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文檔簡介
加工紙制造生產(chǎn)工藝及其
產(chǎn)生的污染物
目錄
概述............................3
加工紙基質(zhì)材料
加工紙生產(chǎn)工藝
1、涂布加工紙................................6
2、復(fù)合加工紙................................9
3、變性加工紙...............................10
4、浸漬和其他加工紙............................13
四、生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的污染物...........15
1、關(guān)于造紙工業(yè)的主要污染源.........15
2、加工紙詳細的流程中產(chǎn)生的污染物.....173、關(guān)于
解決制漿造紙工業(yè)對環(huán)境污染的方法21
4、對減少我國造紙工業(yè)環(huán)境污染的若干建議28
一、概述
1、定義:
隨著社會的發(fā)展,紙的種類越來越多,用途更加廣泛。通常把紙或
類紙為基質(zhì)材料,根據(jù)所需的特性進行各種方式的加工,所制成的產(chǎn)品稱為
加工紙。
2、對紙加工的目的:改善紙的外觀,以達到美觀、裝飾等目的;改變和提高
紙或類紙的物化性能,以達到各種特殊的使用要求;賦予紙或類紙的基材以
一定形狀,使之符合各種使用的便利和要求。
3、分類:
⑴根據(jù)具加工方法分為
①涂布加工紙②復(fù)合加工制③變性加工紙④浸漬加工紙⑤機械加工紙
⑵根據(jù)用途分為
①涂料印刷紙類②記錄紙和復(fù)寫紙類③功能防護紙④建筑裝飾用紙類⑤特種
專用紙類⑥其他加工紙類
4、發(fā)展現(xiàn)狀
2008年是極不平凡的一年,突如其來的國際金融危機和我國經(jīng)濟增長的減緩,
使造紙工業(yè)遭受了史無前例的需求下降、價格下跌、貿(mào)易萎縮、庫存積壓的煎
熬,全行業(yè)的經(jīng)濟運行和發(fā)展遇到了前所未有的困擾,經(jīng)歷了建國以來最嚴(yán)峻
的考驗和挑戰(zhàn)。上半年造紙行業(yè)景氣攀升,下半年生產(chǎn)與消費增速均明顯回落。
特別是第四季度,紙及紙板生產(chǎn)與消費增長均由9月份以前增長11%左右,分
別降至8.8%和
7.9%o單月紙及紙板產(chǎn)量912月與上年同比均出現(xiàn)負增長。
據(jù)中國造紙協(xié)會調(diào)查資料,2008年全國紙及紙板生產(chǎn)企業(yè)約有
3500家,全國紙及紙板生產(chǎn)量7980萬噸,較上年7350萬噸增長
8.57%o消費量7935萬噸,較上年7290萬噸增長8.85%,人均年消費量為
60千克(13.28億人),比上年增長5千克。2008年比2000
年生產(chǎn)量增長161.64%,消費量增長121.96%。20002008年,紙
及紙板生產(chǎn)量年均增長12.78%,消費量年均增長10.48%(見圖1)
二、加工紙基質(zhì)材料
加工紙基質(zhì)材料即指紙或類紙、紙板。使用纖維原料制造紙張和紙
板的方法,一般可分為濕法造紙和干法造紙兩大類。目前大多數(shù)紙和紙
