2006年国内制浆造纸科技动态

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《中国造纸年鉴.2007》 图书
唯一号: 110120020230000155
颗粒名称: 2006年国内制浆造纸科技动态
分类号: F426.83
页数: 6
页码: 167-172
摘要: 本文记述了2006年国内制浆造纸科技研究领域的重点,包括少污染的清洁制浆及漂白技术、特种纸与新型材料的研究、造纸助剂与涂布技术的开发、制浆造纸设备与过程控制的研究、造纸废水处理技术以及废纸脱墨技术的研究等。
关键词: 2006年 国内制浆 造纸科技

内容

2006年国内制浆造纸科技研究领域重点仍然集中在以下几个方面:少污染的清洁制浆及漂白技术,特种纸、新型材料、造纸助剂、涂料及涂布技术的研究和开发,制浆造纸设备及过程控制的研究,造纸废水处理技术,废纸脱墨技术的研究等。
  一、少污染的清洁制浆漂白技术的研究
  首先在蒸煮方面,华南理工大学的科研人员对全秆红麻硫酸盐法模拟连续蒸煮进行了研究,详细探讨了全秆红麻的制浆性能,结果表明,全秆红麻制浆可采用常规连续蒸煮工艺,适宜的制浆工艺条件为:用碱量20%(Na2O计),硫化度22%,液比1∶4;预浸温度为80℃,时间10分,蒸煮最高温度为168℃,保温时间60分,粗浆得率45.5%,卡伯值26.6,白度21.1%ISO,所制取的红麻浆具有较高的成浆强度。此外,南京林大的科研人员对马来西亚的油棕榈果球丝烧碱—蒽醌法蒸煮工艺及其蒸煮脱木质素机理进行了研究,结果表明:在所选蒸煮工艺范围内,影响油棕榈果球丝烧碱—蒽醌法蒸煮脱木质素率、纸浆得率和黑液残碱的主要因素是蒸煮最高温度,其次为用碱量,影响最小的为保温时间。
  2006年,由山东轻工业学院、山东大学、晨鸣纸业、华泰纸业、泰山纸业共同完成的“草浆的生物预漂白和酶法改性技术”荣获国家科学技术进步奖二等奖,该项目技术属自主创新成果,它将推动草浆漂白技术的升级和革新,从而减少有毒物排放,全面提升草浆质量,提高草浆的利用价值。这对于解决造纸工业面临的资源与环境问题、实现可持续发展具有重大意义。
  传统CEH三段漂所产生的废液对环境造成较大的污染,因此用纸浆无元素(ECF)和全无(TCF)的漂白技术来取代传统的漂白工艺,不仅能有效提高漂后纸浆白度,同时还能大幅度的减少有毒物质的产生量和废水的排放量,所以氧脱木素近几年来得到较大的应用。
  华南理工大学的科研人员对大麻芯杆硫酸盐浆两段中浓氧脱木素进行了研究,研究结果表明:此工艺可脱除蒸煮残余木素的57.65%,漂后浆白度可达到60.07%ISO,能有效减少后续漂白段化学药品的耗用量。同时,科研人员对于蒽醌磺酸钠用于竹浆氧脱木素也进行了研究,研究表明,压力状态下的氧O2有助于脱除EMC竹浆中的木素,而黏度降低很少。此外国内科研人员对木聚糖酶在麦草浆氧脱木素中的应用进行了研究,结果表明,木聚糖酶预处理和后处理都可以改善麦草浆氧脱木素的效果。
  对于三倍体毛白杨低硬度化学浆的ECF漂白,山东轻工业学院的科研人员利用氧脱木素和H2O2强化氧脱木素技术对三倍体毛白杨低硬度NaOH-AQ浆进行了ECF漂白实验,经过ODED漂序漂白后,纸浆白度达到85.6%ISO度701mLg,而经过OPDQP漂序漂白后,纸浆白度,达到88.3%ISO,黏度681mLg。研究结果表明,这两种漂序可操作性强,是一种适应于低硬度NaOH-AQ浆的ECF漂白新工艺,两种纸浆手抄片的物理强度指标都能够满足生产高档纸的要求。
  北京林业大学的科研人员对中小径竹子硫酸盐浆进行了无元素氯漂白的研究,结果表明,采用OXD1EOPD漂白流程,漂后白度达到87.4%ISO,漂白效果优于OD/CEOPD2漂白流程。
