廢紙?jiān)偕w維與生物技術(shù)在纖維回收當(dāng)中的利用研究

摘要：我國的紙產(chǎn)量占到整個(gè)亞洲的一半以上，同時(shí)紙的消費(fèi)量是全世界消費(fèi)量的1/4。本文主要分析了再生纖維技術(shù)的歷程，并分析了其中存在的問題，針對生物技術(shù)在二次纖維回收中的利用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：廢紙?jiān)偕w維;生物技術(shù);纖維回收;利用

中圖分類號(hào)：X793 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）05-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.042

Study on the utilization of recycled fiber from waste paper and biotechnology in fiber recovery

Ma zhijuan

（Jiangsu Keyida Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Yancheng Jiangsu 224000，China）

Abstract：Chinas paper production accounts for more than half of the whole Asia， and the consumption of paper is one quarter of the worlds consumption.This paper mainly analyzes the process of regenerated fiber technology，and analyzes the existing problems， and studies the utilization of biotechnology in the secondary fiber recovery.

Key words：Recycled fiber from waste paper;Biotechnology;Fiber recovery;Utilize

在2014年，美國的廢紙回收率為65.4%，而我國同期只有46%，顯著低于其他國家，因此，在廢紙回收工作中，我國仍然有很大的進(jìn)步空間。

1 再生纖維的技術(shù)相關(guān)概念

1.1 廢紙?jiān)偕w維的價(jià)值

首先是節(jié)省成本。和原始造紙植物纖維比起來，再生纖維其實(shí)已經(jīng)是半成品，其中沒有摻雜樹脂、果膠和灰分等雜質(zhì)。即使在回收過程中混入了一些填料和泥沙等雜質(zhì)，相比于原始造紙纖維，所需的化學(xué)藥品較少，使得設(shè)備投資的生產(chǎn)過程等等都得到了簡化，從而顯著降低了生產(chǎn)的成本。

其次能夠節(jié)省纖維原料。我國森林資源并不豐富，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)對紙的需求量也在不斷上升，這就導(dǎo)致原材料的供應(yīng)更加緊張，造成了價(jià)格上漲，給造紙企業(yè)的正常經(jīng)營帶來了挑戰(zhàn)。這種不平衡的現(xiàn)象使得纖維再生成為研究的重點(diǎn)。4m3木材才能夠產(chǎn)出1t的本色紙漿，這個(gè)過程中，需要1t漂白劑。但利用廢紙進(jìn)行生產(chǎn)，1.3t廢紙中能夠生產(chǎn)出1t紙，這樣就能夠節(jié)約3～4m3木材，顯著減少了對原木的需求[1]。

最后是節(jié)能降污。對于回收紙纖維，在打漿過程中，二次成漿需要的能耗少，使得蒸煮工段能源消耗大大降低，節(jié)約了化學(xué)藥品，同時(shí)因?yàn)檎糁蠊ざ蔚暮喕?，不?huì)產(chǎn)生黑液，從而保護(hù)了環(huán)境。

1.2 廢紙?jiān)偕w維技術(shù)現(xiàn)狀

近年我國大力推進(jìn)廢紙?jiān)倮?，其原因在于：我國正在產(chǎn)業(yè)調(diào)整過程中，國家鼓勵(lì)造紙工業(yè)的發(fā)展，鼓勵(lì)廢紙制漿;在當(dāng)前不同的行業(yè)中，對紙的需要也不斷增大，因此需要依賴廢紙回收提供一定的原材料;我國的森林資源比較有限，使得造紙?jiān)牧先狈?廢紙回收的環(huán)境保護(hù)因素。從根本上來講，在我國廢紙回收率和國外有著很大的差距。因此，還經(jīng)常需要從國外進(jìn)口廢紙來滿足國內(nèi)的循環(huán)生產(chǎn)需求，廢紙資源利用成為重要的發(fā)展問題。當(dāng)前面臨的主要問題為：廢紙回收率低并且量不足，二次利用的效率大大降低;廢紙回收并沒有成為產(chǎn)業(yè)，缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量要求和監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)[2];在進(jìn)行廢紙回收時(shí)，并沒有做好分揀工作，使得各種廢紙都混合在一起，導(dǎo)致回收再生漿質(zhì)量也參差不齊，難以提高回收能力;在回收完成之后缺乏正確的保管和貯存條件，這就使得廢紙的質(zhì)量嚴(yán)重下降。

