废纸再生纤维与生物技术在纤维回收当中的利用研究
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作者:马志娟
摘要：我国的纸产量占到整个亚洲的一半以上，同时纸的消费量是全世界消费量的1/4。本文主要分析了再生纤维技术的历程，并分析了其中存在的问题，针对生物技术在二次纤维回收中的利用进行了研究。
关键词：废纸再生纤维;生物技术;纤维回收;利用
中图分类号：X793 文献标识码：A 文章编号：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：China’s paper production accounts for more than half of the whole Asia， and the consumption of paper is one quarter of the world’s 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，美國的废纸回收率为65.4%，而我国同期只有46%，显著低于其他国家，因此，在废纸回收工作中，我国仍然有很大的进步空间。
1 再生纤维的技术相关概念
1.1 废纸再生纤维的价值
首先是节省成本。和原始造纸植物纤维比起来，再生纤维其实已经是半成品，其中没有掺杂树脂、果胶和灰分等杂质。即使在回收过程中混入了一些填料和泥沙等杂质，相比于原始造纸纤维，所需的化学药品较少，使得设备投资的生产过程等等都得到了简化，从而显著降低了生产的成本。
其次能够节省纤维原料。我国森林资源并不丰富，随着经济的发展，国内对纸的需求量也在不断上升，这就导致原材料的供应更加紧张，造成了价格上涨，给造纸企业的正常经营带来了挑战。这种不平衡的现象使得纤维再生成为研究的重点。4m3木材才能够产出1t的本色纸浆，这个过程中，需要1t漂白剂。但利用废纸进行生产，1.3t废纸中能够生产出1t纸，这样就能够节约3～4m3木材，显著减少了对原木的需求[1]。
最后是节能降污。对于回收纸纤维，在打浆过程中，二次成浆需要的能耗少，使得蒸煮工段能源消耗大大降低，节约了化学药品，同时因为蒸煮工段的简化，不会产生黑液，从而保护了环境。
1.2 废纸再生纤维技术现状
近年我国大力推进废纸再利用，其原因在于：我国正在产业调整过程中，国家鼓励造纸工业的发展，鼓励废纸制浆;在当前不同的行业中，对纸的需要也不断增大，因此需要依赖废纸回收提供一定的原材料;我国的森林资源比较有限，使得造纸原材料缺乏;废纸回收的环境保护因素。从根本上来讲，在我国废纸回收率和国外有着很大的差距。因此，还经常需要从国外进口废纸来满足国内的循环生产需求，废纸资源利用成为重要的发展问题。当前面临的主要问题为：废纸回收率低并且量不足，二次利用的效率大大降低;废纸回收并没有成为产业，缺乏统一的质量要求和监督标准[2];在进行废纸回收时，并没有做好分拣工作，使得各种废纸都混合在一起，导致回收再生浆质量也参差不齐，难以提高回收能力;在回收完成之后缺乏正确的保管和贮存条件，这就使得废纸的质量严重下降。
2 物化技术的应用
当前随着我国经济的发展，二次纤维种类不断增加，性质也各不相同，纸张所使用的印刷油墨比如紫外光固化油墨和水性油墨，以及激光打印和静电复印油墨等存在着显著的差异，并且印刷方式也各不相同，这就使得去除油墨操作更加困难。在20世纪50年代，开始普遍使用浮选法去除油墨。浮选法主要包含四个步骤：分散油墨粒子接近空气泡，然后吸附在气泡表面，实现气液固的相互平衡，最后在气泡和油墨粒子稳定结合后达到去除的效果。浮选法可以有效去除直径10～100μm的油墨粒子，同时生产的纤维率较高并且在生产中负荷小，应用优势明显;缺点就是难以操作并且灰分较高，在这个过程中动力消耗大。在其后的研究中，又开发了蒸汽爆破法脱墨技术，该技术的应用原理是利用高温高压蒸汽，对物料进行处理，之后采用喷放形式解离纤维并且将油墨颗粒破碎从而完成脱墨。该技术能够对废纸进行有效的回收和处理，解决了一些过去在废纸处理中难以解决的问题。目前物理脱墨新的研究方向为超声波脱墨，其是使用高频声波，促进液体气泡爆破，并且将爆破产生的能量直接应用于二次纤维，让油墨粒子和纤维松弛地结合，从而完成脱墨过程。超声技术的应用显著解决了脱墨废水存在的污染，能够有效的去除高光泽油墨，显著提高了纤维裂断长，提高了其耐破度，因此该脱墨技术成效显著，但是最为显著的缺点就是超声耗能大。在实际中，一些油墨难以去除，使用物理方法无法取得良好的效果，此时可以使用化学方法，通过化学反应去除油墨。在当前，溶剂法脱墨不需要水，只需要溶剂，或者只用一点点水加快溶解，在冷却完成后筛选除渣，该技术使用的溶剂为三氯乙烯与乙烷，回收率高达90%以上[3]。 3 生物技术的应用
在当前，二次纤维抄造纸存在着一些性能上的不足，和生物技术有着重要的关系。第一次抄造过程和纸页内的胶料填料等等也会影响到二次使用，比如新闻纸含有大量的二次纖维，可能产生套印不准和油墨干燥差等问题，主要是因为在进行二次回收纤维处理之前，其纤维粗短，并且含有大量杂质，导致纤维间的结合力降低，降低了纤维强度[4]。在印刷过程中，掉毛脱粉严重使得纸张表面粗糙度增加，便使得版面磨损更加严重。
同时，二次造纸质量差是企业面临的重要问题，影响了企业的经济效益。在印刷的过程中，十分可能产生搁板和停机等问题，这就使得造纸企业的经济效益也随之下降。不断改进二次浆料助留助滤性能，降低白水浓度，从而减少制浆损失，促进造纸质量的提高。在本研究中，应用的细菌纤维有着很强的吸附力，并且比表面积大，能够直接作用于浆料，保留细小纤维，增强其滤水性能，从而显著促进二次纤维纸页耐折度的提高，提高抗张指数和物理性能，从而显著提高二次纤维纸质量。
4 结束语
加强对废纸回收的分类，更好地实现对不同废纸的利用，不但能够实现有效脱墨，同时能够减少化学品的应用，减少企业带来的环境污染，提高企业的经济效益和社会效益。因此要不断研究更为高效的脱墨方法。对于抄造纸页，二次纤维的物理性质有着重要的影响，因此在进行脱墨的过程中保护纤维性能有着重要的作用，还需要进一步深化在这方面的研究。相信在未来，随着科学技术的不断发展和进步，我国再生纸浆造纸技术会更上一层楼。
参考文献
[1]林宏飞，陆立海，谭恒，等.再生造纸废渣制作燃料棒技术研究[J].能源工程，2019（06）：74-78.
[2]利用废纸等加工黏胶再生纤维生产技术[J].中华纸业，2018，39 （22）：71-72.
[3]蒋攀.废纸再生纤维与生物技术在纤维回收当中的利用[J].西部皮革，2018，40（05）：128+143.
[4]张志礼，陈嘉川，李凤凤，等.再生植物纤维性能恢复的研究进展[J].纸和造纸，2015，34（03）：39-44.
收稿日期：2020-03-11
作者简介：马志娟（1983-），女，汉族，大专学历，环评工程师，研究方向为环境保护与污染治理。
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