废纸制浆

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废纸回收利用率低,大量废纸资源被浪费 未建立废纸回收的市场体系 没有统一标准和检测方法评价废纸的品质 废纸制浆的共性技术难题
脱墨、脱胶、白度、得率、回用次数
四、我国废纸回收利用存在问题的对策
分类收集,制定标准 创办交易市场,扩大产业规模 制定相应的废纸回收政策法规,鼓励发
13-15
未漂纸、纸板封筒 0.5-3 0.5-3
2-4
电传用纸、胶粘纸 2-5 标签、
2-5
5-15
塑料杂质、耐湿纸、 2 金属杂质
2
2-4
胶黏物来源
胶带 (压敏性)标签 纸箱粘合剂 自粘合信封 各种涂布纸 入场券纸 日记本粘合剂 油墨和涂料中也含有胶黏物。
胶黏物性质
但世界各国废纸分类的方法和标准均有较大 差异。 国外废纸的分类 联合国粮农组织按用途将废纸分为4大类:新 闻纸和书籍废纸、纸板箱废纸、高质量废纸 及其他废纸。
美国废纸的分类 美国将废纸分为3大类:纸浆代用品、可净
化的废纸和普通废纸。
纸浆代用品:白纸与白纸的切边,这类废纸 经打散后不作进一步处理即可作为成浆使用。
其他国家废纸分类情况
日本将废纸分为9类:上等白纸卡纸、特白
中白马尼拉纸、有色道林纸、证券纸、牛皮 纸、报纸、杂志纸、瓦楞箱板和硬纸板。
我国废纸的分类
近期,国家科技部批准了《废纸回收分 类标准及相关标准的研究》社会公益研 究专项资金项目,并由中国制浆造纸研 究院承担,该项目计划在两年时间内具 体完成以下3个标准:
低了设备的生产能力。
c)不适合安装斗式提渣机和绞索装置。 d)不适合处理杂质较多的废纸。
(2)立式连续水力碎浆机
优点:
a)可连续排除难以碎解的非纤维杂质。 b)可除去打包用铁丝和绳索等束状物
质。
c)电耗较间歇式低,设备利用率高。 d)生产能力大,且浆池、浆泵等辅助
设备投资费用较低
(1)立式间歇水力碎浆机 这种设备主要适用于碎解浆板、车间内
部回抄损纸和外构杂质少的废纸。
优点:
a)浆料碎解程度比较稳定,便于掌握投 料量、加水量、脱墨时间及反应温度。
b)如流程中没有疏解机、多段筛等设 备时,采用间歇式可减少设备投资费用。
缺点:
a)单位能耗较大。 b)投料、放料等非碎解时间较长,降
废纸制浆
Secondary Fiber Recycling
废纸的资源化
1t废纸相当于下径17cm、上径10 cm、高8cm的木材20根,用 废纸作原料造纸,每吨可节约木材2~3m3,不仅可减少环境 污染,还可保护森林资源,减少对生态环境的破坏。
从废纸制得白色纸浆,主要是除杂,须除去废纸中的印刷 油墨和其他填料、涂料、化学药品以及细小纤维等杂质。
针叶木浆与阔叶木浆主要不同是:随循 环回用次数的增加,针叶木浆的撕裂因 子提高,而阔叶木浆的撕裂因子下降。
(二)机械浆废纸再生过程中性质的变化
随着回用次数的增加,紧度、裂断长和耐破 度提高,撕裂强度也略有增加,而光散射系 数下降。如下图所示。
(三)影响废纸浆性质的因素
1.化学环境
影响干燥和回用后纸浆纤维的润胀(碱性抄造优于酸 性抄造);废纸中的松香胶和硫酸铝引起纸浆强度损 失。
2.打浆
打浆后润胀显著减少,纤维长度降低,细小纤维含量 增加。
3.湿压榨的影响
重湿压榨引起纤维润胀的损失。
4.纸浆干燥
未经干燥化学浆,抄纸过程产生角质化,废纸回用时 纤维结合强度明显降低;经干燥化学浆,废纸回用时 纤维结合强度损失小。
5.压光
引起化学浆保水值、长度和强度的损失。
1
停留时 间/min
排料孔 径/mm
3~4.5 30~45 5~8
18
5~8 30~45 10~20 3~16
高浓 连续
高浓 间歇
旧报纸
15~20 15~25 15~20 4~10 12~18 20~25 5~10 10~20
碎浆
化学药品
排空 鼓式碎浆机
链板机 底部浆槽
去粗筛 滤液 B
白水塔
几种常用的碎浆设备介绍
