ในกระบวนการผลิตกระดาษทั้งหมด ตั้งแต่ “การทำเยื่อกระดาษ – การผลิตกระดาษ – การตกแต่ง” เครื่องบดละเอียดเป็นอุปกรณ์สำคัญที่กำหนดประสิทธิภาพของเส้นใยและคุณภาพของกระดาษ เครื่องบดละเอียดจะตัด ปั่นเส้นใย ปั่นเส้นใย และปั่นเส้นใยให้ละเอียดขึ้น ผ่านกระบวนการทางกายภาพ เคมี หรือการผสมผสานระหว่างกลไกและเคมี ช่วยให้เส้นใยที่หลวมตัวเดิมมีแรงยึดเกาะที่แข็งแรงขึ้น และท้ายที่สุดก็ทำให้กระดาษมีแกนกลางที่แข็งแรงขึ้น เช่น ความแข็งแรง ความสม่ำเสมอ และการดูดซับหมึก ตั้งแต่เครื่องบดหินแบบดั้งเดิมไปจนถึงอุปกรณ์อัจฉริยะสมัยใหม่ การพัฒนาเทคโนโลยีของเครื่องบดละเอียดได้มุ่งเน้นไปที่หลักการสำคัญสามประการ ได้แก่ “ประสิทธิภาพสูง ความแม่นยำ และการอนุรักษ์พลังงาน” ซึ่งกลายเป็นปัจจัยสำคัญในการยกระดับอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ

I. หน้าที่หลักและหลักการทำงานของโรงกลั่น

ภารกิจหลักของผู้ปรับปรุงคุณภาพคือ "การปรับปรุงสัณฐานวิทยาของเส้นใยให้เหมาะสมที่สุด" และหลักการทำงานสามารถสรุปได้ว่าเป็น "การปรับเปลี่ยนเส้นใยภายใต้การกระทำเชิงกล"

• หลักการพื้นฐานเมื่อเยื่อกระดาษผ่านระหว่างแผ่นดิสก์ (หรือลูกกลิ้ง) ของโรงกลั่น เยื่อกระดาษจะถูกแรงทางกลร่วมกัน เช่น การตัด การอัดรีด และการนวด ผนังเซลล์ของเส้นใยจะถูกฉีกออกจนกลายเป็นไมโครไฟบริล และพื้นผิวจะเกิดโครงสร้างแบบเส้นใยฝอยหนาแน่น ขณะเดียวกัน เส้นใยที่ยาวเกินไปจะถูกตัดอย่างเหมาะสม ทำให้การกระจายความยาวของเส้นใยสอดคล้องกับข้อกำหนดของการผลิตกระดาษมากขึ้น
• ฟังก์ชันหลักประการแรก ปรับปรุงแรงยึดเกาะของเส้นใยเพื่อให้กระดาษมีแรงดึง แรงฉีกขาด และแรงแตกเพียงพอ ประการที่สอง ปรับปรุงความสม่ำเสมอของการสานเส้นใยเพื่อให้แน่ใจว่ากระดาษมีความสม่ำเสมอและเรียบ ประการที่สาม ปรับให้เหมาะกับความต้องการของกระดาษประเภทต่างๆ เช่น กระดาษวัฒนธรรมที่ต้องการเส้นใยละเอียดเพื่อปรับปรุงการพิมพ์ และกระดาษบรรจุภัณฑ์ที่ต้องการเส้นใยหนาและยาวเพื่อเพิ่มความแข็ง

II. ประเภทหลักและคุณลักษณะทางเทคนิคของโรงกลั่น

ตามการออกแบบโครงสร้าง วิธีการทำงาน และสถานการณ์การใช้งาน โรงกลั่นทั่วไปในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษจะแบ่งออกเป็น 4 ประเภทหลักๆ ดังต่อไปนี้ โดยแต่ละประเภทจะมีจุดเน้นทางเทคนิคและขอบเขตการใช้งานที่แตกต่างกัน:

