廢紙回用過(guò)程中膠黏物障礙與控制

前言

廢紙?jiān)谑澜绶秶鷥?nèi)已成為制漿造紙工業(yè)的一種重要原料來(lái)源。由于廢紙經(jīng)過(guò)消費(fèi)后，其主體纖維部分并沒(méi)有發(fā)生任何變化，仍然可以回收，經(jīng)加工制成二次纖維再用于造紙。除了經(jīng)濟(jì)上和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)，加上應(yīng)用技術(shù)的不斷改進(jìn)和日趨成熟，廢紙的利用率迅速提高。廢紙作為再生資源很早就被發(fā)達(dá)國(guó)家所重視，不少國(guó)家甚至已通過(guò)政府或地方當(dāng)局的立法，強(qiáng)制造紙企業(yè)使用一定比例的廢紙資源，將其作為一項(xiàng)使造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的措施。另一方面，由于環(huán)境保護(hù)問(wèn)題和森林木材供應(yīng)量的限制，原漿的供應(yīng)量不可能是無(wú)限增長(zhǎng)，而廢紙是隨生產(chǎn)量和消費(fèi)量的增加而增加的資源，所以擴(kuò)大廢紙回收量是解決造紙工業(yè)纖維來(lái)源的重要途徑。目前世界廢紙漿的產(chǎn)量?jī)H次于化學(xué)漿，已占全球的紙和紙板的產(chǎn)量的1／3左右。我國(guó)是一個(gè)森林資源十分有限的國(guó)家，可供造紙工業(yè)使用的資源就更為有限，廢紙的回用也是緩解造紙?jiān)暇o缺、調(diào)整造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)的一個(gè)重要手段。近年來(lái)我國(guó)的二次纖維利用率隨著造紙工業(yè)的發(fā)展而迅速上升。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，一些大、中型造紙企業(yè)，先后從國(guó)外引進(jìn)了包括生產(chǎn)線在內(nèi)的廢紙回用設(shè)備，并進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)與創(chuàng)新，使我國(guó)廢紙利用處理技術(shù)和設(shè)備裝配水平得以全面發(fā)展。國(guó)內(nèi)的一些研究單位和生產(chǎn)單位合作，研究開(kāi)發(fā)廢紙回用的技術(shù)和設(shè)備，利用企業(yè)現(xiàn)有進(jìn)行革新改造也獲得成功。到2007年我國(guó)廢紙漿用量為4017萬(wàn)t，廢紙漿利用率達(dá)到59％。膠黏物主要來(lái)源于廢紙中的熱融物、壓敏膠、涂布黏合劑等多種人工合成有機(jī)物。它們是以紙為材料的各種產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中人為引入的，具有黏性、親脂性等特點(diǎn)，在制漿造紙過(guò)程中易于聚結(jié)成大的顆粒，以多種方式沉積在設(shè)備的表面上或留在紙頁(yè)中，產(chǎn)生障礙問(wèn)題，最終直接或間接導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的下降。因此，如何有效控制膠黏物已成為二次纖維回收利用的一大難題。廢紙的回用過(guò)程就是除去雜質(zhì)的過(guò)程，由于紙張?jiān)谏a(chǎn)、加工、印刷以及回用過(guò)程中加入許多雜質(zhì)，會(huì)給廢紙制漿造紙帶來(lái)很多問(wèn)題。而二次纖維的大量回用，潛在地增加了雜質(zhì)對(duì)紙漿的影響。廢紙漿配抄各種中、高檔紙時(shí)，主要存在兩大問(wèn)題：一是脫墨問(wèn)題，二是沉積物問(wèn)題。沉積物問(wèn)題包括膠黏物問(wèn)題和腐漿問(wèn)題，其中以膠黏物問(wèn)題更難處理。廢紙的脫墨和膠黏物問(wèn)題有一定的相關(guān)性，膠黏物問(wèn)題更是影響生產(chǎn)操作以及產(chǎn)品質(zhì)量的急待解決的問(wèn)題。隨著廢紙回用技術(shù)和設(shè)備裝配水平的發(fā)展，膠黏物的控制方法也得到了相應(yīng)的發(fā)展?，F(xiàn)代儀器分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用，膠黏物分析檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容也更加新穎，其方法更加準(zhǔn)確、方便。本書(shū)在查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了廢紙回用過(guò)程中的膠黏物來(lái)源、性質(zhì)、障礙等，使讀者能更全面地了解膠黏物。并對(duì)膠黏物檢測(cè)、分析和控制方法進(jìn)行較為系統(tǒng)的整理歸類，希望能對(duì)正確解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題提供一定理論幫助。特別是本書(shū)介紹了國(guó)外一些處理膠黏物的方法及應(yīng)用情況，盡量反映國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)、新成果。望出版的此書(shū)能作為我國(guó)制漿造紙工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域從事檢驗(yàn)、生產(chǎn)、技術(shù)、科研及管理等方面人員的參考書(shū)。