2 物化技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，二次纖維種類不斷增加，性質(zhì)也各不相同，紙張所使用的印刷油墨比如紫外光固化油墨和水性油墨，以及激光打印和靜電復(fù)印油墨等存在著顯著的差異，并且印刷方式也各不相同，這就使得去除油墨操作更加困難。在20世紀(jì)50年代，開始普遍使用浮選法去除油墨。浮選法主要包含四個(gè)步驟：分散油墨粒子接近空氣泡，然后吸附在氣泡表面，實(shí)現(xiàn)氣液固的相互平衡，最后在氣泡和油墨粒子穩(wěn)定結(jié)合后達(dá)到去除的效果。浮選法可以有效去除直徑10～100μm的油墨粒子，同時(shí)生產(chǎn)的纖維率較高并且在生產(chǎn)中負(fù)荷小，應(yīng)用優(yōu)勢明顯;缺點(diǎn)就是難以操作并且灰分較高，在這個(gè)過程中動(dòng)力消耗大。在其后的研究中，又開發(fā)了蒸汽爆破法脫墨技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用原理是利用高溫高壓蒸汽，對物料進(jìn)行處理，之后采用噴放形式解離纖維并且將油墨顆粒破碎從而完成脫墨。該技術(shù)能夠?qū)U紙進(jìn)行有效的回收和處理，解決了一些過去在廢紙?zhí)幚碇须y以解決的問題。目前物理脫墨新的研究方向?yàn)槌暡撃涫鞘褂酶哳l聲波，促進(jìn)液體氣泡爆破，并且將爆破產(chǎn)生的能量直接應(yīng)用于二次纖維，讓油墨粒子和纖維松弛地結(jié)合，從而完成脫墨過程。超聲技術(shù)的應(yīng)用顯著解決了脫墨廢水存在的污染，能夠有效的去除高光澤油墨，顯著提高了纖維裂斷長，提高了其耐破度，因此該脫墨技術(shù)成效顯著，但是最為顯著的缺點(diǎn)就是超聲耗能大。在實(shí)際中，一些油墨難以去除，使用物理方法無法取得良好的效果，此時(shí)可以使用化學(xué)方法，通過化學(xué)反應(yīng)去除油墨。在當(dāng)前，溶劑法脫墨不需要水，只需要溶劑，或者只用一點(diǎn)點(diǎn)水加快溶解，在冷卻完成后篩選除渣，該技術(shù)使用的溶劑為三氯乙烯與乙烷，回收率高達(dá)90%以上[3]。

3 生物技術(shù)的應(yīng)用

在當(dāng)前，二次纖維抄造紙存在著一些性能上的不足，和生物技術(shù)有著重要的關(guān)系。第一次抄造過程和紙頁內(nèi)的膠料填料等等也會(huì)影響到二次使用，比如新聞紙含有大量的二次纖維，可能產(chǎn)生套印不準(zhǔn)和油墨干燥差等問題，主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行二次回收纖維處理之前，其纖維粗短，并且含有大量雜質(zhì)，導(dǎo)致纖維間的結(jié)合力降低，降低了纖維強(qiáng)度[4]。在印刷過程中，掉毛脫粉嚴(yán)重使得紙張表面粗糙度增加，便使得版面磨損更加嚴(yán)重。

同時(shí)，二次造紙質(zhì)量差是企業(yè)面臨的重要問題，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在印刷的過程中，十分可能產(chǎn)生擱板和停機(jī)等問題，這就使得造紙企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也隨之下降。不斷改進(jìn)二次漿料助留助濾性能，降低白水濃度，從而減少制漿損失，促進(jìn)造紙質(zhì)量的提高。在本研究中，應(yīng)用的細(xì)菌纖維有著很強(qiáng)的吸附力，并且比表面積大，能夠直接作用于漿料，保留細(xì)小纖維，增強(qiáng)其濾水性能，從而顯著促進(jìn)二次纖維紙頁耐折度的提高，提高抗張指數(shù)和物理性能，從而顯著提高二次纖維紙質(zhì)量。

4 結(jié)束語

加強(qiáng)對廢紙回收的分類，更好地實(shí)現(xiàn)對不同廢紙的利用，不但能夠?qū)崿F(xiàn)有效脫墨，同時(shí)能夠減少化學(xué)品的應(yīng)用，減少企業(yè)帶來的環(huán)境污染，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此要不斷研究更為高效的脫墨方法。對于抄造紙頁，二次纖維的物理性質(zhì)有著重要的影響，因此在進(jìn)行脫墨的過程中保護(hù)纖維性能有著重要的作用，還需要進(jìn)一步深化在這方面的研究。相信在未來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國再生紙漿造紙技術(shù)會(huì)更上一層樓。

參考文獻(xiàn)

[1]林宏飛，陸立海，譚恒，等.再生造紙廢渣制作燃料棒技術(shù)研究[J].能源工程，2019（06）：74-78.

[2]利用廢紙等加工黏膠再生纖維生產(chǎn)技術(shù)[J].中華紙業(yè)，2018，39 （22）：71-72.

[3]蔣攀.廢紙?jiān)偕w維與生物技術(shù)在纖維回收當(dāng)中的利用[J].西部皮革，2018，40（05）：128+143.

[4]張志禮，陳嘉川，李鳳鳳，等.再生植物纖維性能恢復(fù)的研究進(jìn)展[J].紙和造紙，2015，34（03）：39-44.

收稿日期：2020-03-11

作者簡介：馬志娟（1983-），女，漢族，大專學(xué)歷，環(huán)評工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)與污染治理。