【正文】 便于為下一道工序所除去。本文 通過(guò)對(duì)辦公室廢紙的特性，如辦公室廢 紙的印刷特性、油墨特性等的分析并對(duì)常用的廢紙脫墨工藝流程進(jìn)行研究，針對(duì)凝聚法脫墨工藝所產(chǎn)生的油墨特性：①立體型，②小部分油墨比重 ，③漿中含少量膠粘物設(shè)計(jì)出較為合理的篩選工藝，對(duì)各廠(chǎng)設(shè)備構(gòu)造及性能進(jìn)行分析。 論文目的 目前的廢紙脫墨工藝主要有洗滌法、浮選法、浮選 — 洗滌聯(lián)合法、蒸汽爆破脫墨法、溶劑法等，凝聚法脫墨是一種可行的節(jié)約成本的脫墨方法。相對(duì)密度小于 0． 94的塑料和膠粘劑等物質(zhì)浮在水溶液的表面，相對(duì)密度在 0． 94～ 0． 99之間的油墨、塑料和碳黑則留存于兩層界面之處，相對(duì)密度大于 0． 99的纖維則沉降到底端。其作用原理基于丁氧基乙醇的水溶液在 pH=11時(shí)是良好的脫脂劑，它能將廢紙中的靜電印刷油墨、激光印刷油墨、涂塑油墨和膠粘劑等從廢紙中分離出去。目前發(fā)現(xiàn)可用的溶 12 劑有丙酮、三氯乙烯、四氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳等。 20世紀(jì) 80年代末，美國(guó)的河濱紙業(yè)公司 (Riverside)利用此法成功地從紙杯原紙及石蠟加工紙中除去了石 蠟和聚乙烯樹(shù)脂。這種樹(shù)脂油墨在印刷時(shí)像 ” 錨 ” 一樣溶解入纖維中，在脫墨過(guò)程中樹(shù)脂不能皂化，也很難為碎解轉(zhuǎn)子的剪切力碎 化，所以脫墨困難 。 與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝技術(shù)相比，生物酶脫墨技術(shù)具有以下特點(diǎn)： (1)化學(xué)藥品用量少； (2)工藝簡(jiǎn)單； (3)成紙性能好，濾水性好，泡沫少，有利紙張抄造，而且抗張強(qiáng)度、白度增加； (4)能耗低，提高紙漿得率； (5)對(duì)環(huán)境無(wú)污染。 關(guān)于酶的脫墨機(jī)理， Eriks— Son認(rèn)為油墨與纖維問(wèn)的結(jié)合點(diǎn)具有較大的應(yīng)力，酶優(yōu)先作用于這些區(qū)域，使油墨和纖維間的連接變得松弛，使油 墨與纖維易于分離；而 Zeyer等人則認(rèn)為，由于機(jī)械剪切力的作用，使油墨在纖維上突起，然后酶作用于這些突起部位，使油墨與纖維分離。混合辦公廢紙常用淀粉作為表面施膠劑或濕部添加劑，因此將纖維素酶與淀粉酶混合，可以取得較好的脫墨效果。尤其是纖維素酶，有助于油墨從纖維上被脫除，己被廣泛用于混合辦公廢紙的脫墨。針對(duì)混合辦公廢紙而發(fā)展的脫墨新技術(shù)還包括酶法脫墨、超聲波脫墨、溶劑法脫墨和磁性法脫墨，具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＴ诎l(fā)展廢紙脫墨新技術(shù)方面，國(guó)內(nèi) 外也進(jìn)行了大量嘗試，并取得了不同程度的進(jìn)展，例如蒸汽爆破脫墨技術(shù)、洗滌一浮選聯(lián)合脫墨技術(shù)、電場(chǎng)法、低溫蒸煮脫墨技術(shù)、高溫高濃碎解和低濃碎解和中性脫墨技術(shù)等。 11 但是混合辦公廢紙不同于傳統(tǒng)印刷廢紙，它采用無(wú)壓印刷和噴墨印刷的數(shù)字印刷技術(shù)，使用的是 UV固化油墨、激光印刷油墨、靜電印刷油墨等油墨，傳統(tǒng)方法不能有效的處理這類(lèi)廢紙。洗滌法設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少，用水量大，環(huán)境污染負(fù)荷大；浮選法首先進(jìn)行碎漿，盡可能地將原先交織成紙頁(yè)的 纖維分散為單根，并在脫墨化學(xué)品的作用下與印刷油墨分離。廢紙回收利用的關(guān)鍵問(wèn)題之一是脫墨，脫墨就是將碎漿過(guò)程中被打散并從纖維表面剝離的油墨點(diǎn)和纖維分開(kāi)、去除。 1． 3 混合辦公廢紙脫墨新技術(shù)的進(jìn)展 隨著辦公自動(dòng)化的發(fā)展，混合辦公廢紙 (M0W)的數(shù)量越來(lái)越多。 (2)激光印刷 激光印刷的印刷原理與影印基本相似，激光束在有電荷的硒鼓上，在無(wú)圖像部分上中和電荷而形成潛像，色料粒子到硒鼓上后粘附在有電荷的圖像部分上并形成可見(jiàn)的圖像，該圖像再轉(zhuǎn)移到紙上，色料粒子熔融在紙的表面。