板采用濕法造紙,干法造紙多用于特種紙的制造。
紙和紙板的生產(chǎn)過程大體可以分為打漿、調(diào)料、造紙機前紙料的處理、
纖葩向收
___________
I沆漿梢I
網(wǎng)耶
壓榨祁
水
力
碎
漿
超級壓光
機
裁
切
紙或紙板的抄造四個階段。造紙生產(chǎn)流程(如圖2)
三、加工紙生產(chǎn)工藝
1、涂布加工紙
⑴顏料涂布紙
顏料涂布紙是將顏料、膠黏劑以及其他添加劑配合制成的涂料,通過涂布
裝置涂于原紙表面,經(jīng)干燥、壓光、整理制成。主要用作印刷紙及需要經(jīng)過印
刷加工的包裝紙和裝飾紙等如銅版紙,用于高檔藝術(shù)、美術(shù)品印刷、精印美術(shù)書
刊;涂料印刷紙,用于雜志正文頁、彩色書頁、上表和廣告單印刷等。
顏料涂布紙一般的生產(chǎn)過程:涂料液制備一一涂布機涂料一一干燥一一壓
光一一完成。
生產(chǎn)工藝流程(見圖3)
Id/I
⑵特殊涂布加工紙
①無碳復(fù)寫紙
無碳復(fù)寫紙又名壓敏記錄紙,在我國20世紀(jì)70年代初開始商品化。無
碳復(fù)寫紙使用時省去了復(fù)寫要夾紙的麻煩,并且復(fù)印分數(shù)多,副本容易套正、
清晰,不會午安手和衣物。
無碳復(fù)寫紙由上頁紙(簡稱CB紙),中頁紙(簡稱CFB紙)和下頁紙(簡
稱CF紙)組合而成。如果需要的副本不只兩張,只要在中間加插CFB紙即可
滿足要求。
無碳復(fù)寫紙的成品有三種:
第一種是由流程按①生產(chǎn)的CF紙,紙頁上只涂有顯色劑涂料,其涂布方法與
普通涂布紙相同。
第二種是由流程②生產(chǎn)的CB紙,紙頁只涂有微膠囊涂料,經(jīng)干燥卷取,制成
成品,干燥后不進行壓光。
第三種是由流程③生產(chǎn)的CFB紙,紙頁的正面涂料與CF紙相同,背面的涂料
與CB紙相同。三種紙按上、中、下的順序進行重疊復(fù)寫時,即可得到多份副
本。無碳復(fù)寫紙的成品有卷筒和平板制品兩種。
詳細見生產(chǎn)流(程圖4)
L原雄
晁
色
徐
E料
“星色依底頁水(成卷利區(qū)
計后包裝
計敬包裝上頁紙(寇同制fli)
計旦包贅上頁紙(半張制R
正分S一?“星包裝中頁抵(或占制片
1---------------------?裁S—?il星包裝?中頁紙(叩我UMR)
②氧化鋅靜電復(fù)印紙
氧化鋅靜電復(fù)印紙是以氧化鋅作為主要光敏材料,將其涂在原紙上,以靜
電照相原理復(fù)印的一種印刷紙。使用時,經(jīng)過充電,曝光、顯影、定影等過程而
復(fù)制出圖像。在定影后再經(jīng)過親水處理則這種復(fù)印紙也可以用作膠印靜電制版
紙,制成版后直接在膠印機上進行印刷。
氧化鋅靜電復(fù)印紙的由感光層、預(yù)涂層及紙基組成的。生產(chǎn)流程(如
下圖5)
預(yù)涂出涂料
包找<?達維?l分切卜?卷我一?卜一二詫郁卜卷取,I?壤
2、復(fù)合加工紙
定義:在一種基材的表面上層合上一層或多層紙、薄膜等材料而構(gòu)成新材
料的一種加工過程,稱為復(fù)合加工。
分類及特性:按照與紙層復(fù)合的薄膜材料的不同,可分為三類。
⑴、織物復(fù)合紙
布與紙層合。這種復(fù)合加工紙有很高的抗張、撕裂及耐折強度,并保
持紙的透氣性,而對于布,則大大提高了其挺硬性。
(2)、薄膜復(fù)合紙
各種塑料薄膜與紙層合。加工后的制品的抗張、撕裂強度等均有提高,具
有防水、防潮、氣密等保護性能,絕緣性、尺寸穩(wěn)定性等增強,還可獲得熱
