提 要:主要介紹了擴大二次纖維利用的重要意義、適當范圍和可采取的技術措施。關鍵詞:二次纖維;適當范圍;技術措施 作者介紹:陳嘉翔,1952年至今在華南工學院后為華南理工大學,歷任助教、講師、副教授、教授和博士生導師。完成國家科學基金、原國家教委博士點基金和輕工業(yè)部科技發(fā)展基金等項目多項,有近10項成果獲獎。在國內外雜志發(fā)表論文230多篇,著有《制漿化學》、《植物纖維化學結構的研究方法》和《高效清潔制漿漂白新技術》等3部專著,并主編了《制漿造紙手冊第二分冊》和《制漿原理與工程》等兩部工具書和教材。曾先后16次到美國、加拿大、日本等10多個國家參加國際會議、訪問交流和講學?,F(xiàn)任聯(lián)合國教科文組織植物資源化學國際專家委員會委員,曾任華南工學院化工二系系主任,華南理工大學制漿造紙工程國家重點實驗室第一屆學術委員會主任,國務院第三屆學位委員會輕紡評議組成員?!U紙經一系列處理后,變成了二次纖維,俗稱廢紙漿或再生漿。利用二次纖維抄紙和紙板的熱潮方興未艾,僅就擴大利用二次纖維的問題談些看法。1〓擴大二次纖維利用的重要意義1.1〓節(jié)約纖維資源,降低生產成本和迅速提高產量〓〓廢紙的回收量,與一個國家紙和紙板的消費量有著密切的關系。如美國1997年紙和紙板的消費量超過了1億噸,廢紙的回收量為4550萬噸,回收率為45%?;厥盏?550萬噸廢紙中,供本國造紙廠使用的有3850萬噸,供本國其他方面使用的有150萬噸,凈出口550萬噸。美國1987年紙和紙板的消費量有8300多萬噸,廢紙回收量為2400萬噸,回收率28.8%?;厥盏?400萬噸廢紙中,供本國造紙廠使用的有1800萬噸,供本國其他方面使用的有60萬噸,凈出口540萬噸[1]。1997年與1987年比較,美國紙和紙板的年消費量增加了近2000萬噸,廢紙回收量中供本國造紙廠使用的廢紙也增加了2050萬噸,這意味著增加消費的近2000萬噸紙和紙板,基本上是由增加回收的廢紙做的,這就意味著節(jié)約了制造近2000萬噸紙和紙板的木材原料。1.2〓有可能提高我國生產紙和紙板的質量〓〓如能利用相應的進口廢紙配合草漿生產紙和紙板,會在一定程度上提高我國紙和紙板的質量,這是因為進口的廢紙或紙板一般都是用相應的木漿做的。2〓擴大二次纖維利用的適當范圍〓〓二次纖維可來自廢報刊書籍和辦公用紙以及廢紙盒和廢紙箱等。過去,廢紙主要用于生產紙板,特別是瓦楞紙板的生產。脫墨廢紙漿則主要用于新聞紙的生產。實際上,各種文化用紙、辦公用紙,以及工業(yè)、商業(yè)用紙和紙板都可以配以相應的二次纖維進行抄造。當然,要求特別高的高檔產品可以不配或少配二次纖維。一般的文化用紙(如新聞紙)、辦公用紙(如書寫紙)和工業(yè)、商業(yè)用紙板(如瓦楞紙板、箱紙板、白紙板)還可以鼓勵采用100%廢紙或廢紙箱來生產。這樣,適當?shù)臄U大二次纖維的應用范圍,將有利于更廣泛的節(jié)約纖維資源,關于這一點,政府可制定一些政策,先規(guī)定某些紙張一定要配以一定比例的二次纖維來抄造,然后再逐步擴大配用二次纖維的紙張的范圍。國外有些國家已經是這樣做了,收到了較好的效果,主要是表現(xiàn)在大大節(jié)約了纖維資源。上述美國1997年比1987年利用二次纖維增產近2000萬噸紙和紙板的例子,與強制實施了這個政策有很大的關系。我國纖維資源缺口較大,更應當制定一些政策,強行規(guī)定某些紙張(如新聞紙、印刷書寫紙等)必須配以不少于一定比例的二次纖維。3〓擴大二次纖維利用的技術措施3.1〓合理利用二次纖維〓〓來自不同廢紙和廢紙盒、廢紙箱的二次纖維,其原漿質量差別很大,應當優(yōu)質優(yōu)用、中質中用和低質低用,甚至可以設法中質優(yōu)用、低質中用。