废纸脱墨浆化学品的应用及其原理

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废纸脱墨浆的成浆质量
!""$ 年 %)! 月对福建南纸废纸脱墨浆的成浆质 量进行随机采样测定， 其结果如表 ! 。 从测定结果与质量指标比较来看，除 +& 值略低 外， 其他各项都能达到质量要求。 而 +& 值变低可能与 使酸化作用增强有一定的关系。 &!.’# 加入点后移， #
பைடு நூலகம்
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浮选化学品 碎浆后，分离和分散的印刷油墨颗粒具有一定分
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漂白化学品 漂白化学品通常是在热分散处加入。热分散的目
布。若油墨易于分散， 则颗粒平均尺寸比难于分散的 小得多。 颗粒尺寸不同， 分离过程的作用也不同。 当油 墨颗粒非常小时， 适用于洗涤工艺， 反之则适用于浮选 工艺。 油墨颗粒的分布及常用油墨去除法如图 ! 所示。 油墨的表面化学特性也会影响油墨的分离。亲水 性油墨颗粒宜用洗涤法，浮选法则要求憎水性油墨颗 粒。为使浮选成功， 油墨颗粒必须絮凝到较大的絮团， 必须提高絮团的憎水特性。 ・ !@ ・
"#!./$- 是一种水溶性聚合物，可结
合多价离子。 它作为润湿剂可吸附在胶状颗粒的表面， 降低液体的表面张力， 提高印刷油墨的分散性， 并防止 油墨颗粒重新沉降到纤维上。 "#!./$- 通常与 %!$! 同 用， 以钝化金属离子， 特别是钝化会使 %!$! 降解的过 渡金属离子。 同时， 它还起着缓冲剂的作用， 使 %!$! 漂 白 能 在 比 较 理 想 的 &% 值 下 进 行 。 在 碎 浆 时 加 入
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技术报告
!脱墨化学品!
废纸脱墨浆化学品的应用及其原理
陆 树 春
（ 福建南纸股份有限公司， 福建南平， $&$""" ）
摘 要：着重介绍了用于生产新闻纸的废纸脱墨浆生产线中化学品应用的原理和实践， 并对生产中出现 的有关化学品问题进行了讨论。 关键词：脱墨浆；脱墨化学品； 应用 中图分类号：’()!)*+%, ’()## 文献标识码：文章编号："!&#.&"/0（ !""# ） "%.""!)."#
图%
表!
脱墨浆生产线工艺流程简图
废纸脱墨的主要化学品及其加入点
主要化学品名称 脱墨剂、 螯合剂、 3@:8、 3@!(A:$、 8!:! 脱墨剂、 B@BC! 螯合剂、 3@!(A:$、 3@:8、 8!:!、 8!(:# 凝聚剂、 絮凝剂 絮凝剂
化学品主要加入点
旧杂志纸（ 为原料， 废纸主要来自美国。该生产 :;?） 线的主要工艺流程如图 % 。
%+ 碎浆系统 !+ 浮选系统 $+ 热分散 D 漂白系统 气浮澄清系统） #+ 42E（ &+ 污泥脱水系统
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脱墨化学品的应用 用于废纸脱墨的主要化学品及其加 入 点 见 表 % 。
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碎浆化学品 碎浆采用鼓式碎浆机。由于大多数化学品都加入
有阴离子型、 阳离子型、 两性型和非离子型， 而选用何 种表面活性剂需视纸张印刷情况及脱墨工艺而定。 在浮选脱墨工艺中， 最为常用的脱墨剂是肥皂， 即 钠皂， 实际上是钠皂和其他表面活性剂的混合物。 钠皂
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技术报告
此脱墨浆都要经过一段甚至两段漂白。脱墨过程中浆 的白度变化见图 $。
水处理场进行处理， 而在脱墨车间 843 进行处理的主 要是 <! 多盘过滤机的清滤液（ 图 #） 。
（ %） &!’!
