造紙工業(yè)中的蒸汽爆破技術(shù)

造紙工業(yè)5.9.1木材纖維蒸汽爆破制漿蒸汽爆破法制漿是把經(jīng)預(yù)浸處置后的木片裝入蒸煮鍋中、通入蒸汽在高溫高壓下蒸煮，使其軟化、然后瞬時(shí)降壓使?jié){噴出。等用高壓飽和蒸汽蒸煮和爆破經(jīng)化學(xué)預(yù)處置的木片制得得率高、強(qiáng)度好、磨漿能耗低的造紙用漿。國內(nèi)的詹懷宇、黃干強(qiáng)等人對桉木、楊木的爆破法制漿進(jìn)行了研究。李衛(wèi)等對落葉松的蒸汽爆破法制漿的研究取得了質(zhì)量較好的造紙用紙漿。爆破法制漿的流程如下：木片制備[平均尺寸20mmX12mmX(2-3)mm]化學(xué)預(yù)浸(液化1：4,溫度60°C，時(shí)間22h)高溫汽蒸釋壓爆破磨漿阻礙蒸汽爆破法制漿性質(zhì)的主若是預(yù)浸條件、蒸汽壓力及溫度。預(yù)浸使纖維發(fā)生必然的潤脹，纖維變得柔軟，有利于爆破時(shí)不受或少受機(jī)械損傷。汽蒸時(shí)的高壓飽和蒸汽使?jié)櫭浖铀佟１茣r(shí)、潤脹的木片撞擊在集料的罐壁上、致使纖維內(nèi)部細(xì)纖維化和部份解離。因此能夠生產(chǎn)出柔韌的纖維、有利于磨漿能耗的降低和紙頁抗張強(qiáng)度的提高。預(yù)浸漬的條件和所用化學(xué)藥品對漿的性質(zhì)有專門大阻礙。一樣是在室溫、真空條件下進(jìn)行的。經(jīng)常使用的化學(xué)藥品是NaSO和NaOH，2 3Na2SO3既起抗氧化劑的作用，又使纖維表面的親水基團(tuán)數(shù)量增加，有利于紙頁強(qiáng)度的提高。氫氧化鈉是極好的潤滑劑。N氣SO3中加入少量NaOH使紙頁的強(qiáng)度明顯提高，磨漿能耗大大減少，但白度、不透明度降低。蒸煮溫度和爆破壓力的提高有與延長保壓時(shí)刻相同的成效。壓力越高，爆破時(shí)纖維受損機(jī)遇越大，對紙漿強(qiáng)度不利，故蒸煮溫度與爆破壓力并非是越高越好。Law和Bi對爆破機(jī)理進(jìn)行了較為深切的研究，采納原料為黑云杉，制成木片規(guī)格為：縱向X弦向X徑向=XX，蒸煮溫度別離為170°C、190°C、200C。通過外部觀看，用亞硫酸鈉處置的木片，在170C爆破后無明顯分離現(xiàn)象，190C時(shí)僅發(fā)生部份纖維分離，只有在200C爆破后纖維分離才較為明顯。顯微鏡觀看說明，爆破釋放料引發(fā)的纖維分離要緊發(fā)生在胞間層，纖維本身幾乎沒有蒙受損失。為提高纖維的解離和纖維內(nèi)部細(xì)纖維化的可能性，必需采納化學(xué)藥品，同時(shí)要有足夠高的溫度。研究還發(fā)覺，黑云杉木片在上述條件下并無發(fā)生所謂的“爆米花”現(xiàn)象，這是由于木材是由多孔的纖維組成。纖維壁由紋孔貫穿，它許諾液體或氣體通過。事實(shí)上，紋孔對化學(xué)預(yù)浸進(jìn)程甚為重要。蒸煮器因達(dá)到必然蒸汽壓力后，通過紋孔，在木材內(nèi)部壓力達(dá)到平穩(wěn)。因此，木片中的纖維幾乎不受到緊縮，由蒸汽壓力所引發(fā)的纖維破裂事實(shí)上是很小的。發(fā)生在汽相蒸煮終止后的瞬時(shí)減壓，纖維內(nèi)的壓力通過紋孔而釋放，并無爆裂那些纖維。但突然減壓對減弱胞間層確實(shí)有一些作用。在另一些研究中也觀看到，爆破制漿纖維要緊在胞間層。爆破后，纖維細(xì)胞壁急劇膨脹，把細(xì)胞腔壓得超級狹小，細(xì)胞壁顯得較疏松，次生壁內(nèi)外層部份發(fā)生分離，這些轉(zhuǎn)變有利于提高纖維的柔軟性和可塑性。木片的比表面積有限，只是煮很短時(shí)刻，如10min，藥液難于滲透。但細(xì)胞孔隙中流量增加，汽含率下降，爆破功率下降，因此爆得物較粗，顏色稍淺，手感較為柔軟。