所謂優(yōu)質優(yōu)用、中質優(yōu)用,例如一些中質舊雜志紙和優(yōu)質的舊報紙做回優(yōu)質的新聞紙,這種利用方式現(xiàn)在已經實現(xiàn)。優(yōu)質的舊文化用紙和舊辦公用紙做回優(yōu)質的原紙,這種利用方式也有,但還少。如果選紙選得好,這完全可以做到。優(yōu)質的舊瓦楞紙箱做回優(yōu)質的瓦楞紙箱,這已經可以做到。但是優(yōu)質白卡紙、白紙板,沒有專門分級的話,真正要做回優(yōu)質白卡紙、白紙板的還少,特別是像包裝卷煙用的金卡紙,原紙是優(yōu)質的白卡紙,但由于金色涂布料難除掉(實際上很好除去)而目前尚只能優(yōu)質低用,類似這一類的優(yōu)質廢紙應當可以做到優(yōu)質優(yōu)用。所謂中質中用、低質低用,這完全可以做到,如一些混合廢紙的二次纖維可以生產一些中檔紙張或制瓦楞芯紙等。如果是要中質優(yōu)用或低質中用,則必須考慮二次纖維的分級使用。如果是規(guī)模比較大的廢紙制漿廠或綜合紙廠,二次纖維的分級使用完全是可以做得到的。3.2〓合理分級或合理配用原漿(包括草漿)〓〓有些紙張或紙板,可以利用100%的二次纖維來抄造,如新聞紙可以用100%的舊報紙和舊雜志紙的二次纖維來抄造,瓦楞原紙更可以用100%的二次纖維來抄造,像箱紙板,甚至白紙板,也可以用100%的不同二次纖維來配抄。但是,在很多情況下,由于二次纖維的特性比原纖維會有一定的差別,故可以配以部分原漿以改善產品的質量。但也可以考慮將二次纖維分級,分別用作面漿、芯漿或底漿。當然,最好也能合理配用一些原漿。二次纖維的分級可以在篩選時同時完成,也就是二次纖維篩選時所得的不同漿(粗漿或細漿)可作不同的用途。3.3〓合理選擇生產流程、設備與工藝3.3.1〓選擇生產流程的原則〓〓根據廢紙的種類和不同的產品品種選擇不同的生產流程。要求在滿足產品質量需要的前提下,盡量簡化生產流程以節(jié)約設備投資、運行能耗和水耗以及提高二次纖維的得率。例如,現(xiàn)有新篩選設備,可以兼有分級、分散纖維的作用,則在某些生產流程中可以不設分級機、分散機,甚至不用輕雜質除渣器,這樣可以大大節(jié)約設備投資和運行能耗。3.3.2〓選擇生產設備的原則〓〓生產設備的選擇首先必須與生產流程的選擇緊密結合,但還要考慮生產設備的先進性。例如廢紙碎解設備的選擇,在一定規(guī)模的生產廠,選連續(xù)碎解設備要比選間歇碎解設備好,在選擇生產脫墨漿的連續(xù)碎解設備時,還要考慮不宜選用需長時間強烈碎解的設備,以免造成后續(xù)脫墨工作的困難。在選用精選、凈化設備時,盡可能選用能一機多功能的設備,如精選設備可兼有分散機、分級機的功能,需要進行分散處理的廢紙漿,在選擇一機多功能的精選機后,顯然就可以減少篩渣量、降低塵埃點、節(jié)約用電和節(jié)約分散機的投資費用等,甚至還可以選用超級市場的混合廢紙以代替OCC。其次,在選用浮選設備時也可以考慮先進的一機多級的新浮選設備,代替多機多級的浮選設備,這樣可以大大節(jié)約設備數(shù)量和能耗,同時也大大的節(jié)約了大量的占有空間。3.3.3〓選擇生產工藝的原則〓〓選擇生產過程中各工序的工藝,都要是有理論依據的先進工藝。例如脫墨廢紙碎解時采用什么工藝最有利于碎解及其后的脫墨,脫墨時根據不同的浮選設備采用什么工藝更能有效、節(jié)能和提高浮選得率,浮選漿漂白時如何應付H2O2較原漿漂白時的過度分解,又如何對付廢紙中熒光增白劑的不良影響,這些都要結合各廠的實際情況應用新的工藝予以解決。 