1. เครื่องกลั่นดิสก์

• ลักษณะโครงสร้าง:ประกอบด้วยดิสก์แบบคงที่ (ดิสก์แบบอยู่กับที่) และดิสก์แบบหมุน (ดิสก์แบบหมุน) พื้นผิวของดิสก์กระจายตัวไปตามโซนการเจียรที่มีรูปร่างฟันแตกต่างกัน (เช่น ฟันหยัก ฟันสี่เหลี่ยมคางหมู ฟันเกลียว) และสามารถควบคุมความเข้มข้นของการเจียรได้โดยการปรับช่องว่างของดิสก์
• ข้อได้เปรียบทางเทคนิค: ประสิทธิภาพการกลั่นสูง การปรับสภาพเส้นใยให้สม่ำเสมอ สามารถปรับใช้กับเยื่อกระดาษได้หลากหลายชนิด (เยื่อไม้ เยื่อฟาง เยื่อกระดาษเหลือใช้) โดยการแทนที่รูปทรงฟันดิสก์ ทำให้เป็นอุปกรณ์กลั่นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ครอบคลุมกระดาษคัลเจอร์ กระดาษบรรจุภัณฑ์ กระดาษชำระ และกระดาษประเภทอื่นๆ
• ชนิดย่อย:เครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์เดี่ยว (ทำงานด้านใดด้านหนึ่งของแผ่นดิสก์) เครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์คู่ (ทำงานทั้งสองด้านของแผ่นดิสก์พร้อมกัน) เครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์สามแผ่น (แผ่นดิสก์ตรงกลางคงที่ + แผ่นดิสก์หมุนสองด้าน ประสิทธิภาพสูงกว่า)

2. เครื่องกลั่นทรงกรวย

• ลักษณะโครงสร้าง:ใช้การผสมผสานระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ทรงกรวย เยื่อกระดาษจะเคลื่อนที่ไปตามช่องว่างทรงกรวยอย่างเป็นเกลียว ผ่านกระบวนการตัดและอัดรีดอย่างต่อเนื่อง สามารถควบคุมความเข้มข้นของการกลั่นได้อย่างแม่นยำโดยการปรับช่องว่างทรงกรวย
• ข้อได้เปรียบทางเทคนิค:ตัดเส้นใยได้น้อย ให้ประสิทธิภาพการสั่นพลิ้วที่ดี เหมาะสำหรับกระดาษที่ต้องการรักษาความยาวเส้นใยสูง (เช่น กระดาษคราฟท์ กระดาษรอง) นอกจากนี้ยังมีเสถียรภาพในการทำงานสูงและใช้พลังงานต่ำ นิยมใช้สำหรับการกลั่นเยื่อกระดาษเสียขั้นที่สอง หรือกระบวนการแปรรูปเยื่อคุณภาพสูงอย่างละเอียด

3. เครื่องกลั่นทรงกระบอก

• ลักษณะโครงสร้าง:ประกอบด้วยลูกกลิ้งบดทรงกระบอกและแผ่นบดรูปโค้ง พื้นผิวลูกกลิ้งบดมีฟันบดแบบขวางหรือแบบเกลียว การหมุนของลูกกลิ้งบดช่วยขับเคลื่อนการไหลของเยื่อกระดาษและทำให้กระบวนการกลั่นเสร็จสมบูรณ์
• ข้อได้เปรียบทางเทคนิค: ทนทานต่อสิ่งเจือปน (เช่น เม็ดทราย เศษพลาสติก) ในเยื่อกระดาษได้ดี ไม่อุดตันง่าย เหมาะสำหรับการบดหยาบของเยื่อกระดาษเสีย หรือการเตรียมวัตถุดิบเส้นใยหยาบ เช่น เยื่อฟาง ซึ่งมักใช้ในกระบวนการกลั่นขั้นต้นของสายการผลิตเยื่อกระดาษ

4. เครื่องกลั่นที่มีความสม่ำเสมอสูง

• ลักษณะโครงสร้าง:เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีเยื่อกระดาษที่มีความสม่ำเสมอสูง (15%-40%) ใช้อุปกรณ์ป้อนแบบพิเศษ (เช่น สกรูฟีดเดอร์) เพื่อให้มั่นใจว่าเยื่อกระดาษจะเข้าสู่บริเวณบดได้อย่างสม่ำเสมอ รูปร่างของฟันดิสก์ส่วนใหญ่เป็นฟันกว้างและออกแบบให้มีระยะห่างมากเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการนวดเส้นใย
• ข้อได้เปรียบทางเทคนิค:มีระดับเส้นใยฟิบริลเลชันสูง แรงยึดเกาะที่แข็งแกร่ง ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของกระดาษได้อย่างมีนัยสำคัญ ในสภาพแวดล้อมที่มีความสม่ำเสมอสูง การตัดเส้นใยจะน้อยลงและใช้พลังงานต่ำ เหมาะสำหรับการปรับแต่งกระดาษคุณภาพสูง (เช่น กระดาษเคลือบ กระดาษพิเศษ) หรือการแปรรูปเยื่อกระดาษที่ต้องการการยึดเกาะเส้นใยที่มีความแข็งแรงสูง

III. พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญและหลักการเลือกโรงกลั่น

1. พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลัก

• การปรับปรุงความสม่ำเสมอ: แบ่งออกเป็นความสม่ำเสมอต่ำ (≤8%) ความสม่ำเสมอปานกลาง (8%-15%) และความสม่ำเสมอสูง (≥15%) ความสม่ำเสมอส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการกลั่นและสัณฐานวิทยาของเส้นใย เช่น การกลั่นที่มีความสม่ำเสมอสูงที่เน้นการสั่นพลิ้ว และการกลั่นที่มีความสม่ำเสมอต่ำที่เน้นการตัด
• ช่องว่างดิสก์:พารามิเตอร์สำคัญที่กำหนดความเข้มข้นในการกลั่น ยิ่งช่องว่างเล็ก ความเข้มข้นในการกลั่นก็จะยิ่งสูงขึ้น จำเป็นต้องปรับแบบไดนามิกตามความต้องการของประเภทกระดาษและลักษณะของเยื่อกระดาษ (โดยปกติจะควบคุมที่ 0.1-1.0 มม.)
• รูปร่างฟันดิสก์และความกว้างของฟัน:รูปร่างของฟันมีผลต่อวิธีการรับแรงดึงของเส้นใย (รูปร่างของฟันแบบเฉือนเหมาะสำหรับการตัด ส่วนรูปร่างของฟันแบบนวดเหมาะสำหรับการสั่นพลิ้ว) ความกว้างของฟันกำหนดพื้นที่สัมผัสของบริเวณบด ซึ่งต้องสอดคล้องกับชนิดของเนื้อเยื่อและเป้าหมายการขัดผิว
• กำลังมอเตอร์และความเร็วในการหมุน:กำลังไฟฟ้าเป็นตัวกำหนดความสามารถในการกลั่น (โดยทั่วไปคือ 55-1000 กิโลวัตต์) และความเร็วรอบมีผลต่อความเร็วเชิงเส้นของดิสก์ (โดยทั่วไปคือ 1500-3000 รอบ/นาที) ยิ่งความเร็วเชิงเส้นสูงขึ้น แรงเฉือนก็จะยิ่งมากขึ้น เหมาะสำหรับความต้องการการกลั่นที่มีความเข้มข้นสูง
• ความจุ:เลือกตามขนาดสายการผลิต โดยทั่วไปแล้ว กำลังการผลิตของอุปกรณ์หนึ่งเครื่องจะอยู่ที่ 5-100 ตัน/วัน และสายการผลิตขนาดใหญ่สามารถเลือกใช้แบบหลายหน่วยต่อชุดหรือแบบขนานได้

