二次纖維在造紙中現存問題及解決措施研究

潘曉坤 司振 徐超

摘 要：為了降低造紙生產成本，造紙企業在實際生產過程中，開始應用二次纖維，可以有效提高造紙生產效率與經濟效益。然而，當前部分造紙企業在實際工作過程中，還存在較多問題，影響著企業的發展?；诖?，針對二次纖維在造紙中現存問題的分析，提出幾點問題解決措施，以供相關人員參考。

關鍵詞：二次纖維;造紙問題;解決措施

1二次纖維在造紙生產中應用存在的問題

1.1廢紙脫墨難度較大

由于廢紙脫墨過程中漿料水分散體系中含有很多膠黏物及其他顆粒組分，長期累積后很容易導致膠黏物障礙問題，因此其脫墨處理難度往往會顯得比較大。例如在脫墨生產實踐中，如果各種膠黏物長期沉積在紙機成形網上，那么隨著沉積膠黏物的累積，成型網的部分網孔就會逐漸堵塞，并使紙機濾水效率大大下降，設備停機清洗時間也會因此大大增加，如果堵塞網孔過多，還可能會出現清洗效果差或完全無法清洗的問題。如果膠黏物附著在烘缸表面，則可能會導致紙張出現端頭問題。另外，由于廢紙上油墨的種類、成分差異較大，轉化為二次纖維后，又常常會與原生纖維混用，因此各種膠黏物、沉積物的成分往往會比較復雜，如果不能根據膠黏物、沉積物特性來采取合適的脫墨工藝，或是對油墨性質、漿料pH值、碎解濃度等了解不夠準確，導致脫墨技術工藝不合理，脫墨生產中同樣會出現很多問題。

1.2細小纖維容易流失

二次纖維在作為原料用于造紙生產前，會經過反復的洗滌、攪拌等處理，這一過程中由于二次纖維本身的纖維長度就比較短，含有的細小纖維較多，而細小纖維在紙機上的留著率又比較低，因此很容易出現細小纖維流失問題，這不僅會造成不同程度的二次纖維浪費，使造紙成本明顯增加，同時還會使造紙污染的污染物排放變得更加嚴重。例如在廢紙的洗滌階段，如果有細小纖維雖洗滌用水流失，并隨著污水排放到自然界中，那么這些細小纖維就會長期懸浮于水面，并在魚類呼吸時堵塞魚鰓，進而導致魚類大量死亡。另外，細小纖維的大量流失還可能會對紙張質量造成影響。例如在細小纖維減少的情況下，紙張中的長纖維組分就會大大增加，而過多的長纖維則會使紙張出現大量孔隙，并降低其光散射性能與白度。

2造紙生產中二次纖維應用問題的有效解決措施

2.1脫墨技術改進

大量應用二次纖維進行造紙生產時，為有效解決廢紙脫墨處理的相關問題，造紙企業還需對脫墨技術進行改進，通過對先進脫墨技術的應用來提升廢紙脫墨效果。例如為避免各種次生膠黏物的沉積，可以在廢紙脫墨過程中添加陽離子分散劑，使分散劑分子能夠與帶電負荷纖維結合起來，并對次生膠黏物進行吸附，這樣在紙張生產結束后，次生膠黏物就會與紙張一同離開紙機，如紙機成型網堵塞、烘缸表面被覆蓋等問題也可以得到有效避免。而對于相對較少的次生膠黏物，則可以采用波紋面壓力縫篩等精篩設備，并將篩縫調制0.15mm以下，以便于去除固形膠黏物，或是通過熱分散、機械分散等方法對膠黏物進行碎解處理。另外，廢紙脫墨處理問題還可以通過對新型脫墨劑的應用來加以解決，例如在對廢紙進行脫墨處理時，添加一定的木素磺酸鹽，就可以有效促進油墨分離，抑制油墨的再沉積，而采用非離子、陽離子活性劑與脫墨藥劑進行配合，同時添加分離劑、油墨捕集劑等，則可以在脫墨的同時保護二次纖維，使廢紙脫墨效果大大提升。