  在漂白脱墨浆的研究方面,天津科技大学的科研人员采用二氧化硫脲水溶液漂白脱墨浆,研究结果表明:在一定的实验条件下,二氧化硫脲水溶液对脱墨浆具有较好的漂白效果。此外,陕西科技大学的科研人员对非接触印刷废纸脱墨浆的FAS漂白进行了研究,结果表明:用甲脒亚磺酸(FAS)对非接触印刷废纸脱墨浆进行漂白可分3个阶段,与单段漂白相比,H2O2与FAS相结合能获得更高白度。非接触印刷废纸采用PF漂白流程能使白度达到89.6%ISO,比原浆白度增加6.9%ISO,其漂白效果要优于FP漂白流程。
  天津科技大学的科研人员对硫酸盐麦草浆进行了过醋酸漂白的研究,结果表明,过醋酸漂白温度升高,纸浆白度也随之提高,而纸浆粘度则随之下降,过醋酸在中性条件下漂白,纸浆的白度最高,纸浆粘度则随PH值的上升而提高,漂白中加入KH2PO4和Na4P2O7,可减缓漂白中pH值的下降,提高纸浆白度。
  山东轻工业学院的科研人对NaOH-AQ麦草浆的DP高白度漂白进行了研究,结果表明,DP漂白浆白度可达81.6%ISO,强度性能良好,在DP漂白中的P段之前进行不同处理,可以改善漂白浆的性能。不同木聚糖酶处理都能够提高DP漂白麦草浆的白度,其适宜处理流程为DXP和DPX。
  在生物法制浆及漂白研究方面,大连轻工业学院的科研人员对光叶楮白皮生物脱胶制浆及其机理进行了研究,结果表明:兼性厌氧枯草芽孢杆菌对光叶楮白皮脱胶制浆的最佳工艺条件为:初始pH值7,温度30℃,液比1∶15至1∶25,接种量3%,加入含氮助剂可缩短脱胶完成时间,提高成浆得率,在各种助剂中,尿素的作用效果最好,且加入量在1.5%~2.5%之间最佳。其次天津科技大学的科研人员以杨木下脚料为原料,利用实验室分离和保存的菌种进行了生物预处理机械法制浆实验,研究了采用不同菌种进行预处理对抄制瓦楞原纸强度性能的影响,并对筛选出的菌种(Agaricusp)进行了处理条件的优化,获得了性能良好的用于配抄高强瓦楞原纸的生物机械浆。
  在过氧化氢漂白研究方面,华南理工大学的科研人员用镁碱代替钠碱进行了高得率浆的过氧化氢漂白,结果表明:采用镁碱的H2O2漂白工艺可明显降低漂白废水中的COD,减少漂后浆中的阴离子垃圾,减少对后续生产造成的不良影响,漂后浆的白度、抗张强度和撕裂强度稍低,而松厚度和光散射系数较高。
  随着科学技术的进一步发展及交叉学科的相互渗透,一些最新的方法被应用到传统的漂白工艺中,华南理工大学的科研人员对硫酸盐竹浆光催化漂白进行了初步研究,实验结果表明,随着光催化漂白时间的增加,漂后浆的白度上升,KMnO4值和黏度下降。紫外与红外光谱分析表明:光催化漂白过程中,木素的芳环可能发生开环,部分醚键断裂,苯基丙烷结构断裂,导致木素降解;纸浆中碳水化合物也有部分降解。
  二、特种纸的及新型材料的研究与开发
  特种纸及新型材料的研究与开发是2006年国内制浆造纸学科研究的重点,取得了许多成果,主要集中在如下几个方面:
  (1)吉林纸业股份有限公司的科技人员研发了一种强耐久性能的档案纸,主要用于档案及文件资料的长期保存。该纸种要求在自然状态下,能够质量基本不变地存放500年以上。
  (2)东北林业大学的科研人员开发了一种导电纸,可广泛用作防静电包装材料、电磁屏蔽材料、面状发热材料、新能源和电化学材料、传感和致动材料等。
  (3)国内的科技人员还研制成功一种发光纸,不仅填补了我国在该领域的空白,也为彩喷厂家提供了更大的选择范围,使得我国未来的造纸行业更加丰富多彩。
  (4)国内的科技人员开发了一种防黏衬纸,其主要质量指标为:裂断长>4.8km,双淋纸平滑度<20s,单淋纸平滑度>30s,Cobb(60s)值≤28g/m2。
