再生纤维与废纸脱墨技术
再生纤维与废纸脱墨技术知识汇编
再生纤维与废纸脱墨技术在废纸制浆过程中,制浆的目的是①在最大限度的保持废纸中纤维原有强度的情况下将废纸分散成纤维悬浮液,②并将废纸中的固体污染物如砂、石、金属等重杂质及绳索、破布条、玻璃纸、金属箔、塑料薄膜等体积大的杂质有效分离。
在处理过程中,需要脱墨的废纸中,还需要加入一定量的脱墨剂及化学药品、通汽加热,等,以期达到降纤维与印刷油墨,胶黏物等分离的目的水力碎浆机的碎浆原理:碎浆作用主要是由于转子的机械作用和转子回转时所引起的水力剪切作用,使废纸浆料间相互摩擦,最终达到碎浆目的。
碎浆的另一个任务就是在高浓范围内如何有效地分离油墨,所需的动力取决于油膜的强度和与纤维间的结合强度高浓可达19% 间接中浓可达12% 间接低浓6% 连续高浓碎浆优点:(1)较低的制浆能耗(2)较好的纤维特性(3)较好的纸板性质(4)较高的得率,因为纤维碎片性浆渣较少(5)操作更简便(6)水力碎浆机槽中无浆渣堆积(7)杂质破碎较少,从而可在早期大量除去(8)浆渣处理更简单D形连续式水力碎浆机是圆形槽体的改进优点:(1)有较高的纸浆抽提浓度(4%——6%)(2)浆流湍动大,废纸捆浸入速度快,减少了加工时间,与常规圆形浆槽水力碎浆机相比,生产能力可提高30%以上(3)动力、投资费用均比圆形水力碎浆机省(4)占地面积小圆筒疏解机的碎浆原理:圆筒疏解机也称圆筒连续碎浆机,圆筒疏解机分为高浓疏解区和筛选区两个区,两者以相反的方向转动,高浓区要求占有2/3,而筛选区为1/3。
松散的或去掉包装绳的废纸捆连同水及脱墨剂等化学药品一同被送入碎解区。
圆筒上装有轴向隔板,圆筒转动时,内壁上的隔板重复地把废纸带起再跌落在圆筒的表面上,产生温和的剪切力和摩擦力,使纤维软化而不破坏杂质。
当圆筒的滚动运动作用于浆团之间时,摩擦作用增加,时废纸中的印刷油墨、胶料及胶黏物等物质从纤维上松散开来,由于纤维分离过程中无切断作用,因而减少了杂质被切碎后带来操作上的麻烦。
废纸脱墨技术的最新进展
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重点论述—— — 二次纤维利用技术 泡沫柱上端进行喷淋洗涤, 可以将 泡沫中的纤维洗回浆料中。 ! 洗涤法脱墨 由于洗涤法脱墨纤维损失比较 高, 减少得率损失成了洗涤法的研 究重点。 结合浮选法对油墨的高脱 除效果, 真空洗涤法虽然脱墨效率 较低, 但浆损失率较少, 已逐步被应 用到了生产中。 # " 酶法脱墨 办公废纸脱墨
在浮选槽中设有像空气喷嘴一 样的设备, 以便使空气分散形成细 小气泡, 这种设计可以减少添加在 使操作更加 )*+ 中 的 ),- 的 量 , 灵活, 而且可以提高白度。 降低 ),- 的用量可以提高纤维的得率。 由于洗涤法纤维得率比较低, 减少纤维流失成为了洗涤法研究的 重点。 当用脂肪酸浮选脱墨时, 钙离 子的存在可提高油墨和气泡的结 合, 从而改进水基油墨和调色剂油 墨的脱除效果。 工厂研究表明, 水的 硬度是影响脱墨效率和填料得率的 重要因素。 在浮选脱墨中, 增加表面 ( 提高碱 活性剂用量 和提高 ./ 值 用量并适当降低硅酸盐用量 ) 也可 以提高浮选脱墨效率。 实验室研究 表明, 除了浮选时间外, 影响脱墨效
重点论述—— — 二次纤维利用技术
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废纸脱墨技术的 最新进展
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刘廷志 2 34( 54+6784 9 田胜艳 2 54*+ :8,+6;*+ 9 编译
废纸脱墨技术概述
环境保护
20065年年第第24期期
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废纸脱墨技术概述
祁国平 甘肃省轻工业研究所(730000)
摘要 随着废纸利用率的逐年提高, 废纸脱墨技术的研究日益深入。本文介绍了几种新型废纸 脱墨技术的应用及简单机理。 关键词: 废纸 脱墨 脱墨技术
