造纸酶介绍
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造纸行业市场分析
目前,世界各国大都十分重视废纸的回收和再利用,并采取许多相应的措施,有些发达国家甚至确立了一些列法律法规,完善废纸的收集系统,以提高废纸的回收效率。
许多国家在废纸回收利用的规模、数量。
品种及废纸回用技术等方面都取得了引人注目的成绩,并具有了相当高的水平。
全世界每年大约回收1亿t 废纸作为原材料,以美国、日本等国家及欧盟废纸回收利用量较高,约50%。
目前,我国纸张消费量每年约3500万t,以废弃1/3计算,每年可回收利用的废纸答1000万t以上,但实际回收利用率不超过40%,可见国内废纸回收利用的潜力还很大。
我国纸张消费量每年以14.5%的速度增长。
总消费量从1997年超过日本仅低于美国。
造纸工业是我国为数不多的总产量短缺,需求不断增长且颇具市场潜力的行业之一。
缺口部分从国外进口。
我国造纸工业“十五”计划提出,要求废纸利用比例从2000年得41%提高到2010的48%,2015年达到55%,其中国产废纸利用比例2015年达到43%。
目前中国废纸利用比例发展不平衡,沿海地区发展较快。
2001年全国纸浆用量占造纸用浆总量的44%,扣除进口废纸,国内废纸回收率不到30%。
我国废纸用量从1995年得810万t增加到2001年得1700万t,5年翻了一番。
但与国外一些废纸用量多的国家相比,还存在差距。
“十五”规划我国造纸工业原料结构调整目标
内容2000年2005年2010年2015年
木浆比重%19252832
国产木浆比重%7101518
非木浆比重%40292413
废纸比重%41464855
国产废纸比重%27293343
2010年1~11月,我国造纸及纸制品业累计实现产品销售收入9166.67亿元,同比增长30.27%,增速比上年同期上升了23.35个百分点。
11月末,我国造纸及纸制品业资产总计为9155.75亿元,同比增长18.15%,增速比上年同期上升了8.52个百分点;企业数为10261个,比上年同期增加了331个;从业人员年均人数为148.75万人,同比增长5.99%。
我国造纸及纸制品业累计工业销售产值为9297.03亿元,同比增长29.85%,增速比上年同期上升了24.12个百分点。
11月末,产成品资金占用为389.14亿元,同比增长9.15%,增速比上年同期上升了19.58个百分点。
由于行业产销形势出现好转,全行业盈利情况也有改观,累计利润总额增长,亏损总额、亏损面和亏损深度出现下降。
2010年1~11月,我国造纸及纸制品业累计利润总额为520.61亿元,比上年同期增加了154.05亿元;亏损企业累计亏损额为34.19亿元,同比增长-41.14%,增速比上年同期下降了90.51个百分点。
11月末,我国造纸及纸制品业亏损面为12.87%,比上年同期减少了4.63个百分点;亏损深度为6.57%,比上年同期减少了9.08个百分点。
2010年1~12月,我国造纸及纸制品业累计固定资产投资额为1346.42亿元,同比增长8.20%,增幅比上年同期下降了13.30个百分点,增幅比同期制造业投资总额增速低18.80个百分点。
造纸及纸制品业累计固定资产投资额占制造业固定资产投资额的比重为1.81%,占比比上年同期下降了0.30个百分点。
