1-废纸制浆技术与理论-绪论

废纸回用次数对纸浆性能的变化
化学浆废纸再生浆的 强度会有明显下降。
废纸在反复使用后其光散射系数和不透明度均有所提高。
机械浆废纸再生浆的强度 提高或者变化不大。
纸张贮存与回收对再生纤维性能的影响
表1：不同贮存期对废新闻纸性能的影响
贮存时间 /d 0 2 6 13 20 31 45 62 76 92 122 164 183
小结
❖角质化现象
经过干燥收缩的纤维在回用过程中部分微细纤维间的氢键不再打开，使纤维不容
易再吸水润涨，保水值减少，纤维变得相对僵直、脆硬。 ❖机械浆 再制浆时，纤维的反复使用可能会因为制浆及打浆等作用使纤维变短，碎解的纤
维变多，但原本较低的纤维间结合力不会下降，有时反而会上升。 ❖化学浆 反复的吸水、干燥会使纤维产生内部游离氢键的结合，导致发生不可逆的收缩和
二、废纸的分类与组成
（1）废纸的分类
➢ 按照产地分类：国产废纸、美国废纸、欧洲废纸、日本废
纸等。
➢ 按照来源分类：家庭废纸、办公室废纸、商业包装废纸、
印刷厂/装订厂废纸、纸箱厂和纸制品厂废纸。
➢ 按照成分和性质分类：
根据再生方法和再生浆的主要用途分为7类：旧箱纸板OCC、 旧报纸ONP、旧杂志纸OMG、混合办公废纸MOW、废纸边、 本色浆纸、混合废纸。
再生纤维与原生纤维的性能不同
导致纤维产生“收缩”和“角质化”
纸张生产过程中（压榨、干燥、压光） 纸张使用过程中（印刷、装订等） 纸张贮存与回收过程中（日晒、雨淋等）
再生纤维的抄造性能发生变化 再生纸张的各项性能发生变化
❖纸浆在脱水干燥的过程中，细胞壁之间及各层细胞壁内部在微细纤维的氢键作 用下重新定向排列形成紧密的结构，依纤维的缠绕角度不同、打浆和吸水润涨 不同等产生收缩。（横向收缩是轴向收缩的十几倍）。
➢ 与原始植物纤维原料相比，应算是半成品原料，一般不含果胶、 树脂、溶剂抽出物、灰分等植物原料及天然所固有的有机物和无 机物杂质。
废杂质对生产造成的影响
废杂质类别 矿物质：砂，玻璃，铁等
木材碎片 除胶粘物外的合成聚合物
胶粘物
沥青（来自OCC） 热熔性蜡、石蜡、聚合物、
热熔物
对生产造成的影响 磨损，磨蚀
水润涨，纤维表面微纤维紧贴在表面，纤维再制成纸浆后保水值减少的现象。
角质化程度=
来自百度文库
R0-R1 R1
×100（%）
• R0-原浆的纸浆保水值 • R1-经过干燥和再制浆的纸浆保水值
影响再生纤维角质化的因素
（1）浆的种类
※ 机械浆经过再回用后性能提高
机械浆（包括SGW、TMP、CTMP）细胞壁的角质化现象很轻，这是因为凝胶状 的木素和半纤维素占用和保护了微细纤维上的氢键并阻碍了干燥时纤维壁的收缩。 纸回用过程会使原先挺硬的原生纤维变得更柔韧，从而提高了纤维的结合强度。 例如：得率很高的浆如TMP，反复使用4次后，纤维的柔顺性是原浆的4倍，成纸 的紧度提高。使用废报纸再生新闻纸，各项指标不降低，有些还会提高。
角质化现象，使纤维间的结合力下降。
内容
一、废纸回用的意义 二、废纸种类与组成 三、再生纤维特性
一、废纸回用的意义
➢造纸业面临的三大问题 ➢废纸回用可以节省原料，节约投资，节约能源，降低污染。
废纸
原料 能源 环境
废纸回收意义：
1.节约原料， 增加生产
生产1t磨木浆 >2m3木材；生产1t高白度化学浆 4-5 m3木材 生产1t纸或纸板仅需1.3t废纸
废新闻纸
Old Newsprint (ONP)
纸箱与纸板废纸