  (5)国内的科技人员开发了一种强化木地板浸渍纸,包括表层耐磨纸、装饰原纸和平衡纸,它们在浸胶机上通过三聚氰胺一甲醛树脂胶浸渍并干燥之后称为胶膜纸。胶膜纸与基材(中密度纤维板或者高密度纤维板)在压板机上以高温高压的条件融合在一起就是强化木地板。强化木地板浸渍纸要求具有良好、稳定且均一的吸液性能,生产中要求严格控制纤维的亲液性能和纸页的孔隙率,并兼顾纸张的其他性能。
  (6)华南理工大学的科研人员开发了一种人造皮革离型纸,人造皮革离型纸是一种特殊的防粘纸,其涂层一般具有凹凸状的花纹结构,在人造革与合成革工业中作为载体被大量使用,用于把压印在其上的花纹复制到革产品上。
  在纸用新型材料的研发方面,东北林业大学的科研人员对超声波降解壳聚糖制备纸用微囊进行了研究,结果表明:超声波降解使壳聚糖溶液黏度降低,水溶性提高,相对分子质量降低。通过不同相对分子质量的壳聚糖对芯材进行包囊发现:作为壁材,壳聚糖在成膜过程中分子链间的氢键相互作用力的大小与相对分子质量大小有关。相对分子质量大的壳聚糖膜分子间相互作用力比较强、结构致密,所以力学特性较好,抗压强度较高,且可满足无碳复写纸的各种性能要求。此外华南理工大学的科研人员以蔗渣提取的半纤维素为原料在异相中通过季铵化反应制备了新型半纤维素衍生物。
  其次,科研人员研制了一种压敏型脲醛树脂微胶囊,研究结果表明,微胶囊对芯材的包封较好,粒径分布均匀集中,形态为单壁单核,囊壁密封性好。华南理工大学的科研人员对原位复合法制备纤维素/磁性纳米复合材料进行了初步研究,研究表明适当提高Fe2﹢浓度及反应温度、增加复合次数和延长熟化时间有利于提高复合纤维的磁性粒子复合量,但过高的浓度和反应温度会导致粒子聚团。
  三、造纸助剂、涂料及涂布技术的研究
  造纸助剂开发研究也是2006年制浆造纸科研领域的重点,其科研成果集中在如下几个方面:
  (1)施胶剂的研究。南京林业大学的科研人员采用简单稳定的溶液聚合法合成了苯乙烯一甲基丙烯酸共聚物(SAA),经氨水中和得到铵盐形式的最终产物,与同类表面施胶剂相比,SA性能更加优良,能明显改善纸张的抗水性和印刷表面强度;此外陕西科技大学的科研人员用淀粉和阴离子分散松香胶对铝箔衬纸进行了表面施胶的研究,结果表明,当淀粉和松香胶配比2∶1、淀粉浓度4.5%、上胶量3g/m2时,纸张平滑度提高最大;国内科技人员还研究成功一种替代松香胶和AKD的新型三合一阳离子型中碱性施胶剂技术,用该施胶剂施胶不需借助任何助剂,可单独使用,施胶工艺简单,并且可在中碱性条件下施胶,减小设备腐蚀和白水排量,又能提高成品纸的各项性能,可大大降低吨纸成本。
  华南理工大学的科研人员采用自制高分子表面活性剂加入苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(CM)的无皂聚合,合成了高浓阳离子表面施胶剂CPS-1,使用效果良好。
  (2)漂白助剂的研发。河海大学的科研人员研制了一种非硅过氧化氢漂白稳定剂,结果表明:脂肪酸镁盐表面活性剂和无水碳酸钠复配可作为一种有效的非硅过氧化氢漂白稳定剂。
  (3)我国科研人员采用丙烯酰胺—阳离子醚化剂共聚合成了一种纸张增强剂并对阳离子醚化剂的用量、丙烯酰胺单体反应浓度及反应温度等因素进行了实验,得出阳离子聚丙烯酰胺的最佳反应条件。
  (4)国内科研人员研制了硼改性微粒硅溶胶,其体积分数约为5%,助留助滤性能优良,与空白样相比可使浆料留着率提高2~3倍,留着率比进口的NP882提高约30%,硼改性制备的硅溶胶重现性好,性能稳定。
  (5)国内科研人员以八甲基环四硅氧烷、N-β~氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等为原料,合成了一种侧链取代的氨基硅油(ASO),并将其制成微乳液(ASO微乳液),用作纸张柔软剂。