据统计,造纸行业产量增速2010年下半年开始维持个位数增长,同时库存旺季下滑,这都与历史同期的情况不一致,我们认为造纸行业正在面临一个需求的逐渐上升,而供应尚未跟的境况;此外,2010年下半年行业固定资产投资一直在5%左右徘徊,远小于历史同期的增速,这表明2011年行业产能释放不大;最后,印刷包装等下游行业2010年下半年盈利创出了新高,在未来纸品供需偏紧背景下,纸企能够通过提价实现盈利从下游向上游转移的过程。
预计2011年造纸行业供需前景将会逐步好转,需求缺口在300万吨左右。
全年纸品很可能面临供不应求的局面。
因为我国造纸工业正处于社会需求高增长的阶段,近十年国内外对纸张的需求年增长率为8.77%,高于GDP的增长率,远远超过美国和日本等发达国家2%-3%年增长率。
强势:专家认为人均GDP500—1500美元是造纸工业高速增长期,我国人均GDP已达900美元,处于纸消费量快速发展期。
由于经济发展带来的强劲需求,我国造纸业快速发展,据专家预测,2020年我国纸张需求将成倍增长,高达近1亿吨。
当前已经出现造纸原料全面紧张,国际废纸价格也一路上涨的局面。
由于木材稀缺问题难以在短期内解决,废纸原料紧缺还将在很长时间内继续存在。
在此情况下,国内废纸资源价值上升,一旦扶持政策、行业标准、技术等问题得到解决,国内废纸再生利用产业势必成为一个新兴的投资热
关于废纸回收利用中的胶粘物。
L.Ferguson有句名言,回收废纸工厂有三大问题,第一是胶粘物,第二是胶粘物,第三还是胶粘物。
这说明胶粘物在废纸废杂物中的重要性和危害性。
所以利用酶制剂来处理废纸中的胶粘物是未来造纸行业发展的一个大趋势,按照每年现在的2000万吨计算,需要酶制剂的空间大约是4.5亿。
造纸酶前景市场广阔。
回收纸的来源:依据回收纸是否经过使用可分为两类
消费前的可用废纸:来自于制造业和加工业的纸和纸板的废弃物以及来自库存的废弃的废弃物,这类纸是指印刷厂切下的白纸边、纸花、报纸、报废的印刷成品,纸箱厂的边角余料,过期的刊物及出版单位作为废纸处理的书记和报刊。
由于这些废纸未经消费使用,一般比较洁净,含有的杂物,零售店回收比较少,易于再生处理。
消费后的可用废纸:零售店、办公室和家庭中回收的,完成了作为消费品最后用途的纸张、纸板和纤维材料,还有从城市固体废弃物中分离出来的纸张组成的。
这类废纸是指由超市、零售商店回收的各种纸箱、纸盒、纸板等包装物;机关、企事业单位的废旧公文资料、废的报刊杂志、打字复印的废纸;
学校的书报和学生的练习本;居民家庭自有的各种就报纸、废旧图书杂志、笔记本及包装纸;以及从城市垃圾中回收的各种种类的纸及纸制品。
这类废纸经过了消费的产品,往往含有各类杂物,所以在会用是比较麻烦。
如果分为五类:
1.旧纸箱(OCC):这类废纸主要从零售商店,批发单位收集,也有少量来
自家庭
2.旧报纸:来自各种渠道,但家庭住户是主要来源,据统计,来自
家庭的废纸中,报纸约占40%,大约是报纸印刷总量的80%
3.纸边:主要来自印刷厂和纸制品厂
4.脱墨废纸(DI):脱墨废纸来自各个方面,但主要来自机关办公大楼,
以及来自工业,商业等有关部门
5.混合废纸来自各种渠道,按传统情况主要从办公室以及其他商
业,工业部门。
回收废纸的卫生状况
