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标准助力造纸行业可持续发展——《再生纸浆》国家标准解读

  • 蔡慧 1,2
  • 沙九龙 2
  • 唐胜德 1
  • 邱文伦 1
  • 张蒙 1
  • 李文正 1
  • 刘俊杰 1
1. 中国制浆造纸研究院有限公司,北京,100102; 2. 广西大学轻工与食品工程学院, 广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室,广西南宁,530004

中图分类号: TS77

最近更新:2024-01-20

DOI:10.11980/j.issn.0254-508X.2024.01.001

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摘要

GB/T 43393—2023《再生纸浆》是在符合相关法律法规、满足环保要求条件下为助力我国造纸行业健康可持续发展而制定的产品(技术)标准。本文介绍了GB/T 43393—2023《再生纸浆》的主要内容,包括再生纸浆的界定、适用范围、分类、技术要求和试验方法要点等;对标准中规定的检验项目包括放射性污染、危险废物、感官性状、重金属、浆板耐破指数、Cobb值(Cobb60)、未碎解的纤维组分含量、夹杂物含量、粗渣率及手抄片机械强度等技术指标进行了解读;并分析了其与GB/T 24320—2021《回用纤维浆》的主要差异。

再生纸浆是制浆造纸行业的重要原料,在促进我国造纸行业发展的同时,进口废纸的加工利用,尤其是不规范加工利用也给我国造成了环境污[

1]。为缓解国内造纸纤维原料紧缺和国废纸浆质量下降的问题,满足我国造纸行业可持续发展的需要,部分龙头企业从原来直接使用进口废纸来进行制浆造纸生产改为在境外投资、境外合作生产再生纸浆,通过回收国外废纸经拣选、碎解(干法或湿法)、筛选等净化工序去除夹杂物及不可利用物,制成造纸生产可使用的再生纸浆再进口到国内使[2]。进口再生纸浆是解决我国造纸行业纤维资源短缺的重要方[3],虽然过去也有少量进口,但出现大量进口还是在实施限废禁废政策后。为规范和引导再生纸浆生产,保证产品质量和安全,2019年10月,国家标准化管理委员会下达了制定《再生纸浆》(项目计划号20193300-T-607)国家标准的任务。

2023年11月27日,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准发布GB/T 43393—2023《再生纸浆》推荐性国家标准,该标准由全国造纸工业标准化技术委员会(SAC/TC 141)归口,标准将于2023年11月27日起正式实施。

1 再生纸浆的界定

再生纸浆是指利用分类回收的纸、纸板及纸制品为原料,经拣选、碎解(干法或湿法)和筛选等处理得到的纸浆。该定义突出了再生纸浆的3个特点。

(1)以经过分类回收的纸、纸板及纸制品为原料,属于资源回收利用。

(2)制浆处理过程中需经拣选除杂步骤,有利于保护环境。

(3)生产工艺可以是干法或湿法,生产过程中需要碎解和筛选等工序以除去不可利用成分,有利于提高纤维质量。

目前再生纸浆有2种制备方法,一种是干法制浆,通过对回收的纸、纸板和纸制品进行拣选除杂、干法碎解,并通过筛选的方法去除杂质和大碎片,该方法生产过程无需干燥处理,生产成本较低;另一种为湿法处理,回收的纸、纸板和纸制品在水力碎浆机中进行碎解、筛选,然后通过浓缩、压榨,压缩成块状,或者通过浆板机抄造成再生纸浆,还有部分浆厂因距离我国边境距离较近,直接通过包装袋装运散状再生纸浆。

2 标准的主要内容

2.1 适用范围

《再生纸浆》国家标准主要规定了再生纸浆的术语和定义、产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量证明书等内容。

标准适用于作为造纸纤维原料使用的再生纸浆,但不包括仅经过简单分类、剪切、打包等处理得到的废纸碎片等。

2.2 分类

(1)按水分含量,再生纸浆分为干浆和半干浆。

(2)按纤维种类,再生纸浆分为本色再生纸浆、白色再生纸浆和含机械浆再生纸浆。其中,本色再生纸浆是以回收的本色废纸为主要原料制成的再生纸浆;白色再生纸浆是以回收的书刊杂志和办公废纸等为主要原料制成的、D65亮度在45.0%以上的再生纸浆;含机械浆再生纸浆是以回收的废旧报纸和杂志等为主要原料制成的再生纸浆,其机械浆含量在30%以上。

(3)《再生纸浆》标准附录A(资料性)为4种典型再生纸浆的图片,分别为(半干)散状再生纸浆、(半干)板状再生纸浆、(干)平板状再生纸浆、(干)块状再生纸浆,其表观特征见图1