随着世界性纸和纸板生产的稳定增长, 废纸的 利用率也逐年增加。目前废纸作为二次纤维已成为 一 种 具 有 经 济 意 义 、环 保 意 义 的 造 纸 原 料 。许 多 国 家 如美国、英国、德 国 及 瑞 典 等 都 立 法 支 持 废 纸 回 用 技 术的开发研究工作, 并规定了某些纸种如新闻纸中 二次纤维的法定含量。
因此, 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。
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20065年年第第24期期
面活性剂。经搓磨机搓磨后的油墨粒子的粒径可降 至 20~61μm, 然后再进行浮选。这种装置的 采 用 , 可 大大增加传统脱墨工艺的废纸处理范围。
10 吸附脱墨法 由于静电复印所用的显像剂与传统的印刷所用 的矿油性油墨不同, 它使用的是一种混有碳黑的热 塑性塑胶, 一般为苯乙烯与丙烯酸酯类树酯的共聚 物。这种显像剂具有水不溶性而又对碱不起皂化作 用, 利用传统的脱墨方法并不能起到好的脱墨效果。 Quick 和 Hodgson 针 对 显 像 剂 的 高 温 软 化 特 性 以 及 在一种有机溶剂中的可溶解性, 提出了吸附脱墨法。 即首先对离解后的浆 (离解条 件 : 浓 度 5.5%, 温 度 47℃, 氢 氧 化 钠 2%)在 4%的 浓 度 和 70℃下 用 1.5% 的十八碳伯醇及泡状聚苯乙烯进行浸泡, 使剥离下 来的显像剂吸附凝聚成较大的球形颗粒, 再通过长 缝压力筛和离心除渣器除去。吸附脱墨系统见图。 废纸回收利用作为二次纤维, 它的经济意义将 在世界上越来越受到重视。废纸脱墨技术的研究和 应用工作的重要性也日益突出。我们应积极借鉴新
废纸回收再生利用的基本处理技术)
废纸中的杂质主要有热熔物(石蜡、沥青、聚合物、油墨等)、纤维类(不符合使用要求的其它杂废纸、捆包用草绳、麻绳、棉织品等)、塑料类(塑料薄膜、塑料袋、塑料带、纸塑复合层)、胶黏物(胶带、标签、纸箱黏合剂等)、化学助剂、高分子涂布层、聚乙烯泡沫、金属物(铁钉、铁丝、订书钉、纸箱接口装订钉等)、砖、石、泥土、玻璃、木质物等。近年来电子商务,废纸用量大,质量有所下降,特别是国内废纸,质量很难保证。
(3)浮选采用浮选设备,利用上浮原理使油墨与纤维分离。
(4)分散废纸处理过程中的除渣、筛选、浮选槽、洗浆机等不可能百分之百地将废纸浆中的杂质全部除去,根据废纸的特点北人集团,现代废纸制浆系统一般考虑安排良好的分散系。
(5)漂白大多数废纸脱墨浆脱墨后纸浆白度较原纸白度降低,需要进行废纸浆的漂白。
采用机械设备处理废纸中的杂质时,一般应当做到五个结合:一是高浓除砂与轻杂质的去除相结合;二是粗浆筛选与细浆筛选相结合;三是孔筛筛选与缝筛筛选相结合;四是洗涤(稀释、浓缩)与净化(除砂、筛选)相结合;五是疏解与成浆相结合。机械设备处理废纸的过程原则上讲就是除杂质的过程。值得特别强调的是,仅凭除砂、筛选、人工拣选等过程并不能除去废纸中的热熔物、高分子化合物、胶黏物等化学物质人民币,一般应采用热分散系统。
目前数码印刷,生产能力较大的水力碎浆机都有绞绳机,其优点是效率高,降低劳动强度,缺点是带出纤维多,绞绳要单独处理平版印刷,不适合小型废纸处理线。如无绞绳机,杂物会在水力碎浆机中结成团,要定时吊出。
规模小、场地又较宽松的企业,采用卧式低浓水力碎浆机连续出浆可进沉砂盘,轻杂质(如泡沫塑料)漂浮在上印刷配件,重杂质沉淀在下,虽属陈旧的设备,但不失为经济实惠的手段。
三、废纸脱墨技术进展
废纸脱墨技术与性能
废纸脱墨技术与性能废纸的再生脱墨简易技术一、技术简况近十多年来,由于受到地球上森林资源的限制和人们对环境保护意识的提高,世界各国都非常重视废纸的回收利用,把废纸当作是一种重要的造纸原料。
一些先进工业国家还采取强制性措施,要求造纸厂以一定的比例回收废纸进行再生利用。
因此,废纸脱墨技术也越来越受到人们的重视。
本公司七年来致力于废纸脱墨技术方面的研究和实践,特别是在简易脱墨工艺技术和脱墨药剂的研制方面,我们已经取得了一些成果,并且已经逐渐在国内一些地区推广应用,受到使用厂家的欢迎。
1. 自流槽脱墨简易装置(国家专利号ZL00239467.7)目前,我们国内在脱墨装置方面的研究较少,主要是参照一些先进国家的产品进行改造,从实际使用情况来看,还存在一些缺点。
就浮选法和洗涤法脱墨来说,都存在损浆率高、能耗大、效率低等缺点。