設(shè)法使藥液將物料完全滲透后再行汽蒸爆破，爆得了柔軟纖細(xì)的不亞于硫酸鹽化學(xué)漿的白漿(估量白度不低于50度)。當(dāng)蒸煮的化學(xué)藥品用量相近時(shí)，爆破法漿的磨漿單位能耗至少要比相近得率(90%)和離子含量180mmol/kg的CTMP低50%，而紙頁強(qiáng)度增加50%。Punya的研究發(fā)覺，當(dāng)游離度達(dá)到400CSF，CTMP需要能耗約/t。而蒸汽爆破制漿，其總能耗包括蒸煮能耗和磨漿能耗兩部份，所需的能耗降到300-400/t，即平均能耗為450/to纖維的性能比較發(fā)覺，爆破法制漿的纖維平均長度比CTMP長。從而能夠看出，爆破制漿纖維受到的破壞較小且纖維的柔順性、可塑性好。這是由于二者的本質(zhì)區(qū)別在于前者是強(qiáng)烈微觀熱軟化效應(yīng)的產(chǎn)物，纖維自身強(qiáng)度和彈性好，經(jīng)受相同的磨漿作歷時(shí)，纖維切斷少且更易分絲帚化。紙漿干強(qiáng)性能的比較發(fā)覺，由于蒸汽爆破漿纖維長，柔順性好，規(guī)整性好，使得其所抄造的紙頁的裂斷長、耐破指數(shù)較CMP、CTMP高，其順序?yàn)椋赫羝浦茲{〉CTMP〉CMP。爆破物易于打漿。用vellay打漿，打漿20?30分鐘即可達(dá)到45—50oSR，經(jīng)抄片測定：裂斷長可

達(dá)5280m；耐破指數(shù)達(dá)；撕裂指數(shù)達(dá)/g,均接近或超過CTMP漿，固然，蒸汽爆破法制漿也有其不足的地方，其白度和透明度低，有待進(jìn)一步解決，桉木爆破法制漿、CMP、CTMP的比較見表4.9.1。整體來看，蒸汽爆破法制漿在得率相同情形下，電耗比CMP、CTMP低得多，所得漿料、其紙頁強(qiáng)度比CMP、CTMP高。表4.9.1桉木爆破法制漿、CMP、CTMP的比較制漿方法爆破CMPCTMP漿溫度/°C190150128時(shí)間t/min430103（總離子）/210(mmol/kg)3（亞鈉）/%8883(NaOH)/%111液比333得率/%白度/%S-因子/ml642648660L-因子/%不透明度/%光散射系數(shù)/（cm2/g）432471539注：L為因子，保留在28目和48目上纖維百分?jǐn)?shù)為了進(jìn)一步解決制漿廢液的污染，國際上對蒸汽爆破法制漿廢液的綜合利用做了大量的工作。加拿大StakeTechnology公司用蒸汽爆破法高得率非木材漿的廢液做為動物飼料的添加劑，生產(chǎn)高質(zhì)量飼料的研究工作已取得專門大進(jìn)展。目前已在飼料工業(yè)中推行利用。北美的飼料中通常要加入“植物糖漿”做為動物的能量飼料一一Molasses，這種“植物糖漿”一樣均是對纖維原料進(jìn)行蒸煮抽提出來的液體，由于液體中含有高比例的多種轉(zhuǎn)化糖，故熱量高，口感好。爆破法制漿方式黑液生產(chǎn)的糖蜜已經(jīng)取得美國FDA批準(zhǔn)作為飼料用糖蜜(Molasses)，其產(chǎn)品的成份分析如下：固形物濃度：>50%轉(zhuǎn)化糖漿： >26%木素衍生物：20%S%Na%Ca %K %Fe： <%氧化鎂：<%Cl： <%Ni： <%

Si：V%Z： V%P： V%蒸汽爆破法制漿產(chǎn)生的廢液其成份含有大量的糖份，與商品Molasses的能量結(jié)構(gòu)大體相同。要緊的不同確實(shí)是在制漿進(jìn)程中NaOH的加入量多少對Na離子的含量有阻礙。依照有關(guān)研究資料和實(shí)踐應(yīng)用證明，飼料中含有必然的Na離子，對動物的電解質(zhì)平穩(wěn)、消化和代謝極有益處。據(jù)美國俄勒岡州安德森飼料公司的實(shí)驗(yàn)證明，該種糖蜜是相當(dāng)好的動物能量飼料。棚橋等擬通過爆破法來進(jìn)行木質(zhì)生化懸浮物的綜合利用，所提出的流程如圖4.9.1所示。目前通常的觀點(diǎn)是，蒸汽爆破法制漿加入~5%的NaOH時(shí)，產(chǎn)生的廢液用于動物飼料的添加劑是能夠同意的。這為蒸汽爆破法制漿工藝不需堿回收而完全解決污染提供了專門好的途徑爆破處置法在綜合利用方面也有廣漠前景。，后(*?IiY還勺渭世比暮京(*?IiY還勺渭世比暮京J> 土〒町"T￥1L*閾：一f"羊諛H.'而知…二

