杭州富阳图书馆 内容
进行废纸回收和废纸制浆的意义
由于当今世界环境日趋恶化，人们的环保意识也日益增强，为了节省能源，减少污染负荷，减少森林砍伐，养息森林，废纸的回收利用已引起广泛的重视，特别是废纸利用后带来的节省投资、降低成本等方面的好处更给废纸的回收利用带来了巨大的推动力。据统计，每吨磨木浆约需用2立方米的木材和1300度电，每吨漂白化学木浆约需耗用5立方米的木材和大量的蒸汽、电和化学药品。另外，用废纸浆造纸可比用原生浆造纸减少70％以上的空气污染，减少30％以上的水污染，减少50％以上的用水量以及减少60％以上的电耗。
我国属于森林严重缺乏的国家，但纸和纸板的产量很大。现在，不论是废纸的回收量还是废纸耗用量逐年均有跳跃式的增长，废纸进口量也有大幅度的增加，这主要是我国新建的一批用废纸为原料的工厂以及一些工厂造纸原料结构从草、林转向大量掺用或全部采用废纸的结果。我国使用废纸为原料的纸厂大致可分为如下几种类型：一种是由于化学草浆、木浆污染严重而被政府环保部门强制关停制浆生产线的，企业为了生存而改用污染程度较轻的废纸的；另一种是企业利用废纸作为廉价的造纸原料，掺用于新闻纸、纸袋纸等纸张中以降低生产成本的；再一种则是一些较大型的新建企业或集团利用废纸来生产白纸板、挂面纸板、瓦楞芯纸等，其规模有达几十万吨的。
尽管我国已非常重视废纸的回收和利用，但废纸的回收率还远远落后于日本、意大利、法国、德国、美国、加拿大等国家。废纸的回收利用在我国是大有发展前途的，对废纸的处理技术值得下大气力研究。
我国废纸的分类
目前，我国对废纸的分类尚无统一标准，这给废纸的收集带来一定困难，不利于提高废纸回收利用的质量。根据我国废纸的来源和特点，可分为以下六类：白色废纸，瓦楞废纸与纸板废纸，书本、杂志废纸，旧新闻纸，纸袋纸废纸与牛皮纸废纸，混合废纸。
（1）白色废纸：这类废纸大部分为印刷厂和纸类制品厂切下的白纸边，白度和洁净度高，疏解后即可用来生产一般书写、印刷纸，也常用于生产1号、2号卫生纸。
禁止物 不许有
废弃物不超过 0.5％
（2）瓦楞废纸与纸板废纸：此类废纸包括双层牛皮纸板，瓦楞芯层、双面层瓦楞纸板，牛皮瓦楞纸板切边，旧瓦楞纸箱，各色废纸盒、纸箱，黄、白、灰色纸板等。此类废纸可用于抄草纸板、茶纸板、箱纸板、瓦楞原纸等。
禁止物不超过 1％
废弃物不超过 5％
（3）书本、杂志废纸：这类废纸主要包括印刷厂或书店未发行的和发行后回收的已经印刷的废刊物、书籍等。这类废纸经疏解、脱墨、漂白后，可用来生产有光纸、书写纸、凸版纸、卫生纸等，也可用来生产高级箱板纸，或在新闻纸中掺用。
禁止物 不许有
废弃物不超过 0.25％
（4）旧新闻纸：此类废纸由成捆的、选择过的、新的、干的（但不是晒得褪色的）报纸组成，必须不含焦油、禁止物，废弃物不超过0.25％。此类废纸主要用作再抄新闻纸用，或经脱墨后用于抄造普通生活用纸和一般印刷用纸。
（5）纸袋纸废纸与牛皮纸废纸：这类废纸是指包装水泥后回收的破碎水泥袋纸、废牛皮纸、建材部门包装白灰用的白灰袋等。这些类废纸经拆线挑选，不含杂物，可回抄代用纸袋纸（即仿纸袋纸）、再生条纹包装纸，也可掺入木浆作箱纸板挂面。
（6）混合废纸：这类废纸是一种低级的废纸，包括生活及工业中的各种混杂废纸，还包括部分“垃圾废纸”（从垃圾堆拣来的废纸），一般污染程度较大，品种较杂，可用来生产普通的低级纸板芯层、低级包装纸、沥青纸等。
禁止物不超过 2％
废弃物不超过 1％
废纸制浆的生产过程
除印刷厂的白纸边外，各类废纸中都可能夹杂有书钉、回形针、金属薄片、铁丝、砂石等，此外，尚含有塑料、金属薄膜的复合层、表面涂布的树脂、热熔胶、各种油墨、湿强剂、沥青、蜡等。这些杂质，要求采用不同的方法尽可能除掉。现在对性质复杂的废纸，各国都进行了大量的研究，但归结起来，废纸制浆的生产过程可以分成废纸的拣选、碎解、去杂质、去热熔物、脱墨、漂白等几个部分，也可以根据废纸品种和生产纸种的不同，选择不脱墨和不漂白，直接用来抄制纸和纸板。
在选择废纸的加工方法、设备和生产流程时，应注意以下几点：
（1）制浆过程力求简化，以降低水、电、汽和化学药品的消耗，提高成浆得率。尽量扩大废纸浆掺用的配比和生产的纸种，从而节省能源。
（2）提高碎解设备的效率，尽可能保持废纸中原有纤维的长度和打浆度，保证成纸物理性能。碎解设备应尽可能分离出纤维而减轻对杂物的碎裂。
（3）提高筛选设备的效率，尽可能除去废纸中的各类轻重杂物。废纸中的轻、重杂物应尽量在打碎前多除去一些。
（4）选用高效率的脱墨剂，并采用高效率的混合设备、反应设备、浮选和洗涤设备，使废纸尽量恢复纤维的本色。
（5）设备要投资省，操作维修方便。
碎解废纸的主要设备种类
碎解废纸的设备，按其对废纸纤维分散程度的不同，可分为碎解和疏解两大类。
（1）碎解设备：
①水力碎浆机：水力碎浆机是目前国内外常用的废纸碎解设备，从结构形式上可分为立式和卧式，从操作方法上可分为连续式和间歇式，从碎浆浓度上可分为低浓、中浓和高浓。
②圆筒式碎浆机：圆筒式连续碎浆机是近年来出现的高浓连续碎浆设备，目前有两种类型：一种是类似滚筒式连续剥皮机结构的圆筒式碎浆机，可以在15％～20％浓度下连续碎解废纸；另一种，圆筒碎浆机是倾斜安装的（见图9-1）倾斜角为15°它包括一个旋转圆筒罐壳及一个反向旋转的锥形破碎转子，转，子的旋转速度，比圆筒罐快些。它可以在30％的浓度下碎解废纸。
图9-1高浓水力碎浆机1—投料2—疏解的浆料
两个破碎区，装在转子上的齿，形状及大小均不相同，以保证对投入的废纸进行撕裂、剥离及破碎，分类盘也装有破碎齿，并与转子底部合成一体，纸料汇于圆筒与带齿的转子之间被连续破碎。
根据不同要求，可以在运转中变更分配盘与圆筒底部间隙来调节纸料的碎解程度。
（2）疏解设备：
①纤维分离机：它是近年来国内发展较快的一种水力碎解设备。它一般安装在水力碎浆机后，实现废纸的“二级碎解”。其工作原理是：利用废纸浆和杂质之间的相对密度差异，去除浆料中的轻、重杂质；同时，利用设备中筛缝的大小和水力作用使纤维疏解。
纤维分离机的结构如图9-2所示。
图9-2疏解分离机结构示意图1—浆料进口2—良浆出口3—重杂质排出口4—轻杂质排出口（混有浆料）5—筛板6—转子
纤维分离机主要由机壳、进出浆管、筛板、旋转叶片和疏解刀组成。