  (6)涂料的研究。华南理工大学的科研人员对彩色喷墨打印纸涂料的流变性能进行了研究,探讨了SiO2、PVA、固色剂、辅助胶黏剂和润滑剂等对彩色喷墨打印纸涂料流变性能的影响。结果表明:SiO2分散液浓度高时,SiO2粒子间的作用增强;PVA与涂料组分形成的网络结构强度比较差;固色剂与涂料组分形成不可逆、强度高的网络结构;辅助胶黏剂具有分散剂的作用,可在一定程度上弱化涂料结构的强度;润滑剂能够提高涂料的流动性能。其次,科研人员进行了分光光度法用于低固含量涂料稳定性能的研究,研究表明,采用分光光度法测定低固含量和低黏度涂料的沉降稳定性是可行的;对于低固含量涂料,采用分散好的浆状颜料有利于涂料稳定性的提高,淀粉影响不大,随PVA、CMC用量的增大,涂料稳定性提高。同时,科研人员研究了纳米TiO2/SiO2涂布颜料的制备及其喷墨打印性能,结果表明:纳米TiO2/SiO2复合材料用作喷墨打印涂布颜料,能够改善纸页平滑度、吸收性能、提高图像打印和印刷质量。
  在涂布技术方面,中国制浆造纸研究院的科研人员研究豆类聚合物在涂布纸板中的应用。豆类聚合物作为一种可再生资源,由于其本身的多种特性,目前正广泛应用于造纸、纺织等领域。作为一种共黏剂,在纸板涂布中使用豆类聚合物不仅能够改善涂料流变性、提高涂布机运行性,而且对于提高涂布纸板的质量和印刷性能也有很大作用。
  武汉大学的科研人员研究成功了一种低成本涂布胶乳新技术,并申请了国家发明专利。产品经多家白纸板厂使用证实,该胶乳使用稳定,与颜填料分散性好,涂布后的纸张平整光亮,不掉粉,不发脆,不返黄,印刷性好,又可降低吨涂布纸成本。此外,通过研究,高功能化羧基丁苯胶乳在涂布白纸板中也得到较好的应用,结果表明,高功能化羧基丁苯胶乳具有优良的机械和化学稳定性,配制的涂布白纸板面涂涂料性能稳定,保水性能好,高剪切条件下表观黏度较低。扫描电镜显示,涂层表面微观粗糙度较大,但表面致密性好,孔隙少,透气度低,表面印刷强度高,印刷光泽度好;而纸页光泽度、油墨吸收性及挺度能维持在质量标准要求的范围之内。
  四、制浆造纸设备及过程自动化控制研究
  新型制浆造纸设备的研发及过程自动化以及造纸生产线的DCS、QCS控制是国内制浆造纸企业及科研人员研究的重点,国内企业通过自行研制新型设备及消化、吸收、再创新来提高国内造纸工业的技术装备及控制水平,同时也降低了能耗、节约了成本,增加了企业的经济效益。
  在制浆造纸的设备开发方面,轻工业杭州机电设计研究院研制开发了3520/600施胶涂布器,该涂布器生产灵活性高、运行性能好,且产品适应性强,适用于高速或低速的机内、机外单面或双面涂布,可对纸张进行表面施胶、预涂和面涂等处理,填补了国内造纸行业该种设备的空白,产生了良好的经济效益。在高效节能碎浆设备的研发方面,国内科研人员借鉴国外技术开发研制出ZDG型鼓式碎浆机,该机适用于各类废纸处理,整机采用全封闭式结构,单机可进行连续碎浆和粗筛选,简化了工艺流程。鼓式碎浆机试制成功以后,首先在桐乡福利纸业有限公司100吨/天ONP生产线运行,经过半年多的实践证明,鼓式碎浆机的运行效果良好,大大地提高了纸张的质量和白度,从而给企业带来了很好的经济效益,得到了企业的高度评价。随后,鼓式碎浆机又先后在福建罗源造纸厂、山西兴平造纸有限公司的废纸生产线上运用,都取得了良好的效果。
  此外,安丘汶瑞机械制造有限公司科研人员开发一种新型挤压撕裂机,结构更加合理可靠,性能稳定,动力消耗比原同规格设备降低了10%~30%,设备总质量比原设备降低了30%~40%。该设备适用的原料包括速生杨、桉木、松木等,生产能力为30~750吨/天。在使用效果上,该设备完全可以替代同类进口设备。国内科研人员还研发具有国际先进水平的双辊挤浆机,整机采用全封闭式结构,外形美观,自动化程度高。设备进浆浓度为3.5%~6%,出浆浓度为22%~33%,单机提取废液浓度高,麦草浆提取率可达到90%~95%。可替代现有的占地面积较大、楼层要求较高的鼓式真空洗浆机组。
