李雪爱 2009321030
济宁学院，化学工程与工艺（1+3），273100
摘要：本文主要介绍了废纸处理的现状、处理流程、前景及废纸中杂质的分类和除去方法。 关键词：废纸处理 现状 来源及分类 流程 前景
引言
现代造纸工业已是继世界电信制造业和汽车制造业之后的第三大加工业。纸和纸板不仅是生活资料，更重要的是生产资料，纸和纸板的费水平已成为一个国家现代化平和文明程度的重要标志之一。在我国，造纸工业一直是国民经济的重要组成部分，1999年我国纸和纸板的产量为2800万t为世界第三生产大国，消费量为3400万t，为世界第二大消费国。但我国目前纸和纸板的消费量还不到全世界人均消费量的一半。据有关资料预测2005年和2015年我国纸和纸板的年需求量将分别达到4500-5000万t和7500-8000万t，若纸张自给率和设备运转率均按 80%估算，则到2005年和2015年我国至少需新建生产能力摩托车消音器1700万t∕a和4700万t∕a。由此看来，造纸工业的发展潜力是巨大的[1,6]。
但由于多年来我国造纸工业选择的是“ 以草为主” 的原料路线，形成了造纸工业企业规模小，产品档次低，环境污染严重的局面；再由于造纸工业是技术、资金密集的现代化工业，每百元产值所占有的固定资产是食品工业和纺织工业的3倍，也高于化学工业和石油工业。仅按照我国造纸工,2000纯碱制烧碱年计划和2010年规划造纸工业所需投资就要在千亿元以上。因此，快速增长的造纸工业愈来愈受到原料、环保和资金等因素的制约，而回收利用废纸可大大减缓这种局面。
有关资料介绍：回收利用废纸与采用原生资源相比，可节约用水50%节约能源60%-70%如果利用木材原料需4-5m3原木生产1t纸浆，而1.25t 废纸就可生产1t再生纸浆,不需要蒸煮类化学助剂,减少了化学药品用量,从而可减少大气污染60%-70%生物耗氧量减少40%,污水中悬浮物减少25%固体垃圾减少70%,且回收利用废纸本身更是对社会公害的治理，另外,回收利用废纸可大大减少项目投资,降低运行费用,提高经济效益和竞争能力。因此,废纸的回收利用越来越被人们所重视[2]。
1 废纸的来源及分类
1.1 白废纸木薯干
这类废纸也可以看成是纸浆的代用品，其中包括未经印刷、具有比较一致的白度、无有害物的白纸。废弃物不超过0.5％。此类废纸碎浆后可作为生产一般书写、印刷纸的漂白浆，或用于抄造中、高档卫生纸。这类废纸主要是印刷厂切下的白纸边。
1.2 书籍、杂志废纸
这类废纸主要包括印刷厂或书店未发行的和发行后回收的不含或仅含少量机械浆的废刊物、书籍等。这类废纸要求不含禁止物，无用物不超过0.25%，此类废纸经脱墨处理除去颜、油墨后，可生产有光纸、书写纸、凸版纸、卫生纸等。也可生产提箱纸板，或在新闻纸中掺用。
1.3 旧新闻纸
由成捆的、选择过的旧报纸组成，不包含旧杂志。凸印和彩印部分不高于正常的百分率。
包装必须不含焦油、禁止物，无用物不超过0.25%。此类废纸脱墨后主要用做配抄新闻纸用，或用于抄造生活用纸和一般文化用纸。
1.4 纸箱与纸板废纸
此类废纸包括牛皮纸板，瓦楞纸板切边，旧瓦楞纸箱，各废纸盒、纸箱，黄、白、灰纸板等。禁止物不得超过l％，无用物不超过5%。这类废纸可用于回抄草纸板、茶纸板、箱纸板、瓦楞原纸等，其中的竹、木浆废纸可用于生产挂面纸板。
1.5 纸袋纸废纸和牛皮纸废纸
这类废纸是指包装水泥后回收的破水泥袋．废牛皮纸袋及其它挂面浆。
1.6 混合废纸