內(nèi)容概要

　　廢紙?jiān)谑澜绶秶鷥?nèi)已成為制漿造紙工業(yè)的一種重要原料來(lái)源。由于廢紙經(jīng)過(guò)消費(fèi)后，其主體纖維部分并沒(méi)有發(fā)生任何變化，仍然可以回收，經(jīng)加工制成二次纖維再用于造紙。除了經(jīng)濟(jì)上和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)，加上應(yīng)用技術(shù)的不斷改進(jìn)和日趨成熟，廢紙的利用率迅速提高。廢紙作為再生資源很早就被發(fā)達(dá)國(guó)家所重視，不少國(guó)家甚至已通過(guò)政府或地方當(dāng)局的立法，強(qiáng)制造紙企業(yè)使用一定比例的廢紙資源，將其作為一項(xiàng)使造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的措施。另一方面，由于環(huán)境保護(hù)問(wèn)題和森林木材供應(yīng)量的限制，原漿的供應(yīng)量不可能是無(wú)限增長(zhǎng)，而廢紙是隨生產(chǎn)量和消費(fèi)量的增加而增加的資源，所以擴(kuò)大廢紙回收量是解決造紙工業(yè)纖維來(lái)源的重要途徑。目前世界廢紙漿的產(chǎn)量?jī)H次于化學(xué)漿，已占全球的紙和紙板的產(chǎn)量的1／3左右?！　∥覈?guó)是一個(gè)森林資源十分有限的國(guó)家，可供造紙工業(yè)使用的資源就更為有限，廢紙的回用也是緩解造紙?jiān)暇o缺、調(diào)整造紙?jiān)辖Y(jié)構(gòu)的一個(gè)重要手段。近年來(lái)我國(guó)的二次纖維利用率隨著造紙工業(yè)的發(fā)展而迅速上升。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，一些大、中型造紙企業(yè)，先后從國(guó)外引進(jìn)了包括生產(chǎn)線在內(nèi)的廢紙回用設(shè)備，并進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)與創(chuàng)新，使我國(guó)廢紙利用處理技術(shù)和設(shè)備裝配水平得以全面發(fā)展。國(guó)內(nèi)的一些研究單位和生產(chǎn)單位合作，研究開(kāi)發(fā)廢紙回用的技術(shù)和設(shè)備，利用企業(yè)現(xiàn)有進(jìn)行革新改造也獲得成功。到2007年我國(guó)廢紙漿用量為4017萬(wàn)t，廢紙漿利用率達(dá)到59％?！　∧z黏物主要來(lái)源于廢紙中的熱融物、壓敏膠、涂布黏合劑等多種人工合成有機(jī)物。它們是以紙為材料的各種產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中人為引入的，具有黏性、親脂性等特點(diǎn)，在制漿造紙過(guò)程中易于聚結(jié)成大的顆粒，以多種方式沉積在設(shè)備的表面上或留在紙頁(yè)中，產(chǎn)生障礙問(wèn)題，最終直接或間接導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的下降。因此，如何有效控制膠黏物已成為二次纖維回收利用的一大難題。廢紙的回用過(guò)程就是除去雜質(zhì)的過(guò)程，由于紙張?jiān)谏a(chǎn)、加工、印刷以及回用過(guò)程中加入許多雜質(zhì)，會(huì)給廢紙制漿造紙帶來(lái)很多問(wèn)題。而二次纖維的大量回用，潛在地增加了雜質(zhì)對(duì)紙漿的影響。廢紙漿配抄各種中、高檔紙時(shí)，主要存在兩大問(wèn)題：一是脫墨問(wèn)題，二是沉積物問(wèn)題。沉積物問(wèn)題包括膠黏物問(wèn)題和腐漿問(wèn)題，其中以膠黏物問(wèn)題更難處理。廢紙的脫墨和膠黏物問(wèn)題有一定的相關(guān)性，膠黏物問(wèn)題更是影響生產(chǎn)操作以及產(chǎn)品質(zhì)量的急待解決的問(wèn)題?！　‰S著廢紙回用技術(shù)和設(shè)備裝配水平的發(fā)展，膠黏物的控制方法也得到了相應(yīng)的發(fā)展?，F(xiàn)代儀器分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用，膠黏物分析檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容也更加新穎，其方法更加準(zhǔn)確、方便。本書(shū)在查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了廢紙回用過(guò)程中的膠黏物來(lái)源、性質(zhì)、障礙等，使讀者能更全面地了解膠黏物。并對(duì)膠黏物檢測(cè)、分析和控制方法進(jìn)行較為系統(tǒng)的整理歸類，希望能對(duì)正確解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題提供一定理論幫助。特別是本書(shū)介紹了國(guó)外一些處理膠黏物的方法及應(yīng)用情況，盡量反映國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)、新成果。望出版的此書(shū)能作為我國(guó)制漿造紙工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域從事檢驗(yàn)、生產(chǎn)、技術(shù)、科研及管理等方面人員的參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

