二次纖維在造紙中現(xiàn)存問題及解決措施研究

潘曉坤 司振 徐超

摘 要：為了降低造紙生產(chǎn)成本，造紙企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，開始應(yīng)用二次纖維，可以有效提高造紙生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益。然而，當(dāng)前部分造紙企業(yè)在實(shí)際工作過程中，還存在較多問題，影響著企業(yè)的發(fā)展。基于此，針對(duì)二次纖維在造紙中現(xiàn)存問題的分析，提出幾點(diǎn)問題解決措施，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：二次纖維;造紙問題;解決措施

1二次纖維在造紙生產(chǎn)中應(yīng)用存在的問題

1.1廢紙脫墨難度較大

由于廢紙脫墨過程中漿料水分散體系中含有很多膠黏物及其他顆粒組分，長(zhǎng)期累積后很容易導(dǎo)致膠黏物障礙問題，因此其脫墨處理難度往往會(huì)顯得比較大。例如在脫墨生產(chǎn)實(shí)踐中，如果各種膠黏物長(zhǎng)期沉積在紙機(jī)成形網(wǎng)上，那么隨著沉積膠黏物的累積，成型網(wǎng)的部分網(wǎng)孔就會(huì)逐漸堵塞，并使紙機(jī)濾水效率大大下降，設(shè)備停機(jī)清洗時(shí)間也會(huì)因此大大增加，如果堵塞網(wǎng)孔過多，還可能會(huì)出現(xiàn)清洗效果差或完全無法清洗的問題。如果膠黏物附著在烘缸表面，則可能會(huì)導(dǎo)致紙張出現(xiàn)端頭問題。另外，由于廢紙上油墨的種類、成分差異較大，轉(zhuǎn)化為二次纖維后，又常常會(huì)與原生纖維混用，因此各種膠黏物、沉積物的成分往往會(huì)比較復(fù)雜，如果不能根據(jù)膠黏物、沉積物特性來采取合適的脫墨工藝，或是對(duì)油墨性質(zhì)、漿料pH值、碎解濃度等了解不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致脫墨技術(shù)工藝不合理，脫墨生產(chǎn)中同樣會(huì)出現(xiàn)很多問題。

1.2細(xì)小纖維容易流失

二次纖維在作為原料用于造紙生產(chǎn)前，會(huì)經(jīng)過反復(fù)的洗滌、攪拌等處理，這一過程中由于二次纖維本身的纖維長(zhǎng)度就比較短，含有的細(xì)小纖維較多，而細(xì)小纖維在紙機(jī)上的留著率又比較低，因此很容易出現(xiàn)細(xì)小纖維流失問題，這不僅會(huì)造成不同程度的二次纖維浪費(fèi)，使造紙成本明顯增加，同時(shí)還會(huì)使造紙污染的污染物排放變得更加嚴(yán)重。例如在廢紙的洗滌階段，如果有細(xì)小纖維雖洗滌用水流失，并隨著污水排放到自然界中，那么這些細(xì)小纖維就會(huì)長(zhǎng)期懸浮于水面，并在魚類呼吸時(shí)堵塞魚鰓，進(jìn)而導(dǎo)致魚類大量死亡。另外，細(xì)小纖維的大量流失還可能會(huì)對(duì)紙張質(zhì)量造成影響。例如在細(xì)小纖維減少的情況下，紙張中的長(zhǎng)纖維組分就會(huì)大大增加，而過多的長(zhǎng)纖維則會(huì)使紙張出現(xiàn)大量孔隙，并降低其光散射性能與白度。

2造紙生產(chǎn)中二次纖維應(yīng)用問題的有效解決措施

2.1脫墨技術(shù)改進(jìn)