封等特性。
(3)、金屬箔復(fù)合紙
金屬箔與紙層合。加工后的制品的強度、尺寸穩(wěn)定性等提高,具有高防潮
性和氣密性,具有完全遮光性、熱反射性及導(dǎo)電等特性。層合加工的方法
①濕法層合:采用水性膠黏劑時,一般采用這種層合方法。調(diào)節(jié)好的水性
膠黏劑,先經(jīng)涂布裝置涂布十層合材料上,然后在涂布的濕狀態(tài)下經(jīng)壓輻壓
貼,與其他材料層合起來,然后進行干燥。
②干法層合:干法層合首先是將有機溶劑性膠黏劑涂于基材上,再經(jīng)干燥
去除溶劑,然后在加熱混處使基材(原紙)與其他薄膜材料壓貼層合的一種方法。
③熱熔層合:熱熔層合是采用熱熔性膠黏劑,先將其在高溫下熔化,然后
涂于層合材料上,在膠黏劑尚未冷卻之前,立即在加壓狀態(tài)下與其他材料層
合,冷卻后即得到層合制品。
④擠壓層和:擠壓層合是將合成樹脂原料置于擠出機中加熱使其熔融,并
經(jīng)塑模而呈膜狀從機頭噴出,噴出的熱熔狀薄膜在熱熔狀態(tài)下與基材(紙或
其他)層合,最后通過冷卻輻冷卻固化后即成為復(fù)合成品。
3、變性加工紙
定義:變性加工紙是將原紙進行化學(xué)處理,使紙頁的纖維發(fā)生潤脹、膠化、降
解和改性等物理化學(xué)變化,而使原紙的性質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化,從而產(chǎn)生許多特殊
的性能以適應(yīng)各種特殊的要求。
(1)、植物羊皮紙
將植物纖維紙用硫酸處理而改變了原紙的性質(zhì)的加工紙,也稱為硫酸紙。
經(jīng)硫酸處理后,紙頁氣孔大大減少,不透氣性增強,并且有不透油性、半
透明性、難燃燒性及彈性等??捎米髅鑸D紙、書皮紙、防潮包裝紙和電報打孔
紙等。由于硫酸處理的殺菌作用,它還可以廣泛用于食品包裝。
一般的生產(chǎn)流程為:原紙——原紙羊皮化一洗滌與堿處理——羊皮紙塑
化——羊皮紙的干燥
植物羊皮紙的生產(chǎn)流程及設(shè)備示意(如圖6)
⑵、鋼紙
鋼紙是將原紙經(jīng)濃氯化鋅溶液處理,使纖維素發(fā)生劇烈潤脹和膠
化,從而部分水解而成為短鏈物,具有一定的黏著能力。將紙頁在膠化烘缸上
層層黏合起來,再經(jīng)老化、洗滌(脫鹽)、干燥、整形即制成鋼紙。
鋼紙具有很高的機械強度、介電強度和彈性,又有加工成型、耐磨、耐熱
和耐腐蝕等??芍迫‰姎夤I(yè)和化學(xué)工業(yè)中的各種墊片,絕緣體:機械工業(yè)中
的高速無聲齒輪、軸套等。另外在汽車、航空、紡織等工業(yè)及日常生活中也肩
廣泛應(yīng)用。
鋼紙的生產(chǎn)流程(如圖7)
⑶乙?;?/p>
乙酰化紙是由紙與醋酸酊在催化劑的存在下相互作用而制成的,它
吸水率低,耐熱性好,使乙?;埑蔀殡姎夤I(yè)中的一種優(yōu)良的電絕緣材料。
現(xiàn)在制造乙?;埖脑埵怯?00%硫酸鹽木漿制成的電話線絕緣紙。乙酰
化的過程是使原紙緩慢地通過貯有冰醋酸和醋酸好的反應(yīng)槽,并以高氯酸為催化
劑進行乙?;磻?yīng),最后再經(jīng)干燥和冷卻即可得到乙?;?。
4、浸潰加工紙
浸漬加工紙又稱吸收加工紙。它是用樹脂、油類、蠟質(zhì)、瀝青等物
質(zhì)對原紙進行浸漬吸收,以改變原紙的外觀或性質(zhì)以滿足某些特殊需要。這類
加工紙要求原紙具有良好的吸收性和均勻的纖維組織。一般
