废纸脱墨

废纸脱墨

15电子龙利婷

2015141035

摘要：废纸回收利用是当今制浆造纸的热门话题，而废纸脱墨是废纸回收的关键，该文主要阐述了废纸回收的重要意义，介绍了脱墨剂的基本组成及废纸脱墨技术，废纸脱墨的发展前景和方向趋势，再简述自己对于这个技术的看法以及老师上课给我的启发。

关键词：废纸回收意义脱墨脱墨剂脱墨技术回收利用发展启发

一、前言

现代造纸工业已是继世界电信制造业和汽车制造业之后的第三大加工业。纸和纸板不仅是生活资料,更重要的是生产资料,纸和纸板的消费水平已成为一个国家现代化水平和文明程度的重要标志之一。近几年来,我国造纸工业发展迅速,废纸利用率也在增加,但国产废纸处理设备从品种、规格及性能上与国外设备相比都有较大的差距,远远满足不了废纸处理大规模生产的工业要求。而国外废纸处理设备技术水平高, 配套能力强，但价格昂贵,使造纸企业投资大幅度提高,运行成本加大,经济效益和市场竞争能力下降,从而制约了废纸利用技术的发展。因此,发展国产废纸处理设备,适应废纸回收利用的需要,将对造纸工业的可持续发展战略起到重要的推动作用①。

二、废纸回收的意义

众所周知，造纸产品的需求与经济发展是密切相关的。现代造纸工业是继世界电信制造业和汽车制造业之后的第三大加工业。中国实施改革开放之后，经济持续快速发展，市场对纸产品的需求也快速增长。据统1999年我国和纸板的为2800万吨，为世界第三大生产国，消费量为3400万吨，为世界第二大消费国。据相关资料预测，2005年和2015年，我国纸和纸板的年需求量将分别达到4500-5000万吨、7500-8000万吨②。与如此巨大需求相矛盾的是在世界范围内资源贫乏问题越来越严，同时造纸行业会产生大量污染源，所以在人们环保意识不断增强的今天，利用废纸作为造纸工业再生资源更显示出其重要的地位及作用。在国外，有人把废纸示出其重要的地位及作用。在国外，有人把废纸称为“城市中的森林”，许多经济发达国家都已立法支持废纸回用技术的开发研究工作并规定了如新闻纸等纸种中的二次纤维的法定含量。

我国是一个木材纤维十分贫乏的国家，森林覆盖率仅为13.92%，而世界的森林平均覆盖率为31%，我国森林面积只占世界森林面积3%，人均森林面积和蓄积量只占世界人均水平的15.2%和11.1%。为此我国大量采用禾草类纤维作为

①

造纸浆原料，污染相当严重，制浆造纸业已成为我国污染源大户。据1997年环保统计报告显示，县及县以上3854家造纸及纸制品厂家排放废水2745亿吨，占全国总排放量的11%，废水中234的量占总量的38%-45%。此外造纸行业产生的含硫废气、臭气以及固体废料如草末、污泥等也对环境造成相当严重的污染，随着国家环保局所进行的污染治理整顿，已有相当一部分企业被勒令停产、关闭.

针对上述情况，提高废纸的回用率即提高二次纤维在造纸原料中的比例，已成为我国造纸工业解决纤维原料困难的一项重要措施。

三、脱墨剂

脱墨剂的基本组成、作用和用量

类别常用化学品用量（对于绝干废

纸%）

主要作用

脱墨助剂表面活性剂复配0.3-1.0 润滑、渗透、乳化、

分散、起泡、洗净

碱类氢氧化钠

亚硫酸钠

碳酸钠

1-4

1.5-3.0

5

皂化洗涤

硅酸钠3号硅酸钠2-5 缓冲、洗涤、分散、

漂白剂过氧化钠

次氯酸钠根据成品白度的

需求，常用1%

漂白、提高脱墨浆

料白度

螯合剂多聚磷酸盐

EDTA 消除金属离子杂

质

从上表可以看出脱墨剂的主要组分为表面活性剂，这也是研究的关键。从相关的资料了解到，目前日本多采用脂肪酸、脂肪酸衍生物、高级醇及与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷嵌段聚合，且多为单组分。而美国则多为非离子与阴表面活性剂复配在一起。在脱墨技术上，各国都在推广中性脱墨，这样可降低化学品的耗量，对控制、滤水、纸浆强度、漂白率以及筛渣率均有好处。目前，国内脱墨剂的研究单位不少，生产厂家也较多，但都是由一些通用的表面活性剂且多为阴离子表面活性剂采用复配的方式组成，档次低、加量大且效果差，尤其不能适应浮选的要求。我国引进的大型浮选脱墨生产线所用脱墨剂大多还是进口的，所以开发高档浮选脱墨剂如：脱高档彩印纸、彩色涂布纸、办公用纸等是我们今后研究的方向。根据我们所进行的相关试验证明，以高级醇和油脂的环氧乙烷、环氧丙烷嵌段共聚物为主的非离子表面活性剂复配品脱墨效果相当不错，经南京林业大学所进行的对比实验表明，我院研制的脱墨剂，其脱墨效果已接近进口产品③。

