkeitä, ja jauhatusintensiteettiä säädetään kiekon välistä rakoa säätämällä.
• Tekniset edutKorkea jauhatustehokkuus, tasainen kuidunmuokkaus. Se soveltuu erilaisiin massoihin (puumassa, olkimassa, jätepaperimassa) korvaamalla kiekkohammasmuodot, mikä tekee siitä laajimmin käytetyn jalostuslaitteen kulttuuripaperin, pakkauspaperin, wc-paperin ja muiden paperityyppien käsittelyyn.
• AlatyypitYksilevyjauhin (toimii levyn toisella puolella), kaksilevyjauhin (toimii levyn molemmilla puolilla samanaikaisesti), kolmilevyjauhin (keskellä kiinteä levy + kaksi sivulla pyörivää levyä, korkeampi hyötysuhde).

2. Kartiomainen jauhin

• Rakenteelliset ominaisuudetKäyttää kartiomaisen staattorin ja roottorin yhdistelmää. Sellu etenee spiraalimaisesti kartiomaista rakoa pitkin jatkuvan leikkauksen ja puristuksen alaisena. Jauhatuksen intensiteettiä voidaan säätää tarkasti säätämällä kartiomaista rakoa.
• Tekniset edutVähemmän kuitujen leikkausta, hyvä fibrillointivaikutus, sopii paperityypeille, jotka vaativat korkeaa kuidun pituuden säilyvyyttä (kuten kraftpaperi, lainerikartonki). Sillä on myös vahva toiminnan vakaus ja alhainen energiankulutus, jota käytetään yleisesti jätepaperimassan toissijaiseen jauhatukseen tai korkealaatuisen sellun hienokäsittelyyn.

3. Sylinterimäinen jauhin

• Rakenteelliset ominaisuudetJauhatuslaite koostuu sylinterimäisestä jauhatusvalssista ja kaarenmuotoisesta jauhatuslevystä. Jauhatusvalssin pinnalla on poikittaiset tai spiraalimaiset hiomahampaat. Jauhatusvalssin pyöriminen ohjaa massan virtausta ja viimeistelee jauhatusprosessin.
• Tekniset edutKestää hyvin epäpuhtauksia (kuten hiekanjyviä, muovinpalasia) sellussa, ei tukkeudu helposti. Soveltuu jätepaperimassan karkeaseen jauhamiseen tai karkeiden kuituisten raaka-aineiden, kuten olkimassan, esikäsittelyyn, jota käytetään usein sellunvalmistuslinjojen alkuvaiheen jauhatusprosessissa.

4. Korkean sakeuden jauhin

• Rakenteelliset ominaisuudetSoveltuu erittäin sakean sellun käsittelyyn (15–40 %). Jauhatusalueella käytetään erityistä syöttölaitetta (kuten ruuvisyöttölaitetta) massan tasaisen syöttämisen varmistamiseksi. Levyhampaiden muoto on enimmäkseen leveä ja niiden väli on suuri, mikä parantaa kuitujen vaivautumista.
• Tekniset edutKorkea kuitufibrillaatioaste ja vahva sidosvoima, jotka voivat parantaa merkittävästi paperin lujuutta. Korkean sakeuden ympäristöissä kuitujen leikkaus on vähäisempää ja energiankulutus on alhainen. Se sopii korkealaatuisten paperityyppien (kuten päällystetyn paperin ja erikoispaperin) hienojauhatukseen tai sellun käsittelyyn, joka vaatii suurta kuitusidosta.

III. Jalostamojen keskeiset tekniset parametrit ja valintaperiaatteet

1. Keskeiset tekniset parametrit

• Johdonmukaisuuden jalostusJaettu matalasakeuteen (≤8 %), keskisakeuteen (8–15 %) ja korkeasakeuteen (≥15 %). Sakeus vaikuttaa suoraan jauhatustehokkuuteen ja kuitujen morfologiaan, kuten korkeasakeuteen perustuva jauhatus keskittyy fibrilloitumiseen ja matalasakeuteen perustuva jauhatus leikkaamiseen.
• LevyväliJauhatusintensiteetin määrittävä avainparametri. Mitä pienempi rako, sitä suurempi jauhatusintensiteetti. Sitä on säädettävä dynaamisesti paperityypin vaatimusten ja massan ominaisuuksien mukaan (yleensä säädetään välille 0,1–1,0 mm).
• Levyhampaan muoto ja hampaan leveysHampaan muoto vaikuttaa siihen, miten kuidut rasitetaan (leikkurimainen hampaan muoto sopii leikkaamiseen, vaivausmainen hampaan muoto fibrillointiin). Hampaan leveys määrittää jauhatusvyöhykkeen kosketuspinnan, jonka on vastattava massatyyppiä ja jauhatuskohdetta.
• Moottorin teho ja pyörimisnopeusTeho määrää jauhatuskapasiteetin (yleensä 55–1000 kW), ja pyörimisnopeus vaikuttaa levyn lineaariseen nopeuteen (yleensä 1500–3000 r/min). Suurempi lineaarinen nopeus tarkoittaa suurempaa leikkausvoimaa, mikä sopii suuritehoisiin jauhatustarpeisiin.
• KapasiteettiValitaan tuotantolinjan koon mukaan. Yhden laitteen kapasiteetti on yleensä 5–100 t/d, ja laajamittaiset tuotantolinjat voivat käyttää usean yksikön sarja- tai rinnakkaiskokoonpanoa.

