1、廢紙制漿 Secondary Fiber Recycling第一節 概 述廢紙制漿流程根據廢紙的特征及紙漿的使用方向，當前廢紙制漿可以分為2種流程，即非脫墨漿流程和脫墨漿流程。非脫墨漿流程廢紙 碎漿 纖維分離 粗選 洗滌 精選 凈化 調整 供抄造用脫墨漿流程廢紙 碎漿 粗選 濃縮 揉搓或纖維分離 脫墨 精選 凈化 調整 供抄造用一、廢紙回用的背景2003USAChinaJapanProduction (P&B)Consumption (P&B)Per capita consumption (kg)80.22088.149300.843.00048.06035.830.29530.797241.

2、9 Production and Consumption *Chinas P&B production and consumption are ranking in the second position worldwide. (million t) 二、廢紙回用的意義1、節約原料，增加生成 全世界木材年需求量20億M3以上，年增長率不低于25；生產1T再生新聞紙漿比生產1T磨木漿節約木材2M3，生產1T高白度廢紙脫墨漿比生產1T漂白化學漿節約木材5M3 。2、減少污染，保護環境 廢水的污染負荷輕，耗水量少，無廢氣污染，減少木材砍伐率，有利于生態平衡和保護環境。3、節省能源，降低能耗 生產1T

3、再生新聞紙漿比生產1T磨木漿節約能耗75左右，生產1T高白度脫墨漿較生產1T化學漿節約能耗50以上。4、節約投資，降低成本 投資只需原漿漿廠的2530，廢水處理設施的投資低于原漿漿廠，廢紙漿的原材料成本、能耗、投資低，其生產成本比原漿低。三、廢紙回收現狀1、Fiber material consumption for paper and board production in Europe and the world. (MT: million tons)2、我國造紙工業纖維原料結構的變化3、 Global development of paper production, chemical p

4、ulp, and recovered paper consumption.4、Utilization rate of recovered paper for the twelve largest papermaking countries in the world.5、Utilization rate of recovered paper for Japan, United States, and Europe。6、Global flotation deinking capacities.7、 Production capacities of DIP using flotation by co

5、ntinents.8、 Relative global raw material demand today and tomorrow.9、2001年美國等17個國家和地區廢紙回收利用情況10、1995年以來我國廢紙回收利用情況11、2005年前我國計劃投產的在建或擬建大型廢紙回收項目12、20012002年我國廢紙來源及價格情況13、20002002年不同廢紙進口量與用匯數14、我國廢紙利用快速增長的原因國家政策支持造紙原料結構調整纖維原料短缺廢水處理投資少、成本低廢紙處理設備較成熟可靠、投資少、見效快提高產量、降低成本減少森林砍伐、保護環境和生態平衡15、我國廢紙處理技術裝備水平50多套具有

6、國際先進水平的進口設備，大部分為國產設備16、我國廢紙回收利用存在的主要問題廢紙回收利用率低，大量廢紙資源被浪費未建立廢紙回收的市場體系沒有統一標準和檢測方法評價廢紙的品質廢紙制漿的共性技術難題 脫墨、脫膠、白度、得率、回用次數四、我國廢紙回收利用存在問題的對策分類收集，制定標準創辦交易市場，擴大產業規模制定相應的廢紙回收政策法規，鼓勵發展廢紙回收，對廢紙回收企業與利用企業給予一定的優惠政策和稅收減免，對造紙工業使用廢紙比例作出明確規定。努力做好國內廢紙回收工作，充分利用國外廢紙資源加快研制開發大型、高效成套廢紙處理設備加強宣傳教育五、廢紙的分類及收集（一）廢紙的分類一般按廢紙的來源和廢紙纖維

