廢紙再生纖維與生物技術(shù)在纖維回收當中的利用研究

摘要：我國的紙產(chǎn)量占到整個亞洲的一半以上，同時紙的消費量是全世界消費量的1/4。本文主要分析了再生纖維技術(shù)的歷程，并分析了其中存在的問題，針對生物技術(shù)在二次纖維回收中的利用進行了研究。

關(guān)鍵詞：廢紙再生纖維;生物技術(shù);纖維回收;利用

中圖分類號：X793 文獻標識碼：A 文章編號：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：Chinas paper production accounts for more than half of the whole Asia， and the consumption of paper is one quarter of the worlds 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，美國的廢紙回收率為65.4%，而我國同期只有46%，顯著低于其他國家，因此，在廢紙回收工作中，我國仍然有很大的進步空間。

1 再生纖維的技術(shù)相關(guān)概念

1.1 廢紙再生纖維的價值

首先是節(jié)省成本。和原始造紙植物纖維比起來，再生纖維其實已經(jīng)是半成品，其中沒有摻雜樹脂、果膠和灰分等雜質(zhì)。即使在回收過程中混入了一些填料和泥沙等雜質(zhì)，相比于原始造紙纖維，所需的化學藥品較少，使得設備投資的生產(chǎn)過程等等都得到了簡化，從而顯著降低了生產(chǎn)的成本。

其次能夠節(jié)省纖維原料。我國森林資源并不豐富，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)對紙的需求量也在不斷上升，這就導致原材料的供應更加緊張，造成了價格上漲，給造紙企業(yè)的正常經(jīng)營帶來了挑戰(zhàn)。這種不平衡的現(xiàn)象使得纖維再生成為研究的重點。4m3木材才能夠產(chǎn)出1t的本色紙漿，這個過程中，需要1t漂白劑。但利用廢紙進行生產(chǎn)，1.3t廢紙中能夠生產(chǎn)出1t紙，這樣就能夠節(jié)約3～4m3木材，顯著減少了對原木的需求[1]。

最后是節(jié)能降污。對于回收紙纖維，在打漿過程中，二次成漿需要的能耗少，使得蒸煮工段能源消耗大大降低，節(jié)約了化學藥品，同時因為蒸煮工段的簡化，不會產(chǎn)生黑液，從而保護了環(huán)境。

1.2 廢紙再生纖維技術(shù)現(xiàn)狀

近年我國大力推進廢紙再利用，其原因在于：我國正在產(chǎn)業(yè)調(diào)整過程中，國家鼓勵造紙工業(yè)的發(fā)展，鼓勵廢紙制漿;在當前不同的行業(yè)中，對紙的需要也不斷增大，因此需要依賴廢紙回收提供一定的原材料;我國的森林資源比較有限，使得造紙原材料缺乏;廢紙回收的環(huán)境保護因素。從根本上來講，在我國廢紙回收率和國外有著很大的差距。因此，還經(jīng)常需要從國外進口廢紙來滿足國內(nèi)的循環(huán)生產(chǎn)需求，廢紙資源利用成為重要的發(fā)展問題。當前面臨的主要問題為：廢紙回收率低并且量不足，二次利用的效率大大降低;廢紙回收并沒有成為產(chǎn)業(yè)，缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量要求和監(jiān)督標準[2];在進行廢紙回收時，并沒有做好分揀工作，使得各種廢紙都混合在一起，導致回收再生漿質(zhì)量也參差不齊，難以提高回收能力;在回收完成之后缺乏正確的保管和貯存條件，這就使得廢紙的質(zhì)量嚴重下降。