采用輕打漿、不施膠的原紙,壓榨和壓光程度較低。同時要求具有一定的強度,
以適用于加工作業(yè)的要求。
(1)、樹脂浸漬紙
紙頁經(jīng)合成樹脂或合成橡膠的乳液浸漬,可以改善表面性質(zhì),增加物理強
度,獲得防水、防油、耐磨等特性,用作人在皮革、襯墊材料及特殊印刷紙等。
若用折射率與纖維素相同的樹脂或油浸漬紙頁,可
獲得光學(xué)均勻性,增大透明度,用作描圖紙和感光復(fù)印紙等。若用酚醛樹脂等
熱硬性樹脂浸漬原紙,然后在高溫高壓下熟化,可制得鋼性層壓制品,用作電
氣絕緣板和家具、天花板的裝飾層等。
(2)、瀝青紙、油紙和蠟紙
瀝青紙是原紙經(jīng)瀝青浸漬的制品。一般將卷筒原紙通過熔融的瀝青,再從
兩個加熱的輯間通過,使瀝青完全浸透,并將余量瀝青擠出。在空氣中冷4[]后,
撒上滑石粉或云母粉等,以防相互黏結(jié)。其特點是具有耐水性,可作屋頂紙(即油
氈紙,原紙為廢棉抄制的厚紙)和防水包裝紙(原紙為廢紙抄成的薄紙)。另
外有一種防潮紙,是用瀝青將兩層薄原紙粘貼在一起而制成的。
油紙是原紙經(jīng)油浸所得的制品,具有耐水性、防潮性,并且由于油的氧化
和干燥,可增加透明度和強度。一般用作水果、肉類、金屬等包裝。用油種類應(yīng)
根據(jù)用途不同而定,常用桐油。亞麻仁油。橄欖油或某些礦物油。
蠟紙是原紙浸以石蠟、黃蠟、白蠟等蠟類物質(zhì)而制得的加工紙,具有不透
明性和耐水性。一般用于特殊包裝。浸蠟時,可用熔蠟的蠟液,也可以用蠟
的有機溶液。
5、機械加工紙
將各種加工紙經(jīng)印紋。壓花、特殊磨光和起皺等機械加工,即得適于各種
需要的機械加工紙。加工的目的主要是改善外觀、增強藝術(shù)感,用于裝飾紙、壁
紙等
機械加工紙可采用壓花機和磨光機等。一般壓花機由一個紙根和兩個(或
一個)中空的鋼輜組成,鋼輯上刻有花紋,將顏料或樹脂涂布紙在加壓、加溫
(鋼輯通汽)下通過根間,即被壓出花紋。
四、造紙工業(yè)的環(huán)境污染
1、關(guān)于造紙工業(yè)的主要污染源
我國造紙工業(yè)對環(huán)境的污染主要在于所排放的有害廢液1994年排放有害
廢液50億噸,占全國廢水排放量的1/6,其中有機污染物占1/4,名列第
三。還有廢氣和固體廢物的污染,但與有害廢液相比不是主要的。有害廢品率
液來源于以下三方面:
(1)煮漿工段的廢液即堿法煮漿(制漿)的黑液和酸法煮漿(制漿)的
紅液。
目前我國只有個別造紙廠采用酸法制漿,絕大部分造紙廠采用堿法制漿,
所排放的黑液主要是木素和碳水化合物的降解產(chǎn)物。例如硫化
木素、甲酸醇、二甲硫醴和二甲基二硫化物等是木素的降解產(chǎn)物,都是有臭
味甚至有惡臭的化合物,是造成廢液中COD直高的主要污染
物;碳水化合物的降解產(chǎn)物則呈異變糖酸狀態(tài)存在,是造成廢液中BOD直高的
主要污染物。
酸法蒸煮廢液的污染物,也是木素和碳水化合物的降解產(chǎn)物,是形成00
環(huán)口B0D高的主要原因。
(2)含氯漂白廢液的污染物
造紙廠污染最嚴(yán)重的要算含氯漂白廢液的排放,廢液中不但含有C0
伊口BOD而且還含有其它劇毒物質(zhì)。
我國造紙廠生產(chǎn)漂白紙漿的原有數(shù)千家,除個別廠外,均采用含氯漂白
技術(shù),例如氯化漂白、次氯酸鹽漂白等。次氯酸鹽漂白時產(chǎn)生的三氯甲烷,
每漂白一噸蔗渣漿所排出廢液約含150-250g,每漂白一
噸木漿約含700g。氯化漂白除了產(chǎn)生三氯甲烷外,廢液中還含有40