四、废纸脱墨技术

油墨粒子的去除是废纸利用的关键之一传统的方法有两类:一类是采用浮选法、洗涤法或者浮选洗涤相结合的方法除去,另一类是通过筛选和离心净化的方式除去。它们的作用原理各不相同。浮选法是利用润湿性不同来分离,对粒径为10～100微米的油墨粒子去除效果最佳。洗涤法是用水洗使杂质通过孔道而除去,

能有效地去除粒径小于10微米的油墨粒子。筛选是通过粒子的大小和挺度不同来分离杂质。离心净化则主要是根据比重的不同来分离。

1 洗涤法

在洗涤法中,最主要的就是通过水力碎浆机及废纸脱墨剂的应用,进行乳化、溶解和分散油墨,尽可能地使油墨粒子减小至10μm以下,产生最佳的洗涤效果。

2 浮选法

在浮选法中,废纸经过水力碎浆机的碎浆后,通过废纸脱墨剂的作用,使剥离的油

墨适当凝聚,即油墨粒子尽可能处于10μm～100μm的范围内,使之吸附于浮选器产生的泡沫上然后除去。同时,也要尽可能使剥离的油墨不再附着于纤维,而且不让纸浆附着在汽泡上。

3 浮选洗涤法

在浮选洗涤法中,废纸经过水力碎浆机碎浆后,在废纸脱墨剂的作用下,浮选出较

大的油墨粒子(10μm～100μm ),洗涤掉较小的油墨粒子(<10μm ),从而达到除去油墨的目的。传统的脱墨工艺流程都是在碱性条件下运行的,随着水性油墨的产生及废纸原料中碱溶性枷旨的增多,给脱墨带来了极大的困难。尽管可采用多次洗涤的方法加以除去,但大量的洗涤废水又使废水回收的工作大大增加,为了解决这一问题,目前已出现新的方法。

4 蒸汽爆破法

BC(Black Clawson)和R ecoupe回收技术开发公司已开发应用了一种废纸蒸汽爆破法制浆的技术,适用于废报纸,混合办公废纸和旧纸箱等废纸。该工艺是采用一个同轴给料器,通过往复式缸体将废纸压成塞状，然后连后进入高压蒸汽室.蒸汽室中的螺旋输送装置再将料塞送入高温空气压缩区。物料在蒸汽室中的停留时间是可变的。废纸料塞通过蒸室后,在螺旋输送机和放料阀的作用下,瞬间减压,产生爆破,使纸解离成纤维,同时将油墨分散。该法的主要优点在于可将油墨粒于分散成便于洗涤除去的微小颗粒,且纤维解离时,可不加或少加化学品。此外,它还能解决石蜡、松香、胶粘剂、热熔初等难以除去以及激光、静电复印等油墨难以分散等问题。这种方法作为整个废纸回收脱墨系统中的一部分,与净化、筛选、洗涤等设备,可用以前无法处理的废纸有效地生产纸浆。它在成本效率、环境保护,以及对废纸的广泛适应性上有独到之处,但经蒸汽处理后,成纸的白度和物理强度有所下降。

5超声波法

超声波法适用于含有高光泽聚合物油墨的纸和纸板,如杂志封面、广告、宣传册等。该法的原理是将废纸浆稀悬浮液通过振鸣式超声波发生器,利用超声波的空化作用产生极强的冲击波,在液体中引起周期性的压缩与膨胀,使油墨与纤维分开;此时的油墨粒子的粒径约为10μm ,然后通过旋液分离器分离出油墨粒子。不同频率的超声波疏解和分裂不同尺寸范围的油墨粒子,一般有效的频率范围

为20～60kHz。超声波处理的特点是对过程温度不敏感,减少添加脱墨化学品，此外,超声波处理产生了细纤维化作用,改善了纸浆的机械性能和物理强度。

6 化学絮聚法

化学絮聚法虽然也是化学处理结合机械作用而使油墨与纤维分离,但与传统方法不同的是,它不是碎解、分散油墨,使其尺寸变小,而是将油墨颗粒聚集起来, 形成较大的团状物,增大其尺寸和比重,然后通过离心清洗结合筛选的方法除去。在疏解分离纤维时,加入约1%(对纤维量)的附集剂——种分散于水中的碳氢油,使被剥离的油墨聚集成粒径为1毫米至1厘米的团状物。团状物中,起纽带作