r,二■一一、’.、?l與亥哭纖』I「旗必W|曰*?-圖4.9.1汽爆制漿進(jìn)程中原料的綜合利用5.9.2非木材纖維爆破法制漿我國造紙工業(yè)的原料結(jié)構(gòu)是非木材原料比重很高（中國的草漿產(chǎn)量占全世界的90%以上）、高級紙的生產(chǎn)要緊依托入口紙漿。關(guān)于中低檔包裝紙的生產(chǎn)，由于我國可大量利用廉價(jià)的植物秸桿作為原料生產(chǎn)合格的包裝紙，國外的同類產(chǎn)品很難在價(jià)錢上與咱們競爭。有專家以為：我國進(jìn)AWTO以后，包裝紙的生產(chǎn)可不能受到?jīng)_擊，市場潛力反而增加，很有可能成為我國出口創(chuàng)匯的重要支柱行業(yè)。我國建國初期制定的“以草為主”的產(chǎn)業(yè)進(jìn)展方略，造就了一萬多家造紙廠，形成了年產(chǎn)一千多萬噸的生產(chǎn)能力，同時(shí)也造成了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不合理。草類原料化學(xué)漿的生產(chǎn)是造成我國造紙工業(yè)環(huán)境污染的一個要緊緣故，在短時(shí)刻內(nèi)，我國還難以改變“以草為主”的局面。因此，業(yè)內(nèi)人士都以為：只有對傳統(tǒng)的蒸球進(jìn)行革命性的變革，才能保證我國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)進(jìn)展，才能維持我國在本色紙生產(chǎn)上的優(yōu)勢。據(jù)1995年統(tǒng)計(jì)，造紙排放廢水量億噸，占工業(yè)廢水排放量％，居第三位。廢水中化學(xué)需氧量（COD）3214萬噸，占總排為水量％，居第一名。造紙企業(yè)所排出的污染物中90%以上來自化學(xué)制漿車間所產(chǎn)生的黑液，國家對造紙工業(yè)目前的污染狀況十分重視?！吨袊缡澜缇G色工程打算》笫六章“重點(diǎn)行業(yè)環(huán)境愛惜項(xiàng)目打算”中對造紙行業(yè)大力推動在合理經(jīng)濟(jì)規(guī)模（年產(chǎn)萬噸以上）的堿法化學(xué)漿企業(yè)要求配置堿回收，或集中制漿，集中治污；對缺乏治理技術(shù)和經(jīng)濟(jì)能力的中小型企業(yè)(年產(chǎn)萬噸以下)實(shí)行關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)。由于中小紙廠是地址財(cái)政的要緊來源和利稅大戶，并能吸納勞動力。這確實(shí)是什么緣故國家再三警告，嚴(yán)令關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)的中小紙廠老是屢禁不止的緣故所在。爆破制漿技術(shù)給中小紙廠帶來了福音，既能普遍利用資源，又能提高漿得率，關(guān)鍵是較好地解決了環(huán)境問題，因此具有很強(qiáng)的生命力和廣漠的市場前景。爆破技術(shù)的顯現(xiàn)將使我國草類原料的制漿走上高得率、無污染的新時(shí)期。