7、的種類來劃分，但世界各國廢紙分類的方法和標準均有較大差異。國外廢紙的分類聯合國糧農組織按用途將廢紙分為4大類：新聞紙和書籍廢紙、紙板箱廢紙、高質量廢紙及其他廢紙。美國廢紙的分類 美國將廢紙分為3大類：紙漿代用品、可凈化的廢紙和普通廢紙。 紙漿代用品：白紙與白紙的切邊，這類廢紙經打散后不作進一步處理即可作為成漿使用。 可凈化的廢紙：經脫除印刷油墨后可成漿使用。 普通廢紙：包括舊報紙、舊瓦楞紙箱和混合廢紙等。 另一更細的分類法是將廢紙分為47種，另列特殊等級7種。每個類別的廢紙均有明確的質量標準。歐洲廢紙的分類 歐洲標準委員會（CEN）在布魯塞爾的管理中心采用新版歐洲標準EN643歐洲廢紙和廢紙板

8、標準目錄，于2001年12月12日批準。歐洲紙張工業協會和歐洲廢紙協會完全支持該項用于廢紙的新標準，并將促使其在會員中推行。英國將廢紙分為11類：不含機械漿的白色未印刷廢紙不含機械漿的白色已印刷廢紙含機械漿的白色和輕度印刷廢紙不含機械漿的有色廢紙含機械漿的重度印刷廢紙有色牛皮紙和馬尼拉紙新的牛皮掛面紙板容器廢紙、混合廢紙、有色卡紙和含雜質廢紙。德國將廢紙分為低級、中級、高級和保強廢紙4大類。后者包括用過的防水或不防水的牛皮紙袋，用過或未用過的純硫酸鹽漿紙、舊瓦楞箱紙等。Average composition of sorted recovered paper for deinking deri

9、ved from German households Age distribution of newspapers and magazines in sorted recovered paper for deinking derived from German households. 其他國家廢紙分類情況日本將廢紙分為9類：上等白紙卡紙、特白中白馬尼拉紙、有色道林紙、證券紙、牛皮紙、報紙、雜志紙、瓦楞箱板和硬紙板。我國廢紙的分類近期，國家科技部批準了廢紙回收分類標準及相關標準的研究社會公益研究專項資金項目，并由中國制漿造紙研究院承擔，該項目計劃在兩年時間內具體完成以下3個標準：廢紙回收分類標準

10、；廢紙中膠豁物含量的測定標準；廢紙中油墨殘留量測定標準。我國廢紙分類各地情況不同。目前全國尚無廢紙分類的統一標準，但根據我國廢紙的來源和特點，通常可分為以下6類：(1)白色廢紙 這類廢紙也可以看成是紙漿的代用品，其中包括未經印刷、具有比較一致的白度和無有害物的白紙。(2)書籍、雜志廢紙 這類廢紙主要包括印刷廠或書店未發行的和發行后回收的書籍、印刷著色、不含或僅含少量機械漿的廢刊物、書籍等。(3)舊新聞紙 由成捆的、選擇過的舊報紙組成。不包括舊雜志。(4)紙箱與紙板廢紙 此類廢紙包括牛皮紙板、瓦楞紙板切邊，舊瓦楞紙箱，各色廢紙盒、紙箱、黃、白、灰色紙板等。(5）紙袋紙廢紙和牛皮紙廢紙 這類廢紙是

11、指包裝水泥后回收的破水泥袋、廢牛皮紙袋及其他紙袋和牛皮紙廢紙。(6）混合廢紙 這類廢紙屬低級廢紙，包括部分“垃圾廢紙”（從垃圾堆揀來的廢紙）。 隨著辦公設備的現代化，辦公廢紙（如使用過的計算機打印紙、靜電復印紙、傳真紙等）的數量將會逐年增長，因此，混合辦公廢紙將成為新的一類廢紙。（二）廢紙的收集我國廢紙的主要來源：印刷廠切下的白紙邊和報廢的印刷品；出版單位處理的書籍和刊物；機關、企事業單位的廢舊公文資料、廢舊書刊報紙及各種包裝紙箱、紙盒；學校的舊書報和學生練習本；居民的家庭自有的各種舊報紙、廢舊圖書雜志、包裝紙箱等。我國目前的廢紙收集渠道：個體收集；廢舊物資回收公司收集；造紙廠和紙品加工廠；國