纤维分离机壳一般由钢板卷焊成圆锥形，进浆口设在其上部的切线方向，其底部设有重杂质出口。在机壳前面有一圆锥形前盖，由铰链与机壳相连，便于在检修时开启。前盖中央设有轻杂质出口。机壳内后部设有筛板，浆料通过筛板上的小筛孔后，由良浆出口输出。旋转叶片紧靠筛板，叶片周围有固定疏解刀。叶片的外径与疏解刀之间保持一较小的（1～3毫米）间隙，叶片固定在转轴上，转轴由滚动轴承支承，经皮带轮传动再由电动机托动。
浆料从切线入口进入圆锥形的机壳后，由于叶片旋转作用，使浆料在机壳内做旋转运动，同时，又由于叶片旋转的泵送原理，浆料可沿轴向作循环运动。重杂质在离心力的作用下，因其密度较大而逐渐趋向圆周，又由于机壳呈圆锥形，所以，重杂质在运动中可自动向锥形大端集中，最后甩入重杂质出口而分离出去。而相对密度较轻的杂质，则在离心力作用下，逐渐趋向于机壳中心，沿轴向分离出去。轻杂质最好采用连续排渣，但也可采取间歇排渣方式，每隔10～40秒开放2～5秒。良浆在纤维分离机内，在旋转叶片的强烈冲击下，或在叶片与疏解刀的撕碎、碎解作用下，可进一步提高碎解效果，补充在水力碎解机中碎解的不足，使疏解度达到90％以上，经过筛孔筛选后，从良浆出口排出。
纤维分离机的特点是：具有对浆料第二次碎解、轻杂质的分离、重杂质的清除等三种基本功能；可节省设备投资费用，纤维分离机生产效率高，安装在水力碎浆机后，起“二级碎浆”的作用，因此，可以把水力碎浆机的筛孔眼放大到直径12～24毫米，提高水力碎浆机生产能力，可降低碎解能耗10％～20％；减少了塑料薄片等杂物堵塞水力碎浆机筛孔的故障和轻、重杂物碎解的程度，提高了纸浆质量；具有自动清扫筛孔的作用，由于筛板与叶片靠得较近，加上高速旋转的叶片与固定疏解刀间形成的液体运动，在筛板附近产生强烈的浆流，起到自动清扫筛孔的作用，使良浆质量得到保证，经纤维分离机筛选后，可除去90％以上的杂质。
②高频疏解机：高频疏解机又可分为齿盘式、阶梯式、锥形和孔板式等几种类型。这类设备均安装在纤维分离机或筛浆机后面，要求废纸浆经过净化，除去粗大的重杂质后才进行“碎浆”，否则，齿盘容易损坏。
③圆盘磨浆机：它同样可以作为水力碎浆机的“二级碎浆”设备，且适用性较强，能耗和投资较省，一般安装在水力碎浆机后面，有浆泵和疏解双重作用，适合小型纸厂使用，国内目前常采用的设备有Φ330和Φ370两种单盘磨浆机（或称单盘疏解机）。
废纸碎解后的除渣、筛选设备
废纸经水力碎浆机碎解，疏解机分散纤维之后，在废纸浆内含较多的杂质，其中有小而重的杂质，如砂粒、玻璃屑、铁屑、钢针等；还有粗大而轻的杂质，如木片、塑料膜片、树脂、橡胶块、纤维束等。去除这些杂物的过程称之为净化。净化过程包括除渣、筛选两个工序，分别由除渣器、筛浆机完成。
（1）除渣器：除渣是利用浆中杂质与纸浆相对密度不同的原理将废纸浆中的砂粒、金属、泡沫、塑料、树脂、石蜡等轻重杂质除去。净化纸浆的除渣器在结构上与净化其他纸浆所用的除渣器无多大区别，常用的除渣器有：
①高浓除渣器：一般可处理浓度为3％～6％的浆料，主要用于除去相对密度较大的杂质，如石块、金属物等，以保证疏解机和筛选设备正常运行，避免意外损坏和过度磨损。
②低浓除渣器：如606除渣器等，除渣的浆料浓度为0.5％～0.8％，主要除去浆料中相对密度较大的细小杂质，如砂粒、铁屑等，也可以除去草节、谷壳、纤维束等。
③轻质逆向除渣器：主要用于除去比纤维轻的杂质，如聚乙烯碎片、蜡、油脂等。
（2）筛浆机：国内筛除废纸浆中杂质的设备主要采用振框式平筛、旋翼筛和CX筛。
①振框式平筛：用于筛除粗大的杂质，如浆渣、塑料及较大的砂、石、金属物等。为了防止筛渣带走纤维，在筛渣出口处装有喷水管。一般进口浆料浓度在1％～1.5％，出口浆料浓度为0.8％左右，筛孔直径大小在3～5毫米之间，振次为1440次/分。缝形筛缝宽度在0.5～1.0毫米之间；振次为720次/分，振幅10～12毫米，生产能力12～15吨/天。振框式平筛多用于粗浆筛选和尾渣筛选。
②旋翼筛：这是国内常用的一种筛选设备。筛板有圆孔和长缝形两种，圆孔型筛鼓的孔径为1.6～2.8毫米，筛选文化用纸和白纸板面浆可选用较小孔径，而筛选长纤维浆或纸板底浆应选用较大筛孔。圆孔型筛鼓的单位面积生产能力大，适用于2％的浆料浓度，可筛除各种长条形、扁薄型大面积杂质，而对于小方块状杂质却不能除去；对于长缝形筛鼓，虽然生产能力较低，动力消耗较高，比圆孔筛容易堵塞，但能除去圆孔筛不能除去的小方块杂质，而且也能除去长条形、大面积扁薄形杂质。长缝型筛缝宽0.25～0.56毫米，筛浆浓度为1％～3％。
③CX筛：它是国内使用较多的一种粗浆筛选设备。它装在纤维分离机之后，筛孔有圆形和缝形两种。圆孔直径为1.2～3.4毫米，缝形宽度为
0.5～1.0毫米。进浆浓度为0.8％～3.0％，出浆浓度在0.6％1.5％之间。国产ZSL系列离心筛的生产能力有10～15吨/天、20～30吨/天、40～60吨/天、100～150吨/天等四种。
废纸中的热熔物的危害及处理
由于回收废纸大多是使用过的加工纸和纸制品，这些纸制品的表面有的涂有沥青、石蜡等不溶于水的物质；有些加工纸还使用了热熔性胶黏剂，如热熔性涂布纸、热敏性涂布纸、胶乳黏胶涂布纸等；另外，废瓦楞纸箱中也常常含有大量的热熔胶（用作胶黏剂）。这些物质留在纸浆中，就会粘到铜网、毛毯、造纸烘缸、压光机辊筒等部件上，造成断纸，使生产不正常；并在纸面造成许多斑点，影响外观质量。因此，在废纸制浆中必须除去这些杂质。
除去沥青、石蜡及热熔胶类等杂质的方法可分为两大类。
（1）冷法处理：也就是用筛选、净化的方法处理。把经过碎解的浆料，通过孔形筛和缝形筛多次筛选，除去比纤维尺寸大的热熔胶颗粒；然后再通过逆向除渣器，除去比纤维轻的热熔细颗粒和轻杂质。
由于该法不加热，可以避免由于加热使热熔胶熔化分散于浆中而不易除去的缺点。这种方法比较适合我国规模较小的中、小型企业。
（2）热法处理：经过初步净化的废纸浆，送入夹网浓缩机（或斜螺旋浓缩机和螺旋压榨机组合）浓缩至25％～35％的浆料干度。借螺旋输送机将浆料送入加热螺旋，用饱和蒸汽加热到90℃（低温）或者110～120℃（高温）的温度，使浆料中挥发性物质被蒸发，借喂料螺旋将浆料送入热疏解机，利用高浓度纤维之间的强烈摩擦作用，使粘在废纸上的热熔物在机械作用下与纤维分开，并分散成微小颗粒，均匀地分散在纤维中间，不对造纸生产造成危害。
国内也有的工厂，为了解决进口废纸中热熔胶等杂质带来的危害，利用现有蒸球设备，将废纸装入球内，加水（或加少量碱）蒸煮，在0.4～0.6兆帕压力下喷放，把沥青、热熔胶等喷散成细小颗粒，在生产上取得了良好的效果。这种处理方法很适合国内现有中、小型纸厂。
在废纸制浆中，究竟采用哪种处理方法除去热熔胶之类的杂质，应根据原料种类、纸种质量要求和生产规模而定。