多種有機氯化物,其中以各種氯代酚為最多,如二氯代酚、三氯代酚,還產(chǎn)
生二嗯英(dioxins)和吠喃(furans)產(chǎn)物,有10多種是劇毒的。
(3)制漿造紙過程中段廢水的污染
與蒸煮制漿黑液和含氯漂白廢液的污染相比,制漿造紙過程其它工段的廢
水污染尚不嚴(yán)重,這一部分廢水一般稱為中段廢水由與技術(shù)及經(jīng)濟上的原因,
現(xiàn)在的堿法紙漿生產(chǎn)過程還不能做到全封閉、零排放。還有其他工段所排出廢
液廢物,也含由各種污染物質(zhì),例如備料中產(chǎn)生的含污廢水、紙機白水、工廠
設(shè)備管線的滴、漏、跑、冒等引起的含污廢水等。這些廢水如不處理也會對環(huán)境
造成污染。但這些廢水一般經(jīng)過適當(dāng)物理處理就能達標(biāo)。另處,可采用半封閉
循環(huán)系統(tǒng),前一工序盡量用下一工序的廢水,以減少廢水的排放量。
2、加工紙詳細的流程中產(chǎn)生的污染物⑴顏料涂布紙生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要污
染物是廢水,含大量有機物,如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯膠乳(PVAC等等,
還產(chǎn)生一些固廢和氣體。
輔助津加用
⑵無碳復(fù)寫紙的主要污染時由它的涂布所產(chǎn)生的廢水,含大量有機物。如氫化
⑶氧化鋅靜電復(fù)寫紙
I
I
色
詫
科
S
預(yù)涂翳涂料
付杖廢ji鞏廢汰
比導(dǎo)圮-涂科
⑷植物羊皮紙的生產(chǎn)過程中會有大量的細算溶液產(chǎn)生,并且因為塑化
劑的使用,水中的有機物濃度更高。
M酸和'仗
仁一匕三/
------
稀酸日收小
頃水管--------
知肝中葉匚5二十二二二I
卷取
⑸鋼紙的生產(chǎn)中用到了氯化鋅,并且過程中需要烘干、膠化,所以產(chǎn)生了有機廢
水和氣體。
壓此
3、關(guān)于解決制漿造紙工業(yè)對環(huán)境污染的方法
I、堿回收系統(tǒng)是現(xiàn)代堿法制漿生產(chǎn)中不可分割的重要組成部分
國內(nèi)外的研究和實踐證明,堿回收系統(tǒng)就是堿法制漿黑液中化學(xué)藥品和熱能
的回收系統(tǒng)。把黑液中的堿充分回收回來,為本廠堿法制漿生產(chǎn)使用,把黑液中的
有機物轉(zhuǎn)化成為能源,生產(chǎn)熱和電,從而使排放的廢水達標(biāo)。它的主要流程為:
從蒸煮后的紙漿提取黑液
黑液蒸發(fā)前預(yù)處理黑液蒸發(fā)黑液燃燒(濃度60%—75%綠液苛化(綠液為黑
液在堿回收爐內(nèi)燃燒后流出熔融物用稀白液或水溶解后的液體)堿回收(苛
化反應(yīng)生成主要成分為CaCO的白泥和NaOH可從白泥中回收堿)。
國外的堿法紙漿生產(chǎn)廠均配有堿回收系統(tǒng),在我國近些年才引起重視,一
些大中型造紙廠已建立或正在建立堿回收系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計,已有近90家制漿廠
建立了堿回收系統(tǒng),其中木漿廠有40家。
對木類紙漿生產(chǎn)所排出的黑液國外已有很成熟的堿回收技術(shù)。但對草類紙
漿生產(chǎn),由于草類漿強度低,過濾性能差,加上黑液中的硅干擾和黑液的特性,
