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废纸回用时胶粘物控制技术的新发展时间：2007-12-01 来源：印刷英才网作者：向问天随着印刷、包装等行业的快速成长，废纸中胶粘物的成分愈来愈复杂，除去或节制的难度愈来愈大，但废纸的用量、配抄的品种却不竭增长。
为此，研究斥地除去或节制胶粘物的手艺与设备是行业的热门之一。
（1）改良机械编制在压力筛后设置设备安解除渣器可以有用除去浆料中的胶粘物，同时还可以降落能耗。
此外，对压力筛进行改良也获得了较着的下场。
改良方案搜罗旋翼的改良、压力筛分区和设置轻质杂质捕集口等，改良往后削减了因旋翼转动而在旋翼和筛板间的浆料成立起来的正压脉冲，从而降落了经过过程筛缝的浆速，使遴选过程变得柔和。
温柔碎浆和柔和遴选与净化是尔后机械编制改良的标的方针。
（2）改良抄纸工艺凡是组成的沉积物最少含有两种物质：胶粘物和松厚组分。
随着系统中CaCO3含量的增多，沉积物组成能力降落，而滑石粉使沉积物增长。
所以，用CaCO3庖代滑石粉作为填料可能会对胶粘物的节制起到积极的浸染。
（3）改良化学编制新型的化学节制剂应当存在使一些类型的胶粘物概况钝化或被吸附、此外一些胶粘物被乳化分别或降解成失 粘性物质的浸染。
斥地能使分别的胶粘物快速凝固的化学药品，也是尔后研究的重要方面。
（4）改良粘合剂斥地可循环独霸的粘合剂成为热门。
这一类型的粘合剂搜罗：水分别性粘合剂，比重与原料分歧大的粘合剂，制浆时产僵硬而不粘的硬块而且其粒径足以使压力筛等专用设备将其除去的粘合剂等。
（5）深化生物措置手艺胶粘物的很大一部分来自于粘合剂，而粘合剂的重要浸染成分是树脂和橡胶。
在已斥地出水解树脂类胶粘物酶的根底上，进一步成长此手艺是未来的研究内容之一。
废纸中的杂质及其处理废纸中的杂质主耍有热熔物（石蜡、沥青、聚合物、油墨等）、纤维类（不符合使用要求的其它杂废纸、捆包用草绳、麻绳、棉织品等）、塑料类（塑料薄膜、塑料袋、塑料带、纸塑复合层）、胶黏物（胶带、标签、纸箱黏合剂等）、化学助剂、高分子涂布层、聚乙烯泡沫、金属物（铁钉、铁丝、订书钉、纸箱接口装订钉等）、砖、石、泥土、玻璃、木质物等。
近年来，废纸用量大，质量有所下降，特别是国内废纸，质量很难保证。
废纸质量直接对生产过程和产品质量产生影响。
低档废纸、杂废纸及其它纤维物质混入好的废纸内，杂纸量增多，影响强度，特别是影响挂面纸板外观质量。
热熔物、胶黏物、塑料类、聚乙烯泡沫及化学品类物质，不但对产品内在质量、外观质量有决定性影响，而且给生产过程造成无穷的后患。
金属物、砖、石等其它杂质，增加了处理难度，造成设备磨损和损坏。
废纸质量决定产品质量，决定设备的正常运转，决定台时产量，决定产品成本。
废纸中杂质的处理一般有两种形式，一种是人工拣选，一种是采用机械设备处理。
废纸处理的原则应该是，在工艺流程中，杂物早去掉比晚去掉好；能在前道工序去掉比在后道工序去掉好；能在杂质面积大而少时去掉比到面积小而多时去掉好。
因此，人工拣选很重要，可设置专门的拣选场地，进行人工分类拣选，物尽其用，确保质量。
有的企业采用浸泡的方法，用人工撕下面浆代替木浆用做挂面，小厂可以借鉴；亦可在运输带前拆包时拣选；或可在运输带旁拣选；或可在进入水力碎浆机前拣选。
总之，大的杂物、打包带、绳、照料薄膜、聚乙烯泡沫等应尽量在进入水力碎浆机前人工拣出。
目前，生产能力较大的水力碎浆机都有绞绳机，其优点是效率高，降低劳动强度，缺点是带出纤维多，绞绳要单独处理，不适合小型废纸处理线。
如无绞绳机，杂物会在水力碎浆机中结成团。
要定时吊出。
规模小、场地又较宽松的企业，采用卧式低浓水力碎浆机连续出浆可进沉砂盘。
