ქაღალდის წარმოების მთელ პროცესში, „პულპირების - ქაღალდის დამზადების - დასრულების“, გადამუშავების აპარატი წარმოადგენს ძირითად აღჭურვილობას, რომელიც განსაზღვრავს ბოჭკოების მახასიათებლებსა და ქაღალდის ხარისხს. ფიზიკური, ქიმიური ან კომბინირებული მექანიკური და ქიმიური მოქმედებების მეშვეობით, ის ჭრის, აფიბრილებს, ამუშავებს (ფიბრილაციას) და ასუფთავებს რბილობის ბოჭკოებს, რაც თავდაპირველად ფხვიერ ბოჭკოებს საშუალებას აძლევს შექმნან უფრო ძლიერი შემაკავშირებელი ძალა და საბოლოოდ ქაღალდს ანიჭებს ისეთ ძირითად მახასიათებლებს, როგორიცაა სიმტკიცე, ერთგვაროვნება და მელნის შთანთქმის უნარი. ტრადიციული ქვის წისქვილებიდან თანამედროვე ინტელექტუალურ აღჭურვილობამდე, გადამუშავების აპარატების ტექნოლოგიური იტერაცია ყოველთვის ორიენტირებული იყო სამ ძირითად პრინციპზე: „მაღალი ეფექტურობა, სიზუსტე და ენერგიის დაზოგვა“, რაც ქაღალდის წარმოების ინდუსტრიის განახლების მნიშვნელოვან მხარდაჭერად იქცა.

I. რაფინირების ძირითადი ფუნქციები და მუშაობის პრინციპი

რაფინერის ძირითადი მისიაა „ბოჭკოვანი მორფოლოგიის ოპტიმიზაცია“ და მისი მუშაობის პრინციპი შეიძლება შეჯამდეს, როგორც „ბოჭკოვანი მოდიფიკაცია მექანიკური ზემოქმედების ქვეშ“:

• ძირითადი პრინციპიროდესაც რბილობი გადამამუშავებელი ქარხნის დისკებს (ან რულონებს) შორის გადის, მასზე ზემოქმედება ხდება კომბინირებული მექანიკური ძალებით, როგორიცაა ჭრა, ექსტრუზია და მოზელვა. ბოჭკოვანი უჯრედის კედლები იშლება მიკროფიბრილების წარმოქმნით და ზედაპირი წარმოქმნის მკვრივ ფიბრილირებულ სტრუქტურას. ამავდროულად, ზედმეტად გრძელი ბოჭკოები შესაბამისად იჭრება, რაც ბოჭკოების სიგრძის განაწილებას უფრო მეტად შეესაბამება ქაღალდის წარმოების მოთხოვნებს.
• ძირითადი ფუნქციებიპირველ რიგში, ბოჭკოების შეერთების ძალის გაუმჯობესება, რათა ქაღალდს ჰქონდეს საკმარისი დაჭიმვის, ცრემლის და აფეთქების სიმტკიცე; მეორეც, ბოჭკოების გადახლართულობის ერთგვაროვნების გაზრდა, რათა უზრუნველყოფილი იყოს ქაღალდის თანაბარობა და სიბრტყე; მესამე, ადაპტირება სხვადასხვა ტიპის ქაღალდის საჭიროებებთან, როგორიცაა კულტურული ქაღალდი, რომელსაც ბეჭდვის უნარის გასაუმჯობესებლად წვრილი ბოჭკოები სჭირდება, და შესაფუთი ქაღალდი, რომელსაც სიმტკიცის გასაზრდელად სქელი და გრძელი ბოჭკოები სჭირდება.

II. რაფინირების ძირითადი ტიპები და ტექნიკური მახასიათებლები

სტრუქტურული დიზაინის, სამუშაო მეთოდისა და გამოყენების სცენარების მიხედვით, ქაღალდის წარმოების ინდუსტრიაში გავრცელებული გადამამუშავებელი დანადგარები ძირითადად იყოფა შემდეგ ოთხ კატეგორიად, რომელთაგან თითოეულს აქვს საკუთარი ტექნიკური ფოკუსი და გამოყენების სფერო:

1. დისკის გამწმენდი

• სტრუქტურული მახასიათებლებიშედგება ფიქსირებული დისკისგან (სტაციონარული დისკი) და მბრუნავი დისკისგან (მბრუნავი დისკი). დისკის ზედაპირი განაწილებულია სხვადასხვა ფორმის კბილის (მაგალითად, დაკბილული, ტრაპეციული, სპირალური) სახეხი ზონებით და დახვეწის ინტენსივობა კონტროლდება დისკის ღრეჩოს რეგულირებით.
• ტექნიკური უპირატესობებიმაღალი რაფინირების ეფექტურობა, ბოჭკოების ერთგვაროვანი მოდიფიკაცია. დისკის კბილის ფორმის ჩანაცვლებით, მას შეუძლია ადაპტირება სხვადასხვა სახის რბილობი (ხის რბილობი, ჩალის რბილობი, ქაღალდის ნარჩენების რბილობი), რაც მას ყველაზე ფართოდ გამოყენებულ რაფინირების მოწყობილობად აქცევს, რომელიც მოიცავს კულტურულ ქაღალდს, შესაფუთ ქაღალდს, ტუალეტის ქაღალდს და ქაღალდის სხვა ტიპებს.
• ქვეტიპებიერთდისკიანი გამწმენდი (დისკის ერთ მხარეს მოქმედებს), ორდისკიანი გამწმენდი (დისკის ორივე მხარეს ერთდროულად მოქმედებს), სამდისკიანი გამწმენდი (შუა სტაციონარული დისკი + ორმხრივი მბრუნავი დისკი, უფრო მაღალი ეფექტურობა).

2. კონუსური გამწმენდი

• სტრუქტურული მახასიათებლებიიყენებს კონუსური სტატორისა და როტორის კომბინაციას. რბილობი სპირალურად მიიწევს კონუსური ნაპრალის გასწვრივ, ექვემდებარება უწყვეტ ძვრას და ექსტრუზიას. რაფინირების ინტენსივობის ზუსტად კონტროლი შესაძლებელია კონუსური ნაპრალის რეგულირებით.
• ტექნიკური უპირატესობებიბოჭკოების ნაკლები ჭრა, კარგი ფიბრილაციის ეფექტი, შესაფერისია ქაღალდის ტიპებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ ბოჭკოების მაღალი სიგრძის შეკავებას (მაგალითად, კრაფტ ქაღალდი, ლაინერბორდი). მას ასევე აქვს ძლიერი ოპერაციული სტაბილურობა და დაბალი ენერგომოხმარება, ხშირად გამოიყენება ქაღალდის ნარჩენების რბილობის მეორადი რაფინირებისთვის ან მაღალი ხარისხის რბილობის წვრილი დამუშავებისთვის.

3. ცილინდრული რაფინერი

• სტრუქტურული მახასიათებლებიშედგება ცილინდრული სახეხი რულონისა და რკალისებრი სახეხი ფირფიტისგან. სახეხი რულონის ზედაპირი აღჭურვილია განივი ან სპირალური სახეხი კბილებით. სახეხი რულონის ბრუნვა ამოძრავებს რბილობის ნაკადს და ასრულებს რაფინირების პროცესს.
• ტექნიკური უპირატესობებიმაღალი ტოლერანტობა რბილობში არსებული მინარევების (მაგალითად, ქვიშის მარცვლების, პლასტმასის ფრაგმენტების) მიმართ, ადვილად არ იჭედება. გამოდგება ქაღალდის ნარჩენების რბილობის უხეში დაფქვისთვის ან უხეში ბოჭკოვანი ნედლეულის, მაგალითად, ჩალის რბილობის, წინასწარი დამუშავებისთვის, რომელიც ხშირად გამოიყენება რბილობის წარმოების ხაზების წინა რაფინირების პროცესში.

4. მაღალი კონსისტენციის გამწმენდი

• სტრუქტურული მახასიათებლებიგამოდგება მაღალი კონსისტენციის რბილობის გარემოსთვის (15%-40%). ის იყენებს სპეციალურ კვების მოწყობილობას (მაგალითად, ხრახნიან მიმწოდებელს), რათა უზრუნველყოს რბილობის ერთგვაროვანი შეღწევა დაფქვის ზონაში. დისკის ფორმის კბილის ფორმა ძირითადად ფართოკბილიანი და დიდი დაშორების მქონეა ბოჭკოების მოზელის ეფექტის გასაძლიერებლად.
• ტექნიკური უპირატესობებიბოჭკოების ფიბრილაციის მაღალი ხარისხი, ძლიერი შემაკავშირებელი ძალა, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ქაღალდის სიმტკიცე. მაღალი კონსისტენციის გარემოში ბოჭკოების ჭრა ნაკლებია და ენერგიის მოხმარება დაბალია. ის შესაფერისია მაღალი ხარისხის ქაღალდის ტიპების (როგორიცაა დაფარული ქაღალდი, სპეციალური ქაღალდი) წვრილი დახვეწისთვის ან რბილობის დასამუშავებლად, რომელიც მოითხოვს მაღალი სიმტკიცის ბოჭკოვან შემაკავშირებელს.

III. ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნების ძირითადი ტექნიკური პარამეტრები და შერჩევის პრინციპები

1. ძირითადი ტექნიკური პარამეტრები

• კონსისტენციის დახვეწაიყოფა დაბალი კონსისტენციის (≤8%), საშუალო კონსისტენციის (8%-15%) და მაღალი კონსისტენციის (≥15%) ჯგუფებად. კონსისტენცია პირდაპირ გავლენას ახდენს რაფინირების ეფექტურობასა და ბოჭკოების მორფოლოგიაზე, მაგალითად, მაღალი კონსისტენციის რაფინირება, რომელიც ფოკუსირებულია ფიბრილაციაზე და დაბალი კონსისტენციის რაფინირება, რომელიც ფოკუსირებულია ჭრაზე.
• დისკის უფსკრულირაფინირების ინტენსივობის განმსაზღვრელი ძირითადი პარამეტრი. რაც უფრო მცირეა უფსკრული, მით უფრო მაღალია რაფინირების ინტენსივობა. ის დინამიურად უნდა დარეგულირდეს ქაღალდის ტიპის მოთხოვნებისა და რბილობის მახასიათებლების მიხედვით (ჩვეულებრივ, კონტროლდება 0.1-1.0 მმ-ზე).
• დისკის კბილის ფორმა და კბილის სიგანეკბილის ფორმა გავლენას ახდენს ბოჭკოების დაძაბულობის ხარისხზე (ჭრისთვის შესაფერისია ძვრის ტიპის კბილის ფორმა, ფიბრილაციისთვის კი - მოზელვის ტიპის კბილის ფორმა). კბილის სიგანე განსაზღვრავს დაფქვის ზონის შეხების არეს, რომელიც უნდა შეესაბამებოდეს რბილობის ტიპსა და რაფინირების სამიზნეს.
• ძრავის სიმძლავრე და ბრუნვის სიჩქარესიმძლავრე განსაზღვრავს გადამუშავების სიმძლავრეს (ჩვეულებრივ 55-1000 კვტ), ხოლო ბრუნვის სიჩქარე გავლენას ახდენს დისკის წრფივ სიჩქარეზე (ჩვეულებრივ 1500-3000 ბრ/წთ). უფრო მაღალი წრფივი სიჩქარე ნიშნავს უფრო ძლიერ ძვრის ძალას, რაც შესაფერისია მაღალი ინტენსივობის გადამუშავების საჭიროებებისთვის.
• ტევადობაშერჩეულია წარმოების ხაზის მასშტაბის მიხედვით. ერთი აღჭურვილობის სიმძლავრე, როგორც წესი, 5-100 ტონაა დღეში, ხოლო ფართომასშტაბიანი წარმოების ხაზებს შეუძლიათ მიიღონ მრავალერთეულიანი სერიული ან პარალელური კონფიგურაცია.

