第六章 废纸制浆
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制浆原理与工程
纤维分离机
制浆原理与工程
二、废纸浆的净化
• 除渣 • 筛选
制浆原理与工程
（一）废纸浆中的杂质
• 小而重的杂质：小石块、砂、铁屑、璃璃 屑、钢针等 • 粗大而轻的杂质：塑料片、树脂、橡胶块、 纤维束等
制浆原理与工程
新型高浓除渣器示意图
制浆原理与工程
正向除渣器
重杂质除渣器。
制浆原理与工程
鼓式碎浆机， 鼓式碎浆机，Drum Pulper
制浆原理与工程
（二）废纸的疏解
1、意义 是碎解的继续，目的是将纤维全部离解而不损伤纤维、降低 纤维强度 2、疏解机 – 齿盘式高频疏解机 – 阶梯式高频疏解机 – 锥形高频疏解机 – 孔板式高频疏解机 3、纤维分离机（疏解分离机） 基本功能：浆料二次疏解，轻杂质分离，重杂质分离 4、盘磨机疏解废纸 Ф330 Ф370单盘磨浆机
第五章
废纸制浆
制浆原理与工程
制浆的基本流程
磨浆 浸渍（蒸煮） 浸渍（蒸煮） 和磨浆 蒸煮 洗涤 废液回收 筛选 净化 贮浆备用 原料采贮 备料
漂白 抄浆出售
二 次 纤 维
筛选净化 碎浆 筛选净化
制浆原理与工程
漂白
BDIP
第一节 概述
造纸工业面临三大问题： 造纸工业面临三大问题 • 原料短缺 • 能源紧张 • 环境污染
• 8﹟脱墨用的特种旧报纸 8﹟
经分拣、打包、新鲜干燥的旧报纸，未经日晒，不含杂 志、白页、印刷厂过期报刊和其他废杂纸
• 10﹟旧杂志 ﹟
干的旧涂布杂志、目录和同类的印刷品，打包
制浆原理与工程
• 11﹟旧瓦楞纸箱 ﹟
经打包旧瓦楞纸箱，其面层为仿箱纸板浆，麻浆或硫酸盐浆
• 37﹟经拣选的办公废纸 ﹟
制浆原理与工程
5. 酶法脱墨 Enzymatic deinking • 酶：主要采用纤维素酶（Cellulase） • 原理 酶对纤维素纤维的部分水解 • 影响因素
• • • • • 酶用量 pH值，5.5或6-8 温度 45-55℃ 时间20-30 min或1-2h 浆浓 高浓
制浆原理与工程
酶法脱墨的原理
制浆原理与工程
目前我国废纸收集的渠道
• • • • 个体收集废纸 废旧物质回收公司收集废纸 造纸厂和纸品加工厂废纸 国外进口废纸
制浆原理与工程
废新闻纸 (ONP)
纸箱与纸板废纸 OCC（Old Corrugated Container）
制浆原理与工程
第二节 废纸的离解与废纸浆的净化与浓缩
一、 废纸的离解
制浆原理与工程
废纸回收意义 • 节约原料，增加生产 • 减少污染，保护环境 • 节省能源，降低能耗，比磨木浆省，比化 学浆省 • 节省投资，降低成本，只需化学浆厂 25%~30%
制浆原理与工程
国内常用的美国废纸
• 6﹟旧报纸 ﹟
由打包好的旧报纸组成，其他纸张含量≯5%
• 7﹟特别旧报纸 ﹟
经分拣、打包、新鲜干燥的旧报纸，未经日晒
制浆原理与工程
6. 表面活性剂 （Surface active agent, Surfactant）
制浆原理与工程
7. 浮选促集剂
如脂肪酸皂（为硬脂酸、油酸、棕榈酸等的 混合物） 作用：将碎浆时分离的油墨粒子聚集在一起， 然后由气泡带走 分散促集剂（Displector）：兼有分散剂和 促集剂作用，适合于浮选和洗涤相结合的脱 墨系统，为非离子表面活性剂。
2. 油墨附聚处理 • Agglomeration • 加入附聚剂，使油墨附聚成较大的球形颗 粒，通过逢筛和除渣器除去