针对我国造纸行业的实际情况,一般造纸厂的规模都不大,以中小型企业居多,它们由于受到资金投入、操作技术等问题的限制,对于浮选脱墨设备及工艺只有望而却步。
而对于洗涤法脱墨工艺来说,工艺流程过长,工序复杂,能耗高,效率低,纸浆流失大,也难以得到满意的效果。
因此,我们认为,脱墨设备及工艺的研究和开发就应该以简单、易行、节能、高效为主要考虑,以适应我国国情的需要。
多年来,我们公司在这方面作了很大的努力,研制出了简易自流槽脱墨技术(包括脱墨装置和脱墨药剂及其配套工艺),可采用各类废纸进行脱墨再生,以较低的生产成本就可以达到传统脱墨工艺的脱墨效果。
由于该项技术具有投入小、结构简单、能耗少、损浆率低、操控容易、生产效率高等特点,可使废纸脱墨生产成本大大降低,显著提高产品的市场竞争力。
自从该技术的研制成功和推广以来,已为采用该技术的厂家带来可喜的经济效益,得到广大用户的好评。
2. 高效脱墨剂ST系列产品目前,我国在脱墨药剂方面的研究投入很少,所能提供的脱墨剂品种较单一化,专用性差,对于具体各种类废纸的脱墨效果参差不一,特别是对一些新型油墨的处理效果不理想,如静电复印纸的碳粒、新型丙烯酸酯油墨等。
废纸脱墨技术的进展
碱抽提废水色度可降低 90%[13].电絮 凝法的最大缺点是阳极金属容易产 生氧化物薄膜,钝化反应,并使电压 升高,增加操作费用。 7 对未来发展趋势的看法
1)无机絮凝剂的投药量大、产 污泥量多,合成高分子絮凝剂的价 格贵,因而寻找一种价格低廉,处理 效果好的新型絮凝剂是至关重要的。 针对中段废水中发色基团的结构特 点,对阳离子型絮凝剂、改性天然有 机高分子絮凝剂和生物絮凝剂等的 开发研究更加值得关注。
Practical Technolagy
废纸脱墨技术的进展
浮选槽设计已进展到使得喷空
在 ONP∶OMG 中增加旧电话薄纸 理初级浮选系统的渣子以提高得率。
气的喷嘴能改善空气泡的大小分布。 (OTD),每 1 0 % 会使白度降低 1.4 单 挪 威 的 一 个 工 厂 用 柱 式 浮 选 槽
当用脂肪酸浮选脱墨时,有钙离子 位。在 O N P ∶O M G 配料中增加 O M G (column flotation cell)可以回收大
胞腔内。
影响油墨除去效率的变数是碎 是必须的。
(2)脱墨浆中的很小粒子比大 浆机条件:浆浓、温度、碎浆机温度
对普通的碎浆已考虑过选择蒸
油墨粒子(当量相同时)对纸浆白 和浓度的相互影响,碎浆机温度和 汽爆破,由于在蒸汽爆破中产生油
度的不良影响更大,油墨粒子小于 水硬度的相互影响。
墨粒子过度破碎,为除去脱墨浆中
色方法是相当重要的。并非一种处 理方法对所有的中段水都有着同样 的效果,单一使用某种方法进行处 理,往往难以使中段废水的色度完 全降低。因而要根据废水的具体特 性,采取多种方法进行配合使用,寻 找最佳的搭配方式,使 S S 、C O D 、 BOD 和色度等指标达标排放。
参考文献 [1] 杨 学 富.制 浆 造 纸 工 业 废 水 处 理 .北京:化学
废纸回收利用的脱墨技术在造纸行业的现状及发展水轮机新型检修密封的研制
废纸回收利用的脱墨技术在造纸行业的现状及发展水轮机新型检修密封的研制摘要:废纸回收利用是响应国家节能减排的必要措施。
废纸脱墨的技术原理和在我国造纸行业中的应用和发展情况。
关键词:废纸回收;脱墨原理;现状;发展1 废纸回收的现状随着社会的发展和人民生活水平提高,国内纸制品的需求量逐年提高,使我国成为造纸工业的大国,但是我国是个森林资源十分匮乏的国家,木浆的原材料供应不足。
为了满足企业的生产需要,国内一些造纸企业本文介绍了我国废纸回收要一的套有效的废液回统,这样无形中增加了企业的生产成本,使造纸行业面临的形势严峻。
作为高能耗、高污染、、废纸回收率低及资源浪费严重的造纸行业,发展循环经济是实现行业可持续发展的最佳途径。
在我国利用废纸回收造纸的企业1000多家,废纸的用量逐年提高,2016年我国的废纸回收量已达到了4964万吨,比2004年的废纸回收量1651万吨,翻了3倍。
废纸回收率也在逐年提高;截至2016年,废纸回收率已达47.6%,虽然我国废纸回收率逐年提高,但仍达不到世界废纸回收率的平均水平。
废纸回收利用在世界范围内都十分重视,既要充分利用废纸资源,又要减少由脱墨废水对环境的污染,因此脱墨技术在造纸行业中的应用和发展就得到高度重视。