废纸脱墨过程
印刷油墨均由干性油、动物胶或树脂与分散在其中的炭黑或其他颜料粒子所组成。在印刷过程中，印刷油墨黏附在纤维的表面，有些高质量的油墨还在纤维表面形成一层清漆膜。脱墨作用和印刷作用恰恰相反，就是根据油墨的特性，采用合理的方法来破坏这些油墨粒子对纤维的黏附力。所以说，脱墨就是通过化学药品、机械外力和加热等作用，将印刷油墨粒子与纤维分离，并从浆料中分离出去的一项工艺过程。它包括：
（1）疏解分离纤维。这个过程主要是使废纸在机械作用和适当温度的情况下，疏解成纤维，使成片油墨粒子分散开来，为保证均匀脱墨创造条件。一般分离纤维可在水力碎浆机中进行，主要为间歇式高浓水力碎浆机，碎浆浓度12％～15％，碎浆时间为20～30分钟，碎浆温度为55～70℃，pH值为9～11。
（2）油墨从纤维上脱离。
（3）油墨粒子从浆料中除去。除去从纤维上分离出来的油墨粒子，有洗涤和浮选两种方法。洗涤法一般将油墨粒子预先在碎浆机中进行疏解，然后再送到专门的除渣、筛选、洗涤设备中进一步除去。为使颜料粒子润湿和油脂乳化，在洗涤前还应加入清净剂，从而获得质量较高的浆料。浮选法一般在浮选机内进行，并辅之以洗涤、筛选设备等。
由此可见，脱墨过程包括化学的、机械的或物理的方法。单纯的机械法或化学方法是不可能达到良好脱墨效果的。
废纸脱墨剂配方应具备的性能
脱墨剂一般均由多种化学品组成。在脱墨过程中所起化学和物理作用各不相同，有些药剂也同时起着几种作用。因而，整个脱墨过程实际上是在多种脱墨组分的作用下，互相补充、互相完善下进行的。如皂化油墨粒子需要皂化剂；而分散剂的作用是分散和游离粒子；为了不使油墨重新聚集并覆盖在纤维表面，就要加入吸附剂吸附油墨粒子；还有使废纸脱色的漂白剂；为润湿颜料粒子，使之乳化便于分离溶出，还应有清净剂等。因此，脱墨剂的配方应是使废纸上的油墨产生皂化、润湿、渗透、乳化、分散等多种作用的综合体。
作用于废纸的脱墨剂，应满足以下要求：
（1）有助于废纸的疏解和脱墨，不产生脱墨后的再吸附现象，使被分离的墨粒容易除去。
（2）降低纸料中含碳量，提高白度，浮选法去污时，碳粒能顺利地随气泡排走。
（3）不影响制成纸浆的得率和纸机生产。
（4）废水易于治理。
常用脱墨剂的组成及作用
脱墨剂的种类很多，但作用不同。常用的脱墨剂有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、Na2O2或H2O2等。近年来，不断出现的新的脱墨剂多属脂肪酸盐，其中广泛使用的有表面活性物质，如脂肪酸及其缩合物、合成石蜡中的磺化酸、石油磺酸、烷基磺酸钠、磺化脂肪乙醇等。如按它们的作用，可分为以下几类：
（1）皂化剂：皂化剂有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等，它们的作用是使油墨中的油脂皂化，通过皂化使油墨中的颜料粒子游离出来。同时，它可以使纸张中的松香皂化，便于纤维分散。Na2CO3由于碱性较弱，对纤维的破坏作用较小，即脱墨后的纸浆得率高于NaOH，故使用比较普遍。由于碱性不同，NaOH的用量，一般在1％～4％（对绝干浆），Na2CO3的用量则在3％～8％。
硅酸钠（水玻璃）也是一种皂化剂，它主要用于含机械浆的废纸脱墨，因机械浆含有大量木素，用NaOH或Na2CO3进行皂化处理，常使纤维变黄。而硅酸钠又是具有较高表面活性的物质，它具有润湿和分散作用，既皂化油类物质，又可以分散颜料，保护纸浆不再吸附油墨污点。它可以在较低pH值下进行脱墨，用于处理机械木浆含量多的废纸，可以有效地防止浆料返黄。硅酸钠与过氧化物（如H2O2）同时使用，脱墨效果更好，它有助于H2O2的稳定，使H2O2的效能充分发挥。
（2）湿润剂：湿润剂有肥皂、油酸钠皂、萘皂、脂肪酸及其缩合物、磺化酸、石油磺酸、烷基磺酸钠、磺化脂肪乙醇、吐温等，这些润湿剂与Na2CO3、Na2SiO3等配合使用，能润湿颜料粒子，使油脂乳化并溶出，同时能深深浸透到纤维内部，而无破坏纤维的作用，白度也能有所提高。其中常用的肥皂价格便宜，效果较好。但如果纸中含有松香，与碱作用生成松香酸皂，则可不必另加入肥皂。硅酸钠也具有润湿剂的作用。
（3）分散剂：分散剂一般有硅酸钠、油酸钠、动物胶或干酪素等。分散剂的作用是使溶液变成胶体溶液，避免颜料粒子互相聚集和被钙或镁皂化生成的凝乳所吸附。
（4）吸附剂：常用的吸附剂有高岭土、黏土、皂土、硅藻土和瓷土等。这些物质由于它们具有较大的表面积，可将颜料粒子和分散乳化的油脂吸附在其表面上，而不被纤维吸附，以便于用洗涤的方法除去。
（5）漂白剂：用于脱墨废纸浆的漂白剂主要是Na2O2或H2O2。它们既有漂白作用也有皂化作用。但它们主要用于含有机械浆的废纸，如新闻纸等；以稳定废纸浆的白度，使浆料在脱墨过程中不致变黄。同时，它们还能促进纤维分散、油墨皂化及改变其他成分如胶料、淀粉和油墨媒介物等的性质。
（6）表面活性剂：聚磷酸盐、聚氧乙烯烷基酚醚（TX—10）和乙氧基直链醇等非离子型表面活性剂，在水中溶解时，不发生电离作用，对酸、碱及盐均稳定。有较高的发泡性，对油墨有很好的洗涤、渗透、乳化和分散作用。
烷基苯磺酸钠（ABS）等阴离子型表面活性剂，在脱墨中的发泡性好，有洗涤、乳化和渗透的能力，但泡沫对油墨的吸着力不甚强烈，在脱墨中往往与非离子型表面活性剂并用。
三聚磷酸钠（Na5P3O10）和焦磷酸钠（Na4P2O7），在低浓度下合钙离子、镁离子和铁离子等，形成的络合物是非常有效的。这些磷酸盐还是相当好的缓冲剂和油墨分散剂。
从以上各种脱墨剂看，它们在脱墨过程中各有其主要作用，但有的则兼有多种作用，如硅酸钠，既可作皂化剂，也可起湿润剂、分散剂等作用。因此，在制定脱墨剂配方时，要根据其作用综合考虑，做到既经济又可靠。
废纸脱墨的方法
经脱墨后分散在废纸浆中的油墨粒子必须尽快去除。常用的方法有浮选法和洗涤法两种。
（1）浮选法：浮选法的原理是用表面活性剂絮凝油墨粒子，由放气管产生的气泡吸附油墨粒子后上浮分离油墨。图9-5所示为浮选法的工作图。该系统包括一只或一组浮选槽，里面注入废纸纤维悬浮液。微小气泡和化学药品混入废纸纤维溶液中（化学品的加入有助于油墨和纤维分离），分离后的油墨吸附在气泡上，升到槽的上部形成泡沫，然后通过撇沫器或真空撇除附有油墨的泡沫。浮选法是比较有效的脱墨方法，特别适用于油墨粒子为10～150微米的范围（也是大多数油墨粒子聚集的范围），小于10微米时采用浮选法不大有效。
图9-5浮选法脱墨工作简图