在復(fù)印定影區(qū)，粒徑 8～ 15Pm的墨粉在 150～ 200℃的高溫下 熔化，浸入紙中，形成牢固的字跡。在無(wú)壓印刷中，油墨以各自的方式附著到承印材料上，其印刷方式主要有兩種： (1)使用細(xì)粉狀固體油墨的影印 (靜電復(fù)印 ) 靜電復(fù)印技術(shù)是利用光導(dǎo)材料的光敏特性和靜電電荷庫(kù)侖力作用的原理對(duì)圖文信息的原稿進(jìn)行復(fù)印的技術(shù)，又稱(chēng)電攝影。數(shù)字印刷主要分兩大類(lèi)：一是無(wú)壓印刷，采用調(diào)色劑印刷油墨，諸如靜電印 刷、激光印刷、紅外印刷等。 混合辦公廢紙大部分采用無(wú)壓印刷和噴墨印刷的數(shù)字印刷技術(shù)。光澤漆不易受水力碎漿機(jī)及堿性條件的影響，在疏解過(guò)程 中成片脫落，呈薄膜狀、易變形、難斷裂，會(huì)堵塞除渣器的排渣口和壓力曬的篩孔／縫，影響生產(chǎn)。經(jīng)水力碎解后油墨顆粒的粒徑較小，約 0． 2～ 10 1． 0μ m，具有親水性，很難被浮選脫除。因此，在靜電復(fù)印廢紙的回收利用中，要達(dá)到完全徹底的脫墨比較困難。其主要成份組成如下：熱塑性塑膠 (苯乙烯與丙烯酸酯類(lèi)共聚物樹(shù)脂 )80％～ 90％，碳烴或其他顏料 5％～ 10％，電荷控制劑、流動(dòng)化劑、填充劑等 5％～ 10％。激光印刷油墨含有堅(jiān)固的膠粘劑，難碎解且不易被堿皂化，只能通過(guò)纖維的潤(rùn)漲疏解作用使油墨呈塊狀剝落，難以將其從廢紙漿中除去。這些油墨片在疏解后其密度達(dá)到 1． 25～ 1． 35g／ m3，而且可在改變幾何形狀的情況下通過(guò)篩孔或篩縫，這使得它們既難以被除渣器除去又難以被篩子分選，并且韌性的表面使得它們難以被收集劑所附著，因此油墨去除率很低。該類(lèi)樹(shù)脂屬于熱固性樹(shù)脂，不易被堿皂化?；旌限k公廢紙含有的幾種常見(jiàn)難處理油墨： (1)UV固化油墨 紫外光固化油墨主要由固化連接料、顏料、光敏劑、輔劑組成，連接料多為不飽和樹(shù)脂。無(wú)印印刷 (例如靜電、激光印刷 )廢紙經(jīng)碎漿后油墨顆粒分布在40～ 400微米的范圍內(nèi)，大小不等、厚薄不均，其獨(dú)特的扁平形狀使浮選時(shí)難以被氣泡吸附，而篩選時(shí)又能通過(guò)篩縫。因此，傳統(tǒng)的化學(xué)試劑、機(jī)械作用等方法難以奏效。 噴墨印刷配方中所用的顏料和醇添加物是水溶性的，在堿性碎漿過(guò)程中被碎解成十分細(xì)小的油墨顆粒，很難被浮選除去。 9 所以，對(duì)于今后廢紙的利用不僅在數(shù)量上要有大幅度增長(zhǎng)，而且在質(zhì)量、品種和處理技術(shù)上也要有一個(gè)新的提高，才能滿(mǎn)足造紙工業(yè) 發(fā)展的需求。目前的種種情況表明，廢紙回收利用在我國(guó)是勢(shì)在必行和舉足輕重的，將會(huì)越來(lái)越受到重視。目前廢紙?zhí)幚砹鞒痰脑O(shè)置已從單回路增加到雙回路、三回路，浮選與熱分散都已增加到兩道，漂白從一段變?yōu)閮啥?，力求達(dá)到用低級(jí)廢紙生產(chǎn)高檔紙和紙板的需求。我們已開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了國(guó)產(chǎn)的浮選機(jī)、高濃水力碎漿機(jī)及相關(guān)的廢紙?zhí)幚碓O(shè)備和系列廢紙脫墨劑，所生產(chǎn)的紙張品種也從低檔紙轉(zhuǎn)向新聞紙等中高檔的紙種。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(xiàn)在內(nèi)的脫墨設(shè)備和技術(shù)，并對(duì)廢 紙脫墨劑和廢紙脫墨設(shè)備進(jìn)行了針對(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。 我國(guó)對(duì)廢紙的利用和處理，在上世紀(jì) 70年代是通過(guò)簡(jiǎn)單的蒸煮、疏解、打漿、洗滌后用于抄造或配抄衛(wèi)生紙和低檔箱紙板。屆時(shí)，木漿產(chǎn)量為 1780萬(wàn)噸，占 30%，而廢紙漿產(chǎn)量將達(dá) 3140萬(wàn)噸，占 53%。中國(guó)造紙工業(yè) ” 十五 ” 計(jì)劃提出，要求廢紙利用比重從 2020年的 41%提高到 2020年 48%, 2020年達(dá)到 55%，其中國(guó)產(chǎn)廢紙利用比重 2020年達(dá)到43%。