１９９５年日本颁布包装容器回收法（Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ Ｌａｗ），积极控制事态。
正如上文提及的，各个领域的政府主管部门正积极提倡废物的回收，尤其是废纸，如旧报纸、杂志等。由于人们的努力和热情，使得约有５０％的废纸得到了回收利用。
然而，为了近一步提高纸制品的回收利用率，我们应扩大再生纸的应用范围，而不局限于纸板。除了纸板用纸外，新闻纸和打印纸对原料纸的质量要求较高，这就要求回收废纸的品质要好，因为它将直接影响再生纸的应用范围。
利于回收的废纸应该具有大致相同的品质，而且利于低成本回收。也就是说废纸应具有较少的污染物，如墨水、粘合剂污染物，有较高的机械强度，有较少的复合材料，如塑料膜等。
然而，废纸上的粘合剂污染物却是难以避免的，问题也一直未能解决。因为在废纸再生过程中热熔胶（ＨＭＡｓ）和压敏胶（ＰＳＡｓ）不能得到很好的分离，一部分残留在纸浆中。在本文中，着重讨论了在废纸再生过程中利于分离的ＨＭＡｓ的有关问题。
日本１９９８年，胶粘剂用量为９９５，０００吨，在装订包装等领域用量为１５０，０００吨，９０％的书藉装订使用ＨＭＡｓ，用量约为１５，０００吨。
表一、实际应用中再生纸所占比例
| 产品总量（１０００吨／年） | 再生纸所占比例 | |
| 非纸板纸 | １７８２１ | ０．２７ |
| 纸 板 | １１９８１ | ０．９５ |
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总 计 |
２９８０２ |
０．５５ |
表二、对在实验中用于装订的ＨＭＡｓ的简介
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样品名称 |
简介 |
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对比样 Ｎ－１ （水溶性ＨＭＡ） |
现今用于书籍装订的ＥＶＡ－ＨＭＡ（ 凝胶ＨＭＡ），改性凝胶热熔胶。熔点为３０°－４０°Ｃ的水溶性胶。在加热和冷却时伴有ｚｏｌ ／ ｇｅｌ转变。在６０°－７０°Ｃ下涂布，冷却凝固，可以溶于热水和碱性溶液中，无残留。 |
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Ｎ－２ （反应型聚氨酯） |
反应型聚氨酯（Ｒ－ＰＵ）经过空气湿致固化，表现出优秀的耐热性和强度。由于具有聚氨酯的特性，用其装订的书籍，可以在较宽的温度范围内使用。由于胶本身具有较高强度，因此在回收前不用将其切割分离，可以采用物理分离方法从纸浆中将其除去。 |
| Ｎ－３ （高内聚强度ＨＭＡ） |
这类ＨＭＡ通常是高内聚强度聚醋酸乙烯热熔胶。分子式中树脂组成部分进行置换，使其有较高软化点和高内聚强度。现有的书籍装订设备不需改造即可直接使用该胶。由于具有较高的软化点，对在废纸进行分解处理时，ＨＭＡ并不软化，这就使机械分离成为可能，而无需在废纸再生前对该胶进行切割处理。 |
表三、在实验中所用各种ＨＭＡ的比较
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样品名称 |
参照样 |
Ｎ－１ |
Ｎ－２ | Ｎ－３ |
| 类别 | ＥＶＡ－ＨＭＡ | 凝胶热熔胶 | 反应型聚氨酯 | 高内聚强度ＥＶＡ－ＨＭＡ |