目前废纸碎解大多采用高浓碎浆机,与 低浓碎浆相比,高浓碎浆的优点:
可减少对杂质的碎解,以利其后杂质更 好的去除;
可降低能耗;
节省化学品;
油墨的去除也更完全。
表5-2 高浓碎解与低浓碎解系统的比较
碎解 方法
废纸 种类
低浓 连续
低浓 间歇
OCC
纸浆浓 度/%
单位 能耗 /kWh·t-
(2)书籍、杂志废纸 这类废纸主要包括印刷厂 或书店未发行的和发行后回收的书籍、印刷 着色、不含或仅含少量机械浆的废刊物、书 籍等。
(3)旧新闻纸 由成捆的、选择过的旧报纸组成。 不包括旧杂志。
(4)纸箱与纸板废纸 此类废纸包括牛皮纸板、 瓦楞纸板切边,旧瓦楞纸箱,各色废纸盒、 纸箱、黄、白、灰色纸板等。
(5)纸袋纸废纸和牛皮纸废纸 这类废纸是指 包装水泥后回收的破水泥袋、废牛皮纸袋及 其他纸袋和牛皮纸废纸。
(6)混合废纸 这类废纸属低级废纸,包括部 分“垃圾废纸”(从垃圾堆拣来的废纸)。
随着办公设备的现代化,办公废纸(如使 用过的计算机打印纸、静电复印纸、传真纸 等)的数量将会逐年增长,因此,混合办公 废纸将成为新的一类废纸。
主要除杂过程包括制浆、筛选、除渣、浮选、洗涤、分散 和搓揉、漂白等工序。不同工序目的不同,因而所用设备不同。
第一节 概 述
废纸制浆流程
根据废纸的特征及纸浆的使用方向,当前废 纸制浆可以分为2种流程,即非脱墨浆流程和 脱墨浆流程。
非脱墨浆流程 废纸 碎浆 纤维分离 粗选 洗涤 精选
净化 调整 供抄造用 脱墨浆流程 废纸 碎浆 粗选 浓缩 揉搓或纤维分离
混合办公废纸中部分采用照相复印和激 光印刷,油墨熔化在纤维上,用常规方 法很难脱除。
混合办公废纸的组成
原料组成
美国(%)
欧洲(%)
标准质量 低级质量
白色帐本
65-75 60-70 40-50
彩色帐本
8-9 13-15 15-25
重涂布纸
2-3
2-3
5-8
杂志(机械浆含量高) 8-11
8-10
国家政策支持 造纸原料结构调整 纤维原料短缺 废水处理投资少、成本低 废纸处理设备较成熟可靠、投资少、见效快 提高产量、降低成本 减少森林砍伐、保护环境和生态平衡
我国废纸处理技术装备水平
50多套具有国际先进水平的进口设备,大Hale Waihona Puke Baidu 分为国产设备
我国废纸回收利用存在的主要问题
可净化的废纸:经脱除印刷油墨后可成浆使 用。
普通废纸:包括旧报纸、旧瓦楞纸箱和混合 废纸等。
另一更细的分类法是将废纸分为47种,另 列特殊等级7种。每个类别的废纸均有明确的 质量标准。
欧洲废纸的分类
欧洲标准委员会(CEN)在布鲁塞尔 的管理中心采用新版欧洲标准EN643- 欧洲废纸和废纸板标准目录,于2001年 12月12日批准。欧洲纸张工业协会和欧 洲废纸协会完全支持该项用于废纸的新 标准,并将促使其在会员中推行。
(二)废纸的收集
我国废纸的主要来源: 印刷厂切下的白纸边和报废的印刷品; 出版单位处理的书籍和刊物;
机关、企事业单位的废旧公文资料、废 旧书刊报纸及各种包装纸箱、纸盒;
学校的旧书报和学生练习本;
居民的家庭自有的各种旧报纸、废旧图 书杂志、包装纸箱等。
我国目前的废纸收集渠道: 个体收集; 废旧物资回收公司收集; 造纸厂和纸品加工厂; 国外进口废纸;
展废纸回收,对废纸回收企业与利用企 业给予一定的优惠政策和税收减免,对 造纸工业使用废纸比例作出明确规定。
努力做好国内废纸回收工作,充分利用 国外废纸资源
加快研制开发大型、高效成套废纸处理 设备
加强宣传教育
五、废纸的分类及收集
(一)废纸的分类 一般按废纸的来源和废纸纤维的种类来划分,
脱墨 精选 净化 调整 供抄造用
二、废纸回用的意义
1、节约原料,增加生成
全世界木材年需求量20亿M3以上,年增 长率不低于25%;生产1T再生新闻纸浆比生 产1T磨木浆节约木材2M3,生产1T高白度废纸 脱墨浆比生产1T漂白化学浆节约木材5M3 。
2、减少污染,保护环境
