废纸回用技术讲座之一
詹怀宇
(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室 广州 510641)
1 前言
废纸是重要的可再生资源，废纸的回收
利用是解决造纸工业面临的原料短缺、能源
紧张和污染严重等三大问题的有效途径。近
十多年来，世界各国高度重视废纸资源的利
用，废纸的回收率和利用率逐年增长，处理废
纸和纸板的产量和品种也逐年增长。1995
年世界纸浆总产量为2.91亿吨，各种纸浆的
比例见表1。根据联合国和世界粮农组织的
infocenter预计,2010年全世界纸和纸板消耗量为4.79
亿吨，人均消耗68Kg，废纸利用率50.9%。
表1 1995年世界各种纸浆产量的比例
浆 种比例%
化学浆42
废纸浆*34
机械浆15
半化学浆3
非木材纸浆6
*其中废纸脱墨浆8%
由表1看出，世界废纸浆产量仅次于化
学浆，已占世界纸浆总产量的三分之一。来
源于人类社会的废纸已成为造纸工业的重要
原料来源。我国造纸工业也一样，有遍布各
省市的为数众多的大中小型造纸企业长年使
包装用纸和纸板；随着脱墨技术的发展，脱墨
浆的产量也逐年增长，成为废纸浆越来越重
要的组成部分。日益完善的工业用纸废纸浆
和脱墨浆生产技术成为世界造纸工业的重要
支柱之一，对造纸工业的发展和造纸科技进
步产生重要的影响。
废纸回用的意义，可以概括为:
1)节约原料，增加生产
废纸的回收利用可节省大量的制浆造纸
用纤维原料，节省出来的纤维原料可增加纸
浆和纸张产量，满足人们生活和工业的需要。
目前全世界木材年需求量20亿m3以上，而
且在未来20年中，全世界木材需求量年增长
率不低于25%。木材需求量如此之大，这就
迫切需要节约木材。用废纸制浆造纸，可节
约大量的木材[1]。例如，每生产1t废新闻纸
浆较生产1t磨木浆可节约木材2m3，生产1t
高白度废纸脱墨浆较生产1t漂白化学浆可
账本网节约木材5m3[2]。
2)减少污染，保护环境
与常规的制浆过程相比，废纸制浆生产
超高压汞灯工艺流程较简单，其废水的处理也较容易，排
放的废水量和污染负荷较少。此外，废纸制
浆基本上没有大气污染，因此，废纸制浆可减
少对环境的污染。由于不用新的纤维原料,
木材砍伐量可相应减少，有利于生态平衡和
保护环境。而大量使用原本是人类社会废料
的各类废纸，通过经济可行的工业技术而生
产出卫生的、符合各种质量指标、在社会不同
领域发挥作用的再生纸，既避免废纸累积造
成的污染，又变废为宝，为社会创造了财富。
3)节省能源、降低能耗
与化学法、机械法和化
学机械法制浆相
比，废纸制浆生产工艺流程较简单，能耗相应
较低。生产1t废新闻纸浆比生产1t磨木浆
48《广东造纸》 1999.No.1节约能量75%左右，生产1t高白度脱墨浆较
生产1t化学浆节约能量50%以上[2]。
4)节省投资，降低成本
建设以植物纤维原料制浆的生产线投资
大，而建设同等规模的废纸浆厂只需建设原
诺基亚cdma浆浆厂投资的25%~30%。化学浆厂化学
品回收和废水处理投资也很大，而废纸制浆
污染轻，其废水也较易处理，环保方面的投资
也较少。由于废纸浆的原材料成本、能耗、投
资均较低，其生产成本比原浆要低。
2 废纸的分类
废纸的分类，对废纸的收集、处理有直接
的影响。废纸的来源不同，其纤维种类、成分
以及性能等差异甚大。对废纸进行分类，可
以达到分级使用，物尽其用的目的。
废纸的分类一般按废纸的来源和废纸纤
维的种类来划分，但世界各国废纸分类的方
法和标准均有较大的差异。
1)国外废纸的分类
联合国粮农组织按废纸用途将废纸分为
四大类：新闻纸和书籍废纸、纸板箱废纸、高
质量废纸及其他废纸。
日本将废纸分为九类：上等白纸卡纸、特
白中白马尼拉纸、有道林纸、证券纸、牛皮
纸、报纸、杂志纸、瓦楞箱板和硬纸板。
英国将废纸分为11类：不含机械浆的白
未印刷废纸、不含机械浆的白已印刷废
纸、含机械浆的白和轻度印刷废纸、不含机
械浆的有废纸、含机械浆的重度印刷废纸、
有牛皮纸和马尼拉纸、新的牛皮挂面纸板、
容器废纸、混合废纸、有卡纸和含杂质废
纸。
美国将废纸分为三大类：纸浆代用品、可
净化的废纸和普通废纸。纸浆代用品指白纸
与白纸的切边，这类废纸经打散成纤维后不
作进一步处理即可作为成浆使用。可净化的
废纸经脱除印刷油墨后即可成浆使用。普通
废纸包括旧报纸、旧瓦楞箱和混合废纸等。
另一更细的分类法是将废纸分为47种，另列