1空气 2—含油墨悬浮液入口 3—充气室 4—混合室 5—入口喷嘴
6流动方向 7—分离室 8—脱墨后的悬浮液 9—堰板 10—挡板
11—通风 12—泡沫 13—真空抽吸泡沫 14—油墨出口
（2）洗涤法：洗涤法的原理是在分散附着油墨的纤维后，再添加表面活性剂，使油墨粒子分离出来用水洗涤。
洗涤法所用设备为各类浓缩洗涤机，其特点是利用浓缩和反复冲洗、过滤浆料，使其中的油墨粒子除去，滤去的废水，经澄清处理后可循环使用。通常1～10微米的油墨粒子易用洗涤法去除；随着粒子尺寸变大，粒子往往会嵌在纤维网体中，使脱除困难；当粒子大小降到小于1微米时，便吸附于纤维表面，洗涤效率开始下降。
洗涤法脱除油墨粒子的原理和特点
浆料经净化和筛选后，须进行洗涤以除去分散开的油墨、填料及化学药品。常用的洗涤设备有：圆网浓缩机、斜网洗浆机、侧压浓缩机、真空洗浆机、双网洗浆机、倾斜螺旋洗浆机、盘式洗浆机以及漂洗机等。
洗涤法脱墨就是将废纸浆稀释，并通过浓缩机的滤网脱水，使分散在浆液中的油墨粒子通过滤网，随白水一并排出。废纸浆通过多次反复稀释、浓缩，以除去浆料中的油墨粒子。
典型的洗涤设备洗涤一次可除去85％的油墨，从理论上讲，经过反复洗涤，可除去99％的油墨。在实际生产中，油墨粒子在1～10微米之间，洗涤效果最好，如果油墨粒子大于10微米，在洗涤时易被纤维层阻留在纸浆层中，而尺寸小于1微米的油墨粒子，又易被纤维吸附到表面上，降低洗涤效果。
洗涤法脱墨较干净，所得纸浆白度较高，灰分含量较低，脱墨操作方便，工艺稳定，电耗和设备投资均低于浮选法。且脱墨流程简单，一般在原有制浆流程上稍加改进即可生产，投资省，上马快，适合国内大多数小型纸厂采用。
洗涤法脱墨的缺点是用水量大，纤维流失率高，一般纸浆得率在75％左右。国内小型纸厂常用的洗涤法脱墨流程如下：
洗涤废纸脱墨浆应注意控制的条件
洗涤是废纸脱墨过程中的一个重要步骤，为了保证脱墨浆的质量，必须注意控制以下条件：
（1）脱墨后浆料的洗涤：脱墨后的浆料必须迅速、及时洗涤（或浮选），以免由于油墨中颜料的返染作用，造成纤维返色，影响纸浆的白度。最易返色的是红色，故画报纸浆常因返色而使成纸带上浅红色。脱墨后的浆料，经加水稀释，水温在30～40℃，最好用热水洗涤，这可以降低浆料的黏度，易于洗除油墨粒子。
（2）洗涤时浆料浓度：脱墨洗涤浆料的稀释度越大（即浆料浓度越低），则细小纤维流失大，水耗增加，设备能力降低，但脱墨效果增加不明显。一般洗涤浆料浓度在1.0％～1.5％之间。
（3）洗涤段数：试验证明，如设三段洗涤，第一段的洗涤效果（浆的亮度）大约是第三段洗涤效果的10倍，即每一洗涤阶段的效果都比下一洗涤阶段约大3倍，但第三阶段的“洗涤前”和“洗涤后”试样所增加的亮度很小。所以一般认为，用洗涤法除墨，只用2～3段洗涤就可以保证浆的质量。而第一段洗涤浆料浓度要高于后段，一般一段洗涤浓度控制在3％左右，后面浓度控制在1％左右，对洗涤效果、减少用水量和回收药品均有利。
（4）浓缩后的浓度及水的循环使用：一般说，来浓缩后的浓度不应太大，特别是第一段洗涤，由于温度高，刚皂化的油墨质软，如果脱水过多或用脱水机压力过大，会使油墨重新被压擦到纤维上使浆的颜色变暗或墨点增多。故一般浓缩后的浓度不能超过20％，稍低些有利。
洗涤水的循环使用，对节约用水、减少污染和回收药品均有重要意义。故第一段洗涤的废水，应经沉淀池沉淀后，再用来溶解脱墨剂或脱墨后的浆料稀释；二段洗涤废水返回用于一段洗涤，三段废水用于二段洗涤等。有的国家现在已将废水全封闭循环使用。
（5）洗涤水的质量：试验证明，用硫酸或烧碱调节洗涤水的pH值至5或8，发现当pH值为5时洗涤效果最好，所得浆料的白度最高。但如果用矾土调节pH值至5时，用其洗涤浆料比用未经调节的（pH值为8）水洗涤浆料，所得浆料的白度下降17％左右；这说明，洗涤水的质量（或水中溶解物性质），对洗涤效果有明显影响。因此，不能用含有矾土溶液的造纸机白水洗涤。同时，用含钙、镁离子少的软水洗浆所得浆料白度比用硬水洗浆效果好。
浮选法脱墨的作用原理及特点
浮选法脱墨是利用矿山浮选法选矿的原理，根据纤维、填料及油墨等组成的可湿性不同，用浮选机使10～150微米的油墨粒子吸附在空气泡上，浮到浆面上除去，纤维和填料仍留在浆液中。
浮选系统是由几个浮选槽合并在一起组成，每个浮选槽装有空气泡发生装置。经过初步筛选和净化的废纸浆，稀释至0.8％～1.2％浓度送入浮选槽的混合室，与空气、脱墨剂充分混合后进入浮选槽，在浆料内形成极其细小的气泡，在发泡剂和聚集剂等化学药品的作用下，油墨及颜料小颗粒聚集在泡沫上浮于浆料表面，然后除去油墨、泡沫，达到脱墨的目的。除去的油墨泡沫经离心机浓缩后作燃料使用。为了达到良好的浮选效果，浮选机中浆料的pH值要维持在9.0～9.6。浮选法除去15～150微米油墨粒子时，浮选效率最高可达97％；而对于150～1000微米的油墨粒子，用重质除渣器最有效（可除去80％～90％的墨点）；大于1000微米的油墨粒子，应采用筛选法除去。
浮选法除去油墨粒子的优点是纤维流失少、得率高，可达85％～95％，化学药品和用水量较少，废水易于治理。缺点是纸浆白度较洗涤法低，一般比原纸白度下降11％～15％，灰分含量高，工艺条件要求较严格，动力消耗较多。由于浮选法的上述优点，已在国内获得了广泛的应用和发展，也是今后废纸脱墨发展的方向。
国内小型浮选法废纸脱墨流程如下：
以上流程中包括了圆网浓缩机二次洗涤，也可以说，它是一种浮选和洗涤相结合的废纸脱墨工艺流程。
除了前面所述影响洗涤法除去油墨粒子的因素外，在浮选法脱墨时，还应注意以下几点：
（1）要根据废纸原料质量，选用适合的脱墨剂，并且脱墨剂、化学药品的用量要适当。对于难脱墨的废纸，化学药品的用量要多一些。如一般废报纸脱墨，NaOH用量为2％，Na2SiO3为4％、H2O2为1.5％，脱墨剂为0.2％比较适宜。而处理不含磨木浆的书写、印刷废纸，可不必加H2O2。
（2）浮选脱除油墨粒子的大小以在10～150微米之间效果最好，因此，浮选前应对废纸进行适度的疏解。
（3）根据各种浮选机的特性，控制好浮选工艺条件：进浆浓度0.8％～1.5％，浮选温度40～45℃，pH值9～10。
（4）浮选时，浆量与空气之比一般在50％～60％，并要求浆料与空气均匀混合，对于涂布废纸，需要较多的气泡。
（5）水质的要求：水的硬度会影响水的表面张力，以及泡沫的形成和稳定，同时，还影响不溶性脂肪的生成，因此水质过硬和过软都不利于脱墨，一般应将水的硬度控制在150×10﹣6左右。