利用這種方式進(jìn)行紙漿生產(chǎn)，在給國家制造巨額財(cái)富的同時(shí)將可不能造成環(huán)境污染，可不能給我國資源和環(huán)境增加承載力，還能夠在全世界樹立起綜臺利用農(nóng)作物秸桿，為子孫萬代造福新興的造紙行業(yè)的旗幟。爆破制漿屬于高得率制漿技術(shù)，其大體原理為：具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的造紙?jiān)希陲柡退羝淖饔孟?，纖維被蒸汽所潤脹，細(xì)胞孔隙中充滿蒸汽，高溫條件下木素軟化、可塑性提高，纖維間連結(jié)消弱，當(dāng)充滿必然壓力蒸汽的物料突然減壓時(shí)，由于介質(zhì)的急速膨脹作用，纖維細(xì)胞就會解離。通過操縱必然的工藝參數(shù)，可取得質(zhì)量優(yōu)良的紙漿。目前非木材原料的蒸汽爆破，通常采納壓力17?25kg/cm2、溫度190?2l0°C，停留時(shí)刻為l?4分鐘的操作條件。爆破制漿與傳統(tǒng)化學(xué)制漿比較，其優(yōu)勢是：污染負(fù)荷低，制漿進(jìn)程可不加化學(xué)藥品或只加入極少量的化學(xué)藥品，不含硫污染，廢水中無機(jī)物的成份很少，洗漿廢水pH值呈中性，整個制漿造紙進(jìn)程所產(chǎn)生的污染負(fù)荷只相當(dāng)于半化學(xué)漿的1/2-1/3左右，且易于處置。若是流程中有廢液提取設(shè)備那么可大體排除污染。例如以爆破法制漿加入％NaOH為例，其廢水中的污染物負(fù)荷與亞鈉化機(jī)漿廢水的污染負(fù)荷的比較情形如表4.9.2所示。表4.9.2爆破法制漿與亞鈉法化機(jī)漿的廢水污染負(fù)荷情形項(xiàng)目pH COD(kg/t) BOD5(kg/t)SS(kg/t)爆破法制漿~ 150~185 70~105 50~65亞鈉法化機(jī)~ 450~510 170~230 63~87漿蒸汽爆破法制漿技術(shù)對紙漿種類的適應(yīng)范圍較廣，不但可生產(chǎn)高得率漿、也可生產(chǎn)低KP值漂白漿。在相同紙漿特性條件所利用的化學(xué)品量可大大降低詳見表4.9.3所示。表4.9.3不同汽爆漿得率和性能評判項(xiàng)目高得率未漂漿 高得率可漂漿（漂低卡伯值漂白漿后） （漂后）得率(%) 70?25 60?70 50?55NaOH用量0?3 4?9 10?12(%)評價(jià)高得率，無需堿紙漿強(qiáng)度好，化學(xué)品高強(qiáng)度，化學(xué)品回收 用量低 用量低注：1.基于非木材原料的實(shí)驗(yàn)；2.系采納HO漂白22漿得率高：不同的一年生草類纖維原料，都可達(dá)到65-75%,比化學(xué)制漿提高15-30%。在相同得率和打漿度的條件下，蒸汽爆破法制漿可取得較高質(zhì)量的紙漿。通過不同原料的實(shí)驗(yàn)和工業(yè)化生產(chǎn)，均得出相同的結(jié)論。美國惠好公司采納Stake公司的蒸汽爆破法制漿技術(shù)和設(shè)備，不加任何化學(xué)藥品，生產(chǎn)高得率麥草漿，替代40%OCC,生產(chǎn)牛皮卡紙，(配比：50%硫酸鹽木漿，30%OCC，20%高得率麥草漿)，其質(zhì)量完全符合美國高級牛皮卡紙的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于高得率漿來講，增加少量的化學(xué)藥品，可有效地提高紙漿的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。例如增加1%的NaOH，紙漿的裂斷長約提高30%，而耐破度約提高60%，撕裂度約提高40%。 在相同化學(xué)品用量的條件下，工藝操作條件對成漿的質(zhì)量阻礙專門大。蒸汽溫度和停留時(shí)刻的關(guān)系可用如下公式計(jì)算，即裂度因子Ro來表示。Ro=tXexp[(T一100)/]t——停留時(shí)刻(分鐘)T——蒸煮溫度(°C)操縱適當(dāng)?shù)牧讯纫蜃?Ro)，可取得較理想的紙漿質(zhì)量綜合指標(biāo)。紙張各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)與裂度因子的初步關(guān)系可參見圖4.9.2所示。

