提键要：综合介绍了各种碎解条件对废纸碎化、油墨剥离和浮选脱墨的试验结果。认为能达到碎解浆中碎纸片含量降到1%时的最佳条件，即相当于满足了最短的碎解时间、最低的能耗和最好的浮选脱除油墨的条件,有几种方式，可以根据实际需要选择其中最适合的方式加以应用。关键词：碎解条件（参数）；废纸碎化；油墨剥离；浮选脱墨陈嘉陈嘉翔，教授，博士生导师，联合国教科文组织植物资源化学国际专家委员会委员。废纸碎解是废纸制浆系统中最关键的一步。它对废纸碎化成再生浆和油墨从纸面剥离并能与其他杂质一起妥善地分离开来起到至关重要的作用。废纸碎解过程有机械作用，化学作用，还有热能作用。此外，碎解时间也起着很重要的作用。这些都与能耗有着密切的关系。机械作用主要表现在碎解浆浓和碎解机转子转速方面;化学作用主要表现在碎解开始pH和油墨剥离方面;热能作用主要表现在碎解温度方面。现将2001年在加拿大召开的第六届废纸制浆研究论坛上发表的有关研究资料[1]、[2]介绍于下，供参考。1试试验用原料1.1用用于研究碎解pH对废纸碎化影响的原料分别为：ONP，LWC和SCA[2]（SCA指A级超压纸）。1.2用用于研究其他碎解条件对废纸碎化影响的原料为混合废纸，其中ONP35%，热固性胶版印刷SC15%，热固性胶印涂布纸30%，热熔轮转影印目录纸15%和轮转影印SC纸5%[1]。废纸2试试验方法试验试验用碎解机为Helico高浓碎解机（160L），常用脱墨化学药品包括NaOH1%，Na2SiO3 2%,H2O21%,表面活性剂 Ser-fax MT90皂1%。碎解浆碎纸片含量（%）测定采用0.08mm缝筛，油墨粒子浓度测定用ERIC法[3]。　3试试验结果3.1用浆浓对废纸碎化的影响[1]（见图1）从图1看出：在碎解温度45℃和转子转速475r/min不变以及不加脱墨化学药品的情况下，如碎解时间一定，则浆浓愈高，碎解浆中碎纸片含量（%）愈少，或者说浆中碎纸片含量要达到1%以下时，浆浓愈高，碎解需要的时间就愈短。3.2浆转子转速对废纸碎化的影响（见图2）图1 浆浓对废纸碎化的影响图2 转子转速对废纸碎化的影响废纸从图2看出：在碎解温度（45℃）和浆浓（16%）不变以及不加脱墨化学药品的情况下，如碎解时间一定，则碎浆机转子转速愈高，碎解浆中碎纸片含量就愈低，或者说，浆中碎纸片含量要求达到1%以下时，则转子转速愈高，碎解时间就愈短。3.3浆碎解温度和常用脱墨化学药品对废纸碎化的影响（见图3）从图3看出：在浆浓（16%）和转子转速（475r/min）不变时，在20℃时添加脱墨化学药品与否有明显的区别。添加脱墨化学药品时在达到同样的碎纸片含量（%）时需要的碎解时间短。同样，在不加脱墨化学药品时提高碎解温度至45℃，有接近添加脱墨化学药品的效果，即达到同样的碎纸片含量（%）时的碎解时间同样较短。添加脱墨化学药品特别是NaOH和提高碎解温度所以能缩短碎解时间，其主要原因是提高了水的渗透性（或吸水量）和纤维的润胀性，结果将使废纸的湿纸抗张强度下降。图3 碎解温度和常用脱墨化学药品对废纸碎化的影响Brouillette等人研究了pH对废纸碎化速率的影响，结果[2]充分证明了这一点。见图4。从图4看出：碎解开始pH在9以上时，ONP、LWC和SCA等三种废纸的湿纸抗张强度迅速甚至急速下降，这就有利于废纸碎化速率的提高。3.4浆碎解浆浓和转子转速对碎解浆中残留油墨粒子浓度的影响[1]（见图5）图4 碎解开始pH对湿纸抗张强度的影响图5 碎解浆浓和转子转速对残留油墨粒子浓度的影响废纸从图5看出：在碎解温度（45℃）和转子转速（475r/min）固定以及未加脱墨化学药品的情况下，同样的碎解时间，浆浓增加时，碎解浆中残留油墨粒子浓度将下降。碎解时间过短，由于油墨剥离不完全，碎解浆中残留油墨粒子浓度会较高；碎解时间过长，则由于油墨碎化严重，增加了油墨粒子的再沉积，故碎解浆中残留油墨粒子浓度也将升高。若转子转速增加，则碎解浆中残留油墨粒子浓度曲线将依箭头方向移动，即有所下降。这是由于转子转速增加时，油墨从废纸上剥离的速度也将增加之故。3.5浆碎解时的脱墨化学药品与温度对碎解浆中残留油墨粒子浓度的影响[1]（见图6）从图6可看出：在其他条件相同的情况下，添加脱墨化学药品与否对脱墨浆中残留油墨粒子浓度的影响较大。