王雙飛，廣西大學(xué)教授，現(xiàn)任廣西造紙學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，中國(guó)造紙學(xué)會(huì)理事及美國(guó)TAPPI會(huì)員，廣西環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)理事，廣西造紙工業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心主任。全國(guó)模范教師、國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)第六屆學(xué)科評(píng)議組輕工技術(shù)與工程組成員，首批新世紀(jì)“百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選，享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼。主要研究方向?yàn)樵旒埞I(yè)廢水處理、低污染制漿漂白新技術(shù)、再生資源與環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)在制漿造紙中的應(yīng)用、濕部化學(xué)及造紙化學(xué)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等，在蔗渣綜合利用及竹子制漿造紙新技術(shù)等方面具有較高的造詣。

書(shū)籍目錄

第1章 廢紙膠黏物1.1 膠黏物的定義1.2 膠黏物的來(lái)源1.2.1 膠黏劑1.2.2 印刷用油墨1.2.3 涂布膠黏劑1.2.4 木材中的樹(shù)脂1.2.5 造紙?zhí)砑觿?.2.6 無(wú)機(jī)填料和細(xì)小纖維1.3 膠黏物的分類1.3.1 根據(jù)膠黏物粒子尺寸大小分類1.3.2 根據(jù)膠黏物的生成方式分類1.3.3 根據(jù)膠黏物的化學(xué)組成分類1.3.4 根據(jù)膠黏物與纖維黏結(jié)性分類1.3.5 根據(jù)膠黏物是否有利于回收分類1.3.6 根據(jù)膠黏物可見(jiàn)性分類1.4 膠黏物的性質(zhì)1.5 膠黏物的障礙1.6 膠黏物的成本影響1.7 膠黏物在水中的分布1.7.1 水分布系數(shù)1.7.2 影響因素參考文獻(xiàn)第2章 漿水中的溶膠物質(zhì)2.1 DCS的定義2.2 DCS的組成和來(lái)源2.2.1 機(jī)械漿中的DCS2.2.2 化學(xué)機(jī)械漿中的DCS2.2.3 化學(xué)漿中的DCS2.2.4 廢紙漿中的DCS2.3 DCS的分類2.4 DCS的釋放2.4.1 碎漿過(guò)程中Dcs的釋放2.4.2 漂白過(guò)程中DCS的釋放2.5 DCS的沉積2.5.1 DCs的沉積機(jī)理2.5.2 DCS中溶解物質(zhì)（DS）對(duì)其穩(wěn)定性的影響2.5.3 DCS失穩(wěn)沉積的原因2.5.4 膠黏物在設(shè)備表面的潤(rùn)濕和沉積2.6 對(duì)濕部及紙張性能的影響2.6.1 對(duì)過(guò)程添加劑的影響2.6.2 DCS引起的沉積問(wèn)題2.6.3 DCS對(duì)紙漿性能的影響2.6.4 DCS的其他影響參考文獻(xiàn)第3章 廢紙膠黏物的檢測(cè)3.1 膠黏物測(cè)試方法概述3.1.1 工廠質(zhì)量控制方法3.1.2 膠黏劑生產(chǎn)者方法3.1.3 ASTM和FINAT測(cè)試方法3.1.4 TAPPl纖維回收委員會(huì)和USPS方法3.1.5 USPS試點(diǎn)工廠草案3.2 大膠黏物的檢測(cè)方法3.2.1 篩選法3.2.2 