如細小纖維多,多糖含量高,木素結(jié)構(gòu)復(fù)雜等,使黑液較難提取。黑液濃度低,
蒸發(fā)所需能耗就太大;而濃度稍為升高,粘度就很大,給予輸送和貯存均帶來
困難。因此,只能降低進入堿回收爐的黑液濃度,從而使黑液干固物發(fā)熱量低,
無法充分燃燒。這樣,草漿堿回收在黑液提取、蒸發(fā)、苛化、白泥洗滌等工段
均存在一系列困難,尤其在黑液提取及蒸發(fā)上難度更大,使我國草漿黑液堿回
收技術(shù)雖然取得了一定經(jīng)驗,但至今還沒有一個值得推廣的示范工程。
鑒于上述原因,并考慮到我國目前制漿造紙廠以草類原料比重較大,我國已
決定關(guān)閉年產(chǎn)5000噸以下紙漿的小廠并將關(guān)停并轉(zhuǎn)年產(chǎn)1萬噸以下紙漿的制
漿造紙廠,不再建年產(chǎn)幾萬噸以下的新紙漿廠,使制漿黑液量達到堿回收系統(tǒng)
的要求,并把解決草漿黑液堿回收的問題列入“九五”國家科技攻關(guān)項目???/p>
結(jié)國內(nèi)草漿黑液堿回收的經(jīng)驗,借鑒國外木漿黑液堿回收技術(shù),對黑液的提取、增
濃、降粘、去垢、苛化等關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)。草漿黑液的污染同樣可以解決。
IIX用中高濃無氯漂白或少氯漂白紙漿的新技術(shù)取代全氯漂白紙漿的傳統(tǒng)方
法
無氯漂白(TCF也稱無污染漂白,是用不含氯的物質(zhì)如02、H20203等作為漂
白劑對紙漿在中高濃條件下進行漂白;少氯漂白(ECF
是用CI02作為漂白劑對紙漿在中濃條件下進行漂白。采用無氯和少氯漂白以
代替目前我國造紙廠還在使用的嚴(yán)重污染環(huán)境的低濃紙漿氯化漂白和次氯酸鹽漂
白。
(1)無氯漂白
①氧漂白
采用氧漂白是為了環(huán)境保護。由于氧無毒,本身對環(huán)境沒有污染,經(jīng)氧脫木
素后,后段的漂白劑和漂白廢水量可降低50%0近年來,鑒于對環(huán)境保護的要
求,國內(nèi)外對氧漂白的興趣與日俱增。瑞典政府把氧脫木素作為新建漂白紙漿
廠控制污染的一種措施。已證明氧漂白可大大降低漂白廢水中的BODC0D色
度和總有機氯的含量,它對減少現(xiàn)代紙漿漂白廢水的污染起了重要的作用。
氧漂白還可以節(jié)省其他化學(xué)藥品的消耗,與有氯漂白劑漂白紙漿相比,可
以提高紙漿得率。氧漂白工藝可分為高濃氧漂白(25%—28%)、中濃氧漂白
(7%-15%)o最初的氧漂白系統(tǒng)采用高濃,由于高濃系統(tǒng)附屬設(shè)備較多,投資
成本大,后來發(fā)展就逐漸走向中濃。發(fā)展中濃
的原因是中濃漂白流程較簡單、安全可靠、容易上馬、投資成本核算低。中高
濃氧漂白均在壓力0.6-0.8Mpa條件下進行。
②過氧化氫漂白
過氧化氫經(jīng)常用于化學(xué)漿多段漂白的后段以提高紙漿的白度和漂白后紙漿
白度的穩(wěn)定性以及機械漿的漂白。堿性過氧化氫能除去木素側(cè)鏈上的大部分
發(fā)色基團。還能使木素結(jié)構(gòu)破裂而生成無色的酯族化合物,但又不使木素降
解到可溶的程度,從而使過氧化氫在磨木漿、預(yù)熱磨木漿、化學(xué)磨木漿,中
性亞硫酸鹽半化學(xué)漿以及木素含量高的廢紙漿漂白處理中發(fā)揮愈來愈重要的作用。
除減少污染外,使用過氧化氫漂白能降低成本,并改進了紙漿質(zhì)量。
