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提鍵要：綜合介紹了各種碎解條件對(duì)廢紙碎化、油墨剝離和浮選脫墨的試驗(yàn)結(jié)果。認(rèn)為能達(dá)到碎解漿中碎紙片含量降到1%時(shí)的最佳條件，即相當(dāng)于滿(mǎn)足了最短的碎解時(shí)間、最低的能耗和最好的浮選脫除油墨的條件,有幾種方式，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇其中最適合的方式加以應(yīng)用。關(guān)鍵詞：碎解條件（參數(shù)）；廢紙碎化；油墨剝離；浮選脫墨陳嘉陳嘉翔，教授，博士生導(dǎo)師，聯(lián)合國(guó)教科文組織植物資源化學(xué)國(guó)際專(zhuān)家委員會(huì)委員。廢紙碎解是廢紙制漿系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一步。它對(duì)廢紙碎化成再生漿和油墨從紙面剝離并能與其他雜質(zhì)一起妥善地分離開(kāi)來(lái)起到至關(guān)重要的作用。廢紙碎解過(guò)程有機(jī)械作用，化學(xué)作用，還有熱能作用。此外，碎解時(shí)間也起著很重要的作用。這些都與能耗有著密切的關(guān)系。機(jī)械作用主要表現(xiàn)在碎解漿濃和碎解機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速方面;化學(xué)作用主要表現(xiàn)在碎解開(kāi)始pH和油墨剝離方面;熱能作用主要表現(xiàn)在碎解溫度方面。現(xiàn)將2001年在加拿大召開(kāi)的第六屆廢紙制漿研究論壇上發(fā)表的有關(guān)研究資料[1]、[2]介紹于下，供參考。1試試驗(yàn)用原料1.1用用于研究碎解pH對(duì)廢紙碎化影響的原料分別為：ONP，LWC和SCA[2]（SCA指A級(jí)超壓紙）。1.2用用于研究其他碎解條件對(duì)廢紙碎化影響的原料為混合廢紙，其中ONP35%，熱固性膠版印刷SC15%，熱固性膠印涂布紙30%，熱熔輪轉(zhuǎn)影印目錄紙15%和輪轉(zhuǎn)影印SC紙5%[1]。廢紙2試試驗(yàn)方法試驗(yàn)試驗(yàn)用碎解機(jī)為Helico高濃碎解機(jī)（160L），常用脫墨化學(xué)藥品包括NaOH1%，Na2SiO3 2%,H2O21%,表面活性劑 Ser-fax MT90皂1%。碎解漿碎紙片含量（%）測(cè)定采用0.08mm縫篩，油墨粒子濃度測(cè)定用ERIC法[3]?！?試試驗(yàn)結(jié)果3.1用漿濃對(duì)廢紙碎化的影響[1]（見(jiàn)圖1）從圖1看出：在碎解溫度45℃和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速475r/min不變以及不加脫墨化學(xué)藥品的情況下，如碎解時(shí)間一定，則漿濃愈高，碎解漿中碎紙片含量（%）愈少，或者說(shuō)漿中碎紙片含量要達(dá)到1%以下時(shí)，漿濃愈高，碎解需要的時(shí)間就愈短。3.2漿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)廢紙碎化的影響（見(jiàn)圖2）圖1 漿濃對(duì)廢紙碎化的影響圖2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)廢紙碎化的影響廢紙從圖2看出：在碎解溫度（45℃）和漿濃（16%）不變以及不加脫墨化學(xué)藥品的情況下，如碎解時(shí)間一定，則碎漿機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速愈高，碎解漿中碎紙片含量就愈低，或者說(shuō)，漿中碎紙片含量要求達(dá)到1%以下時(shí)，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速愈高，碎解時(shí)間就愈短。3.3漿碎解溫度和常用脫墨化學(xué)藥品對(duì)廢紙碎化的影響（見(jiàn)圖3）從圖3看出：在漿濃（16%）和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（475r/min）不變時(shí)，在20℃時(shí)添加脫墨化學(xué)藥品與否有明顯的區(qū)別。