手抄片檢測(cè)法3.2.3 篩選法與手抄片法比較3.3 微膠黏物的檢測(cè)方法3.3.1 沉積法3.3.2 IPST超濾法3.3.3 頂空氣相色譜法3.3.4 PTS抽提法3.3.5 激光顆粒計(jì)數(shù)法3.3.6 冷藏法3.4 二次膠黏物的檢測(cè)方法3.4.1 二次膠黏物的檢測(cè)方法3.4.2 二次膠黏物沉積潛力的測(cè)定3.5 其他方法3.5.1 錐形除渣器分離膠黏物3.5.2 定量化控制和保留可沉淀膠黏物3.5.3 Doshi法3.5.4 褐色漿料中膠黏物的檢測(cè)3.5.5 交互圖像分析儀確定漂白硫酸鹽廢紙漿中膠黏物濃度的方法3.5.6 熱塑性膠黏物的檢測(cè)3.6 檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化3.7 廢紙中膠黏物的測(cè)定（目測(cè)法）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)第4章 廢紙膠黏物的分析4.1 分析儀器4.1.1 紅外光譜（IR）4.1.2 氣相色譜法/氣相質(zhì)譜法（GC/MS）4.1.3 散能分光法（EDS）4.2 分析方法4.2.1 碳水化合物的分析4.2.2 抽出物的分析4.2.3 木素及其他芳香類組分的分析4.2.4 包括無(wú)機(jī)物在內(nèi)的其他成分的分析4.2.5 非木材成分分析4.2.6 廢紙漿水中溶解物的分析方法4.3 其他方法4.3.1 用紅外技術(shù)識(shí)別膠黏物4.3.2 沉積物的分析參考文獻(xiàn)第5章 廢紙膠黏物的控制5.1 物理控制方法5.1.1 碎解5.1.2 篩選5.1.3 凈化5.1.4 洗滌5.1.5 分散和搓揉5.1.6 分級(jí)5.1.7 浮選5.1.8 新技術(shù)5.2 化學(xué)控制方法5.2.1 化學(xué)分散法5.2.2 化學(xué)吸附法5.2.3 化學(xué)固定法5.2.4 化學(xué)表面鈍化法5.2.5 強(qiáng)化浮選法5.2.6 溶劑凈化法5.2.7 電荷中和法5.3 生物方法5.3.1 膠黏物酶技術(shù)5.3.2 工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)5.3.3 生物技術(shù)在樹(shù)脂中的應(yīng)用5.4 其他方法5.4.1 磁性處理5.4.2 蒸煮方法5.4.3 酸堿雙流程組合5.4.4 溫度處理5.4.5 二次纖維應(yīng)用中網(wǎng)的特殊結(jié)構(gòu)5.5 白水中DCS的控制方法5.5.1 膜過(guò)濾技術(shù)5.5.2 生物技術(shù)5.5.3 蒸發(fā)技術(shù)5.5.4 加入改性片沸石法5.5.5 冷凍結(jié)晶法5.6 回收廢紙的質(zhì)量控制5.6.1 回收紙的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.6.2 監(jiān)控回收紙的質(zhì)量5.6.3 控制廢紙質(zhì)量的策略5.7 回用纖維性質(zhì)受雜質(zhì)及其去除工藝的影響5.7.1 實(shí)驗(yàn)材料5.7.2 實(shí)驗(yàn)方法5.7.3 結(jié)果5.8 紙回收中的蠟污染5.8.1 概述5.8.2 蠟在造紙工業(yè)中的應(yīng)用5.8.3 紙廠里的蠟行為5.8.4 蠟的去除5.8.5 蠟紙的二次制漿5.9 OCC系統(tǒng)中的膠黏物5.9.1 工廠中輕質(zhì)膠黏物產(chǎn)生的有關(guān)問(wèn)題5.9.2 OCC對(duì)紙頁(yè)或紙板性能的影響5.9.3 OCC生產(chǎn)的離心洗滌5.9.4 分散參數(shù)對(duì)OCC造紙性能的影響5.9.5 