進口廢紙、國內(nèi)廢紙和麥草半化學(xué)漿應(yīng)該成為發(fā)展我國瓦楞原紙的主要纖維原料。國際上廣泛采用半化學(xué)闊葉木漿生產(chǎn)瓦楞原紙,早在1925年便開始用NSSC漿為原料。
近年由于對環(huán)保的重視,以O(shè)CC為原料日益普遍。西歐瓦楞材料廢紙用量高達(dá)75%,亞洲廢紙用量占71%,韓國和我國臺灣省更是全部以廢紙為原料生產(chǎn)箱紙板和瓦楞原紙。
我國近年也有不少生產(chǎn)線以美國廢瓦楞紙箱(AOCC)為原料生產(chǎn)瓦楞材料。雖然廢紙原料成本比原生纖維低,但研究結(jié)果表明以NSSC為原料的瓦楞原紙挺度好,在起楞機起楞時有更好的運轉(zhuǎn)性能,在較高濕度下仍能維持較高的抗張挺度和壓縮強度,所制造的瓦楞紙箱在潮濕條件下有更好的剛度。
此外進口廢紙資源的不足也應(yīng)引起足夠的重視。近年歐洲廢紙出口已經(jīng)不多,中國 廢紙出口也呈下降趨勢。表2是美國廢舊瓦楞紙箱(AOCC)的回收、出口情況,到2001年可供出口的AOCC只有396萬t。同一文章報導(dǎo)1996年美國出口廢紙中OCC占39%,按此推算,2001年美國廢紙出口總量應(yīng)為1015萬t左右。1996年美國廢紙出口流向是韓國20%,中國12%,中國臺灣12%,墨西哥15%,加拿大18%。
如出口到中國的廢紙仍在12%水平,中國可以進口到的全部美國廢紙約是121萬t。韓國、中國臺灣和墨西哥肯定是進口AOCC的主要競爭對手,中國臺灣每年就從島外進口90萬tOCC??磥響?yīng)清醒地估計到,要進一步發(fā)展瓦楞材料不能過分依賴于AOCC。
相反,1998年國內(nèi)瓦楞材料消費量為956萬t,美國瓦楞材料回收率為68.9%,如我們的回收率能達(dá)到50%,國內(nèi)的廢舊瓦楞紙箱材料便可回收近500萬t,這是十分可觀的數(shù)字。雖然國內(nèi)的OCC質(zhì)量不如AOCC,但無論如何這部分原料不應(yīng)被忽視。國內(nèi)OCC目前還是以草類纖維為主,過去人們對草類纖維廢紙回收存有偏見,研究結(jié)果表明這種纖維原料在回用過程一定程度上紙張質(zhì)量會有所提高,如適當(dāng)使用助劑,應(yīng)該可以生產(chǎn)出質(zhì)量較好的瓦楞原紙。
我國缺乏木材資源,應(yīng)該重視利用麥草半化學(xué)漿生產(chǎn)瓦楞原紙。西班牙SAICA紙廠用半化學(xué)麥草漿混合一定比例的OCC生產(chǎn)高強瓦楞原紙的經(jīng)驗值得借鑒。該廠之所以用半化學(xué)麥草漿,一是歐洲OCC供應(yīng)短缺,二是麥草原料比較便宜。該廠用自行開發(fā)的連蒸設(shè)備和工藝,在常壓下以大液比連續(xù)蒸煮生產(chǎn)半化學(xué)麥草漿,配50%~75%的OCC,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高強瓦楞原紙。
半化學(xué)麥草漿的質(zhì)量是不成問題的,問題是要解決好廢水處理,麥草半化學(xué)漿廢水處理還沒有成功的經(jīng)驗可以借鑒。上述西班牙SAICA紙廠開始是把日產(chǎn)300t草漿的廢液和紙機白水混合,在3個15000m3槽內(nèi)進行厭氧發(fā)酵,所產(chǎn)生的沼氣送去鍋爐發(fā)電。廢水再經(jīng)好氧處理便可排放。
80年代中期當(dāng)?shù)嘏盼蹣?biāo)準(zhǔn)COD10000mg/L,而工廠的廢水處理后COD為5700~7500mg/L,可以達(dá)標(biāo)排放,當(dāng)時不少文章曾作為廢水處理成功經(jīng)驗予以報導(dǎo);到80年代后期排放標(biāo)準(zhǔn)定為5000mg/L,工廠只能用減少草漿產(chǎn)量來達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。但是隨著地方政府排放標(biāo)準(zhǔn)控制越來越嚴(yán)格,到1998年要求COD排放小于500mg/L,該廠雖斥資200萬美元進行兩年的研究還是未找到達(dá)標(biāo)的好辦法,終于不得不暫時把半化學(xué)麥草漿生產(chǎn)線關(guān)閉。
據(jù)1999年11月在99’中國國際紙林展TAPPI造紙技術(shù)報告會上Escudero先生介紹,他們正進行木素沉淀和濕法氧化新工藝的開發(fā),相信廢液經(jīng)過木素沉淀和濕法氧化,再用厭氧-好氧處理后可以達(dá)標(biāo)排放,到2003年計劃重建日產(chǎn)400~600t(每條連蒸線200~300t/d)的半化學(xué)麥草漿生產(chǎn)線。目前上述的木素沉淀和濕法氧化工藝正在進行中試。實際上迄今為止SAICA紙廠并未能解決半化學(xué)麥草漿廢液污染問題。
以往有些NSSC廠把制漿廢液排放到河里,由于半纖維素和醋酸鹽的存在,廢液的BOD含量很高,對水體造成嚴(yán)重污染;有些廠把廢液濃縮后在流化床燃燒,得到碳酸鈉和硫化納混合物,但不能直接用于NSSC漿廠。另一種比較成熟的辦法是交叉回收,當(dāng)半化學(xué)漿和硫酸鹽漿廠在一起時,前者的廢液可送到硫酸鹽漿廠回收系統(tǒng)回收。
半化學(xué)麥草漿黑液中有機物含量高,發(fā)熱量不會成問題;問題是半化學(xué)漿黑液的蒸發(fā),蒸發(fā)至更高濃度時,黑液有很大的粘度和觸變性。
過去輕工業(yè)部造紙研究所曾對稻草半化學(xué)漿黑液性能進行過研究,結(jié)果表明稻草半化學(xué)漿黑液粘度比化學(xué)漿黑液高得多,而且可蒸發(fā)到的最高濃度也低得多,但提出增加黑液殘堿可以解決蒸發(fā)的困難。
然而對麥草半化學(xué)漿黑液的性質(zhì)尚缺乏系統(tǒng)研究,麥草半化學(xué)漿的化學(xué)回收更缺乏經(jīng)驗。利用麥草生產(chǎn)半化學(xué)漿是充分利用我國纖維資源的一個方面,政府部門和工業(yè)界應(yīng)重視并支持半化學(xué)麥草漿廢液的回收和處理工藝技術(shù)的研究開發(fā)工作。
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