12、外進口廢紙；混合辦公廢紙脫墨的特殊性混合辦公廢紙種類很廣，包括靜電復印廢紙、激光印刷廢紙、帳薄廢紙、刊物廢紙、熱敏紙、壓敏紙等。混合辦公廢紙成分復雜，按樹種有闊葉木漿和針葉木漿；按制漿方法有化學漿和機械漿。油墨脫除的難易程度與油墨的種類、印刷方式和纖維種類有關。非接觸印刷廢紙脫墨相對較難。混合辦公廢紙中部分采用照相復印和激光印刷，油墨熔化在纖維上，用常規方法很難脫除。混合辦公廢紙的組成原料組成美國（）歐洲（）標準質量低級質量白色帳本657560704050彩色帳本8913151525重涂布紙232358雜志（機械漿含量高）8118101315未漂紙、紙板封筒0.530.5324電傳用紙、膠粘紙

13、標簽、2525515塑料雜質、耐濕紙、金屬雜質2224膠黏物來源膠帶（壓敏性）標簽紙箱粘合劑自粘合信封各種涂布紙入場券紙日記本粘合劑油墨和涂料中也含有膠黏物。膠黏物性質密度與水接近具有疏水性對溫度敏感具有附聚性 表面積可變性外形可變性易變形性具有粘合性具有彈性廢紙中膠黏物的危害當膠黏物的含量超出可接收程度時，將導致紙機操作問題：沉積于銅網、毛毯毛布、壓榨輥和烘缸上；阻止纖維與纖維的結合；增加斷頭；嚴重影響紙產品的外觀質量：形成孔、洞及其它紙病；印刷過程和其它加工過程中引發一些問題。三、廢紙再生過程性質的變化 不同漿種的廢紙在循環使用過程中紙漿性質的變化也有明顯的差別。 （一）化學漿廢紙再生過程

14、中性質的變化 對于經過打漿的化學漿，循環回用引起裂斷長、耐破度和耐折度的顯著下降，緊度和伸長率少量下降，而撕裂度、挺度、光散射系數、不透明度和透氣度增加。 引起這些變化的原因是：廢紙在重復碎漿脫水干燥等處理過程中，纖維素結構發生一系列變化：纖維素部分游離羥基形成氫鍵結合；非結晶結構轉變為結晶結構，結晶度增加；產生不可逆的角質化，纖維變得挺硬，可塑性降低；吸水后的潤脹減少，保水值下降。 隨著回用次數的增加，紙漿的保水值下降，紙頁的厚度增加，緊度、裂斷長下降，白度和不透明度有所增加。針葉木漿與闊葉木漿主要不同是：隨循環回用次數的增加，針葉木漿的撕裂因子提高，而闊葉木漿的撕裂因子下降。（二）機械漿廢

15、紙再生過程中性質的變化 隨著回用次數的增加，緊度、裂斷長和耐破度提高，撕裂強度也略有增加，而光散射系數下降。如下圖所示。（三）影響廢紙漿性質的因素1.化學環境影響干燥和回用后紙漿纖維的潤脹（堿性抄造優于酸性抄造）；廢紙中的松香膠和硫酸鋁引起紙漿強度損失。2.打漿打漿后潤脹顯著減少，纖維長度降低，細小纖維含量增加。3.濕壓榨的影響重濕壓榨引起纖維潤脹的損失。4.紙漿干燥未經干燥化學漿，抄紙過程產生角質化，廢紙回用時纖維結合強度明顯降低；經干燥化學漿，廢紙回用時纖維結合強度損失小。5.壓光引起化學漿保水值、長度和強度的損失。6.印刷和加工印刷影響廢紙漿的光學性質；制紙箱用憎水材料（膠粘劑）會阻礙纖

