制浆造纸工程原理课程第五章废纸制浆.pptx

制浆造纸原理与工程
纤维平均长度和零距裂断长
回用过程纤维平均长度降低不多，当灰分和细纤维在回用过 程流失较多时，纤维平均长度增加，不论是化学浆、机械 浆、化机浆，纤维回用次数对其零距抗张强度几乎没有影 响，因此，纤维品质的下降，并不主要由纤维长度的减少和 纤维本身强度的降低所致。
光散射系数和纤维结合强度
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二、化学组分变化的影响
回用纤维中聚戊糖和木质素的减少，是纤维化学衰变的主 要特征。其中聚戊糖的减少，尤其是聚木糖的减少是纤维 衰变的重要原因之一。 纤维微纤间的聚木糖，可防止纤维微纤在干燥时相互靠 近，有助于保留纤维弹性，从而延缓了回用纤维品质的 衰变 聚戊糖等半纤维素物质的存在，可减少纤维表面的水滴接 触角，增加纤维表面的亲水性，有助于回用纤维的重新润 湿（rewetting）
二、废纸的分类
英 11类 美 3大类 法 4大类
47种+7种（特殊等级）
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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
8﹟脱墨用的特种旧报纸
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
旧新闻纸 ONP（Old News Paper）
脱墨后主要用于配抄新闻纸或抄造生活用纸和一般文化用纸
纸箱与纸板废纸 OCC（Old Corrugated Container）
抄瓦楞原纸、箱纸板等，竹、木浆废纸可用于生产挂面纸板
纸袋纸废纸和牛皮纸废纸
可回抄仿纸袋纸，再生条纹包装纸，也可掺入木浆作箱纸板挂面浆
混合废纸
①混合办公废纸 Mixed Office Waste——MOW ②一般混合废纸
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三、废纸再生过程性质的变化
浆料制备——湿部脱水——干部干燥—— 压光卷取——后加工（涂布、印刷等） 角质化 hornification 胞腔塌陷 lumen collapse 不可逆变化 irreversible structuce changes
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化学浆废纸再生过程中 性质的变化
对经打浆的化学浆
循环回用引起裂断长、耐破度 和耐折度↓ 撕裂度、挺度、光散射系数↑
KP浆和SP浆，打或 未打浆，针叶木浆或阔叶 木浆，漂或未漂浆，回用 过程性质变化有异
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机械浆废纸再生过程性质的变化
随着回用次数↑ 度、裂断长和耐破度↑ 撕裂强度略↑ 光散射系数↓
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
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国内废纸
国内尚无废纸分类的统一标准，通常分为：
白色废纸
纸浆代用品，为印刷厂的白纸边
书籍、杂志废纸 OMG（Old Magazine）
脱墨后可生产书写纸、卫生纸等，也可生产箱纸板，或在新闻纸中掺用
2001 23 44 33
2002 21 47 32
生产1t磨木浆 >2m3木材 生产1t高白度化学浆 4~5 m3木材
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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%
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制浆造纸原理与工程
回用纤维衰变的影响因素
制浆方法
机械法和化机法，对再生纤维品质保持有利 化学法，抗张强度、纸页紧度↓
打浆工艺
一次纤维打浆越强烈，回用纤维抗张强度下降
越多；未经打浆化学浆，回用后抗张强度↑ 压榨工艺
对化学浆，压榨影响回用纤维的润胀性 对机械浆，压榨对回用纤维润胀性影响甚微
干燥工艺
纤维一经干燥后，其胞腔塌陷，润胀程度↓，随着干 燥温度的提高和干燥程度的强烈，润胀↓↓
纤维细胞内壁两侧靠拢贴紧造成“细胞腔塌陷”(Lumen Collapse)——不能完全恢复的 纤维素的部分游离羟基形成氢键结合，非结晶结构转变为结晶结构， 产生不可逆的角质化，纤维变得挺硬，可塑性↓，吸水润胀↓，结合 强度↓ 一旦角质化形成，纤维润胀程度降低的现象是不能恢复或不能完全 恢复。一般来说，打浆使纤维的润胀程度增加，保水值（WRV.— Water Retention Value ）↑，干燥使纤维的润胀程度↓ 对废纸浆进行打浆，对角质化纤维的润胀程度进行有限的修复，是 必要的。
10﹟旧杂志
干的旧涂布杂志、目录和同类的印刷品，打包
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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
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。
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Leabharlann Baidu
压光工艺
刚性压区，纸页强度损失 压光强度↑，对回用纤维品质负面影响↑ 现代造纸技术——采用软压光
抄造环境
未漂化学浆，酸性造纸，回用纤维润胀和强度↓， 中性或碱性造纸，润胀和强度↑
印刷加工
印刷——油墨，使尘埃↑，白度↓ 加工——制纸箱胶粘剂，回用纤维表面自由能↓，阻碍了纤维的结合
消费者和收集者
第五章 废纸制浆
制浆造纸原理与工程
第一节 概述
一次纤维（原生纤维） Virgin fiber 二次纤维 Secondany fiber, Recycled fiber
制浆造纸原理与工程
一、废纸回收意义
造纸工业面临三大问题：
原料短缺 能源紧张 污染严重
我国造纸原料结构：
木浆% 废纸浆% 非木浆%
2000 19 41 40
废纸分类 废纸老化——旧报纸存放时间↑，废纸浆强度↓
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四、纤维回用的强度损失分析
Page 抗张强度方程（Page’s tensile strength equation）
1 11
T
Z
B
T—抗张强度 Z—零距抗张强度 Zero-span tensile strength B—纤维间的结合强度
在一定条件下，纸页的光散射系数↑，纤维间结合越松散， 结合强度越低。 化学浆，回用后松厚度↑，光散射系数↑，纤维结合强度↓ 机械浆，回用后光散射系数↓，层间结合强度↑
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纤维衰变原因的探索
一、植物纤维的角质化 Hornification
国际共识：纤维角质化是纤维结合强度衰退的主要原因 纸浆——脱水——干燥