轻杂质（如泡沫塑料）漂浮在上，重杂质沉淀在下，虽属陈旧的设备，但不失为经济实惠的手段。
浮选槽 液去除废纸浆里胶粘物等轻杂质的最新技术李良伟废瓦楞纸（OCC ）等废纸浆里的胶粘物、石蜡、油墨等轻杂质会粘辊、粘毯、粘缸，并形成纸页斑点或孔洞，对纸机运行及成品纸质量产生严重负面影响，是废纸制浆过程质量控制的关键问题。
目前，在处理废纸浆里的胶粘物等轻杂质时，通常采用盘式热分散系统和逆向轻杂质除渣系统二种形式。
使用进口盘式热分散的方法，虽然效果良好，但设备昂贵，能耗较高，操作、维护麻烦，主要用于大型造纸企业，在中小型造纸厂中应用极少。
使用逆向轻杂质除渣的方法，除渣效率低，纤维流失大，而且由于除渣浓度低，通过量与操作压差大，同样能耗较高。
使用气浮的形式去除OCC 等废纸浆里的胶粘物等轻杂质，是一种先进的新方法，效果良好，经济实用，生产过程无需消耗蒸汽，电耗仅为盘式热分散法的50%左右，而且设备简单，操作、维护方便，是废纸制浆造纸企业消除胶粘物等轻杂质障碍的有效途径。
目前，国内已有大型造纸企业采用气浮的方法代替原有逆向除渣系统，用于处理OCC 纸浆中的胶粘物等轻杂质，经实际使用，综合效果良好，去除效率明显高于逆向除渣器，且能耗降低。
废纸浆气浮除杂系统主要由两级纸浆浮选槽及用于浮渣纤维回收的两段强力旋流轻杂质除渣器组成。
浮选槽采用先进的布气形式，为浮选OCC 等废纸浆里的轻杂质而特殊设计，并将一、二级槽体组合在一起，成为整体式结构。
两级浮选槽的浮渣合并后一起排出，再由后续的两段强力旋流除渣器进行处理，回收其中的好纤维，减少纤维流失。
强力旋流轻杂质除渣器为旋筒式结构，浮渣进入后，高速回转的筒体将纤维与轻杂质分离开来，然后分别排出机外，一段除渣器排出的轻质浆渣再经过二段除渣器处理，可将纤维流失控制到最低限度。
轻工业杭州机电设计研究院废纸浆气浮除杂系统简图：。
废纸中的杂质及其处理废纸中的杂质主耍有热熔物（石蜡、沥青、聚合物、油墨等）、纤维类（不符合使用要求的其它杂废纸、捆包用草绳、麻绳、棉织品等）、塑料类（塑料薄膜、塑料袋、塑料带、纸塑复合层）、胶黏物（胶带、标签、纸箱黏合剂等）、化学助剂、高分子涂布层、聚乙烯泡沫、金属物（铁钉、铁丝、订书钉、纸箱接口装订钉等）、砖、石、泥土、玻璃、木质物等。
近年来，废纸用量大，质量有所下降，特别是国内废纸，质量很难保证。
废纸质量直接对生产过程和产品质量产生影响。
低档废纸、杂废纸及其它纤维物质混入好的废纸内，杂纸量增多，影响强度，特别是影响挂面纸板外观质量。
热熔物、胶黏物、塑料类、聚乙烯泡沫及化学品类物质，不但对产品内在质量、外观质量有决定性影响，而且给生产过程造成无穷的后患。
金属物、砖、石等其它杂质，增加了处理难度，造成设备磨损和损坏。
废纸质量决定产品质量，决定设备的正常运转，决定台时产量，决定产品成本。
废纸中杂质的处理一般有两种形式，一种是人工拣选，一种是采用机械设备处理。
废纸处理的原则应该是，在工艺流程中，杂物早去掉比晚去掉好；能在前道工序去掉比在后道工序去掉好；能在杂质面积大而少时去掉比到面积小而多时去掉好。
因此，人工拣选很重要，可设置专门的拣选场地，进行人工分类拣选，物尽其用，确保质量。
有的企业采用浸泡的方法，用人工撕下面浆代替木浆用做挂面，小厂可以借鉴；亦可在运输带前拆包时拣选；或可在运输带旁拣选；或可在进入水力碎浆机前拣选。
总之，大的杂物、打包带、绳、照料薄膜、聚乙烯泡沫等应尽量在进入水力碎浆机前人工拣出。
目前，生产能力较大的水力碎浆机都有绞绳机，其优点是效率高，降低劳动强度，缺点是带出纤维多，绞绳要单独处理，不适合小型废纸处理线。
如无绞绳机，杂物会在水力碎浆机中结成团。