2 脱墨技术的原理为了满足生产要求,在废纸中碎解的生产过程中要加入脱墨剂,除去碎纸纤维上附着的废纸在印刷过程中粘着的油墨的过程就被称为废纸脱墨。
这个过程包含了物理反应和化学反应。
印刷的油墨的主要成分是黏着剂中分散的炭黑、颜料以及填充剂等粒子。
纸张纤维上通过印刷而附着这些粒子,一些高质量的油墨还会形成清漆膜在纤维表面。
脱墨就是破坏这些粒子附着,通过使用物理方式的机械外力和加入化学制剂将油墨和颜料从纤维上分离出来,整个过程分以下三步:⑴纤维疏离分解⑵使用油化学制剂使油墨从纤维上分离⑶浆料中分离油墨粒子。
常用的脱模剂的主要作用是对碎纸废料的浸润以及油墨粒子洗涤、分散和搜集等方面。
废纸脱墨技术的新进展
方面都取得了令人满意的效果。超声 但与传统方法不同的是,它不是碎 报纸进行脱墨。虽然传统的废纸脱墨
波脱墨法机理是基于物质分子将会 解、分散油墨,使其尺寸变小 ,而是 法先在螺旋碎浆机中解离浆料,随后
在声波传播方向上发生纵向振动。如 将油墨颗粒聚集成 400 μm 以上、密 通过浮选,得到的纸浆白度比蒸汽爆
蒸汽爆破法用于废纸回收已有 Manuvin 公司发明了一种新的溶剂
二次纤维,这个能量产生以下两种作 30 多年历史,但以前均因间歇操作 脱墨法。这种脱墨法用的是丁氧基乙
用:使油墨粒子松弛,并从纤维表面 而受到制约。美国 Recoupe 回收技术 醇(Butoxethanol)的水溶液,其作用原
移开;还可使油墨粒子自行碎解。 公司为此开发了新蒸汽爆破技术。该 理基于丁氧基乙醇的水溶液在 pH
处理方法(如:筛选、净化、洗涤和浮选 2 发展中的脱墨技术
等) 使之从浆料中除去。碱法脱墨常 2.1 酶法脱墨
用的脱墨剂除 NaOH、Na2SiO3 、H2O2、
传统废纸脱墨是采用化学法,需
EDTA 等无机化学品外, 还应用大量 要大量碱、水玻璃和工业皂等。1991
的阴离子和非离子表面活性剂。常用 年,韩国学者首次报道应用纤维素酶
量,并迅速增大,继而爆破。当这些气 短,一般不超过 15 min,不需添加其 节油溶解固定激光油墨的塑料结构,
泡爆破或破裂时 (在几乎不到 1μs 它化学品去皂化 - 和分散油墨,油墨 冷却以后这些固定物会硬化并通过筛
的时间内),它内部的温度可以达到 的去除率可达 95% ~97% . 但是,高 选、除渣除去。日本、美国已有工厂用
低品质的家用混合废纸和办公室混 件可使后期加入的 H2O2 保持稳定, ( 2)浮选排渣少,纤维得率高。( 3)可
浅谈废纸回收利用的脱墨技术
一
度 。粗筛系统安装有两组粗筛 , 即第一组中浓孔筛和
第 二组缝 筛 。 中浓孔 筛 , 由于从 高 浓 除 渣器 良浆 来 的废 纸 纸
碎浆的 目的是将废纸打散 , 同时使油墨从纤维表 面剥离 , 为在后续工序从系统排出作准备。碎浆形式 分为间歇式碎浆和连续式碎浆。 碎浆期问, 废纸还会不断地与添加的化学药液起 反应。 烧碱 的加入 , 是用来分离纤维中的油墨 , 减弱油 墨与纤维的粘结力 ; 同时 , 由于纤维的润胀 , 使纤维与 油墨结构松散到可以由机械作用力( 剪切力 , 冲击力) 使油墨从纤维中分离。但是 , 碱会使废纸f 别是含有 4 寺
面脱 落 , 然后 通过 浮选 和洗 涤 除去 。通 常废纸 脱 墨 系 统包 括碎 浆 、 净化 、 浮选 、 白 、 漂 热分 散 、 污泥处 理 和水
循环使用等过程。下面介绍对废纸脱墨影响较大 浆 2碎
项保护性装备 , 保护筛选机 的筛板 、 筛框 , 以及后部 连 串生产设备 的安全 ,把设备 的摩损降至最低限
laccase粉酶都是从回收纤维中所含成分出发目的是利用酶2生物酶脱墨技术的高效专一性来直接作用于纤维中的某些具体成分生物酶法脱墨是利用酶处以减弱纤维与油墨之间的连接达到分离净化纤维的enzymaticdeinking理废纸并辅以浮选和或洗涤工艺从而除去油墨目的而脂肪酶则是与纸张中印刷的油墨直接发生作的工艺技术
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工 艺 与 技 术
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离的油墨点和纤维分开、 去除。从废纸脱墨技术 的发 展过程看 ,主要脱 墨方法有洗涤法脱墨和浮选 法脱 墨。 采用浮选法的废纸脱 墨工艺是成熟可靠的。 经验