大量應(yīng)用二次纖維進(jìn)行造紙生產(chǎn)時(shí)，為有效解決廢紙脫墨處理的相關(guān)問題，造紙企業(yè)還需對(duì)脫墨技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，通過對(duì)先進(jìn)脫墨技術(shù)的應(yīng)用來提升廢紙脫墨效果。例如為避免各種次生膠黏物的沉積，可以在廢紙脫墨過程中添加陽離子分散劑，使分散劑分子能夠與帶電負(fù)荷纖維結(jié)合起來，并對(duì)次生膠黏物進(jìn)行吸附，這樣在紙張生產(chǎn)結(jié)束后，次生膠黏物就會(huì)與紙張一同離開紙機(jī)，如紙機(jī)成型網(wǎng)堵塞、烘缸表面被覆蓋等問題也可以得到有效避免。而對(duì)于相對(duì)較少的次生膠黏物，則可以采用波紋面壓力縫篩等精篩設(shè)備，并將篩縫調(diào)制0.15mm以下，以便于去除固形膠黏物，或是通過熱分散、機(jī)械分散等方法對(duì)膠黏物進(jìn)行碎解處理。另外，廢紙脫墨處理問題還可以通過對(duì)新型脫墨劑的應(yīng)用來加以解決，例如在對(duì)廢紙進(jìn)行脫墨處理時(shí)，添加一定的木素磺酸鹽，就可以有效促進(jìn)油墨分離，抑制油墨的再沉積，而采用非離子、陽離子活性劑與脫墨藥劑進(jìn)行配合，同時(shí)添加分離劑、油墨捕集劑等，則可以在脫墨的同時(shí)保護(hù)二次纖維，使廢紙脫墨效果大大提升。

2.2印刷墨水創(chuàng)新

在信息化時(shí)代下，二次纖維的來源逐漸發(fā)生變化，如高級(jí)印刷紙、辦公廢紙均成為了當(dāng)前二次纖維的主要來源，這雖然為造紙生產(chǎn)成本控制與原料短缺問題的控制起到了很大幫助，但由于廢紙所使用的油墨較為特殊，大多為激光打印油墨、靜電復(fù)印油墨、水性苯胺油墨等，因此常規(guī)脫墨技術(shù)往往很難取得理想的脫墨效果。針對(duì)這一問題，不僅可以通過對(duì)脫墨技術(shù)的創(chuàng)新來提升廢紙脫墨處理效果，同時(shí)還可以對(duì)一些易于脫墨的新型印刷墨水進(jìn)行研發(fā)，以降低廢紙的脫墨處理難度。例如將羧甲基纖維素添加至水溶性油墨中，就可以有效削弱油墨粒子的再沉積作用，在使用這類油墨進(jìn)行印刷后，即便使用常規(guī)方法對(duì)廢紙進(jìn)行脫墨處理，油墨粒子的再沉積現(xiàn)象也同樣會(huì)大大減少，這對(duì)于廢紙的脫墨處理顯然是很有幫助的。

2.3使用新型助留助濾劑

在造紙生產(chǎn)中，要想對(duì)二次纖維進(jìn)行大量使用，首先就必須要解決廢紙?zhí)幚砑霸旒埳a(chǎn)過程中的細(xì)小纖維流失問題，提高廢紙中細(xì)小纖維的留著率，而新型助留助濾劑的使用，則正是提升細(xì)小纖維留著率的有效方法。從目前來看，造紙生產(chǎn)中使用的助留助濾劑主要可分為無機(jī)助留劑、天然有機(jī)聚合物、合成有機(jī)聚合物三種，其中以合成有機(jī)聚合物最為常見，如聚氧化乙烯、聚乙烯亞胺等，都能夠起到不錯(cuò)的助留助濾效果。以聚丙烯酰胺為例，這類助留助濾劑主要可分為陽離子型（陽離子聚丙烯酰胺）與陰離子型（陰離子聚丙烯酰胺）兩種，能夠通過聚丙烯酰胺攜帶的陰、陽離子來實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小纖維的助留與助濾。其中陽離子型助留助濾劑在加入到漿液中后，攜帶陽離子的助留助濾劑分析會(huì)迅速吸附在細(xì)小纖維表面，并使其局部表面帶有正電荷，一旦與其他表面帶有負(fù)電荷的細(xì)小纖維產(chǎn)生碰撞，就會(huì)產(chǎn)生絮聚現(xiàn)象，而隨著細(xì)小纖維的不斷絮聚，其留著率自然就會(huì)隨之得到提升。陰離子型助留助濾劑在加入到漿液中后，則會(huì)迅速分為兩部分，一部分吸附于細(xì)小纖維表面，另一部分部分形成鏈圈、尾鏈并不斷延伸，一單元其他細(xì)小纖維發(fā)生碰撞、吸附，助留助濾劑分子中的陰離子就會(huì)在細(xì)小纖維間架橋，最終使細(xì)小纖維出現(xiàn)絮凝現(xiàn)象，同樣可以使其留著率大大提升。