由于当今世界环境日趋恶化，人们的环保意识也日益增强，为了节省能源，减少污染负荷，减少森林砍伐，养息森林，废纸的回收利用已引起广泛的重视，特别是废纸利用后带来的节省投资、降低成本等方面的好处更给废纸的回收利用带来了巨大的推动力。据统计，每吨磨木浆约需用2立方米的木材和1300度电，每吨漂白化学木浆约需耗用5立方米的木材和大量的蒸汽、电和化学药品。另外，用废纸浆造纸可比用原生浆造纸减少70％以上的空气污染，减少30％以上的水污染，减少50％以上的用水量以及减少60％以上的电耗。
我国属于森林严重缺乏的国家，但纸和纸板的产量很大。现在，不论是废纸的回收量还是废纸耗用量逐年均有跳跃式的增长，废纸进口量也有大幅度的增加，这主要是我国新建的一批用废纸为原料的工厂以及一些工厂造纸原料结构从草、林转向大量掺用或全部采用废纸的结果。我国使用废纸为原料的纸厂大致可分为如下几种类型：一种是由于化学草浆、木浆污染严重而被政府环保部门强制关停制浆生产线的，企业为了生存而改用污染程度较轻的废纸的；另一种是企业利用废纸作为廉价的造纸原料，掺用于新闻纸、纸袋纸等纸张中以降低生产成本的；再一种则是一些较大型的新建企业或集团利用废纸来生产白纸板、挂面纸板、瓦楞芯纸等，其规模有达几十万吨的。
尽管我国已非常重视废纸的回收和利用，但废纸的回收率还远远落后于日本、意大利、法国、德国、美国、加拿大等国家。废纸的回收利用在我国是大有发展前途的，对废纸的处理技术值得下大气力研究。
我国废纸的分类
目前，我国对废纸的分类尚无统一标准，这给废纸的收集带来一定困难，不利于提高废纸回收利用的质量。根据我国废纸的来源和特点，可分为以下六类：白色废纸，瓦楞废纸与纸板废纸，书本、杂志废纸，旧新闻纸，纸袋纸废纸与牛皮纸废纸，混合废纸。
（1）白色废纸：这类废纸大部分为印刷厂和纸类制品厂切下的白纸边，白度和洁净度高，疏解后即可用来生产一般书写、印刷纸，也常用于生产1号、2号卫生纸。
禁止物 不许有
废弃物不超过 0.5％
（2）瓦楞废纸与纸板废纸：此类废纸包括双层牛皮纸板，瓦楞芯层、双面层瓦楞纸板，牛皮瓦楞纸板切边，旧瓦楞纸箱，各色废纸盒、纸箱，黄、白、灰色纸板等。此类废纸可用于抄草纸板、茶纸板、箱纸板、瓦楞原纸等。
禁止物不超过 1％
废弃物不超过 5％
（3）书本、杂志废纸：这类废纸主要包括印刷厂或书店未发行的和发行后回收的已经印刷的废刊物、书籍等。这类废纸经疏解、脱墨、漂白后，可用来生产有光纸、书写纸、凸版纸、卫生纸等，也可用来生产高级箱板纸，或在新闻纸中掺用。
禁止物 不许有
废弃物不超过 0.25％
（4）旧新闻纸：此类废纸由成捆的、选择过的、新的、干的（但不是晒得褪色的）报纸组成，必须不含焦油、禁止物，废弃物不超过0.25％。此类废纸主要用作再抄新闻纸用，或经脱墨后用于抄造普通生活用纸和一般印刷用纸。
（5）纸袋纸废纸与牛皮纸废纸：这类废纸是指包装水泥后回收的破碎水泥袋纸、废牛皮纸、建材部门包装白灰用的白灰袋等。这些类废纸经拆线挑选，不含杂物，可回抄代用纸袋纸（即仿纸袋纸）、再生条纹包装纸，也可掺入木浆作箱纸板挂面。
（6）混合废纸：这类废纸是一种低级的废纸，包括生活及工业中的各种混杂废纸，还包括部分“垃圾废纸”（从垃圾堆拣来的废纸），一般污染程度较大，品种较杂，可用来生产普通的低级纸板芯层、低级包装纸、沥青纸等。
禁止物不超过 2％
废弃物不超过 1％
废纸制浆的生产过程
除印刷厂的白纸边外，各类废纸中都可能夹杂有书钉、回形针、金属薄片、铁丝、砂石等，此外，尚含有塑料、金属薄膜的复合层、表面涂布的树脂、热熔胶、各种油墨、湿强剂、沥青、蜡等。这些杂质，要求采用不同的方法尽可能除掉。现在对性质复杂的废纸，各国都进行了大量的研究，但归结起来，废纸制浆的生产过程可以分成废纸的拣选、碎解、去杂质、去热熔物、脱墨、漂白等几个部分，也可以根据废纸品种和生产纸种的不同，选择不脱墨和不漂白，直接用来抄制纸和纸板。
在选择废纸的加工方法、设备和生产流程时，应注意以下几点：
（1）制浆过程力求简化，以降低水、电、汽和化学药品的消耗，提高成浆得率。尽量扩大废纸浆掺用的配比和生产的纸种，从而节省能源。
（2）提高碎解设备的效率，尽可能保持废纸中原有纤维的长度和打浆度，保证成纸物理性能。碎解设备应尽可能分离出纤维而减轻对杂物的碎裂。
（3）提高筛选设备的效率，尽可能除去废纸中的各类轻重杂物。废纸中的轻、重杂物应尽量在打碎前多除去一些。
（4）选用高效率的脱墨剂，并采用高效率的混合设备、反应设备、浮选和洗涤设备，使废纸尽量恢复纤维的本色。
（5）设备要投资省，操作维修方便。
碎解废纸的主要设备种类
碎解废纸的设备，按其对废纸纤维分散程度的不同，可分为碎解和疏解两大类。
（1）碎解设备：
①水力碎浆机：水力碎浆机是目前国内外常用的废纸碎解设备，从结构形式上可分为立式和卧式，从操作方法上可分为连续式和间歇式，从碎浆浓度上可分为低浓、中浓和高浓。
②圆筒式碎浆机：圆筒式连续碎浆机是近年来出现的高浓连续碎浆设备，目前有两种类型：一种是类似滚筒式连续剥皮机结构的圆筒式碎浆机，可以在15％～20％浓度下连续碎解废纸；另一种，圆筒碎浆机是倾斜安装的（见图9-1）倾斜角为15°它包括一个旋转圆筒罐壳及一个反向旋转的锥形破碎转子，转，子的旋转速度，比圆筒罐快些。它可以在30％的浓度下碎解废纸。
图9-1高浓水力碎浆机1—投料2—疏解的浆料
两个破碎区，装在转子上的齿，形状及大小均不相同，以保证对投入的废纸进行撕裂、剥离及破碎，分类盘也装有破碎齿，并与转子底部合成一体，纸料汇于圆筒与带齿的转子之间被连续破碎。
根据不同要求，可以在运转中变更分配盘与圆筒底部间隙来调节纸料的碎解程度。
（2）疏解设备：
①纤维分离机：它是近年来国内发展较快的一种水力碎解设备。它一般安装在水力碎浆机后，实现废纸的“二级碎解”。其工作原理是：利用废纸浆和杂质之间的相对密度差异，去除浆料中的轻、重杂质；同时，利用设备中筛缝的大小和水力作用使纤维疏解。
纤维分离机的结构如图9-2所示。
图9-2疏解分离机结构示意图1—浆料进口2—良浆出口3—重杂质排出口4—轻杂质排出口（混有浆料）5—筛板6—转子
纤维分离机主要由机壳、进出浆管、筛板、旋转叶片和疏解刀组成。
纤维分离机壳一般由钢板卷焊成圆锥形，进浆口设在其上部的切线方向，其底部设有重杂质出口。在机壳前面有一圆锥形前盖，由铰链与机壳相连，便于在检修时开启。前盖中央设有轻杂质出口。机壳内后部设有筛板，浆料通过筛板上的小筛孔后，由良浆出口输出。旋转叶片紧靠筛板，叶片周围有固定疏解刀。叶片的外径与疏解刀之间保持一较小的（1～3毫米）间隙，叶片固定在转轴上，转轴由滚动轴承支承，经皮带轮传动再由电动机托动。
