«Пеллюлоза – қағаз жасау – өңдеу» бүкіл қағаз жасау процесінде тазартқыш талшықтың өнімділігі мен қағаз сапасын анықтайтын негізгі жабдық болып табылады. Физикалық, химиялық немесе аралас механикалық және химиялық әсерлер арқылы ол бастапқы борпылдақ талшықтарды күшті байланыстыру күшін қалыптастыруға мүмкіндік беретін және ақырында қағазға беріктік, біркелкі және сия сіңіргіштігі сияқты негізгі өнімділікпен қамтамасыз ететін целлюлоза талшықтарын кесіп, фибрилляциялайды, 帚化 (фибрилляция) және тазартады. Дәстүрлі тас диірмендерден қазіргі заманғы интеллектуалды жабдыққа дейін, тазартушылардың технологиялық итерациясы әрқашан «жоғары тиімділік, дәлдік және энергияны үнемдеу» үш негізгі қағидатына негізделіп, қағаз өндірісін жаңартудың маңызды тірегі болды.

I. Тазартқыштардың негізгі функциялары және жұмыс істеу принципі

Тазартқыштың негізгі миссиясы «талшық морфологиясын оңтайландыру» болып табылады және оның жұмыс принципін «механикалық әсердегі талшықты модификациялау» ретінде қорытындылауға болады:

• Негізгі принцип: Целлюлоза тазартқыш дискілерінің (немесе орамдарының) арасынан өткенде, ол кесу, экструзия және илеу сияқты аралас механикалық күштерге ұшырайды. Талшық жасушаларының қабырғалары микрофибрилдерді қалыптастыру үшін жыртылады, ал бетінде тығыз фибрилляциялық құрылым пайда болады. Сонымен қатар, шамадан тыс ұзын талшықтар тиісті түрде кесіледі, бұл талшық ұзындығының таралуын қағаз жасау талаптарына сәйкес етеді.
• Негізгі функциялар: Біріншіден, қағаздың жеткілікті созылу күші, жыртылу күші және жарылу күші болуы үшін талшықты байланыстыру күшін жақсартыңыз; екіншіден, қағаздың біркелкілігі мен тегістігін қамтамасыз ету үшін талшықтардың тоғысуының біркелкілігін арттыру; үшіншіден, басып шығару мүмкіндігін жақсарту үшін жұқа талшықтарды қажет ететін мәдени қағаз және қаттылықты арттыру үшін қалың және ұзын талшықтарды қажет ететін орау қағазы сияқты әртүрлі қағаз түрлерінің қажеттіліктеріне бейімделу.

II. Мұнай өңдеушілердің негізгі түрлері және техникалық сипаттамалары

Құрылымдық дизайнға, жұмыс әдісіне және қолдану сценарийлеріне сәйкес қағаз өндіру өнеркәсібіндегі жалпы өңдеушілер негізінен әрқайсысының өзіндік техникалық бағыты мен қолдану аясы бар келесі төрт санатқа бөлінеді:

1. Дискіні тазартқыш

• Құрылымдық сипаттамалар: Тұрақты диск (стационарлық диск) және айналмалы дискіден (айналатын диск) тұрады. Диск беті әртүрлі тіс пішіндерінің тегістеу аймақтарымен бөлінген (мысалы, тісті, трапеция тәрізді, спираль) және тазарту қарқындылығы диск аралығын реттеу арқылы басқарылады.
• Техникалық артықшылықтар: Жоғары тазарту тиімділігі, талшықты біркелкі модификациялау. Ол әртүрлі целлюлозаларға (ағаш целлюлозасы, сабан целлюлозасы, макулатура целлюлозасы) диск тіс пішіндерін ауыстыру арқылы бейімделе алады, бұл оны мәдени қағазды, орау қағазын, дәретхана қағазын және басқа қағаз түрлерін қамтитын ең көп қолданылатын тазарту жабдығына айналдырады.
• Ішкі түрлер: Бір дискті тазартқыш (дискінің бір жағында әрекет етеді), қос дискілі тазартқыш (дисктің екі жағында бір уақытта әрекет етеді), үш дискті тазартқыш (ортаңғы стационарлық диск + екі бүйірлік айналмалы дискілер, жоғары тиімділік).