添加了脱墨化学药品后，在碎解各时期浆中的残留油墨粒子浓度都较不加脱墨化学药品时为低，这是由于对加速油墨从纸面剥离有利。而不加脱墨化学药品时，碎解时间过短或过长都将增加浆中残留油墨粒子的浓度，这是由于碎解时间过短时，油墨从纸面剥离不够，过长时又引起了油墨碎化严重，增加了细小油墨在浆中的再沉积，因此浆中残留油墨粒子浓度也提高了。碎解温度提高时，未加脱墨化学药品的浆中残留油墨粒子浓度曲线将向箭头方向移动，这说明提高温度将进一步降低浆中残留油墨粒子的浓度。3.6浆碎解过程中浆浓、脱墨化学药品和温度对碎解浆尘埃度的影响[1]（见图7）图6 脱墨化学品与碎解温度对残留油墨粒子浓度的影响废纸碎解过程中形成尘埃度增减的，除了油墨粒子以外，还会有许多其他杂质（如胶粘物、纤维束、小纸片等）造成尘埃度（mm2/m2）的变化。从图7看出：其他条件固定时，碎解过程中浆浓愈高，碎解浆中尘埃度相应地降低。此外，如提高转子转速、添加脱墨化学药品和提高温度都会使尘埃度随碎解时间变化的曲线向箭头方向移动，就是说缩短碎解时间的时候，尘埃度也会相应地减少。废图7 浆浓、脱墨药品、转子转速和温度对碎解浆尘埃度的影响图8 浆浓、脱墨药品和碎解温度对浮选浆油墨粒子浓度的影响3.7浆碎解浆浓以及添加脱墨化学药品和提高碎解温度对浮选浆油墨粒子浓度的影响[1]（见图8）废纸从图8看出：在固定碎解温度、转子转速和不加脱墨化学药品的情况下，提高碎解浆浓，将增加浮选浆的油墨粒子浓度。如果在此基础上提高温度或加入脱墨化学药品，都将使碎解曲线向箭头方向移动，即在同样的碎解时间里，浮选浆的油墨粒子浓度会进一步提高。3.8浆单位碎解能耗对浮选脱墨的影响[1]以碎解废纸到浆中碎纸片含量下降到1%为标准，在不同浆浓、不同温度、不同转子转速和有无添加脱墨化学药品等条件下，单位碎解能耗与浮选后浆中油墨粒子浓度的关系见图9。从图9看出：单位碎解能耗增加时，总的情况是浮选后浆中油墨粒子浓度降低。但是，当碎解时间增加时，浮选后浆中油墨粒子浓度将沿箭头方向提高。3.9浆单位碎解能耗对浮选后尘埃的影响[1]以碎解废纸到浆中碎纸片含量下降达1%为标准。从图10看出：单位碎解能耗增加时，总的情况是浮选后浆中尘埃粒子图9 单位碎解能耗与浮选后浆中油墨粒子浓度的关系数量增加。但是，当碎解时间增加时，浮选后浆中尘埃粒子数量将沿箭头方向下降。　4总总总结通过一系列不同碎解条件对废纸碎化与脱墨的研究，得到了欲达到碎解浆中碎纸片含量降到1%时的最佳条件，即相当于满足了最短的碎解时间、最低的能耗和浮选脱除油墨最好的条件是有几种方式，见表1[1]。图10 单位碎解能耗与浮选后浆中尘埃粒子数量的关系从表1可以看出：要达到碎解浆中碎纸片含量降到1%时，不同的碎解条件，其能满足的最短碎解时间、最低能耗和最好的脱墨效果与净化效果也还有一定的差别，可以根据需要和实际情况选择其中最表1废废纸碎解达到碎解浆中碎纸片降到1%时的碎解条件和浆料特性方式ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ碎解浆浓 %碎解机转子转速 r/min碎解温度 ℃有无加脱墨化学药品能耗 Wh比能耗 kWh/t碎解时间 min碎解浆残留油墨粒子浓度ERIC %碎解浆尘埃粒子数 nb/m2浮选浆油墨粒子浓度ERIC %浮选浆白度 %ISO浮选浆尘埃粒子数 nb/m2847545有15016.84.50.0151600000.01963.735000847545无25031.490.0161300000.01459.7460001647520有21510.93.50.0211250000.02862.670001647520无500268.50.022700000.02459.8185001647545无25013.74.50.012700000.02158.7370001665045有1506.71.50.015800000.02560.1210001665045无25013.430.0281400000.02258.537000适合的方式。