添加脫墨化學(xué)藥品時(shí)在達(dá)到同樣的碎紙片含量（%）時(shí)需要的碎解時(shí)間短。同樣，在不加脫墨化學(xué)藥品時(shí)提高碎解溫度至45℃，有接近添加脫墨化學(xué)藥品的效果，即達(dá)到同樣的碎紙片含量（%）時(shí)的碎解時(shí)間同樣較短。添加脫墨化學(xué)藥品特別是NaOH和提高碎解溫度所以能縮短碎解時(shí)間，其主要原因是提高了水的滲透性（或吸水量）和纖維的潤(rùn)脹性，結(jié)果將使廢紙的濕紙抗張強(qiáng)度下降。圖3 碎解溫度和常用脫墨化學(xué)藥品對(duì)廢紙碎化的影響B(tài)rouillette等人研究了pH對(duì)廢紙碎化速率的影響，結(jié)果[2]充分證明了這一點(diǎn)。見(jiàn)圖4。從圖4看出：碎解開(kāi)始pH在9以上時(shí)，ONP、LWC和SCA等三種廢紙的濕紙抗張強(qiáng)度迅速甚至急速下降，這就有利于廢紙碎化速率的提高。3.4漿碎解漿濃和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)碎解漿中殘留油墨粒子濃度的影響[1]（見(jiàn)圖5）圖4 碎解開(kāi)始pH對(duì)濕紙抗張強(qiáng)度的影響圖5 碎解漿濃和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對(duì)殘留油墨粒子濃度的影響廢紙從圖5看出：在碎解溫度（45℃）和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（475r/min）固定以及未加脫墨化學(xué)藥品的情況下，同樣的碎解時(shí)間，漿濃增加時(shí)，碎解漿中殘留油墨粒子濃度將下降。碎解時(shí)間過(guò)短，由于油墨剝離不完全，碎解漿中殘留油墨粒子濃度會(huì)較高；碎解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則由于油墨碎化嚴(yán)重，增加了油墨粒子的再沉積，故碎解漿中殘留油墨粒子濃度也將升高。若轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加，則碎解漿中殘留油墨粒子濃度曲線將依箭頭方向移動(dòng)，即有所下降。這是由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增加時(shí)，油墨從廢紙上剝離的速度也將增加之故。3.5漿碎解時(shí)的脫墨化學(xué)藥品與溫度對(duì)碎解漿中殘留油墨粒子濃度的影響[1]（見(jiàn)圖6）從圖6可看出：在其他條件相同的情況下，添加脫墨化學(xué)藥品與否對(duì)脫墨漿中殘留油墨粒子濃度的影響較大。添加了脫墨化學(xué)藥品后，在碎解各時(shí)期漿中的殘留油墨粒子濃度都較不加脫墨化學(xué)藥品時(shí)為低，這是由于對(duì)加速油墨從紙面剝離有利。而不加脫墨化學(xué)藥品時(shí)，碎解時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)都將增加漿中殘留油墨粒子的濃度，這是由于碎解時(shí)間過(guò)短時(shí)，油墨從紙面剝離不夠，過(guò)長(zhǎng)時(shí)又引起了油墨碎化嚴(yán)重，增加了細(xì)小油墨在漿中的再沉積，因此漿中殘留油墨粒子濃度也提高了。碎解溫度提高時(shí)，未加脫墨化學(xué)藥品的漿中殘留油墨粒子濃度曲線將向箭頭方向移動(dòng)，這說(shuō)明提高溫度將進(jìn)一步降低漿中殘留油墨粒子的濃度。3.6漿碎解過(guò)程中漿濃、脫墨化學(xué)藥品和溫度對(duì)碎解漿塵埃度的影響[1]（見(jiàn)圖7）圖6 脫墨化學(xué)品與碎解溫度對(duì)殘留油墨粒子濃度的影響廢紙碎解過(guò)程中形成塵埃度增減的，除了油墨粒子以外，還會(huì)有許多其他雜質(zhì)（如膠粘物、纖維束、小紙片等）造成塵埃度（mm2/m2）的變化。從圖7看出：其他條件固定時(shí)，碎解過(guò)程中漿濃愈高，碎解漿中塵埃度相應(yīng)地降低。