2. Конустық тазартқыш

• Құрылымдық сипаттамалар: Конустық статор мен ротордың тіркесімін қабылдайды. Целлюлоза үздіксіз кесу мен экструзияға ұшыраған конустық саңылау бойымен спиральды түрде жылжиды. Тазарту қарқындылығын конустық аралықты реттеу арқылы дәл бақылауға болады.
• Техникалық артықшылықтар: Талшықты аз кесу, жақсы фибрилляция әсері, талшық ұзындығын жоғары ұстауды қажет ететін қағаз түрлеріне жарамды (мысалы, крафт қағазы, лайнер тақтасы). Ол сондай-ақ қатты операциялық тұрақтылыққа және төмен энергия тұтынуға ие, әдетте макулатураны қайта өңдеу немесе жоғары сортты целлюлозаны жұқа өңдеу үшін қолданылады.

3. Цилиндрлік тазартқыш

• Құрылымдық сипаттамалар: Цилиндрлік тегістеу орамынан және доға тәрізді тегістеу тақтасынан тұрады. Тегістеу орамының беті көлденең немесе спиральды тегістеу тістерімен жабдықталған. Ұнтақтау орамының айналуы целлюлоза ағынын басқарады және тазарту процесін аяқтайды.
• Техникалық артықшылықтар: Целлюлозадағы қоспаларға (құм түйіршіктері, пластик сынықтары сияқты) жоғары төзімділік, бітелу оңай емес. Макулатура целлюлозасын өрескел ұнтақтау немесе сабан целлюлозасы сияқты дөрекі талшықты шикізатты алдын ала өңдеу үшін қолайлы, көбінесе целлюлоза өндірісінің алдыңғы жағын тазарту процесінде қолданылады.

4. Жоғары консистентті тазартқыш

• Құрылымдық сипаттамалар: Жоғары консистенциялы целлюлоза орталары үшін қолайлы (15%-40%). Ұнтақтау аймағына целлюлозаның біркелкі енуін қамтамасыз ету үшін арнайы беру құрылғысын (мысалы, бұрандалы фидер) пайдаланады. Диск тісінің пішіні талшықты илеу әсерін күшейту үшін негізінен кең тісті және үлкен аралық дизайн болып табылады.
• Техникалық артықшылықтар: Жоғары талшықты фибрилляция дәрежесі, күшті байланыстыру күші, қағаздың беріктігін айтарлықтай жақсартады. Консистенциясы жоғары орталарда талшықты кесу аз және энергияны тұтыну төмен. Ол жоғары сапалы қағаз түрлерін (мысалы, қапталған қағаз, арнайы қағаз) жақсы тазартуға немесе жоғары беріктікте талшықты байланыстыруды қажет ететін целлюлозаны өңдеуге жарамды.

III. Мұнай өңдеушілерді таңдаудың негізгі техникалық параметрлері және принциптері

1. Негізгі техникалық параметрлер

• Тазарту консистенциясы: Консистенциясы төмен (≤8%), орташа консистенциясы (8%-15%) және жоғары консистенциясы (≥15%) болып бөлінеді. Жүйелілік тазарту тиімділігіне және талшық морфологиясына тікелей әсер етеді, мысалы, фибрилляцияға бағытталған жоғары консистентті тазарту және кесуге бағытталған төмен консистентті тазарту.
• Диск аралығы: Тазалау қарқындылығын анықтайтын негізгі параметр. Алшақтық неғұрлым аз болса, тазарту қарқындылығы соғұрлым жоғары болады. Оны қағаз түріне қойылатын талаптарға және целлюлоза сипаттамаларына сәйкес динамикалық түрде реттеу қажет (әдетте 0,1-1,0 мм бақыланады).
• Диск тісінің пішіні және тіс ені: Тістің пішіні талшықтардың кернеуіне әсер етеді (кесу түріндегі тіс пішіні кесуге жарамды, илеу түріндегі тіс пішіні фибрилляцияға қолайлы). Тіс ені ұнтақтау аймағының жанасу аймағын анықтайды, ол целлюлоза түрі мен тазарту мақсатына сәйкес келуі керек.
• Қозғалтқыштың қуаты және айналу жылдамдығы: Қуат тазарту қуатын анықтайды (әдетте 55-1000 кВт), ал айналу жылдамдығы дискінің сызықтық жылдамдығына әсер етеді (әдетте 1500-3000р/мин). Жоғары сызықтық жылдамдық жоғары қарқынды өңдеу қажеттіліктеріне сай келетін күшті кесу күшін білдіреді.
• Сыйымдылығы: Өндіріс желісінің масштабына сәйкес таңдалады. Бір жабдықтың өнімділігі әдетте 5-100т/т құрайды, ал ауқымды өндірістік желілер көп блокты сериялы немесе параллель конфигурацияны қабылдай алады.