  在制浆过程的自动控制方面,国内科技人员使SIMATICPCS7过程控制系统在DCS上得到了应用,该系统是一个全集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的过程控制系统,实践证明:该系统可长久保持着较高的可靠性和稳定性。此外国内自行设计的PROFIBUS-DP通讯转换接口,也应用到造纸传动控制系统中,提高了原有系统的控制精度和通讯速率,使原有系统控制性能进一步提高。
  在高速纸机的自控方面,科研人员通过研究,使公共直流母线系统及西门子交流传动控制系统在高速纸机中得到应用,通过对公共直流母线在纸机传动控制系统中的应用分析,从结构上转变了以往的变频传动模式控制,合理地利用整流与逆变模块,实现了系统的模块化控制,并有效地抑制谐波干扰,简化了结构,节省能源并减少资金投入,满足纸机传动控制的稳定性与精度要求。
  在脱墨生产线的自控方面,国内科研人员开发了基于DCS的废纸碎解自动控制系统,本系统已经正常运行两年,运行实践表明,在废纸处理碎解阶段可以有效地将大部分杂质去除,效率高。同时,基于DCS的控制系统大大提高了生产的自动化程度。杂质分离器的灵活运用,使该系统也可用于其他废纸处理,通用性较强。
  在涂布机的自控方面,科研人员通过Profibus总线组成了3级控制系统,选用S7-300PLC、ACS800变频器等控制硬件和Step7等软件来实现涂布机电气控制,该控制系统很好地满足了现场情况及控制要求。
  此外科研人员还研究了造纸生产线上打浆过程的最优控制问题,针对打浆功率控制系统中存在的非线性、时变性、时滞性和严重的噪声干扰,及所造成的系统动稳态性能差和最优工作点漂移的问题,提出一种具有优化和自适应调节功能的新型模糊控制策略,以功率误差和控制输出改变量的加权平方和为优化目标函数进行优化计算;根据优化结果在线调整基础模糊控制级中的模糊推理运算,以实现打浆质量的优化和过渡过程的平稳。研究表明,该方法能够使打浆能耗降低、纤维切断减少、帚化程度增加,使浆张质量的诸多物理性质普遍提高,系统稳定性和鲁棒性增强。
  五、废液处理技术的研究
  2006年国内造纸企业及科研部门在造纸工业废液的处理上投入了大量的人力和物力进行研究,其重点集中在开发新型、高效的化学药剂及采用科学、合理的工艺流程来处理制浆造纸废水,2006年科技成果主要集中在制浆中段废水、CTMP制浆废水等处理上。
  制浆中段废水水量大,且含大量有机污染物,对水环境污染严重。由于草类制浆产生的大量中段废水具有色度高、有机污染物浓度高等特点,用传统方法难以去除。国内科研人员采用Fe0ˉH2O2法对制浆造纸中段废水二级处理后的出水进行了深度处理,在反应时间45分、pH值3.0、Fe/C=2.0、H2O2投加量50毫克/升及载入空气0.6升/分的条件下,CODCr、色度去除率分别达到77%和98%左右,较高的温度可使反应加速。
  中性亚硫酸盐制浆中段废水中所含有机物主要是木素磺酸盐、纤维素及半纤维素降解产生的糖类等。国内科技工作者利用序批式活性污泥法(SBR)处理中性亚硫酸盐制浆中段废水。结果表明,在较佳的反应条件下运行,CODCr去除率可达70%~80%,出水可达到国家排放标准。此外带选择器的好氧活性污泥法处理制浆混合废水也可以取得较好的效果。对于造纸中段废水的处理,科研人员还采用混凝—MBR法,移动床生物膜反应器(MBR)是利用新型的悬浮载体,在吸收了传统流化床和生物接触氧化法优点的基础上发展起来的一种水处理新技术,具有处理能力大、能耗低、不需要反冲洗、水头损失小、不发生堵塞等特点。