1杂物:在进口回收废纸打包过程中混入的任何不相关物质,超过允许存在的规定数量将会导致整件回收废纸不能按照原定回收纸类别予以使用或会引起设备损伤的物质
2禁含物:包括所有可能对生产过程和机械设备造成的损害的异物,例如金属、塑料、玻璃、织物、绳子、木头、砂石及建筑材料、合成材料等
3湿度一般而言,回收废纸和费纸板的湿度不应超过大自然的标准。
在干燥的空气中,如果湿度超过10%,那么高出部分的质量将被扣除
4不合格废纸是指在某一些废纸中含有不符合此类废纸用途的其他种类的废纸,沥青纸板、复写纸、羊皮纸或防油纸。
湿强纸、腊纸作为原材料用于生产一般纸和纸板产品中是不可用的或是有害的。
例如在意欲脱墨的(白色)回收废纸等级中,(灰色)包装材料和有色回收废纸被认为是不合格废纸
几种进口美国回收废纸的卫生状况
废纸回收再利用现状及其发展趋势
全世界每年大约回收1亿t废纸作为原材料,以美国、日本等国家及欧盟废纸回收利用量较高,约50%。
目前,我国纸张消费量每年约3500万t,以废弃1/3计算,每年可回收利用的废纸答1000万t以上,但实际回收利用率不超过40%,可见国内废纸回收利用的潜力还很大。
从造纸工业来讲,使用废纸进行制浆造纸不仅可以减少森林砍伐,并且可以减少直接用原料进行制浆所造成的污染。
一般来说,1t废纸可造纸400-800kg,可节省2-4m3木材,节省1000Kw.h 及300m3的水。
废纸的利用:
1.废纸制浆生产纸板:将进口废纸、废旧瓦罗纸板、旧杂志、旧报纸
等作为生产各种纸板的主要原料,不仅可以降低生产成本,还可以
改善纸板的强度,提高纸板的松厚度、不透明度和吸油性
2.废纸制浆抄造纸袋纸:废水泥纸袋、费纸袋纸、废旧瓦椤纸箱、纸
盒、画报、报纸、杂志期刊等均可回收集中起来用以制浆抄造纸袋
纸。
3.废纸制浆生产文化用纸:
4.废纸生产生活用纸
5.废纸生产新闻纸
全球废纸回收的现状
废纸作为造纸工业可持续发展的重要原料已经为大家所共识。
促进废纸回用的具体的有利因素有:
1同样产量下,利用废纸做原料的生产线投资费用低。
建厂所需土地、动力和水等的需要量少
2试机投产时间短。
规模可大可小,但也要有利于废水处理
3建厂地点可靠近消费中心。
消费中心也可以说是“城市森林”、可提供回用废纸。
4环保问题易解决,但也可要考虑解决固体废料问题
5最大的优点是废纸制浆价格便宜
20世纪九十年代以来,废纸浆已是世界上增长最快的制浆,随着废纸回收利用技术的发展,废纸浆可用于大型高速纸机生产高档产品,促使世界废纸回收利用率的不断提高,1970为20%,1995年为35%,2000年增加到45%左右,在发达国家,无论森林资源丰富与否,对废纸的回收利用都非常重视。
我国对于废纸回收利用存在的问题
1废纸回收利用率低,大量废纸资源被浪费
2废纸回收市场混乱,参差不齐
3.废纸回收发展不平衡(沿海做的好一些)
4进口废纸来源单一
目前我国的废纸主要从美国进口,大概一年700-800万t
5回收废纸种类单一
废纸回收在我国尤其是旧报纸和瓦罗包装纸箱的回收已取得较大的成就,但对混合办公废纸,旧杂志和彩色废纸等的处理技术与装备,尚需加快推广应用。
6废水,废渣处理
对策
1分类收集,制定标准
2创办交易市场,扩大产业规模
3产业政策
4努力做好国内废纸回收工作,充分利用国外废纸资源
5加快研制开发大型,高效成套废纸处理设备
6广泛应用酶制剂,减轻化学污染。