2. Keskeiset valintaperiaatteet

• Sopeudu paperityypin vaatimuksiinLujapakkauspaperin valmistuksessa etusijalla ovat sakeusjauhimet tai kartiojauhimet; hienon viljelypaperin valmistuksessa voidaan valita kaksilevyjauhimet tai kolmilevyjauhimet; jätepaperimassan käsittelyssä suositaan sylinterijauhimia tai epäpuhtauksia kestäviä kiekkojauhimia.
• Vastaa sellun ominaisuuksiaPuumassassa on pitkiä kuituja, joten keskitytään fibrillointiin, ja korkean sakeuden jauhimet tai kartiojauhimet ovat valinnaisia; olkimassassa on lyhyitä kuituja, joten leikkausastetta on hallittava, ja matalan sakeuden kiekkojauhimet ovat valinnaisia; jätepaperimassa sisältää paljon epäpuhtauksia, joten on valittava tukkeutumista estäviä laitteita.
• Tasapainota tehokkuus ja energiankulutusValitse tuotantolinjan kapasiteettivaatimusten lisäksi laitteita, joilla on alhainen yksikkökohtainen energiankulutus ja korkea jauhatustehokkuus. Esimerkiksi suurissa tuotantolinjoissa voidaan käyttää kolmilevyjauhimia, ja pienissä ja keskisuurissa tuotantolinjoissa voidaan käyttää yksilevyjauhimia tai kaksilevyjauhimia.
• Harkitse älykästä sopeutumiskykyäNykyaikaiset jauhimet on useimmiten varustettu PLC-ohjausjärjestelmillä, jotka mahdollistavat jauhatusprosessin reaaliaikaisen valvonnan (kuten kuidun pituuden, massan sakeuden, kiekon kulumisen tilan) ja automaattisen suljetun kierron ohjauksen. Valinnassa on yhdistettävä tuotantolinjan älykkyystaso ja asetettava etusijalle laitteet, jotka voidaan verkottaa ja joita on helppo huoltaa.

IV. Jalostamojen teknologisen kehityksen trendit

Paperiteollisuuden muuttuessa kohti "vihreää, vähähiilistä, tehokasta ja älykästä sekä korkealaatuista" jauhatusteknologialla on kolme pääasiallista kehityssuuntaa:

• Älykäs päivitysIntegroi anturit, esineiden internetin ja tekoälyteknologian jalostusprosessin reaaliaikaisen seurannan ja automaattisen suljetun kierron ohjauksen toteuttamiseksi, mikä parantaa jalostuksen tarkkuutta ja vakautta.
• Energiansäästön parannusOptimoi kiekkorakenteen suunnittelu (kuten bionisen hampaan muoto), ota käyttöön tehokkaat moottorit ja taajuusmuunnosnopeuden säätötekniikka yksikön jauhatuksen energiankulutuksen vähentämiseksi. Jotkut uudentyyppiset jauhimet vähentävät energiankulutusta 15–30 % perinteisiin laitteisiin verrattuna.
• Monitoiminnallinen integraatioKehitetään integroituja ”jauhatus-, seulonta- ja puhdistus”-laitteita tuotantoprosessien ja laitteiden lattiatilan pienentämiseksi; vastataan erikoispaperitarpeisiin ja kehitetään erikoisjauhimia (kuten erittäin hienojakoisia kuitujauhimia ja biomekaanisen massan erikoisjauhimia) sovellusten laajentamiseksi.

Paperinvalmistuksen "ydinmuokkaajana" jauhimien tekninen taso liittyy suoraan paperin laatuun, tuotantotehokkuuteen ja ympäristöhyötyihin. Korkealaatuista kehitystä tavoittelevan paperiteollisuuden kontekstissa sopivien jauhintyyppien valinta, keskeisten teknisten parametrien optimointi sekä älykkyyden ja energiansäästön kehitystrendien seuraaminen ovat tärkeitä takeita yrityksille ydinkilpailukyvyn parantamiseksi.