"पल्पिंग - पेपरमेकिंग - फिनिशिंग" की संपूर्ण पेपरमेकिंग प्रक्रिया में, रिफाइनर एक प्रमुख उपकरण है जो फाइबर के प्रदर्शन और कागज़ की गुणवत्ता को निर्धारित करता है। भौतिक, रासायनिक, या संयुक्त यांत्रिक और रासायनिक क्रियाओं के माध्यम से, यह पल्प फाइबर को काटता, तंतुमय करता, तंतुमयीकरण करता और परिष्कृत करता है, जिससे मूल रूप से ढीले फाइबर अधिक मज़बूत बंधन बल बनाते हैं, और अंततः कागज़ को मज़बूती, एकरूपता और स्याही अवशोषण क्षमता जैसे मुख्य प्रदर्शन प्रदान करते हैं। पारंपरिक पत्थर मिलों से लेकर आधुनिक बुद्धिमान उपकरणों तक, रिफाइनरों की तकनीकी पुनरावृत्ति हमेशा "उच्च दक्षता, परिशुद्धता और ऊर्जा संरक्षण" के तीन मुख्य सिद्धांतों पर केंद्रित रही है, जो कागज़ निर्माण उद्योग के उन्नयन के लिए एक महत्वपूर्ण आधार बन गया है।

I. रिफाइनर के मुख्य कार्य और कार्य सिद्धांत

रिफाइनर का मुख्य मिशन "फाइबर आकारिकी को अनुकूलित करना" है, और इसके कार्य सिद्धांत को "यांत्रिक क्रिया के तहत फाइबर संशोधन" के रूप में संक्षेपित किया जा सकता है:

• बुनियादी सिद्धांतजब लुगदी रिफाइनर की डिस्क (या रोल) के बीच से गुज़रती है, तो उस पर कतरनी, निष्कासन और सानना जैसे संयुक्त यांत्रिक बल लगते हैं। रेशे की कोशिका भित्तियाँ फटकर सूक्ष्म तंतु बनाती हैं, और सतह पर एक सघन तंतुमय संरचना बनती है। साथ ही, अत्यधिक लंबे रेशों को उचित रूप से काटा जाता है, जिससे रेशों की लंबाई का वितरण कागज़ बनाने की आवश्यकताओं के अनुरूप हो जाता है।
• मूलभूत प्रकार्यसबसे पहले, कागज को पर्याप्त तन्य शक्ति, फाड़ने की शक्ति और फटने की शक्ति देने के लिए फाइबर बंधन बल में सुधार करें; दूसरा, कागज की एकरूपता और सपाटता सुनिश्चित करने के लिए फाइबर इंटरविविंग की एकरूपता बढ़ाएं; तीसरा, विभिन्न कागज प्रकारों की जरूरतों के अनुकूल बनें, जैसे कि सांस्कृतिक कागज को मुद्रण क्षमता में सुधार करने के लिए ठीक फाइबर की आवश्यकता होती है, और पैकेजिंग पेपर को कठोरता बढ़ाने के लिए मोटे और लंबे फाइबर की आवश्यकता होती है।

II. रिफाइनर के मुख्य प्रकार और तकनीकी विशेषताएँ

संरचनात्मक डिजाइन, कार्य पद्धति और अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुसार, कागज निर्माण उद्योग में आम रिफाइनर मुख्य रूप से निम्नलिखित चार श्रेणियों में विभाजित हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना तकनीकी फोकस और अनुप्रयोग का दायरा है:

1. डिस्क रिफाइनर

• संरचनात्मक विशेषताएँएक स्थिर डिस्क (स्थिर डिस्क) और एक घूर्णनशील डिस्क (घूर्णनशील डिस्क) से बनी डिस्क। डिस्क की सतह पर विभिन्न दाँतेदार आकृतियों (जैसे दाँतेदार, समलम्बाकार, सर्पिल) के पीसने वाले क्षेत्र होते हैं, और शोधन की तीव्रता को डिस्क अंतराल को समायोजित करके नियंत्रित किया जाता है।
• तकनीकी लाभउच्च शोधन क्षमता, एकसमान रेशा संशोधन। यह डिस्क-दांतेदार आकृतियों को बदलकर विभिन्न प्रकार के पल्प (लकड़ी का गूदा, पुआल का गूदा, बेकार कागज का गूदा) के अनुकूल हो सकता है, जिससे यह कल्चरल पेपर, पैकेजिंग पेपर, टॉयलेट पेपर और अन्य प्रकार के कागज़ों को कवर करने वाला सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला शोधन उपकरण बन जाता है।
• उप प्रकार: एकल-डिस्क रिफाइनर (डिस्क के एक तरफ कार्य करने वाला), डबल-डिस्क रिफाइनर (डिस्क के दोनों तरफ एक साथ कार्य करने वाला), ट्रिपल-डिस्क रिफाइनर (मध्य स्थिर डिस्क + दो तरफ घूमने वाली डिस्क, उच्च दक्षता)।

2. शंक्वाकार रिफाइनर

• संरचनात्मक विशेषताएँ: शंक्वाकार स्टेटर और रोटर के संयोजन को अपनाता है। पल्प शंक्वाकार अंतराल के साथ सर्पिल रूप से आगे बढ़ता है, निरंतर अपरूपण और निष्कासन के अधीन। शंक्वाकार अंतराल को समायोजित करके शोधन की तीव्रता को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।
• तकनीकी लाभ: कम रेशे काटने की क्षमता, अच्छा फ़िब्रिलेशन प्रभाव, उच्च रेशे लंबाई प्रतिधारण की आवश्यकता वाले कागज़ प्रकारों (जैसे क्राफ्ट पेपर, लाइनरबोर्ड) के लिए उपयुक्त। इसमें मज़बूत परिचालन स्थिरता और कम ऊर्जा खपत भी है, जिसका उपयोग आमतौर पर बेकार कागज़ के गूदे के द्वितीयक शोधन या उच्च-श्रेणी के गूदे के बारीक प्रसंस्करण के लिए किया जाता है।

3. बेलनाकार रिफाइनर

• संरचनात्मक विशेषताएँ: एक बेलनाकार ग्राइंडिंग रोल और एक चापाकार ग्राइंडिंग प्लेट से बना। ग्राइंडिंग रोल की सतह अनुप्रस्थ या सर्पिल ग्राइंडिंग दांतों से सुसज्जित होती है। ग्राइंडिंग रोल का घूर्णन पल्प प्रवाह को संचालित करता है और शोधन प्रक्रिया को पूरा करता है।
• तकनीकी लाभ: लुगदी में अशुद्धियों (जैसे रेत के कण, प्लास्टिक के टुकड़े) के प्रति उच्च सहनशीलता, आसानी से अवरुद्ध नहीं होती। बेकार कागज़ के गूदे की खुरदुरी पीसने या पुआल के गूदे जैसे मोटे रेशेदार कच्चे माल के पूर्व-उपचार के लिए उपयुक्त, अक्सर लुगदी उत्पादन लाइनों की फ्रंट-एंड रिफाइनिंग प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है।

4. उच्च-संगतता रिफाइनर

• संरचनात्मक विशेषताएँउच्च-स्थिरता वाले पल्प वातावरण (15%-40%) के लिए उपयुक्त। यह पीसने वाले क्षेत्र में पल्प के एकसमान प्रवेश को सुनिश्चित करने के लिए एक विशेष फीडिंग उपकरण (जैसे स्क्रू फीडर) का उपयोग करता है। डिस्क टूथ का आकार ज़्यादातर चौड़े दांतों वाला और बड़े अंतराल वाला डिज़ाइन होता है जिससे फाइबर गूंधने का प्रभाव बढ़ता है।
• तकनीकी लाभ: उच्च फाइबर फ़िब्रिलेशन डिग्री, मज़बूत बॉन्डिंग बल, जो कागज़ की मज़बूती में काफ़ी सुधार कर सकता है। उच्च-संगति वाले वातावरण में, फाइबर कटिंग कम होती है और ऊर्जा की खपत कम होती है। यह उच्च-श्रेणी के कागज़ प्रकारों (जैसे लेपित कागज़, विशेष कागज़) के बारीक शोधन या उच्च-शक्ति फाइबर बॉन्डिंग की आवश्यकता वाले लुगदी प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है।