要定时吊出。
规模小、场地又较宽松的企业，采用卧式低浓水力碎浆机连续出浆可进沉砂盘。
轻杂质（如泡沫塑料）漂浮在上，重杂质沉淀在下，虽属陈旧的设备，但不失为经济实惠的手段。
废纸回用过程中胶粘杂质的分类及化学控制赵玉林1,陈中豪1,王福君2(1.华南理工大学制浆造纸国家重点实验室,广东 广州 510641;2.广州造纸有限公司,广东 广州 510281)摘 要:随着废纸回收利用率的提高,胶粘杂质的控制问题得到了人们广泛的关注。
本文简述了胶粘杂质的来源、分类及化学控制方法。
关键词:胶粘物;化学控制中图分类号:X793 文献标识码:A 文章编号:1005 3433(2001)04 0017 04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3大问题的有效途径。
近10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,处理废纸的技术不断改进和完善,用废纸浆制成的纸和纸板的产量和品种也逐年增长。
1998年,全世界纸和纸板总产量超过3亿t,而原生纸浆产量仅1.7亿多t,总体上已经有1/3左右的纸和纸板是废纸生产的。
根据联合国和世界粮农组织的预计,2010年全世界纸和纸板消耗量为4.79亿t,人均消耗68kg,废纸利用率50.9%。
目前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[1]。
1 胶粘杂质的来源随着二次纤维回收利用率的增加,尤其是低廉的混合废纸的回用程度不断提高,潜在地增加了杂质对纸浆的污染,这些杂质的种类见表1。
采用高浓碎浆、新型净化设备和筛滤系统,能较有效地增加系统去除杂质的种类和能力,但即使最有效的体系也不能将胶粘杂质完全除去。
这些物质混入纸浆中在各个工序中都能发生沉淀,对纸机、加工设备和成纸的使用上都可能造成影响。
若胶粘杂质在成形网、毛布和压辊、刮刀及烘缸等表面沉积,将会影响到纸机的运转性能,纸页质量也因此下降,常常出现洞眼、色斑并导致纸页的外观欠佳。
如果胶粘杂质沉积在纸页的表面则会影响到涂层的粘着、纸页的适印性能并有可能出现与周围纸页粘附,加工时断裂。
因此胶粘杂质的控制引起了人们广泛的关注。
表1 废纸中通常含有的杂质种类杂质种类来源举例聚乙烯泡沫包装时用的塞体和垫体塑料薄膜(聚乙烯、聚苯乙烯)纸张泡状压层订书钉办公室废纸热熔物书本和杂志装订粘和体、纸箱褶叶及缝合压敏胶粘物胶带、标签和自封信封塑性物纸和纸板涂层2 胶粘杂质的类型[2~4]胶粘杂质造成的一些问题与其性质有作者简介:赵玉林(1973 ),男,吉林扶余人,1999年获林产化学加工专业硕士学位,现于华南理工大学攻读制浆造纸工程专业博士学位,研究方向为废纸脱墨。
关,见表2。
胶粘杂质的重要特性之一为疏水性,因此能够脱离水相而沉积吸附在成形网、毛布和压辊等疏水性表面。
并且由于这些颗粒的稠密性和热塑性而极难通过离心分离或滤筛除去。
胶粘物(胶粘杂质)可进一步分为3类:热熔物、压敏胶粘物和蜡状物。
2.1 热熔物热熔物随温度升高而发粘。
在熔融状态下施用,冷却时粘合。
热熔物通常由聚合物和粘性树脂组成,这种廉价胶粘物用于袋子、盒子、杯子、信封、书及杂志等的粘合。
2.2 压敏胶粘物和热熔物不同,压敏胶粘物的粘性并不取决于温度,在较低的压力下压敏胶粘物就能与各种不同的表面牢固地连在一起。
其主要组成包括聚合物如聚苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)和粘性树脂。
压敏胶粘物可用于包装胶带、邮件标签、过户凭单和自封信皮等。