2 物化技術(shù)的應用

當前隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，二次纖維種類不斷增加，性質(zhì)也各不相同，紙張所使用的印刷油墨比如紫外光固化油墨和水性油墨，以及激光打印和靜電復印油墨等存在著顯著的差異，并且印刷方式也各不相同，這就使得去除油墨操作更加困難。在20世紀50年代，開始普遍使用浮選法去除油墨。浮選法主要包含四個步驟：分散油墨粒子接近空氣泡，然后吸附在氣泡表面，實現(xiàn)氣液固的相互平衡，最后在氣泡和油墨粒子穩(wěn)定結(jié)合后達到去除的效果。浮選法可以有效去除直徑10～100μm的油墨粒子，同時生產(chǎn)的纖維率較高并且在生產(chǎn)中負荷小，應用優(yōu)勢明顯;缺點就是難以操作并且灰分較高，在這個過程中動力消耗大。在其后的研究中，又開發(fā)了蒸汽爆破法脫墨技術(shù)，該技術(shù)的應用原理是利用高溫高壓蒸汽，對物料進行處理，之后采用噴放形式解離纖維并且將油墨顆粒破碎從而完成脫墨。該技術(shù)能夠?qū)U紙進行有效的回收和處理，解決了一些過去在廢紙?zhí)幚碇须y以解決的問題。目前物理脫墨新的研究方向為超聲波脫墨，其是使用高頻聲波，促進液體氣泡爆破，并且將爆破產(chǎn)生的能量直接應用于二次纖維，讓油墨粒子和纖維松弛地結(jié)合，從而完成脫墨過程。超聲技術(shù)的應用顯著解決了脫墨廢水存在的污染，能夠有效的去除高光澤油墨，顯著提高了纖維裂斷長，提高了其耐破度，因此該脫墨技術(shù)成效顯著，但是最為顯著的缺點就是超聲耗能大。在實際中，一些油墨難以去除，使用物理方法無法取得良好的效果，此時可以使用化學方法，通過化學反應去除油墨。在當前，溶劑法脫墨不需要水，只需要溶劑，或者只用一點點水加快溶解，在冷卻完成后篩選除渣，該技術(shù)使用的溶劑為三氯乙烯與乙烷，回收率高達90%以上[3]。

3 生物技術(shù)的應用

在當前，二次纖維抄造紙存在著一些性能上的不足，和生物技術(shù)有著重要的關(guān)系。第一次抄造過程和紙頁內(nèi)的膠料填料等等也會影響到二次使用，比如新聞紙含有大量的二次纖維，可能產(chǎn)生套印不準和油墨干燥差等問題，主要是因為在進行二次回收纖維處理之前，其纖維粗短，并且含有大量雜質(zhì)，導致纖維間的結(jié)合力降低，降低了纖維強度[4]。在印刷過程中，掉毛脫粉嚴重使得紙張表面粗糙度增加，便使得版面磨損更加嚴重。

同時，二次造紙質(zhì)量差是企業(yè)面臨的重要問題，影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。在印刷的過程中，十分可能產(chǎn)生擱板和停機等問題，這就使得造紙企業(yè)的經(jīng)濟效益也隨之下降。不斷改進二次漿料助留助濾性能，降低白水濃度，從而減少制漿損失，促進造紙質(zhì)量的提高。在本研究中，應用的細菌纖維有著很強的吸附力，并且比表面積大，能夠直接作用于漿料，保留細小纖維，增強其濾水性能，從而顯著促進二次纖維紙頁耐折度的提高，提高抗張指數(shù)和物理性能，從而顯著提高二次纖維紙質(zhì)量。

4 結(jié)束語

加強對廢紙回收的分類，更好地實現(xiàn)對不同廢紙的利用，不但能夠?qū)崿F(xiàn)有效脫墨，同時能夠減少化學品的應用，減少企業(yè)帶來的環(huán)境污染，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。因此要不斷研究更為高效的脫墨方法。對于抄造紙頁，二次纖維的物理性質(zhì)有著重要的影響，因此在進行脫墨的過程中保護纖維性能有著重要的作用，還需要進一步深化在這方面的研究。相信在未來，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，我國再生紙漿造紙技術(shù)會更上一層樓。

參考文獻

[1]林宏飛，陸立海，譚恒，等.再生造紙廢渣制作燃料棒技術(shù)研究[J].能源工程，2019（06）：74-78.

[2]利用廢紙等加工黏膠再生纖維生產(chǎn)技術(shù)[J].中華紙業(yè)，2018，39 （22）：71-72.

[3]蔣攀.廢紙再生纖維與生物技術(shù)在纖維回收當中的利用[J].西部皮革，2018，40（05）：128+143.

[4]張志禮，陳嘉川，李鳳鳳，等.再生植物纖維性能恢復的研究進展[J].紙和造紙，2015，34（03）：39-44.

收稿日期：2020-03-11

作者簡介：馬志娟（1983-），女，漢族，大專學歷，環(huán)評工程師，研究方向為環(huán)境保護與污染治理。