这类废纸属低级废纸，包括部分“垃圾废纸”(从垃圾堆拣来的废纸)。主要含混合杂志、书籍、传票、单据账簿、中小学生练习本、办公废纸及包装物品后的废纸。各种废纸的比例不限，其禁止物含量不许超过2％，无用物含量不超过1％。此类废纸主要用于生产屋顶纸
板、防潮纸板及普通的低级纸板芯层等。混合废纸含有大量杂质，如金属、石头、砂子、带子、破布、细绳、塑料以及热熔物、沥青等。
2 废纸中杂质的分类
造纸过程中，为了提高纸张的物理性能，加入了许多添加物及化学品，但所有这些添加物、油墨及涂料等都变成废纸回收中的杂质。这些添加物，特别是最近几年才开发出来的有机复合物，在回收过程中，有时会干扰生产过程，难于去除使废纸难以处理。
一般而言，废纸中含有1-50%非纤维性杂质，这些非纤维性的杂质可分以下几类： （1）填料类，包括白土、二氧化钛、碳酸钙及滑石粉等
（2）内部施胶剂类，如松香、天然树脂及蜡等
（3）表面施胶剂类， 如淀粉、天然树胶或植物胶等
（4）染料及颜料类
（5）油墨类
（6）热熔胶、塑胶类涂布及柏油
（7）发泡聚苯乙烯及胶带
（8）重质杂物
离合器盘
3 各种杂质的除去方法
3.1 填料类添加物
填料类杂质包括白土、二氧化钛、碳酸钙及滑石粉等。这些很细的白矿物填料用来提高纸张的光学及物理性质。这些填料的颗粒充填纤维之间的空隙，因此可生成密度较高、较白、较平滑的纸张。由于大部分填料比浆料便宜，因此，有时候添加填料的纸张比较便宜。为了防止降低纸张的强度、松厚度及施胶效果，虽然有些纸张的填料添加量高达30%，但一般均在5-15%解子征重量百分比之间。
填料可以在脱墨过程中除去一定数量，但除去率并不很高，因此会影响废纸浆作为抄造高级纸张的原料。最近已经开发出使用脂肪酸凝集剂（Fatty Acid Colectors ， 一种界面活性剂）来除去填料及印刷油墨的技术。
3.2 施胶类添加物
为了使纸张产生抗水作用，一般采用的方法是内部施胶或表面施胶。
最普遍而传统的内部施胶方式是采用松香明矾胶。松香及蜡类施胶剂一般使用逆向净化器（Reverse Cleaners） 去除,也有一部分在脱墨过程中被去除。
表面施胶剂类包括淀粉树胶和植物胶等，它们的作用一是改变纸张表面对水的接触角、（contact angle of water），二是填塞纸张表面的毛孔。
淀粉是最常用的一种施胶剂，其它的表面施胶剂包括聚乙烯醇（PVA）、花豆胶(guar gum) 及动物胶。有些造纸业者认为这施胶剂的效果较好。施胶也可以使纸张表面具有耐磨擦性及抗腐蚀性。
但有些化学品，如氟碳化物、矽酮树脂及蜡等，当做为表面施胶时，在印刷过程中可以防止油墨渗入纸张内部太深，因此有助于脱墨过程中油墨的去除。表面施胶剂类添加物造成的杂质，通常是在脱墨过程中溶解在白水中。
3.3 燃料及颜料类
有的纸张，通常是在纸张成形前或成形后施加染料或颜料，造纸常用的染料分为酸性、直接及碱性，每一种染料均有其不同的调强度、纤维亲和力以及成本。
gmr传感器大部分的颜料可以在脱墨浮选及洗涤的过程中除去。至于染料则须使用诸如连二亚硫酸钠（sodium hydrosulfite）、次氯酸钠(sodium hypochlorite)等化学品做为脱剂。
3.4 油墨类
大部分的油墨类均为双成份，一种成份是显用的颜料；另一种成份是展剂（Vehicle或称为媒质）。最近新发展的油墨有紫外线硬化油墨、影印用显像剂（copier toner）及水性凸版印刷油墨（Water borneflexographic inks）。紫外线硬化油墨及影印用油墨，难以使用传统的方法除去。最有效的除去方法是先用分散机分散再经第二浮选，或者循环在低浓净浆机中除去。水性凸版印刷油墨不但对印制过程及环保有利，且可以使用浮选及洗涤方法予以除去。