制浆原理与工程
3. 汽蒸爆破法 • 高温，不加或少加化学品 • 可将油墨粒子分散成便于洗涤除去的小颗粒 • 缺点是浆的白度和强度有所降低 4.超声波脱墨 • 超声波频率 空穴作用引起液体周期性的压缩与 膨胀，使纤维产生剧烈的振动和相互摩擦，使 油墨粒子松弛，还可使其碎解 • 超声脱墨浆白度较高，游离度↓，强度↑
制浆原理与工程
summary
• 废纸回用的意义 • 废纸脱墨三步骤 • 废纸脱墨剂的组成
制浆原理与工程
3.立式高浓水力碎浆机（Hertical HC Pulper） 螺旋钻头形叶轮，高 浓浆料借螺旋作用由 上而下，由外朝里， 高浓下纤维间强力摩 擦，特别适合于废纸 脱墨（油墨易分离）
制浆原理与工程
4. 圆筒式连续碎浆机（鼓式碎浆机，Drum Pulper） 圆筒式连续碎浆机（鼓式碎浆机， ） 结构简单，高效实用，动力省50%，药品省10%，蒸 汽省60% 前区——高浓碎解区，浆浓15%—20%，占2/3长 后区——稀释筛选区，浆浓3%—5%，占1/3长 —— 3%—5% 1/3 圆筒内壁装有轴向隔板，把废纸带起、跌落，产生温 和的剪切力和磨擦力； 对新闻纸、杂志纸离解效果好，现也可处理OCC、牛 皮箱纸板（低湿强）直径Ф2.5—4m，最长30m
制浆原理与工程
逆向除渣器结构原理图
制浆原理与工程
通流式除渣器
制浆原理与工程
三、废纸浆的浓缩
制浆原理与工程
倾斜式螺旋浓缩机
制浆原理与工程
夹网浓缩机
制浆原理与工程
第三节 废纸脱墨（Waste Paper Deinking）
• 废纸脱墨：印刷过废纸→除油墨→白纸浆， 使用价值↑ • 脱墨浆
制浆原理与工程
制浆原理与工程
六、废纸脱墨设备
（一）浮选脱墨设备 总的发展趋势 （1）设备形式 平流卧式→旋流立式 （2）机体结构 方箱形→圆柱式 开启式→密闭式 （3）气泡形式 压缩空气或机械搅拌 →文丘里抽气或专用气体发生器 （4）浮渣排除 自然溢流或机械刮板 →正压吹风或负压抽吸
制浆原理与工程
Lamort 对流式浮选机结构图和示意图
制浆原理与工程
1. 皂化剂
NaOH Na2CO3 Na2SiO3：特别适合含磨木浆较多的废纸 作用：使纤维润胀 使油墨中的油脂皂化 使纸张中的松香皂化 2. 湿润剂（也称清净剂） 肥皂、油酸钠皂、脂肪酸、烷基磺酸钠等， 作用：润湿颜料料子，使油脂乳化并溶出
制浆原理与工程
3. 分散剂 硅酸钠、油酸钠、动物胶、表面活性剂等 作用：接收分离出来的油墨颜料粒子，并使其保持悬浮状态 4. 吸收剂 高岭土、粘土、皂土、硅藻土、瓷土等 作用：吸附颜料粒子和分散乳化的油脂（因其表面积较大） 5. 脱色剂和漂白剂 H2O2 Na2S2O4 甲脒亚磺酸（二氧化硫脲 formamidine sulphinic acid, NH2NHCSO2H） 作用：脱色、漂白
（一）废纸的碎解 1. 目的：使原先交织成纸页的纤维最大限度 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。
制浆原理与工程
1.立式连续水力碎浆机
连续，有绞索及除渣装置，适合多种废 纸
制浆原理与工程
2.卧式连续水力碎浆机（伏Biblioteka Baidu式卧式水力碎浆机） 侧置的转子，圆槽下接一重渣物收集器，有绞索 装置，适合多种废纸，浆浓2.5~3.5%
一、脱墨过程与脱墨原理
脱墨过程三步骤：