2.3 蜡状物尽管石蜡与前两类物质在特性上有所不同,但作为胶粘杂质也可产生沉积问题。
它主要来源于防水或防水蒸气的涂布纸或纸板。
当温度低于涂料中石蜡的熔点时呈现固体状态,当温度高于熔点时为低粘度液体。
由石蜡引起的最常见问题是起膜!,即在干燥阶段细小石蜡颗粒在纸页上熔化变大成为可见的油点,冷却时也使接触的纸幅粘附,产生粘接问题。
表2 胶粘物的一般特性特 性 有关产生问题不溶于水,多数为酸溶或碱溶性不溶解,而在系统中呈颗粒状疏水性与其它疏水性表面如聚酯成形网、压毯和辊粘附与纤维密度相似不能用离心分离法除去热塑性,温度变化时外形发生变化难以筛选除去,在各工艺点发生沉积部分溶于有机溶剂使用溶剂粘性更强3 胶粘杂质的化学控制有效地控制胶粘物需要机械能和化学能。
在经济可行的条件下,采用机械处理包括筛选和净化的方式从浆料中应尽可能地除去胶粘物,用筛缝很细的压力筛去除对压力敏感的胶粘剂、聚苯乙烯泡沫和蜡等。
在筛选和净化后用分散器,在高温和高浓的条件下进行搓揉来减小胶粘物的尺寸。
有资料报道通过阳离子高分子聚合物处理铜网,能有效地防止胶粘颗粒在网上的沉积,铜网钝化机理目前还不是很清楚[5]。
而化学处理则通过分散和去粘作用来改变胶粘物性质。
3.1 分散控制液相中的悬浮颗粒彼此间存在吸引力(范得华力),相互接触时趋于絮凝,为保持接触时悬浮颗粒分散防止凝聚,必须减少引力或增加斥力,这一过程通过使用分散剂来完成,它可以在悬浮粒子周围形成带电层或空间障碍。
分散控制为在碎浆机进行的控制胶粘杂质的一种方法,用于改善纸页质量或外观(如油点),同时也可以防止胶粘杂质在纸机上的沉积。
通过优化碎浆机处理条件,如:温度、时间和pH值等,以使胶粘杂质成为易于控制的大小。
加入适量的表面活性剂和分散剂混合剂使胶粘颗粒润湿、乳化并提高所带电荷的稳定性、阻止体系的沉淀和絮凝。
有时在碎浆机出口二次加入表面活性剂,也可起到作用,这种润色阻止了体系中经磨浆产生新表面的胶粘颗粒的附聚。
所用的分散剂通常是阴离子和非离子表面活性剂。
阴离子分散剂的作用机理是通过吸附在胶粘物的表面使其带上负电荷而分散在水中;非离子分散剂的憎水端与憎水性的胶粘物的表面相连,亲水端则伸入水中,从而使胶粘物颗粒具有亲水性分散在水溶液中。
这种措施能够防止胶粘物附聚在一起形成较大的胶粘块或胶粘团并产生沉降的趋势,这些分散状态的胶粘物可通过洗涤或细缝筛除去,但也有可能随着洗涤、浓缩或纸机脱水过程进入白水或回水系统[5,6]。
3.2 去粘控制通过加入去粘剂来减少胶粘杂质的粘性是控制胶粘物的另一有效方法。
所采用的化学品主要有3类:滑石粉、锆化合物和合成纤维。
3.2.1 滑石粉 滑石粉是一种呈多层结构的片状软矿物质,为两层硅层间夹有镁层的三明治夹层结构。
滑石片晶的一个重要特性是具有很大的憎水性表面和亲水性边缘,用于脱粘时,滑石片晶与胶粘物的憎水性表面作用来屏蔽胶粘物的胶粘表面。
滑石粉通常加在水力碎浆机内,有时也加在浮选槽以减少泡沫,其用量一般为绝干纤维量的0.6% ~2.0%。
滑石粉的缺点是对剪切力的耐受力低,由于滑石粉的性质和胶粘物粒子较大(相对木材天然树脂颗粒而言),滑石粉 胶粘物间的作用对剪力很敏感,泵、精浆机等产生剪力的地方以及纸机上的剪力作用经常会导致滑石片晶的脱落,从而引起胶粘物的聚集和在纸机上的沉降[6,7]。
3.2.2 锆化合物 锆化合物的作用是钝化或涂盖在胶粘杂质的表面,并减少其粘性。
Goldberg指出,锆化合物能够使胶粘物表面从黑色和粘性变成灰色和薄鳞状,其作用机理是锆化合物水解后作用于胶粘物表面的羧基,或其它官能团上形成共价键遮蔽胶粘杂质的胶粘表面,从而有效地控制了胶粘杂质所带来的问题。
