廢紙回收再利用的四大難題
廢紙(wastepaper，WP)是一種長纖維和短纖維、化學(xué)漿和機(jī)械漿、纖維和雜質(zhì)的混合原料。
目前廢紙主要用來生產(chǎn)新聞紙(newsprint)、箱紙板(linerboard)、瓦楞原紙(corrugatingmedium)、白紙板(cartonboard)和衛(wèi)生紙(tissue)，技術(shù)上可以做到全廢紙抄造。新聞紙、衛(wèi)生紙和部分紙板的襯層和底層對白度有所要求，需要對廢紙進(jìn)行脫墨處理。
廢紙回抄存在著留著濾水差，膠粘物沉積、成紙強(qiáng)度低和白度差等四大難題，并根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出了一些對策，現(xiàn)介紹如下：
廢紙通常含有大量的細(xì)小纖維、填料和雜質(zhì)，抄紙時需要使用助留劑，改善網(wǎng)部的留著和濾水狀況。
然而廢紙中的雜質(zhì)以及廢紙脫墨的殘余脫墨化學(xué)品會干擾助留劑的作用，使助留劑失效或效率下降。
近年來，我國陸續(xù)引進(jìn)了一批現(xiàn)代化的大型高速紙機(jī)，其中新聞紙機(jī)最高設(shè)計(jì)車速已達(dá)1800m／min，牛皮箱紙板和瓦楞原紙機(jī)1000m／min，涂布灰底白紙板機(jī)600m／min。車速提高，紙漿在紙機(jī)流送系統(tǒng)內(nèi)受到的剪切力也隨之加大。據(jù)報(bào)道，當(dāng)車速從305m／min提高到1000m／min時，流漿箱整流器、勻漿輥、案板和噴漿上網(wǎng)對纖維壁所造成的最大剪切力分別提高了5~11倍。
大型高速紙機(jī)為了保證良好的成紙勻度，在流漿箱和網(wǎng)部的設(shè)計(jì)上注重漿料的湍動和纖維的分散；為了實(shí)現(xiàn)短距離短時間脫水，網(wǎng)部設(shè)計(jì)普遍采用強(qiáng)力脫水方式，紙漿脫水迅速。在這種條件下使用廢紙抄造，網(wǎng)部留著變得更加困難。
助留劑有單元、雙元、微粒和超微粒四種系統(tǒng)，其中雙元和膨潤土微粒系統(tǒng)最常應(yīng)用于廢紙抄紙。
以下對各種助留系統(tǒng)在廢紙漿中的應(yīng)用作一簡單介紹。
(1)單元系統(tǒng)
主要是陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)。一般來說，單元助留劑受濕部化學(xué)條件變化的影響較大、抗剪切力性能較低，因此多用于低車速的小型紙機(jī)。
(2)雙元系統(tǒng)
雙元助留劑由低分子量、強(qiáng)陽電荷的定著劑和高分子量、低電荷的絮凝劑組成。使用時，首先在紙漿中加入定著劑，然后再在壓力篩之后加入絮凝劑。
常用的定著劑有聚胺(PA)、聚二烯丙基一甲基氯化胺(DADMAC)和聚乙烯亞胺(PEI)。加入點(diǎn)可選在紙機(jī)漿池出口，第一、第二沖漿泵入口或紙機(jī)白水槽。定著劑可以有效地降低廢紙?jiān)现须s質(zhì)對絮凝劑的干擾，提高絮凝劑的助留效率。
(3)微粒系統(tǒng)
微粒系統(tǒng)是由陽離子聚丙烯酰胺和無機(jī)微粒子組成，使用時分別在壓力篩人口和出口處加入。常用的微粒子有膨潤土(也稱皂土)和膠體硅兩類。膨潤土產(chǎn)自自然界，具有很高的比表面積和吸附能力。
膨潤土和膠體硅雖然同為微粒子，但它們的反應(yīng)原理有所不同。膠體硅需要在陽電性較強(qiáng)和較為潔凈的濕部環(huán)境下才能正常發(fā)揮作用，因此不適用于雜質(zhì)，尤其是陰離子雜質(zhì)含量高的廢紙?jiān)希慌驖櫷羷t對陽電性的依賴性不高，所以常用于廢紙抄紙。
任何助留系統(tǒng)都有至少一個化學(xué)品是高分子聚合物，用來產(chǎn)生助留所需要的絮團(tuán)。對于傳統(tǒng)的單元和雙元系統(tǒng)來說，高聚物加在紙機(jī)壓力篩出口，絮團(tuán)生成后漿料直接上網(wǎng)。如果需要控制絮團(tuán)的大小，只能改用分子量較低的高聚物或降低高聚物用量，但這會降低助留劑的整體效果。對于微粒系統(tǒng)來說，高聚物加在壓力篩入口，漿料經(jīng)過壓力篩的剪切作用，絮團(tuán)變小。我們知道，纖維絮聚對成紙勻度有負(fù)面影響。因此如何在提高網(wǎng)部留著率的同時不增加纖維絮聚，不加大絮團(tuán)體積，是實(shí)現(xiàn)有效助留的關(guān)鍵所在。微粒系統(tǒng)在紙漿中形成受控絮團(tuán)，與雙元系統(tǒng)相比，它受成紙勻度的限制更小，可以發(fā)揮更大的作用。
(4)超微粒系統(tǒng)
對于雜質(zhì)含量特別高的廢紙漿或脫墨漿，可以采用超微粒系統(tǒng)(見圖)。這種系統(tǒng)將膨潤土和最新開發(fā)的有機(jī)微粒子共用，在陽離子聚丙烯酰胺的配合下，可以有效地實(shí)現(xiàn)助留助濾。
無論使用那種助留系統(tǒng)，從技術(shù)上講，助留并不是一件很難的事情，然而助留必須要考慮紙張勻度和投入成本。為了在生產(chǎn)不同紙種時，以合理的成本和良好的成形取得所需的助留助濾效果，就需要借助經(jīng)驗(yàn)對助留劑的類型、產(chǎn)品、加入點(diǎn)和加入方式進(jìn)行優(yōu)化組合。
另外，抄紙廠由酸性抄紙改變?yōu)閴A性抄紙時，一般會大幅降低明礬的用量，甚至停用明礬。明礬和聚合氯化鋁是廉價的無機(jī)凝聚劑，用于廢紙漿可以幫助中和漿中的陰離子雜質(zhì)。因此，即便是堿性抄紙，也應(yīng)該適量添加明礬或PAC。
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