3.5 热熔胶、塑胶
聚乙烯塑胶涂布是将PE压成薄膜再趁热跟纸张在两辊间加压贴合而成。热熔胶是非极性塑
胶（polyolefin）或象蜡的物质，在涂量很薄的情况下也具有优良的阻隔性。这类化学添加物通常采用分散机、第二次浮选及逆向净浆机来加以去除。
3.6 塑胶膜类杂物
塑胶膜、塑胶袋及胶带等杂质可以结合粗筛、细筛及逆向净浆机而加以去除。聚苯乙烯发泡体密度很低，也是经由筛选及逆向净浆机加以去除。
3.7 重质杂物
金属的碎屑、金属线、钉书针、砂砾、重质垃圾（Debris）及玻璃等比重大的物质，可以在碎浆机重渣箱、高浓度去污机、粗筛机、细筛机以及净浆机中除去。
总之，了解废纸中各种污染物的来源及适宜的去除方法是成功使用废纸的根本。
4 废纸处理的流程
废纸加工的过程主要是指废纸浆系统，纸浆制备完成后，其余工序与常规的造纸工艺完全相同，此处不再赘述。废纸制浆流程概括地包括碎解、净化、筛选、浓缩等几个阶段。
4.1 碎解
废纸碎解对于无蒸煮工段的流程而言，通常是废纸处理的第一步，也是一项重要的技术关键。目的是将废纸进行离解，并将重杂质、体积大的杂质与纤维有效分离。碎解设备应最大限度地保持纤维的原有强度并能将附着在纤维上的杂物有效地分离出来。在处理需要脱墨的废纸时，还需在碎解设备中加入一定量的脱墨剂及其它化学药品、通汽加热等。废纸碎解的主体设备目前广泛采用的是水力碎浆机废纸在水力碎浆机中靠叶轮旋转产生的旋涡作用使废纸碎解成浆。由于水力碎浆机具有良好的疏散作用而无切断作用，所以是一种可靠而且有效的疏解设备[3]。
4.2 疏解
疏解为不过多地损伤纤维和降低纤维强度晒版，为降低动力消耗，有时在流程中采用疏解机等疏解设备来完成纤维的后续碎解。常用的疏解机有纤维分离机、圆盘磨浆机、高频疏解机等。由于芯层浆中使用了较多的书本纸，要靠水力碎浆机使废纸达到完全碎解，则所消耗的动力太大。因此，我们在水力碎浆机后面安装了一台纤维分离机，使在水力碎浆机中难于分散的小纸片进一步分离成纤维。由于纤维分离机具有足够强大的叶轮线速，产生
出较强的水力剪切力，因而能够较彻底地分散纸浆纤维，分离性能良好。同时，还由于纤维分离机具有足够强大和十分平稳的离心力场，所以能较彻底地分离出混在废纸浆中的轻质杂物和塑料薄膜、聚苯乙烯泡沫塑料、木块等，以及重质杂物铁钉、石块等要用好纤维分离机进浆压力的控制和轻杂质的排放是关键所在。轻杂质的排放方式最理想的还是采用电磁阀间隙排放，当然这还有待于电磁阀质量的改进和提高。纤维分离机的安装位置应尽量靠近浆仓，尽可能缩短输送距离和减少不必要的弯管，并在纤维分离机的进浆口前安装一台加压泵以确保工作压力的达到和稳定。
4.3 净化与筛选
净化筛选进一步除去小而重的杂质。一般由除渣器和筛浆机完成，是处理好废纸的关键步骤。除渣是利用杂质与纤维相对密度不同的原理将废纸浆中的杂质除去；筛选是利用杂质与纤维形状、尺寸不同的原理将废纸浆中与纤维相对密度接近的杂质除去。废纸浆的净化与筛选和常用的化学浆或机械木浆钓净化与筛选的原理是相同的，只是废纸浆所含的杂质比一般的浆料更多而且更复杂。在废纸的碎解与碎解后期的疏解中，虽然已包括有初步的净化筛选作用，粗重杂质和部分轻杂质已基本排除，但因目前废纸中加工纸数量越来越多，
一些小而重的杂物( 如砂粒、玻璃、钉子、钢针、木片、塑料、橡胶块等)以及一些轻杂质和粗渣等必须经过进一步的净化筛选才能除去，以提高废纸浆的使用价值[4]。
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