2.4構(gòu)建多元助留系統(tǒng)

針對(duì)細(xì)小纖維的流失問題，可以通過添加聚合物的方式來構(gòu)建多元助留系統(tǒng)，并借助這一助留系統(tǒng)來提升細(xì)小纖維的留著率。例如在漿液中添加高分子陽離子聚合物，可使其中的細(xì)小纖維形成絮團(tuán)，隨著這類絮團(tuán)本身穩(wěn)定性較差，無法使細(xì)小纖維留著率得到直接提升，但只要能夠通過高剪切力破壞絮團(tuán)，并添加帶有負(fù)電性的無機(jī)顏料，就可以使破壞后的小型絮團(tuán)重新凝聚起來，形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀聚合物，最終實(shí)現(xiàn)細(xì)小纖維留著率的顯著提升。而加入聚二烯丙基二甲基氯化銨作為凝結(jié)劑與聚丙烯酰胺，則可以將形成較大的絮聚團(tuán)，這時(shí)通過高剪切力破壞絮團(tuán)，并再次加入木素磺酸鈉，原本的細(xì)小纖維絮團(tuán)就會(huì)分散為多個(gè)穩(wěn)定的細(xì)小絮團(tuán)，這不僅能夠提高細(xì)小纖維的留著率，同時(shí)還可以達(dá)到良好的助濾效果。

2.5漿內(nèi)添加助劑

為解決紙張挺度不足的問題，可選擇在進(jìn)行造紙生產(chǎn)時(shí)，向漿液內(nèi)添加各種助劑，以提升纖維分布勻度與結(jié)合強(qiáng)度，或是增加纖維間的結(jié)合面積。例如添加以聚丙烯酰胺為主要原料的主機(jī)，可利用其帶有反應(yīng)型活性官能團(tuán)的特點(diǎn)，在PAM與纖維間形成共價(jià)鍵，或是在活性基團(tuán)與纖維間形成共價(jià)鍵，進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)纖維間結(jié)合強(qiáng)度的效果，使紙張挺度得到提升。而將聚丙烯酰胺和羧甲基纖維素融合，則可以使二者產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有弱陽電荷的絡(luò)合物，添加至漿液中后，絡(luò)合物會(huì)迅速吸附在紙漿纖維的表面，形成保護(hù)紙漿纖維的弱陽離子凝聚層，這不僅可以促進(jìn)纖維的沉積、凝聚，同時(shí)也能夠使纖維間的結(jié)合面積大大增加，對(duì)紙張挺度的提升同樣很有幫助。

3結(jié)語

總而言之，面對(duì)植物纖維原料短缺的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，二次纖維在造紙生產(chǎn)中的大量應(yīng)用雖然具有著充分可行性，但要想順利完成造紙生產(chǎn)，并對(duì)紙張質(zhì)量、生產(chǎn)成本、環(huán)境污染等方面的問題加以解決，仍需要對(duì)二次纖維應(yīng)用問題進(jìn)行全面認(rèn)識(shí)，并在紙漿纖維改性、助留助濾劑應(yīng)用、脫墨技術(shù)創(chuàng)新等方面采取合適的應(yīng)對(duì)措施。

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