7宣传教育
废杂质对生产造成的影响
下表不包含胶粘物,其他热熔物和印刷油墨
关于印刷油墨,是废纸处理中得首要问题,对于胶粘物,由于数字印刷时代的到来,新型印刷油墨的去除也给废纸处理带来了新的问题,至于胶粘物,L.Ferguson有句名言,回收废纸工厂有三大问题,第一是胶粘物,第二是胶粘物,第三还是胶粘物。
纸厂生产存在的两大问题:一:油墨二:胶粘物
油墨:
油墨的构成:
1载色体:通常是液体,用来保持油墨具有印刷适应性和适当的流动性,这种液体通常叫做溶剂。
这种溶剂不是用来溶解颜料而是使颜料扩散在该溶液中。
是决定脱墨难、易的主要因素。
2颜料:不溶于油墨载色体中得有色物质
3调节剂:赋予油墨一些特殊的化学或物理性质。
包括干燥剂、腊、溶剂、增塑剂、润滑剂、分散剂等。
碎浆后废纸中油墨颗粒的大小:
不同印刷方法的黑色油墨构成见表
常见胶黏剂见表:
影响脱墨性能的粘结料和溶剂见表:
胶粘物
送到纸厂回收的废纸中,含有各种各样的杂物,这些杂物中最令人头疼的就是胶粘物。
胶粘物的分类:
1按照尺寸来分
(1)大胶粘物留着于0.15mm或0.10mm的实验室筛缝上的胶粘物被称为大胶粘物,因为这两种规格均被确定为量化胶粘物之用。
0.15mm筛缝用
于量化OCC浆胶粘物之用,而0.10mm筛缝则用来量化混合办公废纸、
旧报纸、就杂志等脱墨浆胶粘物之用。
(2)微细胶粘物通过0.15mm(OCC)浆或0.10mm(脱墨浆)的实验室筛缝的胶粘物被称为微细胶粘物。
这样分类的依据
1去除大胶粘物和微细胶粘物的方法不同
2减少他们对抄纸的影响的策略不同
3量化的方法不同
2按照胶粘物的行为特性来区分
源生胶粘物和二次胶粘物
源生胶粘物:在废纸中的胶粘物经过碎浆以及随后的制浆流程而碎裂的胶粘物二次胶粘物:制浆过程中被分散出来的可被分散和溶解的物质,是一些物理-化学环境变化而生成的胶粘物,通过两个步骤衍生出来a碎浆时形成可溶性的和/或胶粘物质b由于加有阳离子聚合电解质、PH和/或温度的影响,或由于其他的因素造成的溶解度降低,使胶体或者溶解物质沉淀,造成这样的不稳定状态随着不同工厂而迥异。
下表能够反映原生胶粘物,二次胶粘物与大胶粘物,微细胶粘物,次可见胶粘物的关系
3根据胶粘物的结合状况来区分
非附着胶粘物附着胶粘物
碎浆和疏解过程中,由于胶粘物本身所具有的高粘合力的特性而可能保持原状不变。
这些胶粘物往往与纤维连接并在筛选和除渣过程中被除去,一些粘合力较低的则与纤维分离。
这些由于他们本身的一些特性,包括大小,形状,相对密度等可通过筛选、除渣、浮选、洗涤等工序被除去。
废纸回收利用中胶粘物的潜在来源:
纸制品中使用的粘合剂
胶粘物化学特性:
1黏合剂
主要作用是将两种物质的表面粘合在一起,在纸加工中,黏合剂主要用来粘合杂志,书籍,目录本,密封用的标签的涂布,自封信封的生产和瓦椤纸箱制造等方面。
黏合剂的耗用量
2分散性黏合剂:内含有不同单体组成的胶粘性聚合物,以十分微细的颗粒分散在液相中。
分散性黏合剂的粘合薄膜是热塑性物质,在高温下会变软和塑性。
根据所含不同的聚合物,这一作用发生在60度和150度之间。
3溶剂黏合剂:溶剂黏合剂最佳的应用领域是压敏黏合剂。
4压敏黏合剂:(PSA)所用的材料都是高粘度,高粘弹性的液体。
主要聚合物是苯乙烯丁二烯橡胶、天然橡胶、丁基橡胶、聚乙烯醚和聚丙烯酸酯。