| 在回收中状态 | 不溶 | 可溶 | 不溶 | 不溶 |
| 特征 | 现有产品的特征 |
耐高温 柔性好 书本开合性能好 耐久性好 |
耐高温 耐低温 耐久性好 韧性好 |
高内聚强度 高软化点 低耗 |
| 装订设备 | 不需改造 | 需改造 | 需改造 | 不需改造 |
| 操作温度 | １８０°Ｃ | ６０°Ｃ | １２０°Ｃ | １８０°Ｃ |
| 粘度（ｍＰａｓ） | ３９００ ／ ８０°Ｃ | ７０００ ／ ６０°Ｃ | ７４００ ／ １２０°Ｃ | Ｃ８０００ ／ １８０°Ｃ |
| 软化点 | １０８°Ｃ | ?? | 注① | １１３°Ｃ |
| 熔点 | ?? | ４１°Ｃ | ?? | ?? |
| 拉抻强度（ｋｇ／ｃｍ２） | ２８ | ?? | ３１０ | ６５ |
| 拉伸率（％） | １２００ | ?? | １１００ | ５７０ |
| 脆化温度 | －２°Ｃ | ＜－５°Ｃ | ＜－２０°Ｃ | ０ |
| 固化速度（％） | １００ | ６４ | １００ | １００ |
表四、装订条件
| 样品名称 | 对照样 | Ｎ－１ | Ｎ－２ | Ｎ－３ |
| 类别 | ＥＶＡ－ＨＭＡ | 凝胶热熔胶 | 反应型聚氨酯 | 高内聚强度ＥＶＡ－ＨＭＡ |
| 装订机 | Ｈｏｒｉｚｏｎ | ＳＢ－０８ | ＹｏｓｉｎｏＢ－８５ | Ｙｏｓｉｎｏ Ｂ－８５ |
| 装订方法 | 完全装订 | 完全装订 | 完全装订 | 完全装订 |
| 辊数 | ２ | ２ | ２ | ２ |
| 涂布温度 | １８０°Ｃ | ６５－７０°Ｃ | ２０°Ｃ | １８０°Ｃ |
| 胶层厚度 | ０．８ｍｍ | ０．８ｍｍ | ０．８ｍｍ | ０．８ｍｍ |
| 封面用纸 | 非木制纸８６．５ｋｇ | 非木制纸８６．５ｋｇ | 非木制纸８６．５ｋｇ | 非木制纸８６．５ｋｇ |
| 主体用纸 | 非木制纸４４．５ｋｇ | 非木制纸４４．５ｋｇ | 非木制纸４４．５ｋｇ | 非木制纸４４．５ｋｇ |
| 书尺寸和页数 | Ａ４２４０页 | Ａ４ ２４０页 | Ａ４ ２４０页 | Ａ４ ２４０页 |
| 装订速度（册／小时） | ２０００ | ３６００ | ３６００ | ３６００ |
表五、书的特性
| 样品名称 | 对照样 | Ｎ－１ | Ｎ－２ | Ｎ－３ |
| 类别 | ＥＶＡ－ＨＭＡ | 凝胶热熔胶 | 反应型聚氨酯 | 高内聚ＥＶＡ－ＨＭＡ |
| 装订强度（ｋｇｆ） | ||||
| ２３°（ａｖ） | １９ | ２２．１ | ＞２５ | ２２ |
| ４０°（ａｖ） | １５ | １７ | ＞２５ | ２０．２ |
| ７０°（ａｖ） | ?? | １６．７ | １９．１ | ０ |
| 热循环测试 | 没问题 | 没问题 | 没问题 | 没问题书 |
| 书本开合性能 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 脆化温度（耐低温性能） | ３°Ｃ | ＜－５°Ｃ | ＜－２０°Ｃ | ３°Ｃ |
日本的废纸回收
日本是废纸回收的极力倡导国。在１９９８年收集的废纸占总纸产量的５５．３％，回收利用率达５４．９％，含包装纸板在内的纸制品产量为３０×１０６ 吨，纸板的回收率达８９％，而除纸板外其它纸品的回收率为２９％。