OCC分級(jí)系統(tǒng)控制污染物5.9.6 OCC系統(tǒng)升級(jí)5.9.7 改善OCC纖維潔凈度的新方法5.10 工廠實(shí)例5.10.1 GardenState公司的膠黏物處理5.10.2 Snowflake紙廠對(duì)膠黏物的處理5.10.3 阿肯色牛皮紙廠的雜質(zhì)控制5.10.4 米里諾科特（Millinocket）紙廠的廢紙回用5.10.5 辦公廢紙中自黏性廢紙的回收性能參考文獻(xiàn)第6章 廢紙膠黏物的研究和展望6.1 研究情況6.1.1 會(huì)議回顧6.1.2 CTP對(duì)膠黏物去除的研究6.1.3 研究狀況6.2 幾種改進(jìn)膠黏物現(xiàn)存體系的簡(jiǎn)單方法6.3 膠黏物處理新技術(shù)的進(jìn)展6.3.1 改進(jìn)機(jī)械物理方法6.3.2 改進(jìn)化學(xué)方法6.3.3 改進(jìn)生物方法6.3.4 其他方法6.4 廢紙?zhí)幚碓O(shè)備發(fā)展展望6.4.1 設(shè)備性能更完善、效率更高更好6.4.2 設(shè)備的緊湊、集約化6.4.3 簡(jiǎn)化流程也簡(jiǎn)化設(shè)備6.4.4 嫁接別的行業(yè)中可利用的、有效的技術(shù)為廢紙回用服務(wù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 廢紙膠黏物1.1 膠黏物的定義目前，對(duì)廢紙膠黏物還沒(méi)有一個(gè)明確的定義，一般可以認(rèn)為是來(lái)源于回收纖維的黏性物質(zhì)，大多帶有陰電荷。在文獻(xiàn)中曾有以下幾種解釋：（1）膠黏物通常表示用于紙基與其他可能是紙也可能不是紙的物質(zhì)連在一起的各種有機(jī)化合物的混合物。（2）膠黏物是在廢紙中由于其黏性或趨向于形成聚集體而導(dǎo)致在造紙過(guò)程中出現(xiàn)沉積問(wèn)題的物質(zhì)。（3）膠黏物可作為一集合術(shù)語(yǔ)，表示由于不同來(lái)源且具有永久或臨時(shí)黏性，并可在造紙過(guò)程中引起問(wèn)題和造成產(chǎn)品質(zhì)量下降的所用物質(zhì)。廢紙膠黏物一般是以混合物的形式出現(xiàn)的，它的成分復(fù)雜，一般由紙料中的膠黏劑、熱熔膠、標(biāo)簽、書(shū)籍裝訂用膠、膠帶、乳膠、油墨黏合劑、濕強(qiáng)樹(shù)脂及其他聚合物等混合物組成。石蠟作為一種填充劑用來(lái)調(diào)節(jié)黏合劑的熔點(diǎn)，本身不具有黏性，但它的疏水性會(huì)對(duì)紙成品質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以也被歸為膠黏物。由于夾雜在膠黏物中的大量雜質(zhì)可以沉積，必須將膠黏物進(jìn)行分類以便用一種更有組織的方法來(lái)處理這一問(wèn)題。根據(jù)膠黏物的特性，有可能預(yù)測(cè)出它們的性狀，然后選擇最好的量化方法以及最佳的控制策略。1.2 膠黏物的來(lái)源隨著廢紙回收利用率的增加，尤其是低廉的混合廢紙的回用程度不斷提高，潛在地增加了雜質(zhì)對(duì)紙漿的污染。從事紙回收工作的工作者們認(rèn)識(shí)到存在于廢紙中的雜質(zhì)可引起一系列問(wèn)題。這些雜質(zhì)成分，如表1—2所示。外部雜質(zhì)包含在廢紙捆中，不依靠化學(xué)或物理作用黏附在紙上；而內(nèi)部雜質(zhì)則依靠物理或化學(xué)作用黏附在紙或紙板中。

編輯推薦

《廢紙回用過(guò)程中膠黏物障礙與控制》是由中國(guó)輕工業(yè)出版社出版發(fā)行的。

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