表 明, 大小 不 同 的油墨粒 子 有相 应 的 可 以较有 效 地予
废纸脱墨
废纸脱墨废纸脱墨源与1800年,然而其工业化应用却是到20世纪才开始。
废纸即‘二次纤维’,其用量在造纸原料的比例逐年增加。
今天,人们在保护森林、改善环境、节约能源及原料能源压力下,降低造纸成本的呼声日益高涨同时,环保要求越来越严格,造纸原料成本不断上涨,能源压力的增加,废纸再生利用已引起各国各企业的高度重视。
利用回收纤维造纸,可以大大减少林木、水、电消耗和污染物排放。
据专家介绍,回收一吨废纸能生产0.8吨再生造纸纤维,可以少砍17棵大树,节省3立方米的垃圾填埋场空间。
在国外,废纸被称为城市中的森林资源,因为无论是废旧的报纸、书刊纸、办公用纸,还是牛皮纸、纸匣、瓦楞纸等,都是宝贵的纤维原料。
用废纸造纸,能耗低、环保处理费低、单位原料成本低,在我国用废纸配抄生产的新闻纸,比用原生木浆生产成本可降低300元/吨,还可减少环境污染,因此人们把利用回收纤维生产的纸和纸板称为绿色产品。
加强废纸回收利用,推广使用再生纸,不仅有利于节约资源、保护环境,而且有利于城市经济良性循环。
建设以废纸为原料的纸厂一次性投资比用原生浆为原料的厂投资降低三分之一左右,这使纸的投资折旧和利息支付相对较低。
故而,废纸再生利用具有显著的社会效益,经济效益,环保效益。
我们所说的脱墨化学,一般都是指纸脱墨化学。
废纸脱墨就是在碎解或疏解废纸的过程中,通过脱模剂的润湿、渗透、分散、乳化等作用,破坏油墨与纤维的粘结力,使油墨和其他杂质与纤维脱离开来并分散与浆料中,对于已经分散的油墨粒子,在分散剂和吸附剂的作用下,使其不再重新黏附、凝聚在纤维上,然后通过浮选法或洗涤法将油墨从纸浆中除去。
在一些印刷废纸中,油墨约占2%(质量分数),在以这些废纸为原料时,必须把油墨出去。
由于废纸品种和所用得印刷方法不同,因此,废纸脱墨具有不同的脱墨性。
印刷油墨化学是一门十分复杂的科学,每家油墨制造商都由各自的油墨配方,一般一种印刷工艺可以有几十种油墨配方。
印刷油墨是具有不同的黏度的液相悬浮液,虽然外表看起来是均相,但是大都有两相组成。
再生纤维与废纸脱墨技术
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(2)低浓水力碎浆机
回收废纸进入低浓水力碎浆机,一般以松散的形 式或打捆的形式均可,因此低浓碎浆机通常用于 人工打包的纸或纸板。
根据系统的可接受能力和回收纤维的等级,筛孔 直径可以从6~20mm不等。
孔径的大小只能是满足后面的筛选系统正常工作, 不致于被过大过多的碎纸片带来超负荷的最佳值。
3.1.1 水力碎浆机制浆原理
水力碎浆机碎浆时,原料的机械强度因润湿而降 低,纤维之间的氢键断裂,图3-1。
湿润后废纸的抗张强度分别下降86%~98%和 60%~80%。
图3-2显示强度的下降速度非常快(低定量纸在 lmin之内可降低95%),因此,废纸的快速完全 润湿对于有效碎浆是相当重要的。
为了提高转子对废纸浆的碎解、摩擦与搅拌作用, 转子的8个翼片中,有相间4个高度为另外4个高 度的两倍,并将其刃部制成锯齿状,其余4个翼 片是以对废纸浆的碎解与摩擦作用为主。
所有翼片的刃部均为强韧耐磨的高铬钼钢材制成。
当翼片的刃部一旦破损时,可以方便地单独更换 而不必拆除整个翼片。
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由于在大直径转子背面全部铺设筛板,通过转子 回转废纸片,在筛板与转子之间被压碎,促进了 浆料的碎解与精磨,转子与筛板之间的间隙在0.5 ~1.5mm之间可任意调节。
废渣(通常由湿强度材料组成的污染物和碎纸片) 被送往圆筒的尾端,作为低纤维物排放,良浆则 从筛孔流入贮浆池。
这种碎浆机的构造使其具有如下的优点:
①有良好的除杂能力,废纸原料可不经分选就直 接使用,可节省大量分选费用;
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②因其动力只消耗于圆筒的旋转上,无需搅拌、 切断纤维及杂质等动力消耗,因而比水力碎浆机 节省动力50%左右;
废纸脱墨原理与工艺废纸回用技术讲座之四.