造纸中段废水经过混凝—MBR处理,出水色度为23倍,CODCr<130毫克/升,S<90毫克/升,CODCr和S总去除率分别为92.1%和93.3%,完全达到GB3544—2001所规定的排放要求。聚硅铝铁絮凝剂在造纸中段废水处理中也得到应用,用PSAF处理造纸中段废水,废水的色度和CODCr去除率分别可达94.15%和79%,在相同用量下,PSAF对废水的处理效果优于市售聚合硫酸铁(PFS)。
  在机械浆废液的处理方面,华南理工大学的科研工作者利用紫外—可见分光光度计对桉木CTMP化学预处理段废液的显色特征进行了表征,使用季铵盐型脱色剂对桉木CTMP化学预处理段废液进行脱色处理,脱色效果良好,可以将酱红色的废液脱色至透明的浅黄色,色度去除率高达98.3%,研究表明,废液中的有色物主要是木素和多酚类物质,而脱色剂的吸附、电荷中和以及架桥作用可以将这些物质去除。此外,对于桉木CTMP制浆废液,科技人员还提出采用微电解法来进行处理,研究结果表明:微电解法处理桉木CTMP制浆废水具有良好的效果,能有效地降解和去除有机污染物,使废水脱色,在较佳的条件下,CODCr去除率>50%,色度去除率>90%。除此之外,华南理工大学的科研人员以桉木和马尾松混合制浆CTMP废液为处理对象,采用以Ti/PbO2修饰电极和高效粒子电极构成的电催化氧化絮凝复合床新技术处理,研究了复合床不同阴极材料和主要工艺参数对色度和COD去除率的影响,得到了复合床各参数的最佳水平组合。该技术投资少,无需投加药剂,污泥量少,易于工业化,具有较高的环境效益及社会效益。国内的科研人员还研究了新型絮凝剂聚硫氯化铝用于处理双螺旋挤压法制浆废液,采用酸析絮凝、聚合氯化铝与聚丙烯酰胺(PAC-CPAM)絮凝、聚硫氯化铝与聚丙烯酰胺(PACS-CPAM)絮凝处理双螺旋挤压法制浆废液,絮凝效果优于传统的PAC絮凝,也优于酸析絮凝。而且PACS适合在碱性条件下应用,当pH值为9.0、PACS用量1000毫克/升时絮凝效果最好,CODCr去除率可达到58%。
  在化学浆蒸煮废液的处理方面,陕西科技大学的科研人员对白构皮过氧化氢草酸盐法蒸煮废液的综合利用进行了研究,结果表明,用铝盐盐析法可有效提取白构皮过氧化氢草酸盐法蒸煮废液中的果胶,使用该方法不仅可以获得果胶,而且废液的污染负荷大幅度降低。
  对于废纸造纸废水的处理方面,南开大学的科研人员采用高效节能的Fenton和光—Fenton技术对二次纤维制浆废水的处理进行了对比研究,结果表明,Fenton和光—Fenton技术处理该废水非常有效,在最佳实验条件下,经过90分钟的反应,可使二次纤维制浆废水的最大吸光度降低约92%和99%,并可去除87%和95%的CODCr。此外,科研人员还采用超细滑石粉强化混凝处理了废纸造纸废水,结果表明:超细滑石粉(SFT)作为强化混凝的助凝剂与PAC或PFS配合使用处理废纸造纸废水是可行的,用SFT作废纸造纸废水强化混凝处理的助凝剂时,混凝处理的化学品成本比PAM作助凝剂时降低约0.188元/米3即降低约23%。对于废纸造纸废水的处理,华南理工大学的科研人员提出了水解酸化处理的方法,因废纸造纸废水的循环使用会出现COD积累、水质发臭等问题,对产品质量和设备保养极为不利,经过回用的废水COD含量较高,且大部分为可溶性的COD,采用传统的生物处理工艺难以达到有效处理的目的。因此,如何保证后续生化处理的连续稳定运行就成为实际生产中迫切需要解决的问题之一,采用水解酸化预处理是一条有效途径。此外,华南理工大学的科研人员还研究了碱性脂肪酶法处理脱墨废水,结果表明,脂肪酶法脱墨废水的各项指标都远远小于化学法脱墨废水;经过循环使用后,脂肪酶法脱墨废水各项指标的累积情况远远小于化学法脱墨废水;PAC和PAM配合使用进行一级物化处理时,脂肪酶法脱墨废水比化学法脱墨废水更易进行处理。