III. रिफाइनरों के प्रमुख तकनीकी पैरामीटर और चयन सिद्धांत

1. मुख्य तकनीकी पैरामीटर

• परिशोधन संगतिनिम्न संगति (≤8%), मध्यम संगति (8%-15%), और उच्च संगति (≥15%) में विभाजित। संगति सीधे तौर पर शोधन दक्षता और रेशे की आकृति विज्ञान को प्रभावित करती है, जैसे उच्च-संगति शोधन में फ़ाइब्रिलेशन पर ध्यान केंद्रित करना और निम्न-संगति शोधन में कटिंग पर ध्यान केंद्रित करना।
• डिस्क गैप: शोधन तीव्रता निर्धारित करने वाला एक प्रमुख पैरामीटर। अंतराल जितना छोटा होगा, शोधन तीव्रता उतनी ही अधिक होगी। इसे कागज़ के प्रकार की आवश्यकताओं और लुगदी की विशेषताओं के अनुसार गतिशील रूप से समायोजित करने की आवश्यकता होती है (आमतौर पर 0.1-1.0 मिमी पर नियंत्रित)।
• डिस्क दांत का आकार और दांत की चौड़ाईदाँत का आकार रेशों पर पड़ने वाले दबाव को प्रभावित करता है (कतरनी-प्रकार के दाँत का आकार काटने के लिए उपयुक्त होता है, सानने-प्रकार के दाँत का आकार तंतु-विकृति के लिए उपयुक्त होता है)। दाँत की चौड़ाई पीसने वाले क्षेत्र के संपर्क क्षेत्र को निर्धारित करती है, जिसका लुगदी के प्रकार और शोधन लक्ष्य से मेल खाना आवश्यक है।
• मोटर शक्ति और घूर्णन गति: शक्ति शोधन क्षमता (आमतौर पर 55-1000 किलोवाट) निर्धारित करती है, और घूर्णन गति डिस्क रैखिक गति (आमतौर पर 1500-3000r/मिनट) को प्रभावित करती है। उच्च रैखिक गति का अर्थ है अधिक प्रबल अपरूपण बल, जो उच्च-तीव्रता शोधन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।
• क्षमता: उत्पादन लाइन के पैमाने के अनुसार चयनित। एकल उपकरण की क्षमता आमतौर पर 5-100 टन/दिन होती है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन लाइनें बहु-इकाई श्रृंखला या समानांतर विन्यास को अपना सकती हैं।