废纸脱墨原理与工艺废纸回用技术讲座之四詹怀宇(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州,510640) 为了使印刷过的废纸变成满足生产要求的白纸浆,提高废纸浆的使用价值和生产的纸张(纸板)级别,需要从废纸中除去油墨,进行这种处理的过程称为废纸脱墨。
经过脱墨生产出的纸浆称为脱墨浆。
1 废纸脱墨原理 为了破坏印刷油墨对纤维的粘附,需要加入一些化学品,在适当的温度和机械作用下,将油墨从纤维上分离出来。
为了有效地除去油墨,首先应了解印刷油墨的基本组成。
1.1 印刷油墨的组成一般印刷油墨是由干性油、动物胶或树脂与分散在其中的碳黑或其他颜料粒子组成。
在印刷过程中,印刷油墨粘附在纤维的表面,有些高质量的油墨还在纤维表面形成一层清漆膜。
从脱墨难易的观点来看,油墨的类型主要有以下几种:(1)干性油基油墨(2)不干性油基油墨(3)以合成树脂为基础的油墨(4)以胶乳为基础的金银粉油墨上述油墨中,第(1)类油墨较易用碱皂化;第(2)、(3)类油墨不能用普通浓度的碱使之完全皂化;第(4)类油墨难于用碱脱除,可用溶剂(苯、三氯乙烯或四氯乙烯)或皂类及活性剂辅助脱墨。
1.2 废纸脱墨原理[1,2]脱墨是根据油墨的特性,采用合理的方法来破坏油墨粒子对纤维的粘附力,即通过化学药品,机械外力和加热等作用,将印刷油墨粒子与纤维分离,并从纸浆中分离出去的工艺过程。
脱墨的整个过程大致可分为以下3个步骤:(1)疏解分离纤维;(2)使油墨从纤维上脱离;(3)把脱出的油墨粒子从浆料中除去。
废纸在水力碎浆机中进行离解,在机械作用和适当温度条件下,纸面润湿膨胀变形,纤维间原存在的氢键被削弱,在水力碎浆机产生的强大剪切作用下,废纸疏解成纤维,使成片油墨粒子分散开来,为保证均匀脱墨创造条件。
在有化学药品的水溶液中,印刷油墨与皂化剂作用,使油墨皂化,使颜料粒子从纤维中分离出来。
为了防止游离出来的颜料粒子互聚和被纤维重新吸收,在脱墨剂中含有分散剂和吸收颜料粒子的吸收剂。
废纸的再生利用与脱墨技术
废纸的再生利用与脱墨技术
于海英
【期刊名称】《西南造纸》
【年(卷),期】2004(033)005
【摘要】纸和纸板作为承印材料,包装材料,以及各行各业的用材,得到广泛的应用。
据资料统计显示,1997年,我国纸和纸板产量为2744万t,位居世界第三,仅在美国和日本之后。
2000年,我国纸和纸板的消费总量约为3400万t.至2010年,我国纸和纸板消费总量将达到5000万t以上,造纸纤维的供应将是一个亟待解决的问题。
【总页数】4页(P44-47)
【作者】于海英
【作者单位】陕西科技大学化学与化工学院,陕西,咸阳,712081
【正文语种】中文
【中图分类】TS749+.7
【相关文献】
1.废纸脱墨技术发展现状 [J], 王凤[1,2];龙柱[1,2];
2.废纸脱墨剂及脱墨技术(上) [J], 郑祖浩
3.废纸脱墨剂及脱墨技术(下) [J], 郑祖浩
4.废纸再生利用项目环境影响后评价技术要点探讨r——以三明市某废纸再生利用项目后评价为例 [J], 汪惠阳
5.废纸脱墨技术与脱墨化学品 [J], 胡红华
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例:废办公用纸再生处理技术
废办公用纸再生处理技术脱墨工艺研究(表达实验或设计的主体内容)摘要:随着办公自动化的发展,废办公用纸的数量越来越多,主要由激光打印纸和静电复印纸等组成,激光打印油墨和静电复印油墨是合成是合成树脂基油墨,这种合成树脂一般不为废纸碎解时的碱所反应,所以脱墨困难,因此造成废办公用纸的回收率很低。