因 &!’! 是漂白机械木浆的特效漂白剂，
的是在高温及机械力作用下，将那些无法筛除的黑斑 （ 如胶粘物、 印刷油墨、 蜡等） 软化、 碎解并分散成肉眼 看不见的细小颗粒， 而非热塑性杂质则只能部分碎解。 在这个过程中， 由于油墨颗粒的表面积增大， 可能导致 白度下降 （ 主要取决于无法脱除的印刷油墨的量及热 分散的单位能耗） 。尽管脱墨过程进行顺利， 但也很难 达到原有纸张的白度，而且废纸中一般都含有一些机 械木浆， 在碱性条件下脱墨会产生“ 碱性发黄” 现象， 因
843 的主要 目 的 是 去 除 清 滤 液 中 存 在 的 大 量 填
料、 胶粘物和其他有害杂质， 并回收利用澄清水。低分 子凝聚剂（ 强阳离子型 ） 在进料泵的抽吸端加入使之 与清滤液良 好 混 合 。 部 分 澄 清 水 返 回 空 气 溶 解 反 应 器，使其中 的 空 气 达 到 超 饱 和 状 态 ， 经 减 压 阀 送 入 高分子絮凝剂（ 阴离子型） 在废水进入 843 前加 843。 凝聚剂混合， 形成较大 入。 废水进入 843 后与絮凝剂、 的絮团， 溶解空气由于压力消失而迅速形成大量小气泡 从废水中逸出，并与絮团相吸附而形成空气 = 固体的团 粒， 上浮形成浓度 !>2$>的气浮物排出系统。澄清后的 水送回车间循环使用，排出的污泥则送至污泥槽作进 一步处理。
"#!./$- 可减少因 "#$% 的加入而使纸浆变黄的现象， 与单纯使用 "#$% 相比，可使整个脱墨过程在较低的 &% 值下进行。 （ 螯合剂 某些金属如 12、 0） 34 和 56 等会催化过
氧化物的降解， 加入可与金属离子反应的有机螯合剂， 如 789:（ 乙二胺四乙酸） 和 89;: （ 二亚乙基三胺五乙 可降低 酸） ， 能够防止这些重金属离子对 %!$! 的降解， 同时， 它还有助于印刷油墨的分离。 螯合 %!$! 的用量。 剂不能完全代替 "#!./$-， 经常与其同时使用。当脱墨 系统中重金属离子含量很低时， 也可不用螯合剂。 （ )） %!$! 关于 %!$! 在碎浆中的作用，目前尚无 定论。通常认为， %!$! 主要是对在碱性条件下含机械 木浆的废纸浆中含有的发色基团起脱色作用。
B@BC!
粗渣槽 前浮选 除渣器 细筛
F
污 泥 槽
用。 而占有主导地位的浮选法则要使用较多的化学品， 因 此脱墨化学品应用的好坏就直接关系到脱墨浆的质量。
漂白化学品
% 多盘过滤机
热分散 漂白塔 后浮选
!""% 年 ， 南 纸 从 奥 地 利 23456’7 公 司 和 芬 兰 289(’5:; 公司引进 % 条日产 &"" < 废纸脱墨浆生产
此在漂白机械木浆含量高的废纸浆时，也显示出与其 他氧化漂白剂不同的优越性。 &!’! 漂白原理： &!’! " 因 & ( &’ ，在漂白过程中， &’ 起主要的漂白作用， ) 此为了提高 &’! 的浓度， 促进漂白， 可加大碱性或提 ) ) 高温度。&!’! ( ’& * &’! ( &!’， 其中， +& 值的影响最 ) 但 +& 值过高， 大。虽然在碱性条件下 &’! 浓度增大， ) 会自行分解， 失去漂白作用。最佳的 +& 值 &’! 不稳定， 是 ,-’& 和 ,-!./’$ 混合时的 +& 值， 为 %"012%%0" 。 此外， 二氧化硫 &!’! 还 经 常 与 还 原 漂 白 剂 34. （ 脲） 或 ,-!.!’# （ 连二亚硫酸钠） 配合使用， 采 用 &!’!5 以达到较好的漂白效果。 34. 或 &!’!5,-!.!’# 两段漂， 以避免浆料因碱性化而 &!’! 的加入量必须足够，
线， 生产高质量的废纸脱墨浆， 用于配抄低定量彩色胶 印新闻纸。 该脱墨浆生产线采用两段浮选， 并以洗涤法 辅助脱墨。 本文以该生产线为主， 重点介绍化学品在废 纸脱墨浆生产线中的应用，并对生产实践中所遇到的 问题进行讨论。
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浮选化学品
F
! 多盘过滤机
中浓立管 贮浆塔
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生产工艺 该 脱 墨 浆 生 产 线 采 用 )"= 旧 报 纸 （ 和 $"= :3>）
,-!./’$ 可 改 善 &!’! 的 后 期 漂 白 效 果。其作用为： 起缓冲作用； ! 维持漂白的最佳 +& 值，
