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最新废纸再利用技术

来自:Feijiu网

目前,世界各国关于废纸再利用技术的研究已经取得长足发展。因为原料易得,且工艺过程简单,更重要的是既节约资源又保护环境。因此,可以取得良好的经济效益和社会效益。

 

目前,我国的废纸再利用技术颇为单一,如作为部分造纸原料加以再利用,或制造蛋托、果托等。为了更好地节约森林资源,保护生态环境,有必要探索废纸再利用的其他途径。

 

1.废纸再利用的新技术

 

用废纸或废纸板作原料,可以制作农用育苗盒,采用生物技术生产乳酸等化工产品,还可以生产各种功能材料如包装材料、隔热隔离材料、除油材料,亦可用于制作纸质家具等。下面分述如下:

 

1)制作农用育苗盒

 

利用废纸纤维特别是一些低档次的废纸纤维与玄武岩纤维或矿渣纤维育苗盒。产品可自然降解,降解后即成为土壤的母质,因此,不对环境造成二次污染。由于加入了玄武岩纤维或矿渣纤维,使得产品的挺度高。既便于使用,又可节约部分植物纤维。此技术的优势还在于所使用的废纸纤维不必经过脱墨等处理,避免由此产生大量废液,有利于节约宝贵的水资源并保护生态环境。

 

2)制造包装材料或容器

 

以废纸为原料可生产高强度埋纱包装纸袋。夹在纸中的是可在90℃水中溶解的水溶性纱线,可以实现完全回收利用。因而是一种双绿色包装材料。该包装纸可广泛用于水泥、粮食、饲料、茶叶以及日用购物袋、取款袋等生活领域。随着环保要求越来越严格,以往使用的一次性杯、盘、饭盒及包装材料等不可降解产品,属于禁止使用之列。其有效的替代品即为纸浆模塑产品。在一些工业发达国家纸浆模塑制品在工业产品包装领域所占比重已高达70%,其中绝大部分使用的原料为废纸纸浆模塑制品,用作部分复印机用包装盒的包装材料。这种模型制品是把纸浆做成商品形状后固化的,使用的原料为100%的废纸,容易回收利用。美国模压纤维技术公司把旧报纸粉碎,加水打浆并模压成型,代替泡沫塑料用作玩具、计算机驱动磁盘和外围设备等的包装填料。日本的花王公司开发出用废纸生产纸瓶的模塑技术。这种纸瓶由3层组成,中间是纸浆,内侧和外侧为涂层,可以用螺旋、盖或金属薄片封口。纸瓶的强度与塑料瓶不相上下。利用模具可制造出形状各异的纸瓶。

 

我国的纸浆模塑业起步较晚,但也取得了长足的进展,由简单的果托、蛋托之类的低档产品发展到工业品包装和食品包装物上。目前,我国纸浆模塑制品在工业产品包装领域所占比重为5%。

 

3)采用生物技术生产乳酸

 

Kataoka Shigyo KK公司开发出一种以旧报纸为原料生产乳酸的低成本的生产方法,乳酸可用于发酵、饮料、食品和药物生产中,它作为可生物降解塑料的原料也具有很大的吸引力。该生产乳酸的方法是:首先用磷酸把旧报纸处理一下,然后在纤维素酶的存在下制成葡萄糖。该工艺比通用的方法使用的纤维素酶用量少且时间短。由此得到的低成本葡萄糖可通过普通的发酵方法制得L-乳酸。

 

4)生产隔热、隔音材料

 

利用废纸或纸板生产密度小,隔热、隔音性能好,价格低廉的材料,是一种节约资源、变废为宝的有效途径。其生产方法大致为两大类:不使用粘合剂和使用粘合剂的生产方法。

 

不使用粘合剂的生产方法:

 

方法一:将废纸或纸板湿法疏解成纸浆,在纸浆中加入无机多泡材料如珍珠岩,然后在不使用粘合剂的情况下将其注入板状、圆柱体或其它形状的模具内,经脱水、干燥,则得到所需形状的隔热、隔音材料。

 

方法二:将废纸或纸板制成含水纤维状物,再加入乳化剂并用机械的办法使其发泡。然后将其注入具有某种结构和形状并涂有保护层的模具中,在低压下干燥成型。

 

方法三:和前述方法类似,原材料的纤维化可采用湿式或干式进行,如使用精磨机或冲击磨对原料进行精细研磨。选用具有增塑性的物质作为添加剂,如淀粉或蛋白质、塑料等。其目的在于使其发泡,同时也为了改善其弹性。根据不同的需要,可生产出不同形状的构件。通过添加其他的添加剂或表面处理剂,可以使产品具有较好的防潮、防火、防微生物性能。如将50%的纸纤维和50%的淀粉混合,浓度为20%时定量注入同步双螺旋输送机的可加热螺旋中,温度为108℃,压力高于3×106Pa,机械能约为1080J/kg,物料流量约为6kg/h,在喷嘴出口处物料形成泡沫束。通过进一步加工制成所需形状的物件产品。