• 疏解分离纤维 • 使油墨从纤维上分离 • 把脱除的油墨粒子从浆中除去
脱墨原理：
1.脱墨化学品使废纸上油墨表面张力降低从而产生润湿、渗 透、 乳化、分散等作用 2.机械、化学和热协同作用
制浆原理与工程
二、脱墨剂
• 多种化学组分组成 • 单一组分一般是不可能达到最佳脱墨效果的 • 脱墨剂是降低废纸与印刷油墨的表面张力而产生皂 化、润湿、渗透、乳化、分散和脱色等多种作用的 综合体
制浆原理与工程
Beloit 压力浮选机
分为曝气区 将空气泵入浆料中 混合区 一系列扩张区和收缩区 使空气泡与油墨粒子碰撞频率↑，强度↑ 分离区 油墨和气泡混合物与浆分离 浆浓 0.8-1.0%
制浆原理与工程
七、废纸再生新技术 1. 浓浆揉搓处理（浮选前）
• • • 浆浓30%以上，揉搓机（Kneader） 两根转速不同的转轴及轴上的螺旋桨 使浆相互摩擦和揉搓，使油墨粒子降至 20-60um，以利其后浮选。
打包、来自办公室未受潮的废纸，主要为白色或彩色不含机 木浆的废纸，不含未漂纤维的计算机打印纸和传真纸。
• 42﹟计算机打印纸 ﹟
用于数据处理机的漂白亚硫酸盐或硫酸盐浆制的表格纸，打 击式或非打击式（如激光）的计算机印刷纸。
• 43﹟涂布书写纸 ﹟
由漂白亚硫酸盐浆或硫酸盐浆制成的涂布纸废纸，印或未印 过，允许含有一定量的 机木浆
制浆原理与工程
8. 粘着物去除剂
粘着物 Stickies 热熔物 Hot melt 化学去除办法： • 无机物（滑石和锆化合物） • 分散剂/钝化剂
制浆原理与工程
三、废纸脱墨方法
• 洗涤法 除去：油墨粒子、浆中填料和细纤维油墨粒子在110um之间，洗涤效果最好 • 浮选法 利用纤维、填料及油墨等组成的可湿性不同而分 离，油粒大小一定且疏水，靠气泡捕集。浆浓 0.8% ~1.2%，粒径10~100um
纤维分离机
制浆原理与工程
二、废纸浆的净化
• 除渣 • 筛选
制浆原理与工程
（一）废纸浆中的杂质
• 小而重的杂质：小石块、砂、铁屑、璃璃 屑、钢针等 • 粗大而轻的杂质：塑料片、树脂、橡胶块、 纤维束等
制浆原理与工程
新型高浓除渣器示意图
制浆原理与工程
正向除渣器
重杂质除渣器。
制浆原理与工程
鼓式碎浆机， 鼓式碎浆机，Drum Pulper
制浆原理与工程
（二）废纸的疏解
1、意义 是碎解的继续，目的是将纤维全部离解而不损伤纤维、降低 纤维强度 2、疏解机 – 齿盘式高频疏解机 – 阶梯式高频疏解机 – 锥形高频疏解机 – 孔板式高频疏解机 3、纤维分离机（疏解分离机） 基本功能：浆料二次疏解，轻杂质分离，重杂质分离 4、盘磨机疏解废纸 Ф330 Ф370单盘磨浆机
第五章
废纸制浆
制浆原理与工程
制浆的基本流程
磨浆 浸渍（蒸煮） 浸渍（蒸煮） 和磨浆 蒸煮 洗涤 废液回收 筛选 净化 贮浆备用 原料采贮 备料
漂白 抄浆出售
二 次 纤 维
筛选净化 碎浆 筛选净化
制浆原理与工程
漂白
BDIP
第一节 概述
造纸工业面临三大问题： 造纸工业面临三大问题 • 原料短缺 • 能源紧张 • 环境污染
• 8﹟脱墨用的特种旧报纸 8﹟
经分拣、打包、新鲜干燥的旧报纸，未经日晒，不含杂 志、白页、印刷厂过期报刊和其他废杂纸
• 10﹟旧杂志 ﹟
干的旧涂布杂志、目录和同类的印刷品，打包
制浆原理与工程
• 11﹟旧瓦楞纸箱 ﹟
经打包旧瓦楞纸箱，其面层为仿箱纸板浆，麻浆或硫酸盐浆
• 37﹟经拣选的办公废纸 ﹟
制浆原理与工程