4.9.2汽爆紙張各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)與裂度因子的初步關(guān)系動力消耗少：整條15000噸/年爆破生產(chǎn)線(包括后續(xù)磨漿洗滌等)裝機(jī)容量小于180kw，耗水量3-6t/h，耗蒸氣量3-4t/h。本錢低：用于制造瓦楞原紙的紙漿生產(chǎn)本錢700元/噸風(fēng)干漿左右，本錢要緊取決于原料收購價(jià)錢。紙張質(zhì)量好：箱板紙、瓦楞紙能夠達(dá)到國標(biāo)《GBl3024l》、《GBl3023-l》c級以上。依照考試數(shù)聽說明，在相同的紙漿質(zhì)量情形下，采納蒸汽爆破法制漿技術(shù)生產(chǎn)的麥草漂白漿比采納常規(guī)蒸煮工藝生產(chǎn)的麥草漂白漿，得率提高10?15%，化學(xué)品用量減少20?30%,蒸煮時(shí)刻縮短1/2?2/3，漿的強(qiáng)度提高20?30%。占地?。赫麠l制漿生產(chǎn)線占地面積不到到1000平方米。原料適用范圍廣：對水材、灌術(shù)、稻草、麥秸、谷秸、玉米秸、蘆葦、甘蔗渣、棉桿等均能解離成漿。(8)自動化程度高：整條爆破制漿生產(chǎn)線集中操縱，只需二人操作，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。我國的中小型造紙廠用漿多數(shù)采納的化學(xué)蒸煮法，沒有污水處置工藝的工廠都己關(guān)停，紙漿產(chǎn)量大幅度減少。2003年，我國紙和紙版的消耗量高達(dá)4200萬噸以上，入口紙張600多萬噸，其中入口量最大的為瓦楞紙板。其中緣故之一是國內(nèi)漿紙的生產(chǎn)能力不平穩(wěn)，紙漿的缺口除由收購一部份廢紙解決外，國家不能不每一年花大最外匯入口大量廢紙和紙漿，制漿企業(yè)面臨著龐大的機(jī)緣和挑戰(zhàn)！眾所周知，包裝紙箱的用途十分普遍，涉及人民生活的各個領(lǐng)域。而箱板紙和瓦楞紙板是各類包裝紙箱的要緊原料。1995年以來，我國各類物價(jià)消費(fèi)指數(shù)下滑，消費(fèi)市場產(chǎn)品滯銷，但是箱板紙卻十分暢銷，市場價(jià)錢不斷爬升，并長期看好，尤其進(jìn)入21世紀(jì)顯現(xiàn)了箱板紙脫銷。如前所述，利用爆破法制取造紙用漿的市場是龐大的。第一，大多數(shù)中小紙廠以化學(xué)制漿工藝生產(chǎn)紙漿，由于其廢水無法取得治理或難以治理，遭淘汰是必然趨勢。中小紙廠必需完全改變原料結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，去掉化學(xué)制漿車間。若是造紙車間仍然保留，那么其原料來源將有三個：廢紙、商品漿或采納高得率漿。第二，我國紙的人均利用量遠(yuǎn)低于全世界平均水平，2003年為32千克，而發(fā)達(dá)國家的人均水平達(dá)150千克，依照輕工業(yè)“九五”打算及2020年遠(yuǎn)景計(jì)劃，2020年紙和紙板產(chǎn)量將達(dá)到5000萬噸以上，紙漿產(chǎn)量至少要在2000萬噸以上，制漿造紙市場空間龐大。第三，作物桔桿燃燒每一年造成龐大環(huán)境污染，其合理有效利用是一個嚴(yán)峻的社會問題，各級政府都超級重視。我國每一年的秸稈資源龐大，若是將其一部份用于制漿，其產(chǎn)值和利稅龐大。