此外，日本纸业联合会定下了２０００年总废纸回收率５６％的目标，该计划在国际工商组织的监督下得到很好的实施。旧报纸回收用做非纸板用纸，波纹纸板回收再生为纸板。而废杂志、书本回收只能用来制造纸板，而不能它用，这是因为装订用胶ＨＭＡｓ、ＰＳＡｓ、塑料膜等物质在回收时不能很好的分离。
我们必须认清产品结构中存在的一个问题，那就是非纸板用纸和纸板用纸（主要由再生纸制造）产量上的差距。虽然再生纸在总纸品中占有率为５４％，非纸板用纸仅为２７％，纸板用纸为９５％。因此提高再生纸的品质，扩大其在新闻印刷等行业的应用迫在眉捷。
回收中存在的问题
从对３８家废纸回收和造纸企业的调查中发现，ＨＭＡｓ是影响废纸回收利用的第二大因素，即是提高废纸回收利用率的最大障碍之一，废纸回收过程包括：一、废纸在粉碎机中机械分解；二、通过化学方法分解墨水等；三、在浮选器中通过鼓泡的方法从纸浆中选择性的除去墨水等较重杂质；四、尺寸较大的杂质经筛分过滤除去，滤饼在漂白后暂存备用；五、处理后的纸浆机械混合，根据其最终用途分别处理。
如果粘性材料如ＨＭＡｓ恰巧混于回收纸浆中将可能发生下列问题：
＊粘附于干燥器表面：如果粘性材料如ＨＭＡｓ粘附于干燥器表面，将会使其污染，并日益加剧；
＊纸张破碎，纸质降低：沉积于纸表面的粘性物质将会导致纸张破碎。拿纸板的制造为例一旦有这种情况发生，产品将被视为不合格，从而被拒绝，并不断积压，直到生产线停工；
＊油污：和欧美比起来，回收纸浆中是否有油污这个问题在日本显得严重的多。这不不光是纸质的问题，同时也是日本人性格的体现。
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装订胶ＨＭＡｓ
考虑到ＨＭＡｓ在废纸回收中的影响，两种ＨＭＡｓ值得推荐：一是可溶型ＨＭＡｓ，也就是在废纸回收过程中可以溶于水，另一种是高内聚强度型，可以在过筛分时分离出去。
我们选择凝胶ＨＭＡ做为可溶型ＨＭＡ的代表，反应型聚氨酯热熔胶和ＥＶＡ共聚物为各高内聚强度ＨＭＡ的代表。为探索其在装订和废纸回收过程中的可行性，我们对胶粘剂制造商提供的试用品进行了评价。如果需要，这些试用产品立即可投入生产。
表六、滤饼的ＣＯＤ值（ｍｇ／ｌ）
| 样品名称 | 参照样 | 对比样 | Ｎ－１ | Ｎ－２ | Ｎ－３ |
| 类别 | 净纸 | ＥＶＡ－ＨＭＡ | 凝胶热熔胶 | 反应型聚氨酯 | 高内聚强度ＥＶＡ－ＨＭＡ |
| 分散条件 | |||||
| ２０° | ８３９ | ８２９ | １７００ | ９２５ | ８６９ |
| ５０° | ８４９ | ９０８ | １９２０ | ９９９ | １０７０ |
| ＮａＯＨ ２０° | １１１０ | １０７０ | １９７０ | １０９０ | １１３０ |
表七、ＨＭＡｓ残留百分比
| 样品名称 | 对比样 | Ｎ－１ | Ｎ－２ | Ｎ－３ |
| 类别 | ＥＶＡ－ＨＭＡ | 凝胶热熔胶 | 反应型聚氨酯热熔胶 | 高内聚强度ＥＶＡ－ＨＭＡ |
| 每本书ＨＭＡ用量 | ３．７３ｇ | ２．０６ｇ | ５．４２ｇ | ３．８４ｇ |
| ２０°时残留率（％） | ８６．５ | ０．２ | ＞１００ | ９４．７ |
| ５０°时残留率（％） | ８９．９ | ０．８ | ＞１００ | ＞１００ |
| ２０°Ｃ ＮａＯＨ中残留率（％） | ８２．９ | ０．３ | ＞１００ | ９６．６ |
表八、结论
| 样品名称 | 对比样 | Ｎ－１ | Ｎ－２ | Ｎ－３ |