各种PSA的胶粘厚度值如下:
各有关参数对胶粘物的影响
1.碎浆时PH和温度对胶粘物的影响
水的PH会影响一些诸如来自丙烯酸、偏丙烯酸、马来酐等含有羧基单体的聚合物的溶解度。
在碱性条件下,这些聚合物变为水可溶性。
相反,在酸性条件下,这些聚合物则会从溶液中析出。
干酪素、松脂和虫胶在酸性条件下显示出类似的特性。
碎浆PH影响胶粘物的数量
对胶粘物颗粒总数的影响
温度对颗粒总数的影响
温度对胶粘物颗粒大小的影响
2压力和温度的影响
3钙离子的影响
在纸浆的悬浮液中加入氯化钙并使溶液的硬度保持在3X10-5时,胶粘物沉降面积大大减少。
而胶粘物的平均大小确增加了,由于钙离子是二价的阳离子,效应估计是促进了胶粘物的附聚作用。
4脱墨化学试剂和添加剂的影响
在碎浆机内加入氢氧化钠会溶解由酸性单体制成的聚合物,这些溶解的聚合物通常分裂形成胶质胶粘物,
在碎浆机中加入阴离子皂,会显著减少胶粘物的数量,可能是碎浆时产生的包覆作用防止了胶粘物进一步碎解成细小颗粒
5温度对胶粘物比重的影响
6纸浆漂白对胶粘物粘度的影响
胶粘物引起的问题:
产品主要应用于去除二次纤维中胶粘物回收材料:混合办公用纸,旧报纸和旧杂志,旧纸板箱。
该产品可以应用在任何造纸厂的废纸回收工艺。
产品质量优势:
1.提高纸制品质量---有效减少成品纸上的污点,破损
2.提高生产效率--有效减少断纸次数和停机时间
3.节省纤维使用成本-高效地回收使用纤维
4.节省化学品的使用成本----减少胶粘物控制化学品的使用
5.减少沉积物在铜网。
毛毯。
烘缸压光机辊铜等设备上的沉积
胶粘物包括粘合剂,苯乙烯,橡胶,乙烯丙烯酸酯,聚异戊二烯,聚丁二烯,热熔胶等。
这些不同种类的聚合可能形成比较大型的胶粘物。
影响产品质量。
胶粘物的主要危害表现在:
1.沉积在成型网上,堵塞网孔,造成虑水困难,增加停机清洗时间
2.沉积在压榨毛布和压辊上,缩短毛布使用寿命,影响纸页脱水
3.粘附在烘缸表面造成纸页短断头
4.残留在纸页中,形成污点,增加纸病
5.聚集在白水中,形成“阴离子垃圾”,影响阳离子助剂的效果,对造纸用水的封闭循环
产生危害。
检测胶粘物可以使用一下参数
1.断纸频率,斑点,孔数
2.刮墨刀上胶粘物的量
3.胶粘物控制的化学品使用量
胶粘物形成机理:
胶粘物包括粘合剂,苯乙烯,橡胶,乙烯丙烯酸酯,聚异戊二烯,聚丁二烯,热熔胶等。
这些材料由于其组成成分不同而有不同的熔点。
胶粘物形成于疏水有机化合物的集聚。
其沉积是一个日积月累的过程,因此对其进行清理和控制的难度较大。
胶粘物分为大型胶粘物团和小型胶粘物颗粒,其中,小型胶粘物颗粒可以较好的分散在纸浆中,对成纸产生不良影响较小;在纸浆产生过程中,小型胶粘物颗粒因条件改变可以进一步聚集成大型胶粘物团,大型胶粘物团则会对成纸质量以及工艺过程产生不良影响。
因此,预防大型胶粘物团的产生以
及去除大型胶粘物团对二次纤维回收工艺尤其重要。
另外由于二次纤维和原生纤维常常混用,胶粘物和树脂混合在一起,增加了沉积物的复杂性,使树脂障碍更加严重,如何消除和控制这一障碍变得十分重要。
应用条件:
1.使用剂量:0.2-0.5公斤/吨(干浆)
2。
使用温度:35℃-65℃(图1)
3。
pH值:6.5-10(图1)
4。
45-90分钟的反应时间
5。
浮选池或澄清水池设备需无残留氧化剂。