5. 酶法脱墨 Enzymatic deinking • 酶：主要采用纤维素酶（Cellulase） • 原理 酶对纤维素纤维的部分水解 • 影响因素
• • • • • 酶用量 pH值，5.5或6-8 温度 45-55℃ 时间20-30 min或1-2h 浆浓 高浓
制浆原理与工程
酶法脱墨的原理
制浆原理与工程
目前我国废纸收集的渠道
• • • • 个体收集废纸 废旧物质回收公司收集废纸 造纸厂和纸品加工厂废纸 国外进口废纸
制浆原理与工程
废新闻纸 (ONP)
纸箱与纸板废纸 OCC（Old Corrugated Container）
制浆原理与工程
第二节 废纸的离解与废纸浆的净化与浓缩
一、 废纸的离解
制浆原理与工程
废纸回收意义 • 节约原料，增加生产 • 减少污染，保护环境 • 节省能源，降低能耗，比磨木浆省，比化 学浆省 • 节省投资，降低成本，只需化学浆厂 25%~30%
制浆原理与工程
国内常用的美国废纸
• 6﹟旧报纸 ﹟
由打包好的旧报纸组成，其他纸张含量≯5%
• 7﹟特别旧报纸 ﹟
经分拣、打包、新鲜干燥的旧报纸，未经日晒
制浆原理与工程
6. 表面活性剂 （Surface active agent, Surfactant）
制浆原理与工程
7. 浮选促集剂
如脂肪酸皂（为硬脂酸、油酸、棕榈酸等的 混合物） 作用：将碎浆时分离的油墨粒子聚集在一起， 然后由气泡带走 分散促集剂（Displector）：兼有分散剂和 促集剂作用，适合于浮选和洗涤相结合的脱 墨系统，为非离子表面活性剂。
2. 油墨附聚处理 • Agglomeration • 加入附聚剂，使油墨附聚成较大的球形颗 粒，通过逢筛和除渣器除去
制浆原理与工程
3. 汽蒸爆破法 • 高温，不加或少加化学品 • 可将油墨粒子分散成便于洗涤除去的小颗粒 • 缺点是浆的白度和强度有所降低 4.超声波脱墨 • 超声波频率 空穴作用引起液体周期性的压缩与 膨胀，使纤维产生剧烈的振动和相互摩擦，使 油墨粒子松弛，还可使其碎解 • 超声脱墨浆白度较高，游离度↓，强度↑
制浆原理与工程
summary
• 废纸回用的意义 • 废纸脱墨三步骤 • 废纸脱墨剂的组成
制浆原理与工程
3.立式高浓水力碎浆机（Hertical HC Pulper） 螺旋钻头形叶轮，高 浓浆料借螺旋作用由 上而下，由外朝里， 高浓下纤维间强力摩 擦，特别适合于废纸 脱墨（油墨易分离）
制浆原理与工程
4. 圆筒式连续碎浆机（鼓式碎浆机，Drum Pulper） 圆筒式连续碎浆机（鼓式碎浆机， ） 结构简单，高效实用，动力省50%，药品省10%，蒸 汽省60% 前区——高浓碎解区，浆浓15%—20%，占2/3长 后区——稀释筛选区，浆浓3%—5%，占1/3长 —— 3%—5% 1/3 圆筒内壁装有轴向隔板，把废纸带起、跌落，产生温 和的剪切力和磨擦力； 对新闻纸、杂志纸离解效果好，现也可处理OCC、牛 皮箱纸板（低湿强）直径Ф2.5—4m，最长30m
制浆原理与工程
逆向除渣器结构原理图
制浆原理与工程
通流式除渣器
制浆原理与工程
三、废纸浆的浓缩
制浆原理与工程
倾斜式螺旋浓缩机
制浆原理与工程
夹网浓缩机
制浆原理与工程
第三节 废纸脱墨（Waste Paper Deinking）
• 废纸脱墨：印刷过废纸→除油墨→白纸浆， 使用价值↑ • 脱墨浆
制浆原理与工程
制浆原理与工程
六、废纸脱墨设备