浆料从切线入口进入圆锥形的机壳后，由于叶片旋转作用，使浆料在机壳内做旋转运动，同时，又由于叶片旋转的泵送原理，浆料可沿轴向作循环运动。重杂质在离心力的作用下，因其密度较大而逐渐趋向圆周，又由于机壳呈圆锥形，所以，重杂质在运动中可自动向锥形大端集中，最后甩入重杂质出口而分离出去。而相对密度较轻的杂质，则在离心力作用下，逐渐趋向于机壳中心，沿轴向分离出去。轻杂质最好采用连续排渣，但也可采取间歇排渣方式，每隔10～40秒开放2～5秒。良浆在纤维分离机内，在旋转叶片的强烈冲击下，或在叶片与疏解刀的撕碎、碎解作用下，可进一步提高碎解效果，补充在水力碎解机中碎解的不足，使疏解度达到90％以上，经过筛孔筛选后，从良浆出口排出。
纤维分离机的特点是：具有对浆料第二次碎解、轻杂质的分离、重杂质的清除等三种基本功能；可节省设备投资费用，纤维分离机生产效率高，安装在水力碎浆机后，起“二级碎浆”的作用，因此，可以把水力碎浆机的筛孔眼放大到直径12～24毫米，提高水力碎浆机生产能力，可降低碎解能耗10％～20％；减少了塑料薄片等杂物堵塞水力碎浆机筛孔的故障和轻、重杂物碎解的程度，提高了纸浆质量；具有自动清扫筛孔的作用，由于筛板与叶片靠得较近，加上高速旋转的叶片与固定疏解刀间形成的液体运动，在筛板附近产生强烈的浆流，起到自动清扫筛孔的作用，使良浆质量得到保证，经纤维分离机筛选后，可除去90％以上的杂质。
②高频疏解机：高频疏解机又可分为齿盘式、阶梯式、锥形和孔板式等几种类型。这类设备均安装在纤维分离机或筛浆机后面，要求废纸浆经过净化，除去粗大的重杂质后才进行“碎浆”，否则，齿盘容易损坏。
③圆盘磨浆机：它同样可以作为水力碎浆机的“二级碎浆”设备，且适用性较强，能耗和投资较省，一般安装在水力碎浆机后面，有浆泵和疏解双重作用，适合小型纸厂使用，国内目前常采用的设备有Φ330和Φ370两种单盘磨浆机（或称单盘疏解机）。
废纸碎解后的除渣、筛选设备
废纸经水力碎浆机碎解，疏解机分散纤维之后，在废纸浆内含较多的杂质，其中有小而重的杂质，如砂粒、玻璃屑、铁屑、钢针等；还有粗大而轻的杂质，如木片、塑料膜片、树脂、橡胶块、纤维束等。去除这些杂物的过程称之为净化。净化过程包括除渣、筛选两个工序，分别由除渣器、筛浆机完成。
（1）除渣器：除渣是利用浆中杂质与纸浆相对密度不同的原理将废纸浆中的砂粒、金属、泡沫、塑料、树脂、石蜡等轻重杂质除去。净化纸浆的除渣器在结构上与净化其他纸浆所用的除渣器无多大区别，常用的除渣器有：
①高浓除渣器：一般可处理浓度为3％～6％的浆料，主要用于除去相对密度较大的杂质，如石块、金属物等，以保证疏解机和筛选设备正常运行，避免意外损坏和过度磨损。
②低浓除渣器：如606除渣器等，除渣的浆料浓度为0.5％～0.8％，主要除去浆料中相对密度较大的细小杂质，如砂粒、铁屑等，也可以除去草节、谷壳、纤维束等。
③轻质逆向除渣器：主要用于除去比纤维轻的杂质，如聚乙烯碎片、蜡、油脂等。
（2）筛浆机：国内筛除废纸浆中杂质的设备主要采用振框式平筛、旋翼筛和CX筛。
①振框式平筛：用于筛除粗大的杂质，如浆渣、塑料及较大的砂、石、金属物等。为了防止筛渣带走纤维，在筛渣出口处装有喷水管。一般进口浆料浓度在1％～1.5％，出口浆料浓度为0.8％左右，筛孔直径大小在3～5毫米之间，振次为1440次/分。缝形筛缝宽度在0.5～1.0毫米之间；振次为720次/分，振幅10～12毫米，生产能力12～15吨/天。振框式平筛多用于粗浆筛选和尾渣筛选。
②旋翼筛：这是国内常用的一种筛选设备。筛板有圆孔和长缝形两种，圆孔型筛鼓的孔径为1.6～2.8毫米，筛选文化用纸和白纸板面浆可选用较小孔径，而筛选长纤维浆或纸板底浆应选用较大筛孔。圆孔型筛鼓的单位面积生产能力大，适用于2％的浆料浓度，可筛除各种长条形、扁薄型大面积杂质，而对于小方块状杂质却不能除去；对于长缝形筛鼓，虽然生产能力较低，动力消耗较高，比圆孔筛容易堵塞，但能除去圆孔筛不能除去的小方块杂质，而且也能除去长条形、大面积扁薄形杂质。长缝型筛缝宽0.25～0.56毫米，筛浆浓度为1％～3％。
③CX筛：它是国内使用较多的一种粗浆筛选设备。它装在纤维分离机之后，筛孔有圆形和缝形两种。圆孔直径为1.2～3.4毫米，缝形宽度为
0.5～1.0毫米。进浆浓度为0.8％～3.0％，出浆浓度在0.6％1.5％之间。国产ZSL系列离心筛的生产能力有10～15吨/天、20～30吨/天、40～60吨/天、100～150吨/天等四种。
废纸中的热熔物的危害及处理
由于回收废纸大多是使用过的加工纸和纸制品，这些纸制品的表面有的涂有沥青、石蜡等不溶于水的物质；有些加工纸还使用了热熔性胶黏剂，如热熔性涂布纸、热敏性涂布纸、胶乳黏胶涂布纸等；另外，废瓦楞纸箱中也常常含有大量的热熔胶（用作胶黏剂）。这些物质留在纸浆中，就会粘到铜网、毛毯、造纸烘缸、压光机辊筒等部件上，造成断纸，使生产不正常；并在纸面造成许多斑点，影响外观质量。因此，在废纸制浆中必须除去这些杂质。
除去沥青、石蜡及热熔胶类等杂质的方法可分为两大类。
（1）冷法处理：也就是用筛选、净化的方法处理。把经过碎解的浆料，通过孔形筛和缝形筛多次筛选，除去比纤维尺寸大的热熔胶颗粒；然后再通过逆向除渣器，除去比纤维轻的热熔细颗粒和轻杂质。
由于该法不加热，可以避免由于加热使热熔胶熔化分散于浆中而不易除去的缺点。这种方法比较适合我国规模较小的中、小型企业。
（2）热法处理：经过初步净化的废纸浆，送入夹网浓缩机（或斜螺旋浓缩机和螺旋压榨机组合）浓缩至25％～35％的浆料干度。借螺旋输送机将浆料送入加热螺旋，用饱和蒸汽加热到90℃（低温）或者110～120℃（高温）的温度，使浆料中挥发性物质被蒸发，借喂料螺旋将浆料送入热疏解机，利用高浓度纤维之间的强烈摩擦作用，使粘在废纸上的热熔物在机械作用下与纤维分开，并分散成微小颗粒，均匀地分散在纤维中间，不对造纸生产造成危害。
国内也有的工厂，为了解决进口废纸中热熔胶等杂质带来的危害，利用现有蒸球设备，将废纸装入球内，加水（或加少量碱）蒸煮，在0.4～0.6兆帕压力下喷放，把沥青、热熔胶等喷散成细小颗粒，在生产上取得了良好的效果。这种处理方法很适合国内现有中、小型纸厂。
在废纸制浆中，究竟采用哪种处理方法除去热熔胶之类的杂质，应根据原料种类、纸种质量要求和生产规模而定。