3.4〓合理建設脫墨廢紙漿制漿廠〓〓不需脫墨的廢紙漿往往是供本廠抄紙板用的。需要脫墨的廢紙漿往往是綜合紙廠的一個分廠或車間,它與全廠的生產是密切配合的。國內已有年產10萬噸以上的脫墨廢紙漿生產線,國外廢紙漿生產線的規(guī)模已達年產35萬噸。大型廢紙制漿廠除了可以配合某一個大型造紙廠生產的需要外,還可以適應當?shù)仄渌旒垙S的需要,將脫墨廢紙漿(濕漿)供應給他們。這樣,在某些地區(qū)或某個大城市,建立一定規(guī)模的大型廢紙制漿廠也是合理的,因為大城市本身就是廢紙的集中產地,如果又是在沿海地區(qū),再加上進口部分廢紙,這樣,一個大型廢紙制漿廠的建立將會是合理的和有利的。當然,大型的脫墨廢紙漿生產線,生產流程、設備與工藝的選擇,就更要細心了,原因是產品需要滿足多方面的要求。 3.5〓合理開發(fā)廢棄飲料盒的利用〓〓各種飲料盒、牛乳盒、涂塑紙杯和飯盒之類的包裝容器,都是復合包裝容器,其中除了有塑料層、鋁箔層(紙杯、飯盒無鋁箔層)以外,主要是紙層,這層紙往往是用無氯漂白的漂白木漿(TCF漿)制的,有利用價值,但是,現(xiàn)在都廢棄了。美國曾開發(fā)了這類復合包裝容器廢紙漿回收的生產線,其生產流程是:復合包裝容器→碎解分離機→固形廢棄物↓ 紙漿→漿料洗滌和漂白→脫水〓這種廢紙制漿系統(tǒng),設備較簡單,它的主要目的是把紙漿從復合包裝容器中分離出來。這種生產線的產量可大可小,日產量從3噸到250噸,因為所有設備都是組合式的。生產過程中的水是循環(huán)使用的,每噸產品紙漿的水耗為1000加侖(約3.78米3)。3.6〓合理利用脫墨污泥[2]〓〓脫墨廢紙漿廠的脫墨污泥,產量還是相當大的。如英國一家利用100%舊新聞紙和舊雜志紙年產新聞紙26萬噸的紙廠,3條脫墨生產線作為副產品的脫墨污泥年產量也有18萬噸。這些脫墨污泥中富含纖維素纖維、白土和碳酸鈣。利用的途徑有:3.6.1〓作燃料用〓〓污泥中的纖維素纖維含量一般在25%~40%。如果還有備料的廢料(如木節(jié)、樹皮等),則這些廢料可以單獨作燃料生產蒸汽。但是,燃燒后的“灰”還得處理,而這種“灰”就只能與煤灰一起考慮如何處理了,很難作為較高級的副產品來有效的利用。3.6.2〓作造紙?zhí)盍虾屯坎碱伭嫌谩@種利用途徑當然最好,產品仍可在造紙廠使用。不過,脫墨污泥的量要足夠,質要穩(wěn)定。這就要求廢紙原料要穩(wěn)定,脫墨廢紙漿產量要大。這對使用100%廢紙(舊報紙和舊雜志紙)生產新聞紙和LWC紙的紙廠最為適合。因為作為副產品回收的碳酸鈣和白土完全可以作為本廠補充材料配合使用。3.6.3〓作建筑板的原料用〓〓脫墨污泥中含25%~40%的纖維素纖維,其他則為無機物材料,可以不加膠粘劑、水泥或任何有害的助劑壓制建筑板。如果纖維素纖維含量超過50%,則板易撓曲,對某些用途是有利的,但需外加防火劑?!撃勰嘀平ㄖ宓囊?guī)模,要年產超過2.5萬噸才有利可圖,就是說規(guī)模小了不合算。3.6.4〓作土壤改良劑〓〓由于脫墨污泥中有纖維素纖維,腐爛后的腐植質即為肥料,故可作低質土壤的改良劑。在沒有其他用途時,則也可作填埋料,但這不是長遠之計,也不是大型脫墨廢紙漿廠脫墨污泥的有效出路。〓〓綜上所述,脫墨污泥最好的利用方式應當是作造紙?zhí)盍虾屯坎碱伭希覀儜攧?chuàng)造條件向這方面發(fā)展?! ⒖嘉墨I[1] 陳嘉翔.全球主要地區(qū)廢紙回用趨勢.中華紙業(yè),20(2):66~69[2] 陳嘉翔.徹底消除脫墨污泥污染的研究和生產實踐.中華紙業(yè),21(2):35~37
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