2023年12月31日发(作者：)
专 题special磨片是磨浆机的核心元件，作为专业磨片及磨浆系统供应商，南通华严磨片有限公司专注磨片研发30余年，首席专家蒋小军先生在研讨会上作了《原料多样化态势下的磨浆机选型和磨片优化方法》的精彩演讲。他向大家介绍了磨浆和打浆常见痛点问题以及磨浆装备的发展历程，他表示，作为磨浆机的重要部件，可以通过优化和精选磨片对磨浆机进行优化，从而提高磨浆能效和磨浆质量。原料多样化态势下的磨浆机选型和磨片优化方法⊙
蒋小军蒋小军 先生南通华严磨片有限公司磨片研究中心首席专家、产品经理，高级工程师，中国造纸学会特种纸专业委员会常务理事；主要从事磨浆机理的研究和磨片设计、研发及应用指导。带领团队自主设计研发新型磨片替代进口磨片，先后指导数百条制浆造纸生产线优化磨片和磨浆工艺，为高校、科研院所和工厂作磨浆专题讲座近百场，发表论文数十篇，获授权国家发明专利和实用新型专利十多项。64第42卷第21期 2021年11月Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
special随着禁废令逐步实施并最终落地，我国造纸原料结构发生了非常大的变化[1]。目前,制浆造纸纤维原料供应紧张，国内废纸和木浆价格大涨，面对日益趋紧的原料缺口，造纸企业也开始从原料端布局，秸秆、杂木、旧木材、化纤、湿强废纸等新兴纸浆原料以迅猛态势拓展。无论是化学制浆、高得率制浆，抑或生物制浆，因为新态势下造纸原料更为多样化，给磨浆（打浆）工段带来了很多困扰。本文通过对磨浆装备和磨片发展的阐述，结合常见的磨浆机堵浆、粗纤维束含量高、打浆度低、短纤维湿重低、长纤维难以切断、湿强废纸难以分解等痛点话题，分析现有磨（打）浆理论的片面性，提出科学理性选择磨浆机和磨片优化的方法。 专 题方式有很大改进，圆柱形磨片直径较小、线速度低，有效降低了空载功率，但是磨片制作成本较高。十九世纪，英国人Jordan发明了小锥度磨浆机，把动刀辊与底刀由水平式变成倾斜式。其后，革新家改变了刀片的斜度，出现了大锥度Claflin型磨浆机和中锥度Conflo型磨浆机。目前锥形磨浆机主要是中锥度Conflo型磨浆机，线速度和空载功率也较低，磨片成本较高。1920年，一台原本用于磨碎粮食的圆盘磨机作了湿磨改进，创新性地用于了纸浆纤维制备。1930年左右，欧美造纸设备供应商逐渐开始普及单圆盘磨(Disc Refiner)。圆盘磨机与圆柱磨和锥磨最关键区别就是磨片结构的差异，刀盘是垂直的圆盘型，磨片制作简单，齿型设计灵活，操作维护方便。此后的数十年内，开发很多型号的单盘磨浆机和低浓双圆盘磨浆机（Double Disc Refiner），甚至某设备供应商曾经推出过具有多磨区的多圆盘磨浆机（Multi Disc Refiner），未得到推广。低浓双盘磨因为有双磨区，效率高于单磨区的单盘磨，在全球造纸工厂得到最快速地推广和最普遍地表1 磨浆（打浆）设备1 磨浆装备和磨片发展1.1磨浆装备和磨片发展历程中国人发明的造纸术传遍全球，集千百年人类之智慧使打浆技术和装备得到较快发展。近年富阳泗洲和江西华林两处造纸作坊遗址的发掘和研究表明，不晚于宋代，我国就已经把利用水力驱动的“水碓”应用到造纸作坊的舂捣打浆工段，解放了人力并提高了纸浆制备效率[2]。十二世纪，西班牙开始使用水力捣浆机（以往有文献认为是最早的水力打浆设备）。十七世纪末，荷兰人发明了可间歇分解碎布和打浆的槽式打浆机，在椭圆形槽内安装着水平的飞刀辊和底刀，此后的伏特式（Voith）、尼牙加拉式(Niagara)打浆机的基本结构与它是一样的。为了提高打浆效率，增加刀片与原料纤维的接触面积，并使打浆过程由间歇式改为连续化，人们又发明了圆柱精浆机。其间，具有高粗糙度和高孔隙率的宽齿玄武岩石刀常被用于高打浆度黏状浆的处理，窄齿钢刀常被用于对纤维的切断。近年，新型圆柱磨浆机开始推广，进刀圆盘磨浆机连续圆柱形运行磨浆机锥形磨浆机运行分类设备分类设备名称用途生产应用间歇槽式打荷兰式实验、中试、小产量间歇打浆运行浆机伏特式Voith Valley实验、中试、小产量间歇打浆实验磨六罐磨Lokro实验、间歇打浆浆机单球磨LampenPFI磨老式圆柱磨新式单圆柱磨新式双圆柱磨Jordan小锥度Claflin大锥度Conflo中锥度双锥式、三锥式锥平式、阶梯式单盘磨浆机 低浓 中浓 高浓双盘磨（三盘磨）双回转磨很少很少无实验、间歇打浆无实验、间歇打浆无早期设备，小产量打浆连续工业生产多被淘汰打浆连续工业生产较少打浆连续工业生产较少打浆连续工业生产多被淘汰打浆连续工业生产较少打浆连续工业生产较多打浆连续工业生产较少打浆连续工业生产很少实验、中试、小产量连续打浆较少实验、中试、小产量连续打浆很少实验、中试、纤维制备连续工业生产较多中试、打浆连续工业生产最多未能推广打浆连续工业生产打浆连续工业生产打浆连续工业生产未能推广较多较多较少China Pulp & Paper IndustryNov., 2021 Vol.42, No.21多盘磨浆机疏解机盘式单区盘式双区锥形、阶梯式65Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
专 题应用。special机（Beater）打浆时英文为Beating，又称叩解，当使用连续磨浆机（Refiner）打浆后，英文为Refining，因为“Refining”在本领域具有双重含义：高浓磨浆（HC Refining）和低浓打浆（LC Refining），所以常常使人们被误导，笔者认为某些文献把“HC Refining”解读成“高浓打浆”是值得商榷的，毕竟高浓状态的纤维不是纸浆悬浮液。打浆的一般定义是利用物理方法处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应纸机生产上要求的特性，并使所生产纸张能达到预期的质量。打浆对纤维的作用主要分为：细胞壁的位移和变形、初生壁和次生壁外层的破除、润胀、细纤维化和切断等。当然这几方面的作用不是截然分开的，而是交错进行的。一个值得注意的现象，多年前，有大量的研究文献和生产实践案例中描述，中浓磨浆（MC Refining）较之于低浓磨浆（LC Refining），具有成浆帚化率明显从“盘磨机增浓打浆的研究”[5]到中提高等很多优势[4]。浓打浆技术推广，再到单盘中浓磨浆机的推广，至今已30年左右时间，实际在打浆工段服役的为何很少，仅剩为数不多的单盘中浓磨浆机未退役，也仅是在高得率制浆流程中，用作高浓磨浆后工段的补偿而已。四川某厂使用标称的“中浓磨浆机”打浆生产竹浆卫生纸，成纸表面粗糙、拉力低。南通华严磨片研究中心技术服务过程中优选了Broom finTM扫帚鳍磨片，同时提出降低打浆浓度运行，当降低到6%以下浓度时，成纸外观、柔软度和拉力得到大幅度改善。在不同打浆工况条件下，优选合适的打浆方式、磨片齿型和材质是关键因素(见表2)。