废纸脱墨过程
印刷油墨均由干性油、动物胶或树脂与分散在其中的炭黑或其他颜料粒子所组成。在印刷过程中，印刷油墨黏附在纤维的表面，有些高质量的油墨还在纤维表面形成一层清漆膜。脱墨作用和印刷作用恰恰相反，就是根据油墨的特性，采用合理的方法来破坏这些油墨粒子对纤维的黏附力。所以说，脱墨就是通过化学药品、机械外力和加热等作用，将印刷油墨粒子与纤维分离，并从浆料中分离出去的一项工艺过程。它包括：
（1）疏解分离纤维。这个过程主要是使废纸在机械作用和适当温度的情况下，疏解成纤维，使成片油墨粒子分散开来，为保证均匀脱墨创造条件。一般分离纤维可在水力碎浆机中进行，主要为间歇式高浓水力碎浆机，碎浆浓度12％～15％，碎浆时间为20～30分钟，碎浆温度为55～70℃，pH值为9～11。
（2）油墨从纤维上脱离。
（3）油墨粒子从浆料中除去。除去从纤维上分离出来的油墨粒子，有洗涤和浮选两种方法。洗涤法一般将油墨粒子预先在碎浆机中进行疏解，然后再送到专门的除渣、筛选、洗涤设备中进一步除去。为使颜料粒子润湿和油脂乳化，在洗涤前还应加入清净剂，从而获得质量较高的浆料。浮选法一般在浮选机内进行，并辅之以洗涤、筛选设备等。
由此可见，脱墨过程包括化学的、机械的或物理的方法。单纯的机械法或化学方法是不可能达到良好脱墨效果的。
废纸脱墨剂配方应具备的性能
脱墨剂一般均由多种化学品组成。在脱墨过程中所起化学和物理作用各不相同，有些药剂也同时起着几种作用。因而，整个脱墨过程实际上是在多种脱墨组分的作用下，互相补充、互相完善下进行的。如皂化油墨粒子需要皂化剂；而分散剂的作用是分散和游离粒子；为了不使油墨重新聚集并覆盖在纤维表面，就要加入吸附剂吸附油墨粒子；还有使废纸脱色的漂白剂；为润湿颜料粒子，使之乳化便于分离溶出，还应有清净剂等。因此，脱墨剂的配方应是使废纸上的油墨产生皂化、润湿、渗透、乳化、分散等多种作用的综合体。
作用于废纸的脱墨剂，应满足以下要求：
（1）有助于废纸的疏解和脱墨，不产生脱墨后的再吸附现象，使被分离的墨粒容易除去。
（2）降低纸料中含碳量，提高白度，浮选法去污时，碳粒能顺利地随气泡排走。
（3）不影响制成纸浆的得率和纸机生产。
（4）废水易于治理。
常用脱墨剂的组成及作用
脱墨剂的种类很多，但作用不同。常用的脱墨剂有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、Na2O2或H2O2等。近年来，不断出现的新的脱墨剂多属脂肪酸盐，其中广泛使用的有表面活性物质，如脂肪酸及其缩合物、合成石蜡中的磺化酸、石油磺酸、烷基磺酸钠、磺化脂肪乙醇等。如按它们的作用，可分为以下几类：
（1）皂化剂：皂化剂有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3等，它们的作用是使油墨中的油脂皂化，通过皂化使油墨中的颜料粒子游离出来。同时，它可以使纸张中的松香皂化，便于纤维分散。Na2CO3由于碱性较弱，对纤维的破坏作用较小，即脱墨后的纸浆得率高于NaOH，故使用比较普遍。由于碱性不同，NaOH的用量，一般在1％～4％（对绝干浆），Na2CO3的用量则在3％～8％。
硅酸钠（水玻璃）也是一种皂化剂，它主要用于含机械浆的废纸脱墨，因机械浆含有大量木素，用NaOH或Na2CO3进行皂化处理，常使纤维变黄。而硅酸钠又是具有较高表面活性的物质，它具有润湿和分散作用，既皂化油类物质，又可以分散颜料，保护纸浆不再吸附油墨污点。它可以在较低pH值下进行脱墨，用于处理机械木浆含量多的废纸，可以有效地防止浆料返黄。硅酸钠与过氧化物（如H2O2）同时使用，脱墨效果更好，它有助于H2O2的稳定，使H2O2的效能充分发挥。
（2）湿润剂：湿润剂有肥皂、油酸钠皂、萘皂、脂肪酸及其缩合物、磺化酸、石油磺酸、烷基磺酸钠、磺化脂肪乙醇、吐温等，这些润湿剂与Na2CO3、Na2SiO3等配合使用，能润湿颜料粒子，使油脂乳化并溶出，同时能深深浸透到纤维内部，而无破坏纤维的作用，白度也能有所提高。其中常用的肥皂价格便宜，效果较好。但如果纸中含有松香，与碱作用生成松香酸皂，则可不必另加入肥皂。硅酸钠也具有润湿剂的作用。
（3）分散剂：分散剂一般有硅酸钠、油酸钠、动物胶或干酪素等。分散剂的作用是使溶液变成胶体溶液，避免颜料粒子互相聚集和被钙或镁皂化生成的凝乳所吸附。
（4）吸附剂：常用的吸附剂有高岭土、黏土、皂土、硅藻土和瓷土等。这些物质由于它们具有较大的表面积，可将颜料粒子和分散乳化的油脂吸附在其表面上，而不被纤维吸附，以便于用洗涤的方法除去。
（5）漂白剂：用于脱墨废纸浆的漂白剂主要是Na2O2或H2O2。它们既有漂白作用也有皂化作用。但它们主要用于含有机械浆的废纸，如新闻纸等；以稳定废纸浆的白度，使浆料在脱墨过程中不致变黄。同时，它们还能促进纤维分散、油墨皂化及改变其他成分如胶料、淀粉和油墨媒介物等的性质。
（6）表面活性剂：聚磷酸盐、聚氧乙烯烷基酚醚（TX—10）和乙氧基直链醇等非离子型表面活性剂，在水中溶解时，不发生电离作用，对酸、碱及盐均稳定。有较高的发泡性，对油墨有很好的洗涤、渗透、乳化和分散作用。
烷基苯磺酸钠（ABS）等阴离子型表面活性剂，在脱墨中的发泡性好，有洗涤、乳化和渗透的能力，但泡沫对油墨的吸着力不甚强烈，在脱墨中往往与非离子型表面活性剂并用。
三聚磷酸钠（Na5P3O10）和焦磷酸钠（Na4P2O7），在低浓度下合钙离子、镁离子和铁离子等，形成的络合物是非常有效的。这些磷酸盐还是相当好的缓冲剂和油墨分散剂。
从以上各种脱墨剂看，它们在脱墨过程中各有其主要作用，但有的则兼有多种作用，如硅酸钠，既可作皂化剂，也可起湿润剂、分散剂等作用。因此，在制定脱墨剂配方时，要根据其作用综合考虑，做到既经济又可靠。
废纸脱墨的方法
经脱墨后分散在废纸浆中的油墨粒子必须尽快去除。常用的方法有浮选法和洗涤法两种。
（1）浮选法：浮选法的原理是用表面活性剂絮凝油墨粒子，由放气管产生的气泡吸附油墨粒子后上浮分离油墨。图9-5所示为浮选法的工作图。该系统包括一只或一组浮选槽，里面注入废纸纤维悬浮液。微小气泡和化学药品混入废纸纤维溶液中（化学品的加入有助于油墨和纤维分离），分离后的油墨吸附在气泡上，升到槽的上部形成泡沫，然后通过撇沫器或真空撇除附有油墨的泡沫。浮选法是比较有效的脱墨方法，特别适用于油墨粒子为10～150微米的范围（也是大多数油墨粒子聚集的范围），小于10微米时采用浮选法不大有效。
图9-5浮选法脱墨工作简图