16、維的結合。7.消費者和收集者不同類型的廢紙混合，其中的雜質影響回用性能。8.回用過程機械、化學和熱處理過程影響廢紙漿性質。第二節 廢紙的離解與廢紙漿的凈化與濃縮 一、廢紙的離解廢紙的離解包括碎解和疏解兩個階段。（一）廢紙的碎解 1.碎解的目的使廢紙離解，使原先交織成紙頁的纖維最大限度地離解成單根纖維而又最大限度地保持纖維的原有形態和強度。 2.碎解設備廢紙碎解的設備主要有水力碎漿機和圓筒式碎漿機。水力碎漿機是國內外常用的碎解設備：從結構形式上分為立式和臥式；從操作方法上可分為連續式和間歇式；從碎漿濃度上可分為低濃和高濃。圓筒式碎漿機是近年出現的高濃連續碎漿設備。目前廢紙碎解大多采用高濃碎漿機，

17、與低濃碎漿相比，高濃碎漿的優點：可減少對雜質的碎解，以利其后雜質更好的去除；可降低能耗；節省化學品；油墨的去除也更完全。表52 高濃碎解與低濃碎解系統的比較碎解方法廢紙種類紙漿濃度/%單位能耗/kWht-1停留時間/min排料孔徑/mm低濃連續OCC34.530455818低濃間歇5830451020316高濃連續舊報紙152015251520410高濃間歇121820255101020鏈板機鼓式碎漿機底部漿槽白水塔去粗篩濾液 B碎 漿化學藥品排空幾種常用的碎漿設備介紹（1）立式間歇水力碎漿機這種設備主要適用于碎解漿板、車間內部回抄損紙和外構雜質少的廢紙。 優點：a）漿料碎解程度比較穩定，便于

18、掌握投料量、加水量、脫墨時間及反應溫度。b）如流程中沒有疏解機、多段篩等設備時，采用間歇式可減少設備投資費用。 缺點：a）單位能耗較大。b）投料、放料等非碎解時間較長，降低了設備的生產能力。c）不適合安裝斗式提渣機和絞索裝置。d）不適合處理雜質較多的廢紙。（2）立式連續水力碎漿機優點：a）可連續排除難以碎解的非纖維雜質。b）可除去打包用鐵絲和繩索等束狀物質。c）電耗較間歇式低，設備利用率高。d）生產能力大，且漿池、漿泵等輔助設備投資費用較低e)適用于處理各種廢紙。 缺點：a）紙片分散成纖維的程度較小，僅能達到90%。b）由于連續使用，限制了化學藥品的作用時間，使廢紙脫墨不能很好的進行。 （3）

19、臥式連續水力碎漿機其結構與立式水力碎漿機不同之處，主要在于有一個側置的轉子和圓槽下端連接一個重渣物收集器。 優點：a）可以連續排除難以碎解的非纖維雜質、繩索、鐵絲等束狀的物質。b）電耗比間歇式低，設備利用率高。c）生產能力大，漿池、漿泵等輔助設備投資費用較少。d）適合于處理各種廢紙。e）轉子的刀片磨損小，重雜質排除方便。f）結構簡單，維護方便，設備高度低，占地面積小。（4）立式高濃水力碎漿機 Spiral rotors of HC (left) and MC (right) pulpers. HC pulping subsystem 優點：a）轉子與漿料接觸面積大，能在12%18%高濃度下運行

20、。與地弄碎漿機比，用于脫墨可節約加熱蒸汽60%。b）作用較緩和，避免了廢紙中的雜質被粉碎，便于其后的凈化處理。c）在高濃度下，纖維之間相互產生強力摩擦，可縮短碎漿時間，節約化學藥品和動力。d）與相同能力的傳統水力碎漿機相比，這種碎漿機的占地面積小。e）高濃碎解時纖維對纖維的剪切作用使油墨更易從纖維中分離出來。對廢紙中熱溶物的除去效果也優于普通低濃碎漿機。（5）圓筒式連續碎漿機 Drum pulper Stock motion in a drum pulper. 優點：a）有良好的除雜能力，廢紙原料可不經分選就直接使用，可節省大量分選費用。b）動力消耗比水力碎漿機節省50%左右。c）化學藥品可減