但在廢紙回收過(guò)程中也必須采用無(wú)廢或低廢方案防治污染，降低對(duì)環(huán)境的污染負(fù)荷，減輕污染治理的難度，最終使廢紙回用本身實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。我國(guó)廢紙回收率低，除了回收體系不完善以外，主要還是回收技術(shù)比較落后。國(guó)有企業(yè)進(jìn)口 30萬(wàn) t，同比下降%。此外，自日本進(jìn)口 324萬(wàn) t，同比增長(zhǎng) %。加工貿(mào)易進(jìn)口 380萬(wàn) t，同比增長(zhǎng) 22%。 20206年我國(guó)廢紙進(jìn)口的主要特點(diǎn)有 :①一般貿(mào)易進(jìn)口占 8成以上。 表 13 1995年 2020年我國(guó)廢紙回收、使用及進(jìn)口情況 年度 廢紙漿總用量 （萬(wàn) t） 廢紙漿利用率 ( % ) 廢紙回收量 （萬(wàn) t） 廢紙回收率 ( % ) 廢紙進(jìn)口量 （萬(wàn) t） 1995 1996 1997 1998 1999 1097 1120 8 2020 1140 1054 2020 1310 2020 1620 1472 2020年全球廢紙主要出口國(guó)每年可供于國(guó)際貿(mào)易的廢紙量已接近 3000萬(wàn) t左右。來(lái)源于歐洲和香港地區(qū)的廢紙量約占 25%。表 12列舉了 19952020年來(lái)我國(guó)廢紙回收、利用和進(jìn)口情況。 2020年我國(guó)廢紙漿用量已占造紙用漿總量的 47%,然而我國(guó)國(guó)內(nèi)廢紙的回收率還不到 33%，距世界先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)的平均水平尚有較差距。廢紙回用具有節(jié)省原生纖維資源、減少環(huán)境污染，降低能耗等優(yōu)點(diǎn)，特別是在我國(guó)造紙木材資源短缺的情況下，充分合理利用廢紙?jiān)蠈@得更加重要，已成為我國(guó)造紙工業(yè)解決纖維原料困難 的一項(xiàng)重要措施。 表 國(guó)家和地區(qū) 廢紙回收率 (%) 廢紙利用率 (%) 美國(guó) 加拿大 法國(guó) 德國(guó) 英國(guó) 日本 54 韓國(guó) 中國(guó)臺(tái)灣 中國(guó) 27 墨西哥 我國(guó)廢紙回收利用概況 我國(guó)是一個(gè)木材纖維資源十分匱乏的國(guó)家。和上述的國(guó)家和地區(qū)相比，我國(guó)的廢紙回收率和利用率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于他們。表 1 .1列出了 1999年，世界主要工業(yè)國(guó)家在廢紙回收和利用方面的數(shù)據(jù)，這表明 廢紙的回收利用能力在許多國(guó)家己經(jīng)得到了巨大的發(fā)展。 世界廢紙回收利用概況 隨著世界環(huán)境的日益惡化，人們對(duì)于環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，為了保護(hù)環(huán)境，減少城市固體廢物處理負(fù)荷 (其中廢紙為占 1/3)，減少森林原木的砍伐，廢紙?jiān)偕眉航?jīng)引起人們的高度重視。與高質(zhì)量的 BDIP代替木漿比較，相差約500750元 /t漿 ) 廢紙作為造紙的再生資源，世界各國(guó)政府和企業(yè)極為重視。用廢紙制漿，工藝流程簡(jiǎn)單，投資只需同等規(guī)模工廠(chǎng)的 20%30%。廢紙?jiān)旒堄捎诠に嚵鞒毯?jiǎn)單，所需能耗比較低，在當(dāng)今世界能源緊張的情況下，是很有現(xiàn)實(shí)意義的。 3) 減輕 制漿污染， 節(jié)約能源 。 2) 廢紙作為廢棄物，如不能很好地處理，必然會(huì)影響到城市的環(huán)境衛(wèi)生。按平均 4m3計(jì)， 2020年全國(guó)廢紙漿消耗總量為 2810萬(wàn) t，等于 11240萬(wàn) m3木材免于砍伐，使森林得以休養(yǎng)生息 。 1) 廢紙回收利用可 大大節(jié)約植物纖維資源，減少對(duì)森林的砍伐，保護(hù)生態(tài) 環(huán)境。 因此采取措施提高廢紙回收和利用率對(duì)造紙工業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。