本次的废办公用纸采用的是浮选洗涤法脱墨工艺,该工艺主要是浮选法和洗涤法结合起来共同使用的一种脱墨工艺,用以解决废办公用纸脱墨难这一问题。
主要研究脱墨剂硬脂酸钠、漂白剂过氧化氢及氢氧化钠三个变量对脱墨程度即白度和色度的影响。
(表达出实验或设计的目的,选择的方法或工艺,获得的结果如何。
)关键词:废办公纸再生浮选洗涤法脱墨白度和色度(通过检索关键词可以查找到摘要和题目)1、前言(表达论文选题的具体目的和意义,反映出实验方法或设计工艺的国内外现状,包括实验原理和工艺原理的说明,控制因素说明)众所周知,我国是一个森林资源十分匮乏的国家,世界森林平均覆盖率约为31%,而我国仅为13%左右。
然而,随着社会的不断进步和造纸工业的迅猛发展,纸产品的需求量也在不断上升,造纸工业面临着原料短缺、能源紧张、污染严重三大难题。
为了弥补木材原料的严重不足,降低生态环境污染,充分利用纤维资源,废纸的再生这一课题脱颖而出,备受人们的关注。
废纸再生具有投资省、能耗低、节省原生纤维资源、简化工艺流程、降低化学药品的消耗、保护森林资源及减少环境污染等优点,已成为众多造纸厂家在原料开发方面积极采用的方法之一。
许多国家在废纸回收利用的规模、数量、品种等方面都取得了引人瞩目的成绩,并具有了相当高的水平。
近几年我国造纸工业非常重视废纸的利用,废纸消耗量增长很快,废纸利用率也得以迅速地提高。
1998年我国的废纸利用率只有38.8%,而到2005年我国的废纸利用率已经增长到54%,在造纸原料结构中废纸浆所占的比例已经超过原生纤维纸浆。
随着办公自动化的发展,办公废纸的数量越来越多,对办公废纸的再生也受到了越来越广泛的关注。
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废纸制浆,废纸的离解,筛选,净化,浮选与洗 涤,浓缩脱水,混合与贮存。
3.1 制浆 在废纸制浆过程中,制浆的目的是:
在最大限度地保持废纸中纤维的原有强度的情况 下将废纸分散成纤维悬浮液,并将废纸中固体污 染物如砂、石、金属等重杂质及绳索、破布条、 玻璃纸、金属箔、塑料薄膜等体积大的杂质有效 分离。
对于难处理的废纸浆,当加热到75℃时抗张强度 也会进一步下降,如必要,可加入化学药品,可 以达到良好的碎浆效果。
制浆时所采用的适宜的碎解力应该要大于原料的 强度或污染物与纤维之间的粘附力,同时力又不 能过大,否则污染物将会被过度破碎而难以去除。
水力碎浆机的碎浆作用主要是由于转子的机械作 用和转子回转时所引起的水力剪切作用。使废纸 浆料间互相摩擦,最终达到碎浆目的。
3.1.1 水力碎浆机制浆原理
水力碎浆机碎浆时,原料的机械强度因润湿而降 低,纤维之间的氢键断裂,图3-1。
湿润后废纸的抗张强度分别下降86%~98%和 60%~80%。
图3-2显示强度的下降速度非常快(低定量纸在 lmin之内可降低95%),因此,废纸的快速完全 润湿对于有效碎浆是相当重要的。
根据系统的可接受能力和回收纤维的等级,筛孔 直径可以从6~20mm不等。
孔径的大小只能是满足后面的筛选系统正常工作 ,不致于被过大过多的碎纸片带来超负荷的最佳 值。
对一般容易处理的浆料来说废纸碎片的含量通常 为15~20%,对于较难处理的浆,就要达到20~ 40%。
碎浆机中的铁丝、绳索、塑料片、金属片、布条 等长条形轻杂质多在浆料旋涡的中心部位旋转, 因而,只要将其一端缠住,就会利用旋涡的水力 作用将其搓捻成绳。
②在使用过程中加入的各种物质,如印刷油墨、 涂料、金属箔以及各种胶粘物。
③在回收过程中混入的各种物质,如铁丝、打包 带、沙子、石头、纸夹、文件夹等。
目前,在许多纸和纸板的生产中,正越来越多地 使用回收纤维代替各种原生纤维。因而,相应地 对再生纤维的质量和洁净度就有了越来越高的要 求。