2. შერჩევის ძირითადი პრინციპები

• ქაღალდის ტიპის მოთხოვნებთან ადაპტირებამაღალი სიმტკიცის შესაფუთი ქაღალდისთვის პრიორიტეტი ენიჭება მაღალი კონსისტენციის ან კონუსური ფორმის გამწმენდებს; წვრილი კულტურული ქაღალდისთვის შეიძლება შეირჩეს ორდისკიანი ან სამდისკიანი გამწმენდები; მაკულატურის რბილობის გადამუშავებისთვის უპირატესობა ენიჭება ცილინდრულ გამწმენდებს ან მინარევებისადმი მდგრად დისკიან გამწმენდებს.
• მატჩის პულპის მახასიათებლებიხის რბილობს გრძელი ბოჭკოები აქვს, ამიტომ ყურადღება ფიბრილაციაზე გაამახვილეთ, მაღალი კონსისტენციის ან კონუსური ფორმის გამწმენდები არჩევითია; ჩალის რბილობს მოკლე ბოჭკოები აქვს, ამიტომ ჭრის ხარისხის კონტროლია საჭირო, ხოლო დაბალი კონსისტენციის დისკოვანი გამწმენდები არჩევითია; ქაღალდის მაკულატურა ბევრ მინარევს შეიცავს, ამიტომ უნდა შეირჩეს გაჭედვისადმი მდგრადი აღჭურვილობა.
• ეფექტურობისა და ენერგიის მოხმარების ბალანსიწარმოების ხაზის სიმძლავრის მოთხოვნებთან ერთად, შეარჩიეთ აღჭურვილობა დაბალი ენერგომოხმარებით და მაღალი რაფინირების ეფექტურობით. მაგალითად, მსხვილმასშტაბიანი წარმოების ხაზებში შეიძლება გამოყენებულ იქნას სამდისკიანი რაფინერები, ხოლო მცირე და საშუალო ზომის წარმოების ხაზებში - ერთდისკიანი ან ორდისკიანი რაფინერები.
• გაითვალისწინეთ ინტელექტუალური ადაპტირებათანამედროვე გადამამუშავებელი ქარხნები ძირითადად აღჭურვილია PLC მართვის სისტემებით, რომლებსაც შეუძლიათ გადამუშავების პროცესის რეალურ დროში მონიტორინგის განხორციელება (როგორიცაა ბოჭკოს სიგრძე, რბილობის კონსისტენცია, დისკის ცვეთის სტატუსი) და ავტომატური დახურული ციკლის კონტროლი. შერჩევისას აუცილებელია წარმოების ხაზის ინტელექტის დონის შერწყმა და უპირატესობა მიენიჭოს ქსელთან დაკავშირებულ და მარტივად შესანარჩუნებელ აღჭურვილობას.

IV. ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნების ტექნოლოგიური განვითარების ტენდენციები

ქაღალდის წარმოების ინდუსტრიის „მწვანე დაბალნახშირბადიანი, მაღალეფექტური ინტელექტისა და მაღალი ხარისხის“კენ ტრანსფორმაციასთან ერთად, გადამუშავების ტექნოლოგია განვითარების სამ ძირითად მიმართულებას წარმოადგენს:

• ინტელექტუალური განახლებასენსორების, ნივთების ინტერნეტის და ხელოვნური ინტელექტის ტექნოლოგიის ინტეგრირება გადამუშავების პროცესის რეალურ დროში მონიტორინგისა და ავტომატური დახურული ციკლის კონტროლის განსახორციელებლად, რაც გააუმჯობესებს გადამუშავების სიზუსტეს და სტაბილურობას.
• ენერგიის დაზოგვის გაუმჯობესებადისკის სტრუქტურის დიზაინის (მაგალითად, ბიონიკური კბილის ფორმის) ოპტიმიზაცია, მაღალი ეფექტურობის ძრავებისა და სიხშირის გარდაქმნის სიჩქარის რეგულირების ტექნოლოგიის გამოყენება რაფინირების ენერგიის მოხმარების შესამცირებლად. ზოგიერთი ახალი ტიპის რაფინირება ენერგიის მოხმარებას ტრადიციულ აღჭურვილობასთან შედარებით 15%-30%-ით ამცირებს.
• მრავალფუნქციური ინტეგრაციაწარმოების პროცესებისა და აღჭურვილობის ფართობის შესამცირებლად ინტეგრირებული „რაფინირება - სკრინინგ - გასუფთავების“ აღჭურვილობის შემუშავება; სპეციალური ქაღალდის საჭიროებების დასახვეწად, გამოყენების სცენარების გაფართოების მიზნით სპეციალური რაფინირების დანადგარების (როგორიცაა ულტრაწვრილი ბოჭკოების რაფინირება, ბიომექანიკური რბილობის სპეციალური რაფინირება) შემუშავება.

ქაღალდის წარმოების „ძირითადი ფორმირების“ ფაქტორის სახით, გადამამუშავებელი ქარხნების ტექნიკური დონე პირდაპირ კავშირშია ქაღალდის ხარისხთან, წარმოების ეფექტურობასთან და გარემოსდაცვით სარგებელთან. მაღალი ხარისხის განვითარებისკენ მიმართული ქაღალდის ინდუსტრიის კონტექსტში, შესაბამისი გადამამუშავებელი ქარხნების ტიპების შერჩევა, ძირითადი ტექნიკური პარამეტრების ოპტიმიზაცია და ინტელექტისა და ენერგიის დაზოგვის განვითარების ტენდენციებთან ფეხის აწყობა საწარმოებისთვის მნიშვნელოვანი გარანტია გახდება მათი ძირითადი კონკურენტუნარიანობის გასაძლიერებლად.