經(jīng)濟(jì)效益及社會效益分析：（1）按絕干漿漿的售價(jià)1100元售價(jià)，按年產(chǎn)15000噸計(jì)算，那么年產(chǎn)值1650萬元，按每噸毛利為307元計(jì)算，年盈利460,5萬元。（2）聚用爆破法制漿技術(shù)，不僅能獲可觀的直接經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可取得間接經(jīng)濟(jì)效益，廢水簡單處置后達(dá)標(biāo)排放，可免交排污費(fèi)。（3）本地秸稈收購價(jià)按300元/噸計(jì)算，那么年產(chǎn)15000噸漿的項(xiàng)目將每一年使本地農(nóng)人增收約450萬元。（4）采納爆破制漿技術(shù)，可使經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境、社會效益達(dá)到高度統(tǒng)一。原有的污染取得有效治理，環(huán)境問題取得改善?，F(xiàn)有瀕臨倒閉紙廠的職工能有固定的工作和收入，地址財(cái)政稅收也有了來源，有利于社會穩(wěn)固。若是不利用農(nóng)業(yè)秸稈制漿，那么，農(nóng)人只能將大量秸稈當(dāng)場燃燒，不僅浪費(fèi)資源，同時(shí)也污染環(huán)境。我國叢林資源匱乏，爾后相當(dāng)長一段時(shí)刻內(nèi)中國的箱板紙和瓦楞原紙的生產(chǎn)仍然會要緊采納非木材原料。但中國造紙行業(yè)呼喚新的無污染制漿技術(shù)顯現(xiàn)。爆破制漿技術(shù)結(jié)合我國豐碩的農(nóng)業(yè)秸稈資源，為愛惜環(huán)境、愛惜資源、實(shí)現(xiàn)制漿工業(yè)的清潔生產(chǎn)提供了一條可行道路，該技術(shù)的實(shí)施將在取得良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)將取得優(yōu)良的環(huán)境效益和生態(tài)效益。因此，利用爆破工藝技術(shù)，結(jié)合我國豐碩的秸稈資源，生產(chǎn)出高質(zhì)量的紙漿及其制品，不僅能夠在必然程度上減緩我國紙漿市場的緊缺的狀況，而且還能在全國各地形成新的經(jīng)濟(jì)增加點(diǎn)，并可出口創(chuàng)匯。同時(shí)，還可開辟一個綜合利用作物桔桿，愛惜環(huán)境，制造財(cái)富，造福子孫的典范。另外，在探討生態(tài)環(huán)境愛惜，資源的綜合、可持續(xù)利用，實(shí)現(xiàn)糧棉產(chǎn)區(qū)綜合一體化的農(nóng)、工產(chǎn)業(yè)鏈，通過資本和創(chuàng)新技術(shù)工藝的有機(jī)結(jié)合，建設(shè)秸稈綜合產(chǎn)業(yè)化利用基地：秸稈爆破法制漿廠及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。關(guān)于培育全國各地域的經(jīng)濟(jì)增加點(diǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義5.9.3汽爆脫墨隨著印刷技術(shù)的快速隨著印刷技術(shù)的快速進(jìn)展，廢紙脫墨的難度及脫墨廢水的污染負(fù)荷也慢慢增大，如何提高二次纖維的質(zhì)量和降低脫墨廢水的污染已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)，蒸汽爆破法（steamexplosion）廢紙脫墨技術(shù)確實(shí)是在這種背景下產(chǎn)生的。早在20世紀(jì)60年代，澳大利亞就曾進(jìn)展過一種預(yù)制漿的方式來疏解廢紙，所用壓力高達(dá)、溫度160°C，而后爆破性地減壓，結(jié)果沒有成功。