天津科技大学的科研人员研究了聚合硅酸氯化铝铁处理脱墨废水,利用钢厂的工业废料盐酸酸洗废液和氧化铁皮(或铁屑)等为原料制备了无机高分子絮凝剂聚合硅酸氯化铝铁(PAF-SC),并将其用于造纸脱墨废水处理,考察了影响絮凝的多种因素,确定了较佳的废水处理工艺。研究结果表明采用自制PAFSC处理脱墨废水,处理后CODCr、浊度、色度及pH值等指标均符合国家废水排放标准。
  在其他类型造纸废水的处理研发方面,2006年也取得了一些成果,如科技人员采用改良型氧化沟工艺处理箱纸板制浆废水,运行结果表明,此工艺及参数选择合理、运转稳定,出水水质可达到造纸工业水污染物排放的国家标准。采用水解酸化+活性污泥法处理涂布白纸板厂废水也取得了运行稳定,出水达标排放的良好效果。其次科研人员对生物活性磷在造纸废水生物处理中的作用进行了研究,结果发现,生物活性磷在COD、BOD氨氮去除方面比普通无机磷源效果更好。
  在蒸煮黑液处理方面,华南理工大学的科研人员初步研究了黑液的热裂解行为,分析了黑液在不同升温速率下的热解特性,并与碱木素的热解特性进行了对比。结果表明,黑液的热解过程大体上可分为4个阶段,在低温区和高温区各有一个强烈失重峰。在黑液热失重实验中,最好采用较低的升温速率。由于黑液和碱木素的热解特性存在相当大的差别,可推测出黑液中糖、有机酸以及碱金属盐对黑液热解特性有一定影响。华南理工大学的科研人员研究麦草浆黑液除硅工艺,结果表明:用沉淀法和气浮法进行麦草浆黑液除硅均能有效地降低黑液中的硅含量。
  科研人员还研究了减少硫酸盐法制浆中臭气排放的方法,结果表明:蒸煮过程中,无论是针叶木还是阔叶木,挥发性有机硫化物的生成量均随脱木素程度的增加而增加,且存在一个临界转折点(针叶木浆卡伯值约35,阔叶木浆卡伯值约20),当纸浆卡伯值低于这个转折点时,黑液中的挥发性有机硫化物生成量将显著增加,通过控制卡伯值保持在该转折点之前,并采用低硫化度和添加蒽醌的工艺,可有效减少挥发性有机硫化物的生成。相同卡伯值下,阔叶木比针叶木的控制效果显著。
  在制浆造纸废液再利用方面,科研人员进行了碱性和中性亚硫酸盐法蒸煮废液做粘合剂的研究,并得到较好的结果。
  六、废纸脱墨技术的研究
  华南理工大学的科研人员进行了溶剂预处理结合超声波作用对混合办公废纸脱墨的研究,结果表明,在实验条件下,较理想的处理条件为:溶剂抽提时间40分;超声波处理时间10分;超声波处理温度40℃;超声波处理功率300瓦;超声波处理频率40kHz,处理后的浆料,经浮选和洗涤脱墨,白度可达83.6%ISO,残余油墨浓度43.67mg/kg,脱墨浆手抄片的物理强度得以明显提高。浙大的科研人员对自制聚醚脱墨效果进行了研究,研究发现,聚醚HLB值不宜过大,其相对分子质量对脱墨浆白度的影响不大,表面活性是影响脱墨效果的主要因素。
  此外,在脱墨装置的研发方面,科研人员研究设计了涡凹曝气头,结果表明:所设计的圆盘型涡凹曝气头和螺旋桨型涡凹曝气头能够通过自身的高速旋转达到空气自吸的效果,并使引入的空气被碎化成微小气泡,在2000转/分的转速下,螺旋桨型涡凹曝气器引气量较大,气泡粒径小,气泡粒径分布较集中,引气的综合效果优于圆盘型涡凹曝气器。

知识出处

中国造纸年鉴.2007

《中国造纸年鉴.2007》

出版者:中国石化出版社

本年鉴栏目有:综述、产品与市场、发展建设、纤维原料、环境保护、科技与教育、相关行业、地方造纸工业、企业、事件、社团工作附录、单位名录。

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