Old Corrugated Container（OCC）
混合废纸
白色废纸
书籍、杂志废纸
纸袋纸废纸
（2）废纸的组成
➢ 有用物、无用物、有害物质。
➢ 纤维（纤维素、半纤维素、木素）、填料、湿部助剂、涂料，以 及由于加工和使用而带入的杂物，如油墨、蜡类、树脂浸渍物、 塑料薄膜、金属薄膜、合成树脂、热溶物、胶粘剂以及装订书钉、 油污、泥沙等。
纤维细胞壁在脱水和吸水过程中的变化
细胞壁层间毛细管作用力和氢键开始作用，微细纤维以紧密的方式 重新排列，细胞腔塌陷。
纤维直径迅速变小，收缩阶段。
纤维宽度没有变化，但失去了大部分细胞壁内部空隙，细胞壁变 薄，纤维变得僵硬脆弱。
❖经过干燥收缩的纤维在再次制浆和打浆的过程中部分微细纤维间的氢键不再 打开，纤维变得相对僵直、脆硬，细胞壁各层之间紧密，使纤维不容易再吸
断头并对纸的洁净度产生影响 弄脏干燥部，影响清洁
弄脏网、毛毯、干燥部，降低纸机的运转 性能，造成纸机纸页断头，压光机断头
纸上产生黑点 纸上产生透明点，降低纸张物理性能，弄
脏毛毯
三、再生纤维的质量特征
原生纤维：Virgin fiber 废纸原料，即再生纤维：Secondary fiber, Recycled fiber，也叫二 次纤维
白度
/% ISO
63.0
62.7
62.9
62.6
白
62.5
度
61.9
降
58.7
低
57.5
57.7
57.8
55.9
55.6
55.3
尘埃度
/ppm
17.5
19.3
20.8 尘
17.9 埃
18.6 19.4
度
23.4 升
25.1 高
26.7
29.1
30.5
28.9
31.8
纸张贮存与回收对再生纤维性能的影响
※ 化学浆经过再回用后性能下降
化学处理的程度越高，得率越低，漂白程度越高，木素、半纤维素相对低的
浆，其角质化现象越严重。因此，对化学浆、半化学浆，必须考虑纤维的角质化
现象，以及纤维间结合力下降的问题。
木片
化学反应
化学浆
※ 未漂浆经过再次回用后性能略好 未漂浆比漂白浆中的半纤维素含量高，草浆、阔叶木浆的半纤维素含量比针
表2： 不同日照时间对废新闻纸性能的影响
贮存时间
/d 0
白度
/% ISO 63.0
尘埃度
/ppm 17.5
5
53.7
37.3
12 19 30 61
50.8 白 50.6 度
降 47.6 低
45.1
尘 38.7 埃 41.2 度 47.9 升 51.3 高
91
43.0
65.7
随着纸张年龄的增加，纸张纤维的白度下降。
叶木高，产生的多聚糖中的游离羟基含量也高，易吸水。在制浆过程中的角质 化现象要略轻些。
（2）干燥的速度和温度越高，角质化程度越高。 （3）抄纸过程中的机械压光会明显降低保水值，提高角质化程度。 （4）废纸再制浆时加入化学品、浸泡和渗透及打浆作用，会部分抵消角质化的 影响。
对废纸浆来说，干度约30% 时（纸机的压榨部）保水值开 始下降，即再次角质化开始， 到 干 度 大 约 70% 后 ， 基 本 不 再 变化。干燥的速度和温度越高， 角质化程度越高。
2. 减少污染，保护环境
➢废纸制浆耗水量少，废水量小 ➢废水的污染负荷小
3. 节省能源，降低能耗
生产1t废新闻纸浆比生产1t磨木浆节约能量75%左右 生产1t高白度脱墨浆比1t化学浆节能50%以上。
4. 节省投资，降低成本
与原生浆生产线投资相比，废纸浆厂只需要原生浆的25-30% 废水处理费用低，环保投资少