2.2印刷墨水創新

在信息化時代下，二次纖維的來源逐漸發生變化，如高級印刷紙、辦公廢紙均成為了當前二次纖維的主要來源，這雖然為造紙生產成本控制與原料短缺問題的控制起到了很大幫助，但由于廢紙所使用的油墨較為特殊，大多為激光打印油墨、靜電復印油墨、水性苯胺油墨等，因此常規脫墨技術往往很難取得理想的脫墨效果。針對這一問題，不僅可以通過對脫墨技術的創新來提升廢紙脫墨處理效果，同時還可以對一些易于脫墨的新型印刷墨水進行研發，以降低廢紙的脫墨處理難度。例如將羧甲基纖維素添加至水溶性油墨中，就可以有效削弱油墨粒子的再沉積作用，在使用這類油墨進行印刷后，即便使用常規方法對廢紙進行脫墨處理，油墨粒子的再沉積現象也同樣會大大減少，這對于廢紙的脫墨處理顯然是很有幫助的。

2.3使用新型助留助濾劑

在造紙生產中，要想對二次纖維進行大量使用，首先就必須要解決廢紙處理及造紙生產過程中的細小纖維流失問題，提高廢紙中細小纖維的留著率，而新型助留助濾劑的使用，則正是提升細小纖維留著率的有效方法。從目前來看，造紙生產中使用的助留助濾劑主要可分為無機助留劑、天然有機聚合物、合成有機聚合物三種，其中以合成有機聚合物最為常見，如聚氧化乙烯、聚乙烯亞胺等，都能夠起到不錯的助留助濾效果。以聚丙烯酰胺為例，這類助留助濾劑主要可分為陽離子型（陽離子聚丙烯酰胺）與陰離子型（陰離子聚丙烯酰胺）兩種，能夠通過聚丙烯酰胺攜帶的陰、陽離子來實現對細小纖維的助留與助濾。其中陽離子型助留助濾劑在加入到漿液中后，攜帶陽離子的助留助濾劑分析會迅速吸附在細小纖維表面，并使其局部表面帶有正電荷，一旦與其他表面帶有負電荷的細小纖維產生碰撞，就會產生絮聚現象，而隨著細小纖維的不斷絮聚，其留著率自然就會隨之得到提升。陰離子型助留助濾劑在加入到漿液中后，則會迅速分為兩部分，一部分吸附于細小纖維表面，另一部分部分形成鏈圈、尾鏈并不斷延伸，一單元其他細小纖維發生碰撞、吸附，助留助濾劑分子中的陰離子就會在細小纖維間架橋，最終使細小纖維出現絮凝現象，同樣可以使其留著率大大提升。

2.4構建多元助留系統

針對細小纖維的流失問題，可以通過添加聚合物的方式來構建多元助留系統，并借助這一助留系統來提升細小纖維的留著率。例如在漿液中添加高分子陽離子聚合物，可使其中的細小纖維形成絮團，隨著這類絮團本身穩定性較差，無法使細小纖維留著率得到直接提升，但只要能夠通過高剪切力破壞絮團，并添加帶有負電性的無機顏料，就可以使破壞后的小型絮團重新凝聚起來，形成穩定的網狀聚合物，最終實現細小纖維留著率的顯著提升。而加入聚二烯丙基二甲基氯化銨作為凝結劑與聚丙烯酰胺，則可以將形成較大的絮聚團，這時通過高剪切力破壞絮團，并再次加入木素磺酸鈉，原本的細小纖維絮團就會分散為多個穩定的細小絮團，這不僅能夠提高細小纖維的留著率，同時還可以達到良好的助濾效果。

2.5漿內添加助劑

為解決紙張挺度不足的問題，可選擇在進行造紙生產時，向漿液內添加各種助劑，以提升纖維分布勻度與結合強度，或是增加纖維間的結合面積。例如添加以聚丙烯酰胺為主要原料的主機，可利用其帶有反應型活性官能團的特點，在PAM與纖維間形成共價鍵，或是在活性基團與纖維間形成共價鍵，進而達到增強纖維間結合強度的效果，使紙張挺度得到提升。而將聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素融合，則可以使二者產生化學反應，生成具有弱陽電荷的絡合物，添加至漿液中后，絡合物會迅速吸附在紙漿纖維的表面，形成保護紙漿纖維的弱陽離子凝聚層，這不僅可以促進纖維的沉積、凝聚，同時也能夠使纖維間的結合面積大大增加，對紙張挺度的提升同樣很有幫助。

3結語

總而言之，面對植物纖維原料短缺的行業發展現狀，二次纖維在造紙生產中的大量應用雖然具有著充分可行性，但要想順利完成造紙生產，并對紙張質量、生產成本、環境污染等方面的問題加以解決，仍需要對二次纖維應用問題進行全面認識，并在紙漿纖維改性、助留助濾劑應用、脫墨技術創新等方面采取合適的應對措施。

參考文獻

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