到80年代，加拿大Stake技術(shù)公司采納爆破法處置闊葉木下腳料用于制漿取得了成功。隨后這一方式再次被Chesapeake公司、Wisconsin薄紙公司和Stake公司用于開發(fā)二次纖維制漿，通過150多次實(shí)驗(yàn)證明，蒸汽爆破法能成功地分散蠟、膠乳和油墨，其他諸如熱熔物、塑料和濕強(qiáng)紙也能被化學(xué)分解。已往的研究說明，與傳統(tǒng)化學(xué)脫墨方式相較，蒸汽爆破法脫墨具有污染少、脫墨成效好、得率高、回用纖維的光學(xué)和物理性能好等優(yōu)勢。目前，蒸汽爆破法用于廢紙回收已有30連年歷史，但以前均因間歇操作而受到制約。美國Recoupe回收技術(shù)公司為此開發(fā)了新蒸汽爆破技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)程是將廢紙以50%的濃度投入蒸汽爆破器，通過往復(fù)式活塞將其緊縮成塞狀物料，后持續(xù)送入高壓釜，通過蒸汽處置使其溫度達(dá)到230C，壓力?kPa，處置數(shù)分鐘，然后通過一個小型噴放閥放漿爆破。經(jīng)如此處置后，油墨顆粒能被碎至很?。ǎ?5um），再經(jīng)凈化、挑選、洗滌等制得脫墨漿。該工藝是唯一的持續(xù)式廢紙?zhí)幹霉に?，?jù)稱，該工藝能更有效地回收低檔廢紙，而且該項(xiàng)技術(shù)能解決一些廢紙回收中的難處置問題，如塑料熱熔物、蠟、松香和和復(fù)印紙等，它對分散難的材料（如激光、靜電印刷油墨）十分有效。該項(xiàng)技術(shù)具有工藝簡單、操作費(fèi)用低、投資省、節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)勢。楊崎峰等（2003）對脫墨廢水的特性進(jìn)行了系統(tǒng)和深切的研究，發(fā)覺蒸汽爆破脫墨廢水的蒸汽爆破脫墨廢水的SS、COD和BOD等多項(xiàng)污染指標(biāo)明顯低于化學(xué)脫墨廢水中的污染指標(biāo)（表4.9.4）。從水處置的角度來講，SS包括廢水中不能溶解的所有物質(zhì)，在檢測標(biāo)準(zhǔn)上概念為通過mm孔徑過濾能夠除去的所有物質(zhì)。脫墨廢水中的懸浮物質(zhì)主若是細(xì)小纖維，第二是膠料、填料、涂料及油墨等。從表能夠看出，汽爆脫墨廢水的SS含量明顯低于化學(xué)脫墨廢水，這是因?yàn)檎羝品撃母邷馗邏海?80°C左右）作用，使膠粘物、膠乳和油墨等熱熔物被分解而分散于水中，在測定SS時(shí)能夠通過濾紙而未被截留，因此測出的SS值較低。CODcr是表示廢水中有機(jī)物相對含量的重要指標(biāo)之一。依照有關(guān)報(bào)導(dǎo)，廢紙回收處置進(jìn)程，專門是傳統(tǒng)廢紙脫墨制漿進(jìn)程中產(chǎn)生的廢水，具有很高的污染負(fù)荷，一樣廢水中的化學(xué)耗氧量在1000mg/L以上。從表4.9.4可知，蒸汽爆破脫墨廢水的CODcr值約為化學(xué)脫墨廢水的1/2,要緊緣故是蒸汽爆破脫墨工藝添加的化學(xué)藥品少，且未添加雙氧水和脫墨劑等化學(xué)物質(zhì)所致。BOD值能較為直接地反映廢水中能夠被微生物氧化降解的有機(jī)5物含量。從表4.9.4可知，蒸汽爆破脫墨廢水中BOD的含量為153mg/5L，相應(yīng)BOD5的排放量為61kg/t漿，而化學(xué)脫墨廢水中BOD5的含量為210mg/L，相應(yīng)BOD的排放量為84kg/t漿?？梢姡羝泼撃珡U5水中的BOD含量明顯低于化學(xué)脫墨廢水，這也是因?yàn)榛瘜W(xué)脫墨利用較5多的化學(xué)藥品所致。