2. Негізгі таңдау принциптері

• Қағаз түріне қойылатын талаптарға бейімделу: Жоғары берік орау қағазы үшін басымдық жоғары консистентті тазартқыштарға немесе конустық тазартқыштарға беріледі; жұқа мәдени қағаз үшін екі дискілі тазартқыштар немесе үш дискілі тазартқыштар таңдалуы мүмкін; макулатура целлюлозасын өңдеу үшін цилиндрлік тазартқыштар немесе қоспаларға төзімді дискілік тазартқыштар қолайлы.
• Целлюлозаның сипаттамаларын сәйкестендіріңіз: Ағаш целлюлозасының ұзын талшықтары бар, сондықтан фибрилляцияға назар аударыңыз және жоғары консистентті тазартқыштар немесе конустық тазартқыштар міндетті емес; сабан целлюлозасының қысқа талшықтары бар, сондықтан кесу дәрежесін бақылау қажет, ал консистенциясы төмен дискі тазартқыштар міндетті емес; макулатурада көптеген қоспалар бар, сондықтан бітелуге төзімді жабдықты таңдау керек.
• Тиімділік пен энергияны тұтынуды теңестіру: Өндіріс желісінің қуаттылығына қойылатын талаптармен біріктірілген, бірлік энергияны аз тұтыну және жоғары өңдеу тиімділігі бар жабдықты таңдаңыз. Мысалы, ауқымды өндіріс желілерінде үш дискілі тазартқыштар, ал шағын және орта өндірістік желілерде бір дискілі тазартқыштар немесе екі дискілі тазартқыштар қолданылуы мүмкін.
• Зияткерлік бейімделуді қарастырыңыз: Қазіргі заманғы тазартқыштар негізінен тазарту процесін нақты уақыт режимінде бақылауды (талшық ұзындығы, массаның консистенциясы, дискінің тозу күйі) және автоматты тұйық циклді басқаруды жүзеге асыра алатын PLC басқару жүйелерімен жабдықталған. Таңдау кезінде өндіріс желісінің интеллект деңгейін біріктіріп, желіге қосылуға болатын және техникалық қызмет көрсету оңай жабдыққа басымдық беру керек.

IV. Мұнай өңдеушілердің технологиялық даму тенденциялары

Қағаз жасау өнеркәсібін «жасыл төмен көміртекті, жоғары тиімді интеллект және жоғары сапаға» айналдыру арқылы тазарту технологиясы дамудың үш негізгі бағытын ұсынады:

• Интеллектуалды жаңарту: Өңдеу процесін нақты уақыт режимінде бақылауды және өңдеу дәлдігі мен тұрақтылығын арттыра отырып, автоматты тұйық циклды басқаруды жүзеге асыру үшін сенсорларды, заттар интернетін және AI технологиясын біріктіріңіз.
• Энергия үнемдеуді жақсарту: Диск құрылымының дизайнын оңтайландырыңыз (мысалы, бионикалық тіс пішіні), бірлікті тазартатын энергияны тұтынуды азайту үшін жоғары тиімді қозғалтқыштарды және жиілікті түрлендіру жылдамдығын реттеу технологиясын қолданыңыз. Кейбір жаңа үлгідегі мұнай өңдеушілер дәстүрлі жабдықпен салыстырғанда энергия шығынын 15%-30%-ға азайтады.
• Көп функциялы интеграция: Өндірістік процестерді және жабдықтың едендік кеңістігін қысқарту үшін интеграцияланған «тазалау – сүзгілеу – тазарту» жабдықтарын әзірлеу; мақсатты арнайы қағаз қажеттіліктерін, қолдану сценарийлерін кеңейту үшін арнайы тазартқыштарды (мысалы, ультра жұқа талшықты тазартқыштар, биомеханикалық целлюлозаны арнайы тазартқыштар) әзірлеу.

Қағаз жасау өндірісінің «негізгі пішіндеушісі» ретінде тазартушылардың техникалық деңгейі қағаздың сапасына, өндіріс тиімділігіне және қоршаған ортаға пайдасына тікелей байланысты. Қағаз жасау өнеркәсібінің жоғары сапалы дамуды көздейтін контекстінде тазартқыштардың қолайлы түрлерін таңдау, негізгі техникалық параметрлерді оңтайландыру, интеллект пен энергияны үнемдеудің даму тенденцияларын ұстану кәсіпорындардың негізгі бәсекеге қабілеттілігін арттырудың маңызды кепілі болады.