废水的污染负荷轻,耗水量少,无废气污 染,减少木材砍伐率,有利于生态平衡和保 护环境。
英国将废纸分为11类: 不含机械浆的白色未印刷废纸 不含机械浆的白色已印刷废纸 含机械浆的白色和轻度印刷废纸 不含机械浆的有色废纸 含机械浆的重度印刷废纸 有色牛皮纸和马尼拉纸 新的牛皮挂面纸板 容器废纸、混合废纸、有色卡纸和含杂
质废纸。
德国将废纸分为低级、中级、高级和保 强废纸4大类。后者包括用过的防水或 不防水的牛皮纸袋,用过或未用过的纯 硫酸盐浆纸、旧瓦楞箱纸等。
密度与水接近 具有疏水性 对温度敏感 具有附聚性 表面积可变性 外形可变性 易变形性 具有粘合性 具有弹性
废纸中胶黏物的危害
当胶黏物的含量超出可接收程度时,将导致 纸机操作问题:沉积于铜网、毛毯毛布、压 榨辊和烘缸上;
阻止纤维与纤维的结合;增加断头;
引起这些变化的原因是:废纸在重复碎浆— 脱水—干燥等处理过程中,纤维素结构发生 一系列变化:
纤维素部分游离羟基形成氢键结合;
非结晶结构转变为结晶结构,结晶度增加;
产生不可逆的角质化,纤维变得挺硬,可塑 性降低;
吸水后的润胀减少,保水值下降。
随着回用次数的增加,纸浆的保水值下 降,纸页的厚度增加,紧度、裂断长下 降,白度和不透明度有所增加。
3、节省能源,降低能耗
生产1T再生新闻纸浆比生产1T磨木 浆节约能耗75%左右,生产1T高白度脱 墨浆较生产1T化学浆节约能耗50%以上。
4、节约投资,降低成本
投资只需原浆浆厂的25-30%,废 水处理设施的投资低于原浆浆厂,废纸 浆的原材料成本、能耗、投资低,其生 产成本比原浆低。
我国废纸利用快速增长的原因
①废纸回收分类标准;
②废纸中胶豁物含量的测定标准;
③废纸中油墨残留量测定标准。
我国废纸分类各地情况不同。目前全国尚无 废纸分类的统一标准,但根据我国废纸的来 源和特点,通常可分为以下6类:
(1)白色废纸 这类废纸也可以看成是纸浆的代 用品,其中包括未经印刷、具有比较一致的 白度和无有害物的白纸。
最大限度地离解成单根纤维而又最大限 度地保持纤维的原有形态和强度。
2.碎解设备 废纸碎解的设备主要有水力碎浆机和圆
筒式碎浆机。 水力碎浆机是国内外常用的碎解设备: 从结构形式上分为立式和卧式; 从操作方法上可分为连续式和间歇式; 从碎浆浓度上可分为低浓和高浓。
圆筒式碎浆机是近年出现的高浓连续碎 浆设备。
6.印刷和加工
印刷影响废纸浆的光学性质;制纸箱用憎水 材料(胶粘剂)会阻碍纤维的结合。
7.消费者和收集者
不同类型的废纸混合,其中的杂质影响回用 性能。
8.回用过程
机械、化学和热处理过程影响废纸浆性质。
第二节 废纸的离解与废纸浆的净化 与浓缩
一、废纸的离解 废纸的离解包括碎解和疏解两个阶段。 (一)废纸的碎解 1.碎解的目的 使废纸离解,使原先交织成纸页的纤维
e)适用于处理各种废纸。
缺点:
a)纸片分散成纤维的程度较小,仅能达 到90%。
b)由于连续使用,限制了化学药品的 作用时间,使废纸脱墨不能很好的进行。
(3)卧式连续水力碎浆机
严重影响纸产品的外观质量:形成孔、洞及 其它纸病;
印刷过程和其它加工过程中引发一些问题。
三、废纸再生过程性质的变化
不同浆种的废纸在循环使用过程中纸浆性质 的变化也有明显的差别。
(一)化学浆废纸再生过程中性质的变化
对于经过打浆的化学浆,循环回用引起裂断 长、耐破度和耐折度的显著下降,紧度和伸 长率少量下降,而撕裂度、挺度、光散射系 数、不透明度和透气度增加。
混合办公废纸脱墨的特殊性
混合办公废纸种类很广,包括静电复印 废纸、激光印刷废纸、帐薄废纸、刊物 废纸、热敏纸、压敏纸等。
混合办公废纸成分复杂,按树种有阔叶 木浆和针叶木浆;按制浆方法有化学浆 和机械浆。
油墨脱除的难易程度与油墨的种类、印 刷方式和纤维种类有关。
非接触印刷废纸脱墨相对较难。
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