1空气 2—含油墨悬浮液入口 3—充气室 4—混合室 5—入口喷嘴
6流动方向 7—分离室 8—脱墨后的悬浮液 9—堰板 10—挡板
11—通风 12—泡沫 13—真空抽吸泡沫 14—油墨出口
（2）洗涤法：洗涤法的原理是在分散附着油墨的纤维后，再添加表面活性剂，使油墨粒子分离出来用水洗涤。
洗涤法所用设备为各类浓缩洗涤机，其特点是利用浓缩和反复冲洗、过滤浆料，使其中的油墨粒子除去，滤去的废水，经澄清处理后可循环使用。通常1～10微米的油墨粒子易用洗涤法去除；随着粒子尺寸变大，粒子往往会嵌在纤维网体中，使脱除困难；当粒子大小降到小于1微米时，便吸附于纤维表面，洗涤效率开始下降。
洗涤法脱除油墨粒子的原理和特点
浆料经净化和筛选后，须进行洗涤以除去分散开的油墨、填料及化学药品。常用的洗涤设备有：圆网浓缩机、斜网洗浆机、侧压浓缩机、真空洗浆机、双网洗浆机、倾斜螺旋洗浆机、盘式洗浆机以及漂洗机等。
洗涤法脱墨就是将废纸浆稀释，并通过浓缩机的滤网脱水，使分散在浆液中的油墨粒子通过滤网，随白水一并排出。废纸浆通过多次反复稀释、浓缩，以除去浆料中的油墨粒子。
典型的洗涤设备洗涤一次可除去85％的油墨，从理论上讲，经过反复洗涤，可除去99％的油墨。在实际生产中，油墨粒子在1～10微米之间，洗涤效果最好，如果油墨粒子大于10微米，在洗涤时易被纤维层阻留在纸浆层中，而尺寸小于1微米的油墨粒子，又易被纤维吸附到表面上，降低洗涤效果。
洗涤法脱墨较干净，所得纸浆白度较高，灰分含量较低，脱墨操作方便，工艺稳定，电耗和设备投资均低于浮选法。且脱墨流程简单，一般在原有制浆流程上稍加改进即可生产，投资省，上马快，适合国内大多数小型纸厂采用。
洗涤法脱墨的缺点是用水量大，纤维流失率高，一般纸浆得率在75％左右。国内小型纸厂常用的洗涤法脱墨流程如下：
洗涤废纸脱墨浆应注意控制的条件
洗涤是废纸脱墨过程中的一个重要步骤，为了保证脱墨浆的质量，必须注意控制以下条件：
（1）脱墨后浆料的洗涤：脱墨后的浆料必须迅速、及时洗涤（或浮选），以免由于油墨中颜料的返染作用，造成纤维返色，影响纸浆的白度。最易返色的是红色，故画报纸浆常因返色而使成纸带上浅红色。脱墨后的浆料，经加水稀释，水温在30～40℃，最好用热水洗涤，这可以降低浆料的黏度，易于洗除油墨粒子。
（2）洗涤时浆料浓度：脱墨洗涤浆料的稀释度越大（即浆料浓度越低），则细小纤维流失大，水耗增加，设备能力降低，但脱墨效果增加不明显。一般洗涤浆料浓度在1.0％～1.5％之间。
（3）洗涤段数：试验证明，如设三段洗涤，第一段的洗涤效果（浆的亮度）大约是第三段洗涤效果的10倍，即每一洗涤阶段的效果都比下一洗涤阶段约大3倍，但第三阶段的“洗涤前”和“洗涤后”试样所增加的亮度很小。所以一般认为，用洗涤法除墨，只用2～3段洗涤就可以保证浆的质量。而第一段洗涤浆料浓度要高于后段，一般一段洗涤浓度控制在3％左右，后面浓度控制在1％左右，对洗涤效果、减少用水量和回收药品均有利。
（4）浓缩后的浓度及水的循环使用：一般说，来浓缩后的浓度不应太大，特别是第一段洗涤，由于温度高，刚皂化的油墨质软，如果脱水过多或用脱水机压力过大，会使油墨重新被压擦到纤维上使浆的颜色变暗或墨点增多。故一般浓缩后的浓度不能超过20％，稍低些有利。
洗涤水的循环使用，对节约用水、减少污染和回收药品均有重要意义。故第一段洗涤的废水，应经沉淀池沉淀后，再用来溶解脱墨剂或脱墨后的浆料稀释；二段洗涤废水返回用于一段洗涤，三段废水用于二段洗涤等。有的国家现在已将废水全封闭循环使用。
（5）洗涤水的质量：试验证明，用硫酸或烧碱调节洗涤水的pH值至5或8，发现当pH值为5时洗涤效果最好，所得浆料的白度最高。但如果用矾土调节pH值至5时，用其洗涤浆料比用未经调节的（pH值为8）水洗涤浆料，所得浆料的白度下降17％左右；这说明，洗涤水的质量（或水中溶解物性质），对洗涤效果有明显影响。因此，不能用含有矾土溶液的造纸机白水洗涤。同时，用含钙、镁离子少的软水洗浆所得浆料白度比用硬水洗浆效果好。
浮选法脱墨的作用原理及特点
浮选法脱墨是利用矿山浮选法选矿的原理，根据纤维、填料及油墨等组成的可湿性不同，用浮选机使10～150微米的油墨粒子吸附在空气泡上，浮到浆面上除去，纤维和填料仍留在浆液中。
浮选系统是由几个浮选槽合并在一起组成，每个浮选槽装有空气泡发生装置。经过初步筛选和净化的废纸浆，稀释至0.8％～1.2％浓度送入浮选槽的混合室，与空气、脱墨剂充分混合后进入浮选槽，在浆料内形成极其细小的气泡，在发泡剂和聚集剂等化学药品的作用下，油墨及颜料小颗粒聚集在泡沫上浮于浆料表面，然后除去油墨、泡沫，达到脱墨的目的。除去的油墨泡沫经离心机浓缩后作燃料使用。为了达到良好的浮选效果，浮选机中浆料的pH值要维持在9.0～9.6。浮选法除去15～150微米油墨粒子时，浮选效率最高可达97％；而对于150～1000微米的油墨粒子，用重质除渣器最有效（可除去80％～90％的墨点）；大于1000微米的油墨粒子，应采用筛选法除去。
浮选法除去油墨粒子的优点是纤维流失少、得率高，可达85％～95％，化学药品和用水量较少，废水易于治理。缺点是纸浆白度较洗涤法低，一般比原纸白度下降11％～15％，灰分含量高，工艺条件要求较严格，动力消耗较多。由于浮选法的上述优点，已在国内获得了广泛的应用和发展，也是今后废纸脱墨发展的方向。
国内小型浮选法废纸脱墨流程如下：
以上流程中包括了圆网浓缩机二次洗涤，也可以说，它是一种浮选和洗涤相结合的废纸脱墨工艺流程。
除了前面所述影响洗涤法除去油墨粒子的因素外，在浮选法脱墨时，还应注意以下几点：
（1）要根据废纸原料质量，选用适合的脱墨剂，并且脱墨剂、化学药品的用量要适当。对于难脱墨的废纸，化学药品的用量要多一些。如一般废报纸脱墨，NaOH用量为2％，Na2SiO3为4％、H2O2为1.5％，脱墨剂为0.2％比较适宜。而处理不含磨木浆的书写、印刷废纸，可不必加H2O2。
（2）浮选脱除油墨粒子的大小以在10～150微米之间效果最好，因此，浮选前应对废纸进行适度的疏解。
（3）根据各种浮选机的特性，控制好浮选工艺条件：进浆浓度0.8％～1.5％，浮选温度40～45℃，pH值9～10。
（4）浮选时，浆量与空气之比一般在50％～60％，并要求浆料与空气均匀混合，对于涂布废纸，需要较多的气泡。
（5）水质的要求：水的硬度会影响水的表面张力，以及泡沫的形成和稳定，同时，还影响不溶性脂肪的生成，因此水质过硬和过软都不利于脱墨，一般应将水的硬度控制在150×10﹣6左右。