此外，如提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、添加脫墨化學(xué)藥品和提高溫度都會(huì)使塵埃度隨碎解時(shí)間變化的曲線向箭頭方向移動(dòng)，就是說(shuō)縮短碎解時(shí)間的時(shí)候，塵埃度也會(huì)相應(yīng)地減少。廢圖7 漿濃、脫墨藥品、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和溫度對(duì)碎解漿塵埃度的影響圖8 漿濃、脫墨藥品和碎解溫度對(duì)浮選漿油墨粒子濃度的影響3.7漿碎解漿濃以及添加脫墨化學(xué)藥品和提高碎解溫度對(duì)浮選漿油墨粒子濃度的影響[1]（見(jiàn)圖8）廢紙從圖8看出：在固定碎解溫度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和不加脫墨化學(xué)藥品的情況下，提高碎解漿濃，將增加浮選漿的油墨粒子濃度。如果在此基礎(chǔ)上提高溫度或加入脫墨化學(xué)藥品，都將使碎解曲線向箭頭方向移動(dòng)，即在同樣的碎解時(shí)間里，浮選漿的油墨粒子濃度會(huì)進(jìn)一步提高。3.8漿單位碎解能耗對(duì)浮選脫墨的影響[1]以碎解廢紙到漿中碎紙片含量下降到1%為標(biāo)準(zhǔn)，在不同漿濃、不同溫度、不同轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和有無(wú)添加脫墨化學(xué)藥品等條件下，單位碎解能耗與浮選后漿中油墨粒子濃度的關(guān)系見(jiàn)圖9。從圖9看出：?jiǎn)挝凰榻饽芎脑黾訒r(shí)，總的情況是浮選后漿中油墨粒子濃度降低。但是，當(dāng)碎解時(shí)間增加時(shí)，浮選后漿中油墨粒子濃度將沿箭頭方向提高。3.9漿單位碎解能耗對(duì)浮選后塵埃的影響[1]以碎解廢紙到漿中碎紙片含量下降達(dá)1%為標(biāo)準(zhǔn)。從圖10看出：?jiǎn)挝凰榻饽芎脑黾訒r(shí)，總的情況是浮選后漿中塵埃粒子圖9 單位碎解能耗與浮選后漿中油墨粒子濃度的關(guān)系數(shù)量增加。但是，當(dāng)碎解時(shí)間增加時(shí)，浮選后漿中塵埃粒子數(shù)量將沿箭頭方向下降?！?總總總結(jié)通過(guò)一系列不同碎解條件對(duì)廢紙碎化與脫墨的研究，得到了欲達(dá)到碎解漿中碎紙片含量降到1%時(shí)的最佳條件，即相當(dāng)于滿(mǎn)足了最短的碎解時(shí)間、最低的能耗和浮選脫除油墨最好的條件是有幾種方式，見(jiàn)表1[1]。圖10 單位碎解能耗與浮選后漿中塵埃粒子數(shù)量的關(guān)系從表1可以看出：要達(dá)到碎解漿中碎紙片含量降到1%時(shí)，不同的碎解條件，其能滿(mǎn)足的最短碎解時(shí)間、最低能耗和最好的脫墨效果與凈化效果也還有一定的差別，可以根據(jù)需要和實(shí)際情況選擇其中最表1廢廢紙碎解達(dá)到碎解漿中碎紙片降到1%時(shí)的碎解條件和漿料特性方式ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ碎解漿濃 %碎解機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 r/min碎解溫度 ℃有無(wú)加脫墨化學(xué)藥品能耗 Wh比能耗 kWh/t碎解時(shí)間 min碎解漿殘留油墨粒子濃度ERIC %碎解漿塵埃粒子數(shù) nb/m2浮選漿油墨粒子濃度ERIC %浮選漿白度 %ISO浮選漿塵埃粒子數(shù) nb/m2847545有15016.84.50.0151600000.01963.735000847545無(wú)25031.490.0161300000.01459.7460001647520有21510.93.50.0211250000.02862.670001647520無(wú)500268.50.022700000.02459.8185001647545無(wú)25013.74.50.012700000.02158.7370001665045有1506.71.50.015800000.02560.1210001665045無(wú)25013.430.0281400000.02258.537000適合的方式。