 

使用粘合剂的生产方法:

 

该方法与前述不使用粘合剂的方法类似,将废纸或纸板干法分散成纤维状。不同之处是掺人粘合剂之后再经过冷压或热压挤实成型。

 

5)生产除油材料

 

在水中将废纸分离成纤维,加入硫酸铝,经过碎解、干燥等处理后,将其作为除油材料,可移走固体或水表面的油。该材料价格便宜、安全,制造工艺简单,不必用特殊的介质如合成树脂来浸渍;原料来源广泛,且使用后可燃烧废弃。

 

6)废纸发电

 

英国废物处理局近年来推出了一种高效;廉价的废纸处理方法--废纸发电。将大批包装废纸用烘干压缩机压制成固体燃料,在中压锅炉内燃烧,产生2.5Mpa以上的蒸汽,推动汽轮发电机发电,产生的乏气用于供热。燃烧固体废纸燃料放出的二氧化碳比烧煤少20%,有益于环境保护。

 

7)制造复合材料

 

美国的研究人员研究出利用废纸制造复合材料的方法:将旧报纸研磨成粉末,再与聚乙丙烯、高密度聚乙烯树脂、乙丙橡胶、2,6-二丁基-4-甲基苯酚等按一定比例混合,预热到75-80,用搅拌机以100r/min的转速搅拌25min。当温度达到162℃时,混合料中热塑性物质开始熔融,同时废纸进一步破碎,温度达到225~C时降低搅拌速度,使混合料颗粒化,并注入成型机中成型。这种利用废纸生产的复合材料的热稳定性及防火性均优于一般树脂。并且成型性好,收缩少,在空气中不吸潮,稳定性好,适合于制造汽车零件。

 

8)制造新型建筑和装饰材料

 

日本《读者新闻》和两家公司合作,利用旧报纸制造新型建筑和装饰材料。其制作过程是:先将旧报纸与废木材一同粉碎成粉末,再加入由农用膜等原料制造的特殊树脂并加工成型。将成型后的材料表面磨光,并印刷上各种木纹后,外型就和真木材一模一样了。该材料的优点是:具有木材的清香,强度可与某些合金相媲美,同时防潮能力强,:最适合于作建筑外部平台的铺装材料。

 

9)制作纸质家具

 

近年来,国外已悄然兴起用纸板制作家具热。纸制家具重量轻,组装拆卸非常方便,省时省力,且造价低,又易回收,便于家具更新换代。其制作工艺简单,只需将各种废纸收集起来,经压缩处理制成一定形状的硬纸板,即可像拼积木一

 

样组装成各种家具。在家具表面涂上保护漆,可解决"忌负重"和"怕水忌潮"的问题。很适合我国目前的住房状况,且可以节约木材资源,保护生态环境。

 

2.今后的发展方向

 

1)加强市场调研,生产市场需求产品

 

目前,我国纸浆模塑制品在工业产品包装领域所占比重很小。以彩色电视机和显像管两个产品为例,年耗聚苯乙烯泡沫塑料2万吨,折合体积约为100多万立方米。整个电子行业乃至整个工业品行业每年耗用的泡沫塑料的数量就可想而知了。这一空白若由废纸为原料的纸浆模塑制品来填补,市场会相当广阔。更由于包装材料的不合格,已制约了某些电子产品的出口。生产该类产品所需的满足环保要求的包装材料已迫在眉睫。

 

2)尽量避免二次污染

 

今后在研究废纸再利用技术过程中,应尽量避免产生废气、废液、废渣,如废纸脱墨废液等,以减少治理污染费用,降低生产成本。

 

3)优化废纸再利用途径

 

根据不同用途选择不同原料,形成梯级利用,做到物尽其用。如将纸打浆模塑成型制成缓冲衬垫包装材料,该材料回收后部分仍作为包装材料的原料,一部分可用于生产复合材料、隔热隔音材料,或用生物技术将其转化成甲烷或酒精等化学品。亦可用于废纸发电,燃烧产生的二氧化碳气体通人氧化钙溶液生产碳酸钙,得到的碳酸钙再用作造纸填料。做到既节约资源,又不造成新的环境污染。

 

4)充分利用生物技术,拓宽废纸再利用途径

 

近年来,生物技术的优越性越来越受到人们的普通关注。随着生物技术的不断发展,将会有更多更好的废纸再利用技术问世。

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