過氧化氫漂白工藝也有中濃和高濃之分,從國內(nèi)外資料報道來看,兩種漂白
各有其優(yōu)點。
③臭氧漂白
臭氧是一種優(yōu)良的強氧化劑,在工業(yè)上已有廣泛的應(yīng)用,而在造紙工業(yè)上
作漂白劑是這些年才見有報道。臭氧的脫木素和漂白作用均很強,在紙漿漂白
系統(tǒng)中,可單獨使用,也可與過氧化氫,氧氣等其他漂白劑結(jié)合組成多段漂白。臭
氧漂白的最大吸引力在于對環(huán)境無污染,如能用無氟漂白流程O-Z-E-P漂白
紙漿,那對于任何制漿造紙廠都是最理想的。臭氧漂白段的紙漿濃度也有中
高濃之分,即中濃臭氧漂白和高濃臭蟲氧漂白。
在技術(shù)上,可把上述幾段無氟漂白串聯(lián)起來,采用多段漂白流程,
就可使紙漿白度達到預(yù)定指標(biāo)。例如,經(jīng)過中濃常壓02、H202漂白,亞硫酸
鹽木漿可達到85%IS0白度,機械木漿可達90爐上,用一段中濃常壓H202漂
白可將特別難漂白麥草化機漿從22.8%IS0漂白到70.5%ISO白度,其廢水可
達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
我國經(jīng)過多年研究,無污染紙漿漂白技術(shù)的主要問題已基本解決,目前的關(guān)
鍵是研制保持連續(xù)生產(chǎn)的漂白系統(tǒng)設(shè)備。到現(xiàn)在為止,一半以上的單機我們
已研制成功。我國自己研制的適合國內(nèi)造紙工業(yè)特點的無污染漂白技術(shù)與裝
置不久即可應(yīng)用于生產(chǎn)。經(jīng)過無氟漂白劑漂白紙漿所產(chǎn)生的廢水,可合并到
堿回收系統(tǒng)的黑液提取段,進入堿回收系統(tǒng),或合并到后序工段的一般廢水
處理。
(2)少氯漂白技術(shù)
采用CI02取代CI2作為漂白劑已是國外80年代普遍采取的措施:在北美洲,
大部分紙漿廠已用CI02作為漂白劑對紙漿進行漂白;在歐洲各國,雖然有
些廠家提倡全無氯漂白,而且也逐步向全無氯漂白過渡,但還有不少紙漿廠
仍然采用CL02作為漂白劑。在我國,目前已有幾個紙漿廠采用CI02漂白,
但遺憾的是有些廠目前運行狀態(tài)不佳。
采用C102漂白紙漿這一措施后,與全氯漂白劑漂白紙漿相比,漂白廢水不
僅減少了A0X(可吸附性有機鹵化物)和極毒物質(zhì),而且還減少了樹脂障礙,
但紙漿強度基本不變。實踐證明,CI2替代率愈高,廢水、A0X和有毒物質(zhì)
愈少,當(dāng)達到完全替代CI2時,漂白廢水達到了目前國家規(guī)定的最低排放標(biāo)
準(zhǔn)。
因此,采用CI02作為漂白劑來漂白紙漿,也是減少漂白廢水污染的有效措
施之一,但少氯漂白技術(shù)的實施存在建設(shè)投資大的問題:一是CI02發(fā)生器
價格昂貴;二是對漂白系統(tǒng)及后而的洗滌設(shè)備的材料要求較高,一般要用鈦
鋼制造。上述兩方面的問題也是影響到少氯漂白技術(shù)在我國制漿造紙工業(yè)的
推廣。
IllX發(fā)展其他的無(少)污染制漿技術(shù),為消除造紙工業(yè)污染開辟新途徑
(1)機械法制漿的發(fā)展
用機械的方法而不是用化學(xué)的方法將纖維原料磨解獲得紙漿,生產(chǎn)成本低,
得率高(約90%-98%),不用或少用化學(xué)藥品,對環(huán)境的污染遠比化學(xué)制漿