21、少10%以上，蒸汽可節省60%。d）整個廢紙處理系統的設備費用減少，且設備易維修保養，篩孔不易堵塞，可長時間連續運轉。 3.碎解工藝（1）碎解溫度提高溫度可加速廢紙的軟化，利于碎解和脫墨，增加漿料流動性，加快回流速度，減少動力消耗。（2）碎解濃度提高漿濃可相應提高化學品的濃度，強化化學反應。（3）碎解時間碎解時間視設備型式、廢紙種類和紙漿質量要求而定。（4）廢紙種類影響碎解得主要因素是廢紙的吸水潤脹能力和纖維的結合力。（5）轉子結構性能轉子的規格（直徑大小、刀片的數目、長度、寬度、形狀等）對碎解效果有重要影響。如轉子直徑以相當于槽體直徑的1/21/3為宜。（6）轉子線速度提高轉子線速度可以提高

22、碎解能力，加快碎解速度，縮短碎漿時間，提高設備利用率。（二）廢紙的疏解 1.疏解的意義疏解是碎解的繼續，其目的是即將纖維全部理解而不切斷損傷纖維，降低纖維強度。2.疏解機及其應用我國常用的疏解機為高頻疏解機。高頻疏解機又可分為齒盤式、階梯式、錐形、孔板式等類型。（1）齒盤式高頻疏解機（2）階梯式高頻疏解機（3）錐形高頻疏解機（4）孔板式高頻疏解機這種疏解機與傳統的齒盤式高頻疏解機相比具有如下特點：a）纖維幾乎不被切斷；b）廢紙漿料經一次疏解處理后，完全可以疏解成漿；c）最高轉速可達3000r/min，產漿量高，質量好，電耗低。Schematic cross section through a

23、deflaker. Final assembly of a deflaker with cover opened 3.纖維分離機纖維分離機也稱疏解分離機，對纖維有理想的疏解作用，而對纖維的損傷極小，是繼續離解來自水力碎漿機漿料的新型設備。是廢紙漿篩選的優良設備，能同時分離出廢紙漿中的重雜質和輕雜質，分離性能良好。ZDF型纖維分離機Dispersion system with dewatering screw, heating screw, and disperger Twin-shaft kneading disperger or kneader. 特點：a）具有漿料二次疏解，輕雜質分離，重粗

24、廢料去除等3種基本功能。b）可以處理低級的廢紙，可減少原料的預處理，降低成本。c）可提高原有水力碎漿機的生產能力，降低10%20%的單位能耗。使用盤磨機疏解廢紙安裝在水力碎漿機之后，有泵送和疏解雙重作用，可作為廢紙二次碎解設備，以補充水力碎漿機的不足。這種盤磨機設備投資少，動力消耗低，適合用于小型廢紙制漿企業。Disk disperger. Disk disperger used for HC refining with cover opened. 二、廢紙漿的凈化凈化過程包括除渣、篩選兩個工序，處理廢紙的工藝過程，就是有針對性地分離這些雜質，并盡量減少處理過程中的纖維損失。現代廢紙漿篩選工藝

25、有效的將篩選和除渣結合，采用孔型篩和縫型篩結合以及高濃工藝與低濃工藝結合的方法。除 砂前浮選來漿除砂器輕質除雜器立管立管立管立管節漿器除砂器稀釋水槽精篩供料槽濾液B濾液A濾液A稀釋水除砂器稀釋水去對盤濃縮三段精篩二段精篩一段精篩1#精篩渣漿槽精篩供料槽2#精篩渣漿槽調濃水稀釋水濾液B濾液B濾液B濾液B精 篩Typical disk screen with cover opened Coarse screen with rotating screen cylinde Coarse screening rotors. LC screening system. 三、廢紙漿的濃縮廢紙漿濃縮設備的選擇可根據工藝流程對漿料濃度的要求以及廢紙品種來決定。國內廢紙漿的