當(dāng)然，廢紙回用本身也存在清潔生產(chǎn)的問(wèn)題，應(yīng)該不斷地開(kāi)發(fā)廢紙脫墨與漂白的清潔工藝，實(shí)現(xiàn)廢水的 ” 零排放 ” 。與常規(guī)的制漿過(guò)程相比，廢紙制漿排放的廢水量和污染負(fù)荷較少，處理也較容易。清潔生產(chǎn)不僅指在生產(chǎn)過(guò)程中盡量采用無(wú)毒、低害的原材料，盡量少排或不排污染物，而且更重要的是產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的不良影響達(dá)到最小。實(shí)踐證明，采用先污染后治理的方式來(lái)改善環(huán)境是行不通的。 廢紙回收與造紙工業(yè)的可持 續(xù)發(fā)展 可持續(xù)發(fā)展是 1978 年由世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)正式提出的川，是既能夠滿(mǎn) 6 足當(dāng)代人的需求，又不危及后代人需求的一種發(fā)展模式。在廢紙回收率較高的國(guó)家，新聞廢紙的回收量通常占到整個(gè)廢紙回收量的 l/4以上。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源的認(rèn)識(shí)的加深，大力回收廢紙，提高廢紙利用率也在逐漸發(fā)展。新聞紙是造紙工業(yè)中的一個(gè)大品種，作為一種普通的紙張產(chǎn)品而言，其利潤(rùn)率低，因此國(guó)外新聞紙生產(chǎn)企業(yè)一向都是選用最低成本的紙漿原料在高速紙機(jī)上生產(chǎn)，在大生產(chǎn)中求得經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)統(tǒng) 計(jì) ， 有效的利用回收廢紙作為二次纖維，可以節(jié)約能源 60%70%，節(jié)省投資 2/3,減少環(huán)境中大氣污染 60%70%。合理利用各種纖維原料是我國(guó)解決造紙污染問(wèn)題的關(guān)鍵。造紙廢水污染問(wèn)題己經(jīng)成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)所面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。造 紙 工 業(yè)的水污染非常嚴(yán)重，據(jù)中國(guó)環(huán)境保護(hù) 總局 1997年統(tǒng)計(jì) :造紙工業(yè)年排放廢水量占全國(guó)工業(yè)廢水總量的 10%12%,在廢水中 COD (化學(xué)需氧量 )占總量的 38%45%，而 1998年度造紙廢水排放量為 ，占全國(guó)的 16%,其中達(dá)標(biāo)排放僅 。與巨大的市場(chǎng)需求相矛盾的是在世界范圍內(nèi)資源貧乏的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，在 1990年 2020年期間世界范圍森林面積平均每年下降 900K㎡ ，而我國(guó)又是一個(gè)森林資源缺乏的國(guó)家，森林覆蓋率僅為世界平均水平的 1/3左右，人均森林面積僅為世界平均水平的 %。1, 2020年我國(guó)紙漿產(chǎn)量是 1757萬(wàn)噸，據(jù)世界第七位，我國(guó)的紙和紙板的產(chǎn)量為 3200萬(wàn)噸，消費(fèi)量為 萬(wàn)噸，比 2020年都有較大幅度的增長(zhǎng)，均居世界第一位。我國(guó)在實(shí)施改革開(kāi)發(fā)之后，經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)紙品的需求也快速增長(zhǎng)。 關(guān)鍵詞：辦公室廢紙 脫墨 短流程 篩選設(shè)備 選型 3 Abstract With worldwide attention to environmental protection and the lack of native resources paper, there is growing emphasis on renewable resources, make full use of waste paper, waste paper pulp and secondary fiber has bee one of the main raw material for papermaking. In this paper, office waste paper deinking short process technology of the produc