特殊等级7种。与此同时，还颁布了一项废
纸原料标准，使每个类别的废纸均有明确的
质量标准。
德国将废纸分为低极、中级、高级和保强
废纸四大类。后者包括用过的防水或不防水
的牛皮纸袋，用过或未用过的纯硫酸盐浆纸、
旧瓦楞箱纸等。
2)我国废纸的分类[3]
我国废纸分类各地情况不同。例如，北
京市物资回收公司将废纸分成20种，天津市
物资回收公司将废纸分类，设29个品名。目
前全国尚无废纸分类的统一标准，但根据我
国废纸的来源和特点，通常可分为以下6类:
①白废纸
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和
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。
②书籍、杂志废纸
这类废纸主要包括印刷厂或书店未发行
的和发行后回收的书籍、印刷着不含或仅
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、凸板纸、卫生纸等。也可生
产提箱纸板，或在新闻纸中掺用。
③旧新闻纸
由成捆的、选择过的旧报纸组成。不包
括旧杂志。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作配
抄新闻纸用，或用于抄造生活用纸和一般文
化用纸。
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。其禁止物不超过1%，无用物不超
过5%。这类废纸可用于回抄草纸板、茶纸
49《广东造纸》 1999.No.1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。
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、废牛皮纸袋及其他纸袋和牛皮纸废纸。
此类废纸经拆线挑选，不含杂物，可回抄代用
纸袋纸(即仿纸袋纸)、再生条纹包装纸，也可
掺入木浆作箱纸板挂面浆。
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、单据帐簿、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，如金属粒子、石头、
砂子、带子、破布、细绳、塑料以及热熔物、沥
青等。
随着办公设备的现代化，办公废纸(如使
用过的计算机打印纸、静电复印纸、传真纸
等)的数量将会逐年增长，因此，混合办公废
纸将成为新的一类废纸。
3 废纸再生过程性质的变化
废纸循环使用时，纸张纤维的性质与原
浆纤维的性质有所不同，因为它们已经过造
纸生产的全过程，即纸料制备———湿部脱水
———干部干燥———压光卷取等过程，纤维发
生了一些不可逆的变化。纸和纸板后加工方
法及工艺，存放时间及环境条件，都会引起废
纸浆性质不同程度的变化。而不同浆种的废
纸在循环使用过程中纸浆性质的变化也有明
显的差别。
(1)化学浆废纸再生过程中性质的变化
图1为经打浆的未漂针叶木硫酸盐浆循
环回用时纸浆性质的变化。
对于经过打浆的
化学浆，循环回用引起裂断长、耐破度和耐折
度的显著下降，紧度和伸长率少量下降，而撕
裂度、挺度、光散射系数、不透明度和透气度
增加。这些变化在第一次回用时最显著，循
环使用超过4次后，大部分物理性质趋于稳
定。多数研究者认为，引起这些变化的主要
原因是：废纸在重复碎浆———脱水———干燥
等处理过程中，纤维素的部分游离羟基形成
图1 经过打浆的未漂针叶木硫酸盐浆循环回用
时纸浆性质和变化[5]
氢键结合，非结晶结构转变为结晶结构，使纤
维素的结晶度增加，产生不可逆的角质化，纤
维变得挺硬，可塑性降低，吸水后的润胀减
少，保水值下降，因而导致纤维间的结合强度
降低。表2为实验室条件下漂白硫酸盐浆再
生纤维的纸页性质。从表2看出，随着回用
次数的增加，纸浆的保水值下降，纸页的厚度
增加，紧度、裂断长下降，白度和不透明度有
所增加。针叶木浆与阔叶木浆主要不同是:
随循环回用次数的增加，针叶木浆的撕裂因
子提高，而阔叶木浆的撕裂因子下降。
此外，硫酸盐浆和亚硫酸盐浆，打过浆和
未打浆的化学浆，漂白浆和未漂浆，其回用过
程性质的变化均有一定的差别。
(2)机械浆废纸再生过程中性质的变化
机械浆循环回用过程中性质的变化与化
学浆不同。随着回用次数的增加，紧度、裂断