| 胶种装订过程 | ＥＶＡ－ＨＭＡ | 凝胶热熔胶 | 反应型聚氨酯热熔胶 | 高内聚强度ＥＶＡ－ＨＭＡ |
| 设备 | 不需改造 | 需改造 | 需改造 | 不需改造 |
| 装订速度（册／小时） | ２０００ | ３６００ | ３６００ | ３６００ |
| 可操作性 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 成本 | × | △ | × | ○ |
| 成书特征 | ||||
| 书页拉扯强度 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 开合性 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 柔软性 | △ | ○ | ● | △ |
| 废纸回收方面 | ||||
| 可分散性 | × | ● | × | × |
| 回收纸浆的质量 | × | ● | ● | ○ |
| 废水ＣＯＤ值 | ○ | × | ○ | ○ |
●??优秀； ○??好； △?一般； ×??不利
实验部分
装订效果评价
这里评价用书就是用上文提到的ＨＭＡ装订的，每种ＨＭＡ的使用条件如表四所示。书本的基本性能如表五所示。
回收可操作性
被测试书本仔细切碎，装订部位切成３×１０ｍｍ小条，其它部分切成２３×２０ｍｍ条，浸于水中，使碎纸占总重为５％，然后分散于２Ｌ标准打浆泵中。打浆过程在１５ｍｉｎ内按以下三种情况分别进行：①常温（２０°Ｃ）；②５０°③２０°，０．３％ＮａＯＨ水溶液。取少量浆液于３００目滤纸上，轻挤，测ＣＯＤ值。
纸浆液用６ ／ １０００切割平面筛过滤，将留在筛上的物料称重。滤液进一步制成纸（２００ｃｍ２）１８０°加热后，残留的ＨＭＡ污迹即可显现，并测量。
有关回收的实验结论
试验结果
１、 被测书分散纸浆的ＣＯＤ值
使用凝胶热熔胶的ＣＯＤ值是其它胶的两倍。在高温下的ＣＯＤ值增大，在碱性条件下也增大。
２、 滤饼中残留ＨＭＡ
所测样品中使用非水溶性热溶胶的残留率都较高。只有水溶性凝胶热熔胶的残率很低，见表七。
３、 通过筛网的油迹
反应型聚氨酯效果最好，其次是凝胶热熔胶和ＥＶＡ－ＨＭＡ。
结论
从试验结果可知反应型聚氨酯和凝胶热熔胶最为有利于废纸回收。但是从实际应用考虑，我们还应了解其它一些在使用中难于避免的问题，例如，对于反应型聚氨酯来说，设备改造问题造价昂贵，对于凝胶热熔胶来说，处理过程中，废液的ＣＯＤ值高。
另一方面，考虑到ＥＶＡ－ＨＭＡ，在残留比率上比现有产品有较大改进。最为可能在现今的装订业中使用。
结束语
正如上文所提到，为了提高废纸的回收利用率，我们应提高再生纸的质量，扩大其应用范围。这就要求我们使用有利于废纸回收的装订胶。同时还应结合实际情况，设备改造应容易进行，且不影响装订质量、生产率和生产成本。这是一项涉及到多方面的系统工程。如胶粘剂生产厂家、装订厂家、出版商、原料废纸提供者以及纸品制装商等，日本联邦印务为成就此事极力翰旋。
目前，高内聚强度ＥＶＡ－ＨＭＡ，反应型聚氨酯和凝胶热熔胶是当前用胶的最佳替代品。然而环境友好胶粘剂如生物降解胶粘剂脂肪酸聚酯、聚乙烯、，聚磷腈等，将最终成为主流胶粘材料。
译自《Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ａｇｅ》
桂公网安备 45010302000299号