2. मुख्य चयन सिद्धांत

• कागज़ के प्रकार की आवश्यकताओं के अनुकूल बनेंउच्च-शक्ति पैकेजिंग पेपर के लिए, उच्च-संगतता रिफाइनर या शंक्वाकार रिफाइनर को प्राथमिकता दी जाती है; उत्तम सांस्कृतिक पेपर के लिए, डबल-डिस्क रिफाइनर या ट्रिपल-डिस्क रिफाइनर का चयन किया जा सकता है; अपशिष्ट पेपर पल्प प्रसंस्करण के लिए, बेलनाकार रिफाइनर या अशुद्धता-प्रतिरोधी डिस्क रिफाइनर को प्राथमिकता दी जाती है।
• माचिस के गूदे की विशेषताएँ: लकड़ी के गूदे में लंबे फाइबर होते हैं, इसलिए फाइब्रिलेशन पर ध्यान केंद्रित करें, और उच्च-संगति रिफाइनर या शंक्वाकार रिफाइनर वैकल्पिक हैं; पुआल के गूदे में छोटे फाइबर होते हैं, इसलिए काटने की डिग्री को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, और कम-संगति डिस्क रिफाइनर वैकल्पिक हैं; अपशिष्ट कागज के गूदे में कई अशुद्धियाँ होती हैं, इसलिए क्लॉगिंग-प्रतिरोधी उपकरण का चयन किया जाना चाहिए।
• दक्षता और ऊर्जा खपत में संतुलनउत्पादन लाइन की क्षमता आवश्यकताओं के साथ, कम ऊर्जा खपत और उच्च शोधन दक्षता वाले उपकरण चुनें। उदाहरण के लिए, बड़े पैमाने की उत्पादन लाइनें ट्रिपल-डिस्क रिफाइनर का उपयोग कर सकती हैं, और छोटी और मध्यम आकार की उत्पादन लाइनें सिंगल-डिस्क रिफाइनर या डबल-डिस्क रिफाइनर का उपयोग कर सकती हैं।
• बुद्धिमान अनुकूलनशीलता पर विचार करेंआधुनिक रिफाइनर अधिकांशतः पीएलसी नियंत्रण प्रणालियों से सुसज्जित होते हैं, जो रिफाइनिंग प्रक्रिया (जैसे फाइबर की लंबाई, पल्प की स्थिरता, डिस्क के घिसाव की स्थिति) की वास्तविक समय निगरानी और स्वचालित क्लोज्ड-लूप नियंत्रण को साकार कर सकते हैं। चयन करते समय, उत्पादन लाइन के बुद्धिमत्ता स्तर को ध्यान में रखना आवश्यक है और ऐसे उपकरणों को प्राथमिकता देना आवश्यक है जिन्हें नेटवर्क किया जा सके और जिनका रखरखाव आसान हो।

IV. रिफाइनरियों के तकनीकी विकास के रुझान

कागज निर्माण उद्योग के "हरित निम्न-कार्बन, उच्च-दक्षता बुद्धिमत्ता और उच्च-गुणवत्ता" की ओर परिवर्तन के साथ, रिफाइनर प्रौद्योगिकी तीन प्रमुख विकास दिशाएँ प्रस्तुत करती है:

• बुद्धिमान उन्नयन: शोधन प्रक्रिया की वास्तविक समय निगरानी और स्वचालित बंद-लूप नियंत्रण को साकार करने के लिए सेंसर, इंटरनेट ऑफ थिंग्स और एआई प्रौद्योगिकी को एकीकृत करना, शोधन परिशुद्धता और स्थिरता में सुधार करना।
• ऊर्जा-बचत में सुधारडिस्क संरचना डिज़ाइन (जैसे बायोनिक दाँत का आकार) को अनुकूलित करें, उच्च-दक्षता वाली मोटरों और आवृत्ति रूपांतरण गति विनियमन तकनीक को अपनाएँ ताकि इकाई शोधन ऊर्जा खपत कम हो सके। कुछ नए प्रकार के रिफाइनर पारंपरिक उपकरणों की तुलना में ऊर्जा खपत को 15%-30% तक कम कर देते हैं।
• बहुक्रियाशील एकीकरणउत्पादन प्रक्रियाओं और उपकरणों के फर्श स्थान को कम करने के लिए एकीकृत "रिफाइनिंग - स्क्रीनिंग - शुद्धिकरण" उपकरण विकसित करना; विशेष कागज की जरूरतों को लक्षित करना, अनुप्रयोग परिदृश्यों का विस्तार करने के लिए विशेष रिफाइनर (जैसे अल्ट्रा-फाइन फाइबर रिफाइनर, बायो-मैकेनिकल पल्प विशेष रिफाइनर) विकसित करना।

कागज़ निर्माण उत्पादन के "मुख्य निर्माता" के रूप में, रिफाइनरों का तकनीकी स्तर सीधे तौर पर कागज़ की गुणवत्ता, उत्पादन क्षमता और पर्यावरणीय लाभों से संबंधित है। कागज़ निर्माण उद्योग के उच्च-गुणवत्तापूर्ण विकास के संदर्भ में, उपयुक्त रिफाइनर प्रकारों का चयन, प्रमुख तकनीकी मापदंडों का अनुकूलन, और बुद्धिमत्ता एवं ऊर्जा संरक्षण के विकास रुझानों के साथ तालमेल बनाए रखना, उद्यमों के लिए अपनी मुख्य प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने की एक महत्वपूर्ण गारंटी बन जाएगा।