（一）浮选脱墨设备 总的发展趋势 （1）设备形式 平流卧式→旋流立式 （2）机体结构 方箱形→圆柱式 开启式→密闭式 （3）气泡形式 压缩空气或机械搅拌 →文丘里抽气或专用气体发生器 （4）浮渣排除 自然溢流或机械刮板 →正压吹风或负压抽吸
制浆原理与工程
Lamort 对流式浮选机结构图和示意图
制浆原理与工程
1. 皂化剂
NaOH Na2CO3 Na2SiO3：特别适合含磨木浆较多的废纸 作用：使纤维润胀 使油墨中的油脂皂化 使纸张中的松香皂化 2. 湿润剂（也称清净剂） 肥皂、油酸钠皂、脂肪酸、烷基磺酸钠等， 作用：润湿颜料料子，使油脂乳化并溶出
制浆原理与工程
3. 分散剂 硅酸钠、油酸钠、动物胶、表面活性剂等 作用：接收分离出来的油墨颜料粒子，并使其保持悬浮状态 4. 吸收剂 高岭土、粘土、皂土、硅藻土、瓷土等 作用：吸附颜料粒子和分散乳化的油脂（因其表面积较大） 5. 脱色剂和漂白剂 H2O2 Na2S2O4 甲脒亚磺酸（二氧化硫脲 formamidine sulphinic acid, NH2NHCSO2H） 作用：脱色、漂白
（一）废纸的碎解 1. 目的：使原先交织成纸页的纤维最大限度 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。
制浆原理与工程
1.立式连续水力碎浆机
连续，有绞索及除渣装置，适合多种废 纸
制浆原理与工程
2.卧式连续水力碎浆机（伏Biblioteka Baidu式卧式水力碎浆机） 侧置的转子，圆槽下接一重渣物收集器，有绞索 装置，适合多种废纸，浆浓2.5~3.5%
一、脱墨过程与脱墨原理
脱墨过程三步骤：
• 疏解分离纤维 • 使油墨从纤维上分离 • 把脱除的油墨粒子从浆中除去
脱墨原理：
1.脱墨化学品使废纸上油墨表面张力降低从而产生润湿、渗 透、 乳化、分散等作用 2.机械、化学和热协同作用
制浆原理与工程
二、脱墨剂
• 多种化学组分组成 • 单一组分一般是不可能达到最佳脱墨效果的 • 脱墨剂是降低废纸与印刷油墨的表面张力而产生皂 化、润湿、渗透、乳化、分散和脱色等多种作用的 综合体
制浆原理与工程
Beloit 压力浮选机
分为曝气区 将空气泵入浆料中 混合区 一系列扩张区和收缩区 使空气泡与油墨粒子碰撞频率↑，强度↑ 分离区 油墨和气泡混合物与浆分离 浆浓 0.8-1.0%
制浆原理与工程
七、废纸再生新技术 1. 浓浆揉搓处理（浮选前）
• • • 浆浓30%以上，揉搓机（Kneader） 两根转速不同的转轴及轴上的螺旋桨 使浆相互摩擦和揉搓，使油墨粒子降至 20-60um，以利其后浮选。
打包、来自办公室未受潮的废纸，主要为白色或彩色不含机 木浆的废纸，不含未漂纤维的计算机打印纸和传真纸。
• 42﹟计算机打印纸 ﹟
用于数据处理机的漂白亚硫酸盐或硫酸盐浆制的表格纸，打 击式或非打击式（如激光）的计算机印刷纸。
• 43﹟涂布书写纸 ﹟
由漂白亚硫酸盐浆或硫酸盐浆制成的涂布纸废纸，印或未印 过，允许含有一定量的 机木浆
制浆原理与工程
8. 粘着物去除剂
粘着物 Stickies 热熔物 Hot melt 化学去除办法： • 无机物（滑石和锆化合物） • 分散剂/钝化剂
制浆原理与工程
三、废纸脱墨方法
• 洗涤法 除去：油墨粒子、浆中填料和细纤维油墨粒子在110um之间，洗涤效果最好 • 浮选法 利用纤维、填料及油墨等组成的可湿性不同而分 离，油粒大小一定且疏水，靠气泡捕集。浆浓 0.8% ~1.2%，粒径10~100um