但锆化合物只对某些胶粘物有效,而不能控制所有胶粘杂质[8,9]。
3.2.3 合成纤维 改性的聚丙烯细纤维具有很高的分支结构和很大的比表面积(是阔叶木硫酸盐浆纤维比表面积的8~10倍),对胶粘颗粒有很强的亲和力[10,11]。
高比表面积的聚丙烯纤维能够将胶粘杂质包覆,减少粘网和粘毛布的倾向。
Mckinney和Currie 的研究表明,改性聚丙烯细纤维的存在对胶粘颗粒的浮选去除并不产生影响。
4 结论控制胶粘杂质问题需要考虑整体策略,除了筛选、净化、分散、去粘处理和铜网钝化外,也必须考虑压榨毛毯和干燥部聚酯网的清洗与调整。
参考文献:[1]胡全福.[J].国际造纸,2000,19(2):8.[2]Chang Y C.Tappi1985Papermakers Conference[J].Tappi Press,Atlanta,113.[3]Sjostrom J.et al.Nordic Pulp and Paper Res[J].1987,2(4):1987.[4]Dunlop Jones N,Allen L H.[J].T appi J.,1988,71(2):109.[5]Fergus on L D.[J].Tappi J.,1992,75(8):49.[6]陈庆蔚.当代废纸处理技术[M].北京:中国轻工业出版社,1999.[7]W i lliams G R.T appi1987Pulping Conference[J].T appiPress,Atlanta,563.[8]詹怀宇.[J].广东造纸,1999,4:49.[9]Goldberg J Q.Tappi1987Pulping Conferecnce[J].T appiPress,Atlanta,585.[10]Wade D E.T appi1987Pulpi ng Conference[J].T appiPress,Atlanta,579.[11]Wade D E.[J].Pulp and Paper Canada,1989,90(1):154.THE CAT EGORIES AND CHEM ICAL CONT ROL OFTHE ST ICKIES IN RECLAIM ED WAST EPAPERZHAO Yu lin1,CHEN Zhong hao1,WANG Fu jun2(1.National K ey L aboratory o f Pulp&Paper M aking,South China Univer sity of Technology,Guangz hou 510641,China;2.Guangz hou Pap er Mill,G uangz hou 510281,China)Abstract:As t he increasing of r eclaimed wastepaper,the control o f the stickies attracts po pular attention intensively. T he source,categories and chemical control of the st ickies are outlined in this paper.Key words:stickies;chemical contr ol(收稿日期:2001 04 18)∀科技天地∀在高速印刷和印刷油墨用的溶剂中有很好溶度的树脂组分据日公开特许,平11158,243(99158, 243)报道,本专利树脂组分是由酚醛树脂与(A)松香改性酚醛树脂、(B)不饱和脂肪油,和/或用不饱和脂肪油或溶剂中的不饱和脂肪酸制的醇酸树脂反应制得的。
