造纸工艺及再生纸循环工艺

造纸工艺及再生纸循环工艺
    造纸是使木材中的植物纤维分散在水中(制浆)，经过抄浆，干燥，使纤维通过氢键结合起来的过程。这种氢键在常温的水中即可离解，因而可重新抄纸。
    为了将木屑的纤维累赘胞分散开，可采用机械方法(加剪力将其撕开)和化学方法(用碱等试剂将上接纤维细胞的木质素分解，即蒸解)。用前一种方法做的浆称为机械浆，用后一种方法做的浆称为化学浆。
    另外，根据需要，还要漂白纸浆。氯气曾作为漂白剂使用，但由于生成有害的二噶英以及氯气易溢出等原因，现在开始转用高氯酸，双氧水，奥氧及氧气等作漂白剂。
    在抄浆工艺中，为使纸张平滑，不远光要添加一些氧化钦和碳酸钙等填充剂；此外，还要加入一些淀粉填料和染料等。
    若选用旧纸作原料，首先要将旧纸从家庭，工厂收集起来，去除杂物，然后在水中进行软化、分散处理，将胶片，别针，胶等异物通过过滤，离心分离等方法除去。然后，用表面活化刑将印刷油墨乳化分解，用水冲洗掉携带油墨粒子的泡沫。最后，根据需要进行化学漂白。抄浆工艺和上述新浆的基本相同。
     再生纸的环境负荷
    下面，从以下几个方面对原浆纸与再生纸进行比较
    (1)能耗  在利用旧纸浆的情况下，所需的动力主要用于旧纸在水中离解，去除杂物与流送杂物，可以想象在浆化过程中能耗是非常少的。浆化过程所消耗的能量有各种各样的统计结果，化学浆化是10．47—16．75MJ／kg，机械浆化是4．187—14．65MJ从8，再生浆化是2．093—4．187MJ／k8。对于化学浆化来说，如何评价能量的回收是有争议的，使用再生纸大体可以节省能量8．374—10．47MJ／kg，即能节省约1／3。这里的问题是，扔掉的旧纸即使不化浆也可以回收能量。纸的燃烧能是12．56MJ／k8，若能100％地回收的话，可以比化浆获取更多的能量(当然卫生纸没有这种效果)。实际上，在日本的1950座垃圾焚烧炉中只有145处带有发电设备，进行热能回收的垃圾焚烧记可能比这个数字赂多一些，但是实际情况却将利用旧纸和节省能源联系在一起了。
    对于旧纸，运输体积只有木屑的1／4，从运输上来说可以节能。但旧纸是从不同的地方收集来的，为回收废纸的运输距离也不容忽视。总之，从总体上考虑，再生纸更具有优越性。
    (2)大气污染  将20世纪80年代S02的排出量作为100，那么到90年代已降至50以下，SOz在燃料的燃烧阶段产生，粗略地讲是和整个工程的能耗相关的，这样看来，再生纸产生的SO：数量要少一些。另外，牛皮纸浆不可避免地要产生甲硫醉等恶臭物质，而再生浆中就很少。
    还有，在纸浆输送过程中会有NO：气体放出，因此，与能耗的情况相同，这里也判定再生纸为赢家。
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    要制作白纸，必须将木质素溶解析出(洗提)，由木质素生成的有机衍生物除随排水排出之外，洗提出的部分纤维素、半纤维素还会生成糖类和有机酸，从而造成生化耗氧量(BOD)和化学耗氧量(COD)值的增大。各工艺生成的微小纤维会形成固体悬浮物(SS)，经过适当处理虽对水质污染影响不大，但有处理淤泥的问题。
    具有良好保存性的中性旧纸中，碳酸钙涂层及淀娄在浆化过程中会使排水中的COD等污染物质的浓度增高，并使成品质量下降。另外，附在旧纸上的种种灰尘和服物等也会污染水质。关于水质污染这一项二者污染结果相当。
    (4)固态废弃物  固态废弃物主要指排水中的污泥渣及混在旧纸中的垃圾。说，木屑在运输和堆放在室外时常常有飞散到周围环境中去的问题。因此，这—全胜。对原生浆来项再生纸则
    (5)dioxine  据说20世纪80年代前后，从国外某纸浆工厂的徘水淤渣和下游的鱼中检测出了二噶英(diox5ne)；后来，有报道说川之江市附近的金生川河口的鳃鱼中也检测出了dioxine。关于diox5ne的生成机理，有人推测它是漂白纸浆时，由于氯和纸浆中剩余的木质素反应而生成。然而在未经漂白的纸浆中也发现了d50xine，所以也有人认为dioxine不是生成物而是残存于纸浆中的原有物质。作为处理措施，除停止继续使用氯气漂白剂之外，还应在浆化工序中进一步完善脱木质素的工艺。据说截止到1990年9月，  日本已有73％的造纸厂采用氧气漂白方式，到1992年末，所有造纸工厂都装备了氧气漂白设备。
    与原浆不同，再生浆中木质素的含量较少，但与原料相比处理剂还是一个问题，现实而言，这个问题上二者没有胜负之分。
    (6)关于保护绿色环境  要得到1t的机械浆就需要2．1—2．4m’的木材，而lt的牛皮纸浆则需要3．5—4．2m3木材。当然，再生浆不需要木材。通常不会为了获得制浆用的木屑去砍伐树木，一般使用的是间伐木材、毁坏木材或木材的下脚料，然而制浆却使用了木材生产量的12％。所以考虑到今后发展中国家用纸量增大的情况，再生纸的意义就更大了。
    因此，从保护绿色环境的角度看，再生纸是好的，是胜方。但也有异议，认为从森林管理来讲，适当砍伐树木也是必要的。
    或许，不应该有其他应该评价的项目，例如再生纸的强度较低，很有可能招致纸的寿命缩短，使纸张的消费量增加。再如，旧纸利用率高的复印纸容易产生纸粉，纸的硬度不够，因而易引起复印机央纸，这很可能使复印机额外增加运转次数。还有，为了使纸再生，正在开发容易去掉的油墨和消字灵等，以至于在市场已开始销售可消去复印粉和调色剂的专用机器了。这些都是随着纸的再生带来的环境负荷变化。此外，将旧纸用于造纸业之外的其他工业材料和用做燃料的评价也可以探讨等等。总之，关于纸的再生是否与环境协调的争论还在继续。

[ 本帖最后由 maxyeah 于 2008-11-9 22:13 编辑 ]