从废纸回用产生的污泥中提取有用纤维的探讨

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废弃植物纤维的资源化利用

摘要：随着人们生活水平的提高，城市废弃植物纤维材料以及农业废弃植物纤维变得越来越多。本文综述了近年来国内外综合利用废弃植物纤维性及其有关研究进展情况，对废弃植物纤维的资源化综合利用方式进行了探讨。

关键词：废弃植物纤维物；资源化；利用；前景

Abstract: Along with the people living standard enhancement, the city abandons the vegetable

fiber material as well as the agriculture abandons the vegetable fiber to become more and more

many.This article summarized the recent years domestic and foreign comprehensive utilization

agriculture to abandon the plant thready use technology and the related research progress situation,

to abandoned the vegetable fiber the converting into resources comprehensive utilization way to

carry on the discussion.

Key word: Abandons the vegetable fiber; Converting into resources; Using; Prospect

1．前言

随着经济的高速发展，人们生活水平的提高，城市废弃植物纤维材料的处理将会成为一个严重的问题，而农业生产中的废弃物种类繁多，数量巨大，而且随着农业生产水平和农民生产水平的提高，对原来用作燃料和肥料的农业废弃物的利用越来越少，农业废弃物越来越多。这些废弃物如不经妥善处理排入环境，将会严重污染环境。同时资源的再循环、再利用和再制造变得越来越重要。从保护自然资源、节省能源和保护环境，特别是从材料科学的角度来看，材料和环境有着密切联系和相互作用的关系，材料是否具有良好的“环境协调性”，具体表现在无污染、废物量减少、可循环使用、节约能源、节省资源等等。因此，如何充分有效地处理并利用废弃植物纤维，合理利用农业资源，防治农业污染，改善环境，使这一课题研究具有十分重要的意义。

废纸制浆机的脱墨与漂白工艺研究

引言：

废纸制浆是一种环保、经济、可持续的造纸工艺，对于绿色环保的纸张生产具有重要意义。废纸制浆过程中，脱墨与漂白工艺是其中关键的环节。本文针对废纸制浆机的脱墨和漂白工艺进行研究，探讨各种脱墨与漂白方法的原理、特点、优缺点以及在废纸制浆工艺中的应用。

一、脱墨工艺研究

脱墨是废纸制浆过程中最关键的步骤之一，旨在去除废纸中的墨污，以提高纸浆的质量。常见的脱墨工艺包括机械力脱墨、气浮脱墨、化学脱墨等。

1. 机械力脱墨：

机械力脱墨是通过机械剪切力和摩擦力来分离纤维和墨粒，常用方法有擦拭、剪切、抛弃和磨碎等。机械力脱墨成本低、操作简便，但对纤维破坏较大，不适用于高档纸张制造。

2. 气浮脱墨：

气浮脱墨是利用气泡和介质的物理特性分离纸浆和墨粒。常见的方法有浮选法和气浮法。气浮脱墨可以有效去除纸浆中的墨粒，对纤维损伤较小，适用于中低档纸张的制造。

3. 化学脱墨：

化学脱墨是利用化学药剂对墨粒进行溶解或变性，使其脱离纤维的方法。常见的化学脱墨方法包括浸泡法、浸泡浮选法、碱漂法和氯漂法等。化学脱墨能够高效去除墨污，但使用的化学药剂对环境可能造成污染，需要进行后续处理。

二、漂白工艺研究 漂白工艺主要是为了去除纸浆中的色素、漂白剂残留和杂质等，使纸张获得良好的白度和质量。常见的漂白工艺包括氧漂、氯漂和过氧化物漂等。

1. 氧漂：

氧漂是利用氧化剂氧气或过氧化氢对纸浆进行漂白。氧漂工艺具有环保、高效和经济的特点，能够有效提高纸张的白度和质量。然而，氧漂过程中可能产生一定量的有机物，需要进行后续处理。

2. 氯漂：

氯漂是利用氯气、次氯酸钠或次氯酸氢对纸浆进行漂白。氯漂工艺漂白效果好，但同时也有可能产生有机物和环境污染物。因此，根据环保要求，氯漂在废纸制浆工艺中逐渐被替代。

3. 过氧化物漂：

过氧化物漂包括过氧化氢和过氧化钠等。过氧化物漂工艺是目前广泛应用的环保漂白工艺，具有高效、低污染和易于操作的优点，能够满足多种纸张质量要求。

第3章 黑液提取

植物纤维原料经过化学蒸煮后，得到50～85%的纸浆，有近15～50%左右的物质溶解于蒸煮液中，蒸煮排出的蒸煮液，统称废液。对碱法制浆而言，这种废液又称为黑液。黑液提取是通过挤压、过滤、扩散等方式将纸浆与黑液进行分离，以获得高提取率、高浓度、高质量的黑液为目的。黑液提取是碱回收的第一步，对于提高碱回收率具有重要意义。

3.1 黑液提取的原理

3.1.1 概述

黑液提取属于固液分离的范畴，但比一般固液分离在操作和流程上要复杂很多。由于蒸煮过程中药液对纤维细胞的渗透和反应，纤维细胞壁、细胞腔和细胞壁外均存有黑液，这些黑液的表面张力不同，从纸浆中分离出来的难易程度不一样。因此纸浆的洗涤和黑液的提取一般要综合采用多种方式。纤维细胞壁外的黑液一般通过过滤、挤压作用提取。而纤维细胞腔和细胞壁中的黑液则主要通过扩散作用使其从细胞壁腔内扩散到细胞壁外，然后再通过挤压或过滤等方式提取。常用的提取设备有：真空洗浆机，长网洗浆机、单螺旋挤浆机、双辊挤浆机等。对于某一种洗涤设备而言，往往是以一种作用过程为主，其它作用为辅。提取黑液是通过浆料的洗涤来实现，以逆流洗涤为主。

3.1.2 黑液在浆料中的分布情况

在蒸煮后的浆料中，黑液在纸浆中的分布大致如下：1、游离存在于纤维与纤维之间的流动空间，这部分黑液约占75～80%；2、存在于纤维细胞腔内部的黑液，约15～20%；3、存在于细胞壁内部的毛细管中，约5%。这些黑液中，以游离黑液最易分离，纤维细胞壁腔内的黑液较难分离。因此要获得高的提取率，就必须将纤维细胞壁和细胞腔内的黑液提取出来。

3.1.3 黑液的提取方式和原理

⑴ 提取过程的过滤作用

黑液提取是在浆料的洗涤过程中实现的。浆料洗涤时，首先用水将浆料稀释到一定浓度，使其充分混合，再靠洗涤液的静压力（如洗料池的液位，真空洗浆机的抽吸力）过滤脱水来达到洗涤目的，同时获得黑液。影响黑液过滤效果的主要因素有： ①压差：提高滤层压差，可以提高过滤速度。但由于浆层为可压缩体，压差太高会使过滤阻力增大，生产并不经济，应根据生产情况确定适合的压差。

浆池 浆池 浆池 渣池 浮选槽

一段除渣器

渣池 二段除渣器 液位

槽 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：