法小。但是以前發(fā)展的磨木漿(MP,由于纖維短,木素與非纖維素組分絕大部
分未被除去,紙易發(fā)黃變脆,不能長久保存,從而受到限制。
70年代末,國際造紙界開始發(fā)展了預(yù)熱木片磨木漿(TMP,我國也于年代開
始發(fā)展。TMP技術(shù)是提高原料進入磨機前的溫度(預(yù)熱115-135
0C),使纖維容易分離,既減少動力消耗,也提高漿的質(zhì)量。90年代
開始,出現(xiàn)化學(xué)熱磨機械漿(CTMP,在TMP勺基礎(chǔ)上,加入化學(xué)法制漿化學(xué)品
用量的5注右化學(xué)品,這樣既可取得TMP的優(yōu)點,即高得率、少污染,且使
紙漿具有化學(xué)漿勺優(yōu)點,即木素含量少,纖維長又柔軟。我國幾家大新聞紙廠
近幾年開展CTMP項目,但設(shè)備主要靠引進。
在CTMP勺研究方面,我們進行了艱巨的研究工作,主要是在國外CTMP技術(shù)
基礎(chǔ)上結(jié)合我國情況開發(fā)和推廣速生材與非木材CTMP技術(shù)與裝置,并已取得
了進展。
(2)廢紙制漿方面的發(fā)展
為了減少制漿方面的污染,擴大造紙原料資源,回收廢紙制漿也是有效的
方法之一。國際上造紙的廢紙用量日益增加,如美國的廢紙回收率在30%
以上,日本43%,英國45%。美國明文規(guī)定,造紙廠原料投放量必須含25%
以上的廢紙。近幾年,我國廢紙利用率也越來越高,廣東省的廢紙回收率目
前已達30%以上。
廢紙制漿技術(shù)主要難題在脫墨技術(shù),即利用脫墨劑(NaOH、Na2C0、3
H202等)和分散劑Na2SiO3等)破壞碳墨及顏料粒子在纖維上的粘附力。脫
墨制漿法包括4個步驟,即廢紙擴散與纖維離解油墨與纖維分離除去碳墨
粒子與油墨篩送與凈化,做成未漂白紙漿。目前是采用浮選法脫墨,流程
中主要用到碎漿機、浮選槽、多盤機、分散機、篩漿機等。
(3)生化法制漿的研究
生化法制漿得率高、能耗低、污染很少,近年來已被列入生物學(xué)尖端技術(shù)研
究范圍,國內(nèi)外均在加速進行研究。
將生物技術(shù)用于制漿造紙即是從眾多的微生物中篩選出能高效、專一地分
散纖維的菌種,經(jīng)過各種生物技術(shù)處理使之適應(yīng)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的水平。其
中有浸漬法制漿(retting)和酶法制漿(enygmaticpulping)。浸漬法
是將細菌直接接種于纖維原料中,細菌在生長繁殖的同時分泌產(chǎn)生大量的酶,
在酶的催化作用下使纖維分散。這種方法簡單,但需要大型發(fā)酵設(shè)備。酶法
是在一定設(shè)備條件下培養(yǎng)某種細菌,使其產(chǎn)生大量的酶,經(jīng)一定生物技術(shù)處理
將酶濃縮后加到纖維原料中,通過酶解作用使纖維分散。兩種方法均有使用,
國外科研成果是4-5天即可成漿,國內(nèi)科研成其上10天左右成漿。生化法制
漿目前離現(xiàn)代化生產(chǎn)還有一定距離,而且還存在占地面積大的缺點。
4、對減少我國造紙工業(yè)環(huán)境污染的若干建議
(1)根據(jù)上述的分析,制漿廠的規(guī)模,就目前情況看,日產(chǎn)30噸紙漿(年
產(chǎn)
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