2. หลักการคัดเลือกหลัก

• ปรับให้เข้ากับข้อกำหนดประเภทกระดาษ:สำหรับกระดาษบรรจุภัณฑ์ที่มีความแข็งแรงสูง ให้เลือกเครื่องกลั่นที่มีความสม่ำเสมอสูงหรือเครื่องกลั่นทรงกรวย สำหรับกระดาษวัฒนธรรมชั้นดี สามารถเลือกเครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์คู่หรือเครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์สามแผ่นได้ สำหรับกระบวนการแปรรูปเยื่อกระดาษเสีย ให้เลือกเครื่องกลั่นทรงกระบอกหรือเครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์ที่ทนทานต่อสิ่งเจือปน
• จับคู่ลักษณะของเยื่อกระดาษ:เยื่อไม้มีเส้นใยยาว ดังนั้นจึงเน้นที่การสั่นพลิ้ว และเครื่องกลั่นที่มีความสม่ำเสมอสูงหรือเครื่องกลั่นทรงกรวยเป็นทางเลือก เยื่อฟางมีเส้นใยสั้น ดังนั้นจึงต้องควบคุมระดับการตัด และเครื่องกลั่นแบบดิสก์ที่มีความสม่ำเสมอต่ำเป็นทางเลือก เยื่อกระดาษเสียมีสิ่งเจือปนจำนวนมาก ดังนั้นจึงควรเลือกใช้อุปกรณ์ที่ป้องกันการอุดตัน
• สมดุลประสิทธิภาพและการใช้พลังงาน:เมื่อรวมกับข้อกำหนดด้านกำลังการผลิตของสายการผลิตแล้ว ควรเลือกอุปกรณ์ที่มีการใช้พลังงานต่อหน่วยต่ำและมีประสิทธิภาพการกลั่นสูง ตัวอย่างเช่น สายการผลิตขนาดใหญ่สามารถใช้เครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์สามแผ่น และสายการผลิตขนาดเล็กและขนาดกลางสามารถใช้เครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์เดียวหรือเครื่องกลั่นแบบแผ่นดิสก์คู่ได้
• พิจารณาความสามารถในการปรับตัวอย่างชาญฉลาด:โรงกลั่นสมัยใหม่ส่วนใหญ่ติดตั้งระบบควบคุม PLC ซึ่งสามารถตรวจสอบกระบวนการกลั่นแบบเรียลไทม์ (เช่น ความยาวของเส้นใย ความสม่ำเสมอของเยื่อกระดาษ สถานะการสึกหรอของแผ่นดิสก์) และระบบควบคุมแบบปิดอัตโนมัติ เมื่อเลือกใช้ จำเป็นต้องผสานรวมระดับความชาญฉลาดของสายการผลิตเข้าด้วยกัน และให้ความสำคัญกับอุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายและบำรุงรักษาได้ง่าย

IV. แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีของโรงกลั่น

ด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษไปสู่ ​​“เทคโนโลยีโรงกลั่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม คาร์บอนต่ำ ประสิทธิภาพสูง และคุณภาพสูง” เทคโนโลยีโรงกลั่นนำเสนอทิศทางการพัฒนาที่สำคัญ 3 ประการ:

• การอัพเกรดอัจฉริยะ:บูรณาการเซ็นเซอร์ อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง และเทคโนโลยี AI เพื่อให้สามารถติดตามกระบวนการกลั่นแบบเรียลไทม์และควบคุมวงจรปิดอัตโนมัติ ช่วยเพิ่มความแม่นยำและเสถียรภาพในการกลั่น
• การปรับปรุงการประหยัดพลังงาน:ออกแบบโครงสร้างดิสก์ให้เหมาะสมที่สุด (เช่น รูปทรงฟันแบบไบโอนิค) ใช้มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงและเทคโนโลยีควบคุมความเร็วในการแปลงความถี่ เพื่อลดการใช้พลังงานในการกลั่นแบบยูนิต เครื่องกลั่นแบบใหม่บางรุ่นช่วยลดการใช้พลังงานลง 15%-30% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบดั้งเดิม
• การบูรณาการแบบมัลติฟังก์ชั่น:พัฒนาอุปกรณ์แบบบูรณาการ “การกลั่น – การคัดกรอง – การทำให้บริสุทธิ์” เพื่อลดขั้นตอนการผลิตและพื้นที่วางอุปกรณ์ มุ่งเน้นความต้องการกระดาษพิเศษ พัฒนาเครื่องกลั่นพิเศษ (เช่น เครื่องกลั่นเส้นใยละเอียดพิเศษ เครื่องกลั่นเยื่อชีวกลศาสตร์พิเศษ) เพื่อขยายสถานการณ์การใช้งาน

ในฐานะ “ผู้กำหนดทิศทางหลัก” ของการผลิตกระดาษ ระดับทางเทคนิคของโรงกลั่นจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพของกระดาษ ประสิทธิภาพการผลิต และประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม ในอุตสาหกรรมกระดาษ การมุ่งมั่นพัฒนาคุณภาพสูง การเลือกประเภทโรงกลั่นที่เหมาะสม การปรับพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญให้เหมาะสม และการติดตามแนวโน้มการพัฒนาด้านสติปัญญาและการอนุรักษ์พลังงาน จะกลายเป็นหลักประกันสำคัญสำหรับองค์กรต่างๆ ที่จะยกระดับความสามารถในการแข่งขันหลักของตน