长的耐破度提高，撕裂强度也略有增加，而光
散射系数下降。图2为磨石磨木浆循环回用
时纸浆性质的变化。
50《广东造纸》 1999.No.1机械浆在湿的状态下并非完全层离的,
干燥时产生的角质化很少，而挺硬的机械浆
纤维经过连续的循环使用而逐步变平和柔
韧，使得纤维间的结合改善，抄纸时得到更薄
和更紧密的纸页，因而紧度和强度提高，光散
射系数下降。
(3)影响废纸浆性质的因素
影响废纸浆性质的因素很多，除与纤维
原料和制浆方法有关外，还与纸料配比、造纸
过程、印刷加工方法、消费和收集方式、以及
电泳整流器
循环回用方法等有关。
①化学环境
纸页抄造时的化学环境会影响干燥和回
用后纸浆纤维的润胀，在酸性条件下抄造的
未漂化学浆回用后其润胀和强度均比碱性条
件下抄造的低。废纸中的松香胶和硫酸铝会
引起循环潜力(纸浆强度等)的进一步损失,
这可能是由于施了胶的纤维维持其疏水表
面，在一定程度上阻碍了纤维间的结合。
②打浆
化学浆打浆度越高，循环回用后纸浆质
量变化越大。总的来说，经打浆的化学浆循
环回用后，润胀显著减少，纤维长度降低，细
小纤维含量增加。
表2 针叶木和阔叶木漂白硫酸盐浆再生纤维的纸页性质[4]
材 种针 叶 木阔 叶 木
回用次数0 1 3 5 0 1 3 5
游
离度CSF ml 326 441 362 334 343 470 441 420
保水值% 132 113 109 106 131 114 103 106
厚度1/100mm 7.8 8.7 9.2 9.3 8.1 10.0 10.5 10.6
紧度g/cm30.74 0.63 0.60 0.59 0.73 0.57 0.53 0.53
裂断长Km 8.61 4.40 3.71 3.65 6.38 2.52 2.03 1.93
撕裂因子102 182 213 204 92 70 60 58
白度 % 80.4 83.8 84.4 84.2 79.6 84.0 83.5 82.7
不透明度 % 65.1 76.9 80.1 80.0 75.2 85.1 85.3 85.2
□—紧度 ×—裂断长
◇—耐破度 △—撕裂度 ○—光散射系数
图2 机械浆循环回用时纸浆性质的变化[5]
▲—经湿压、未干燥 ■—经湿压和干燥
图3 经打浆的漂白硫酸盐浆湿压后干度对回用浆润胀
度的影响[5]
③湿压榨的影响
氟苯尼考琥珀酸钠对于中度打浆的化学浆，重的湿压榨会
引起纤维润胀的损失。如图3所示，对经湿
压、未干燥和经湿压和干燥的纤维的润胀度
51《广东造纸》 1999.No.1均随湿纸页干度的提高而降低，但大多数影
响是在干度大于35%时才产生。
④纸浆干燥
纸浆在抄纸前是否干燥过对废纸浆性质
有一定的影响。从未干燥过的化学浆，抄纸
干燥过程中产生角质化，废纸回用时纤维结
合强度会降低。对干燥过的纸浆，由于干燥
时已经角质化，抄纸时进一步干燥并不明显
减少其已经较低的润胀，废纸循环回用时其
结合潜力损失甚小；而且，干燥过的纤维通常
是卷曲的，这种卷曲会降低纸浆强度，循环回
用时能去除部分卷曲，有利纤维间的结合。
⑤压光
压光会引起化学浆保水值、长度和强度
的损失。压光越重，由压光纸回用浆制的纸
页裂断长越低，撕裂强度和浆料滤水性也变
差。现代趋势是避免采用硬压区。
⑥印刷和加工
印刷主要影响废纸浆的光学性质。大于
50μm的油墨粒子形成尘埃，小于50μm的油
墨粒子虽然肉眼看不到，但会降低白度，使浆
变灰。
制纸箱时用的憎水材料(如胶粘剂)保留
在纸箱碎解后的纤维悬浮液中并沉积在纤维
表面，因而降低了回用纤维的表面自由能，阻
碍了纤维的结合。
⑦消费者和收集者
纸张(品)消费者和废纸收集者将不同类
型的废纸混合在一起，会降低废纸的级别，废
纸中的杂质(污染物)影响其回用性能。废纸
的老化也是一个重要因素，旧报纸存放的时
间越长，其废纸浆的强度越低。
⑧回用过程
废纸回用包括机械、化学和热处理过程。
这些过程对废纸浆性质均有重要的影响。
机械作用与纸浆浓度密切相关。浓度高
于8%时，机械作用对纤维的卷曲和微压缩
有重要的影响。随着浆浓的提高，得到更松
厚、伸缩性更大的纸浆。
氢氧化钠是废纸制浆的重要化学品之
一。NaOH有助于油墨的脱除和重施胶纸张
的离解，更有助于纤维的润胀，使纤维更柔韧
且结合更好。
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