另外，從BOD5/CODcr的比值還能夠看出，蒸汽爆破脫墨廢水中的BODs/CODo值高于化學(xué)脫墨廢水，應(yīng)更適合于采納生物化學(xué)法處置，因?yàn)锽ODs/CODc比值愈大，可生化處置性愈好。色度的高低也是一個重要的污染負(fù)荷指標(biāo)，它主若是嚴(yán)峻阻礙太陽光的透射而防礙水生生物的生長繁衍。表1的結(jié)果也說明，蒸汽爆破脫墨廢水的色度大于化學(xué)脫墨廢水，緣故可能是蒸汽爆破脫墨進(jìn)程是在高溫高壓條件下進(jìn)行，部份有色物質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變而溶出，同時(shí)由于油墨被分散成細(xì)小顆粒分散于廢水中，引發(fā)廢水的吸光度增強(qiáng)，從而致使色度增加。另外，由于化學(xué)脫墨進(jìn)程添加了過氧化氫，起到了必然的漂白作用，使廢水的色度下降。由此可見，蒸汽爆破法脫墨廢水的污染負(fù)荷比傳統(tǒng)化學(xué)法脫墨廢水低得多，符合環(huán)保要求，具有廣漠的進(jìn)展前景。表4.9.4汽爆脫墨廢水和化學(xué)脫墨廢水的特性比較檢測指標(biāo)汽爆脫墨化學(xué)脫墨廢水廢水SS/428775/漿310CODr/362745/漿298BOD5/153210/漿BOD/COD5 cr色度（CPPA標(biāo)準(zhǔn)色度330250單位）廢紙脫墨生產(chǎn)進(jìn)程中，由于生產(chǎn)工藝、設(shè)備及利用未經(jīng)處置的水都會使脫墨廢水中帶入一些金屬元素如Cu、Zn、Cd、Pb等，尤其要緊來源于油墨組成和涂料成份。這些廢水排人河流中，會對環(huán)境造成必然的污染，其中Cu離子對水生生物的毒性較大，當(dāng)廢水中的銅含量超過lmg/L時(shí)，會抑制藻類的生長，阻礙水產(chǎn)的養(yǎng)殖°Pb對人體是積存性毒物，易被腸胃吸收，通過血液擴(kuò)散至全身并進(jìn)入骨骼，當(dāng)^b濃度達(dá)到/L時(shí)可抑制水體的自凈作用。Cd對人體的危害更大，進(jìn)人人體后積存于肝臟中，它對人體的組織器官產(chǎn)生多方面的迫害作用，/L的可溶性氯化鎘對魚類和水生生物可產(chǎn)生致死作用。Zn是形成人體內(nèi)核酸和蛋白質(zhì)所必需的微量元素，但過量的鋅對人的生物氧化進(jìn)程有抑制作用，會令人產(chǎn)生中毒病癥，當(dāng)Zn的濃度達(dá)/L以上時(shí)，可使魚類致死。我國對這幾種元素的排放標(biāo)準(zhǔn)早已作了明確規(guī)定，并列為環(huán)境監(jiān)測的必測項(xiàng)目。因此，測定蒸汽爆破脫墨廢水中0成Zn、Cd、Pb的含量意義重大。楊崎峰等用火焰原子吸收分光光度法來測定這些金屬元素的含量，檢測結(jié)果如表4.9.5所示。表4.9.5幾種金屬元素的原子吸收光譜分析結(jié)果元素含量/ 汽爆脫墨 化學(xué)脫墨廢水廢水CuZnCdPb表4.9.5的結(jié)果說明，蒸汽爆破脫墨廢水中Pb的含量比化學(xué)脫墨廢水的高，要緊緣故是蒸汽爆破脫墨工藝能將油墨分散成微小顆粒，在洗滌時(shí)有大量的油墨進(jìn)入到廢水中，致使蒸汽爆破脫墨廢水中Pb含量高于化學(xué)脫墨廢水，這一點(diǎn)可從蒸汽爆破脫墨漿中Pb的含量低于化學(xué)脫墨漿中取得說明（原子吸收檢測的結(jié)果顯示，蒸汽爆破脫墨漿中Pb的含量為/L，化學(xué)脫墨漿中Pb的含量為/L）。另外，不管是蒸汽爆破脫墨廢水中仍是化學(xué)脫墨廢水中，Pb的含量已大大超過中國政府規(guī)定的最高許諾排放濃度（1.0mg/L），應(yīng)作適當(dāng)處置后才能排放，不然會對環(huán)境造成較大的毒性。表2的結(jié)果還說明，Cu、Zn、Cd的