废纸制浆根据所使用的废纸原料不同和生产的最 终产品的种类不同,有不同的处理流程和设备。
在处理需要脱墨的废纸时,还需在制浆阶段加入 一定量的脱墨剂及化学药品、通汽加热等,以期 达到将纤维与印刷油墨、胶粘物等分离的目的。
传统的回收废纸制浆是在水力碎浆机中完成的, 为节约能源,通常只是粗洗及对重杂质进行分离, 然后使用圆筛或高频疏解机进行精细分解。
近年对于回收的湿强度较高的废纸,也有使用蒸 汽爆破法和氧碱法,经过加热蒸煮、添加化学药 品或两者同时使用而制得再生纤维浆的。
因此这类杂质的去除通常是由安装绍,绞索装置一般用于11m3以上的连续式水 力碎浆机上。
由于绞出的绳索往往缠有各种非纤维杂质,直径 可达200mm左右,甚至更大,因此,国外的绞索 装置配有自控装置和绳索闸刀切断装置,当绳索 每绞2~3m长时将其切断。
3. 1. 2. 2 圆筒疏解机
圆筒疏解机也称圆筒式连续碎浆机是一种新型的 碎浆设备,其结构简单,高效实用,用得最多的 是处理以废旧报纸和杂志纸为主的脱墨浆,同时 在低湿强度褐色浆上的使用也在不断增加。
圆筒疏解机以100~120m/min的圆周速度运转, 直径为2.5~4m,长度达30m,因此需要足够大的空 间,并且通常向放料端倾斜。
再生纤维与废纸脱墨 技术
第3章 再生纤维的加工单元操作
再生纤维的加工处理系统通常比原生纤维的更为 复杂,主要有两个原因:
首先,回收的废纸中通常是各种类型纤维及各种 等级纸的混合,更重要的是它还含有一部分污染 物及一些有害物质,根据它们的来源可以做如下 分类。
①在原纸的生产过程中的添加剂,如填料、染料、 涂料及各种化学助剂。
对于间歇式操作,这些曲线表明废纸碎片含量与 时间和动力消耗之间的关系。
废纸碎片是指小的碎纸片或碎纸板片。
碎浆特性取决于原料的湿强度,高湿强度废纸的 比低湿强度废纸更难解离,需较长的制浆时间。
(1)高浓和中浓水力碎浆机
高浓、中浓水力碎浆机通常都是间歇操作,加入
水和原料
碎浆
稀释
放料,如
有必要再分离冲洗残余物。
3.1.2碎浆设备 碎浆设备通常分两种:
水力碎浆机和圆筒疏解机。
根据处理原料的不同,碎浆机可分为3种: 高浓碎浆机,浓度可高达19%; 中浓碎浆机,浓度可达到12%; 低浓碎浆机,浓度为6%。
高浓和中浓碎浆机通常是间歇操作的,而低浓碎 浆机通常为连续式操作的。
不同等级废纸的碎浆曲线可用来评定碎浆机的操 作特性。
另外,在使用绞索装置时,要注意控制碎浆浓度 ,应以3.5~5.5%为宜,这样可以保证浆料有足 够的流动性,又不会因为浓度太低,绳索浮起来 而影响排杂效果。
低浓碎浆机也特别适合于间歇式操作处理湿强度 等级的废纸。还可以通过加热和添加化学药品, 但这要比高浓碎浆机有更高的费用。
根据长期的实践经验,不算加热和添加化学药品 的费用,碎浆时的动力消耗最低要25kW·h/t,但 对于原料能够保持一定的裂断长,即使增加费用 也是必要的。
其主要优点是节约了制浆的动力消耗,减少了对 杂质的碎解,以利其后杂质更好地去除;对于处 理脱墨浆,还可以节省化学药品,油墨的去除也 更完全。
碎浆的另一个任务就是在高浓范围内如何有效地 分离油墨。
进入高、中浓碎浆机的废纸可以是松散的,也可 以是打捆的。
成捆的需要经过人工或自动解捆,然后再投入, 这样可以促进原料在碎浆机里的润湿速度,以缩 短碎浆时间。
这种类型碎浆机多用于处理脱墨浆(旧报纸和杂 志纸)或涂布纸。
通常在每次操作后碎浆机都全部清空,包括粗渣 分离和进一步的冲浆处理设备。
图3-7为废纸处理的高浓碎浆系统,包括碎浆机、 卸料系统、稀释水喂料系统。
(2)低浓水力碎浆机
回收废纸进入低浓水力碎浆机,一般以松散的形 式或打捆的形式均可,因此低浓碎浆机通常用于 人工打包的纸或纸板。