分散的作用； " 对油墨有剥离、 # 金属防腐蚀作用。而 且 ,-!./’$ 的价格比其他稳定剂（ 螯合剂） 低， 所以成为 目前最广泛使用的稳定剂。 （ $） &!.’# 在实际的废纸浆漂白过程中， +& 值的 下降要比原纤维漂白过程小，这可能与填料（ 6-6’$） 的含量及其缓冲作用有关。因此漂白之后的酸化很重 要， 以避免在碱性条件的返黄。 通常采用 &!.’# 或 47!（ .’#） $ 作为酸化剂。高浓度 的 &!.’# 会造成纤维发黑， 因此必须稀释。 在某些条件 下， 4 7 !（ .’#） $ 会在系统中沉积或使杂质固定在纤维上。 任何情况下都要保证充分混合，局部酸化可能会 出现粘质凝聚、 水的硬度增加、 形成石膏、 产生泡沫、 浮 出憎水性杂质等问题。
收稿日期 1 !""$.").%)
碎浆机内， 所加入的化学品是否合适， 对油墨与纤维的 分离或脱落至关重要。 （ 脱墨剂 %） 在废纸脱墨化学品中最重要的是脱 墨剂。 脱墨剂主要是一种表面活性剂系列的复合配方，
《 中国造纸》!""# 年第 !$ 卷第 % 期
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技术报告
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是一种阴离子表面活性剂，这种化合物会在液体的交 界面聚集， 并降低水的表面张力。 在碎浆机中加入钠皂， 主要是利用其分散作用。 钠皂的分散作用很大程度上取 决于水的硬度， 即在使用软水的系统中， 分散效果较强。 最佳的运行效果是将一部分钠皂加入碎浆机中， 一部分 钠皂加入浮选装置中。若所有的钠皂只加在浮选处， 则 碎浆机处需要加入一些具有分散作用的表面活性物质。 （ !） "#$% 碎浆一般是在碱性条件下（ &% 值为 ’()* 进行的， ++(,） "#$% 的作用主要是皂化或水解油墨树脂。 加快油墨从纤维表面脱落， "#$% 不但能使纤维润胀， 还能防止油墨破裂。但由于 "#$% 的加入会使含机械 木浆的废纸变黄、 发黑， 即所谓的“ 碱性发黑” 现象， 因 此对含机械木浆的废纸来说， "#$% 的加入量要适当， 以减少发色基团的形成。 （ -） "#!./$目前大部分新闻纸厂均采用前后两道浮选，这是 根据其位于热分散的前后位置而定的，但两者的作用 却有很大的差别。 前浮选的主要目的是提高纸浆白度， 其白度增加值通常在 +,<=.$ 左右；而后浮选主要是 去除残留的油墨颗粒和化学品， 起清洁作用， 其白度增 加值通常在 !<=.$ 左右。此外， 前、 后浮选的 &% 值也 不同， 前浮选 &% 值通常为 >()*’()， 而后浮选的 &% 值 多为中性或酸性。当 &% 值从碱性变成中性， 部分有机 物沉淀出胶粘性杂质时， 可通过后浮选将其除去。 （ 脱墨剂 +） 脱墨剂作为收集剂， 其作用是将悬浮 于纸浆中的油墨颗粒收集在一起，然后将其附着于空 气泡上， 形成泡沫浮出浆面而溢流除去。 后浮选中加入 少量的钠皂和 5#5?! 可控制泡沫的产生。在浮选处投 药的主要优点是能更好地控制浮选槽中的起泡特性， 更易于控制浮选槽的液位， 且粗渣浓度高， 但同时也存 在钠皂和钙离子之间反应不完全的风险。 （ !） 5#5?! 其主要 5#5?! 通常在前浮选之前加入， 目的是提高水的硬度。 脂肪酸钠在作为收集剂使用前， 须先转化成脂肪酸钙， 然后脂肪酸钙吸附在油墨表面， 并赋予后者一层蜡状涂层， 从而增加空气泡的吸附。 为此， 必须在系统中加入钙离子， 如 5#5?! 或 5#（ $%） ! 。钙离子 也可来自系统本身， 例如作为纸张填料或涂料的 5#5$-。
废纸脱墨技术主要分 浮选法和洗涤法两大类，
作者简介：陆树春先生， 工 程师，陕西科技大学在职 硕士研究生；主要从事技 改项目的研究开发及设备 引进工作。
碎浆 D 浮选化学品
鼓式碎浆机 粗筛
废纸输送机
由于洗涤法用水量多、 环 保压力大，目前已逐步让 位于浮选法，或者在对脱 墨浆质量要求较高的纸种 中作为辅助脱墨手段使
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污泥脱水系统化学品 在污泥槽中通常加入长分子链高分子质量的絮
出现不可逆的返黄， 并防止出现过氧化氢酶的问题。 大 部分的 &!’! 加在漂白塔之前、 热分散之中。
凝剂（ 阳离子型） ， 促使 污 泥 絮 凝 形 成 絮 凝 物 （ 可达数 厘米） ， 从而可在重力网案处获得良好的脱水， 再经污 泥挤压机进一步挤压脱水， 可获得较高的污泥干度及 较低的滤液负荷， 减少后续污水处理工段的负担。如 果絮凝剂的絮凝效果不好， 则污泥可能会从脱水机两 侧流出， 使得污泥干度 降 低 、 滤液负荷加大。开机期 间， 必须注意絮凝效果。如果仅仅处理部分污泥， 为避 免过分絮凝， 必须相应降低絮凝剂的用量。