图1  再生纸浆典型图片

Fig. 1  Pictures of typical recycled pulp

2.3 技术要求及试验方法要点

2.3.1 放射性污染、危险废物及感官性状

由于再生纸浆的原料,即废纸经过使用、废弃、回收、运输等过程,来源及成分复杂,制浆方法各不相同。为了避免有害危险废物入境,再生纸浆中禁止混入放射性污染、危险废物等。

再生纸浆到达口岸后,应首先用放射性通道对其进行过机检测,当机器出现报警时,再用手持式仪器进行排查。放射性污染检测合格后,按《国家危险废物名录[

4]进行危险废物的判定,列入名录的废物,可直接判定为危险废物;其他不明确是否具有危险特性的,按照GB 5085(所有部分[5]进行鉴别;原料落地开箱后,通过感官排查再生纸浆中是否有腐浆及异臭等感官性劣变,并判断其形状、颜色和材质是否一致。

2.3.2 取样检验项目

再生纸浆的取样检验项目包括重金属、浆板耐破指数、Cobb值(Cobb60)、未碎解的纤维组分含量、水分、夹杂物含量、灰分、D65亮度、机械浆含量、粗渣率及手抄片机械强度(抗张指数、耐破指数和撕裂指数)。

再生纸浆的组批规则,是以同一次申报、同一次交货、同一种包装形式、同一水分含量种类、同一纸浆纤维种类为一批,每批应不超过1000 t。取样时,应依据GB/T 740[

6]从整批浆中抽取样品组成混合样品,取3份平行样,1份用于检验,2份用于留样,每份混合样品质量不少于5 kg。

(1)重金属

再生纸浆来源于回收废纸,表1为纸品国内外相关标准/法规/文件的重金属限量调研结果。根据欧盟94/62/EC[

7]、2013/2/EU指[8](包装物和废弃包装物)以及国内相关标准规[9-15],再生纸浆的重金属含量要求铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、镉(Cd)总量≤100 mg/kg,此外,还要求Pb含量≤50 mg/kg,Cr含量≤50 mg/kg,Hg含量≤0.5 mg/kg,Cd含量≤0.5 mg/kg。

表1  纸品国内外相关标准/法规/文件的重金属限量
Table 1  Limits of heavy metals in the relevant standards/regulations/documents at home and abroad
标准/法规/指令/认证适用对象要求/(mg·kg-1
欧盟包装指令94/62/EC(旧) 包装物 Pb、Cr、Hg、Cd总量≤100
欧盟包装指令2013/2/EU指令(新)
EN 13432[16] 可生物降解的包装物 Pb≤50,Cr≤50,Hg≤0.5,Cd≤0.5
GB 21027—2007《学生用品的安全通用要求》 学生用品 Pb≤90,Cr≤60,Hg≤60,Cd≤75
《婴童用纸品基本安全技术规范》(审查阶段) 婴童用纸品 Pb≤90,Cr≤60,Hg≤60,Cd≤75
GB/T 39951—2021《一次性纸制品降解性能评价方法》 纸制品 Pb≤50,Cr≤50,Hg≤0.5,Cd≤0.5
GB/T 39084—2020《绿色产品评价 快递封装用品》 封套、包装箱、纸质填充物和电子运单

Pb、Cr、Hg、Cd总量≤100

Pb≤50,Cr≤50,Hg不得检出,Cd≤0.5

快递包装绿色产品认证
HJ 410—2017《环境标志产品技术要求 文化用纸》 文化用纸

Pb、Cr、Hg、Cd总量≤100

Pb≤90,Cr≤60,Hg≤60,Cd≤75

CY/T 132.1—2015《绿色印刷 产品合格判定准则 第1部分:阅读类印刷品》 图书、期刊、本册、报纸、儿童读物等纸质阅读类印刷品 Pb≤90,Cr≤60,Hg≤60,Cd≤75
T/CNLIC 0010—2019《绿色设计产品评价技术规范 包装用纸和纸板》 白纸板、箱纸板、瓦楞原纸 Pb、Cr、Hg、Cd总量≤100
QB 2930.2—2008《油墨中某些有害元素的限量及其测定方法 第2部分:铅、汞、镉、六价铬》 油墨产品,油墨印刷制品也可参照使用 Pb、Cr、Hg、Cd总量<100

(2)浆板耐破指数、Cobb值(Cobb60)

再生浆板具有形态洁净、质量水平稳定(不易变质)、运输方便、环境影响较小等方面优势,定量较低的再生浆板,在技术上较难与纸张完全区分。同时,根据《中华人民共和国进出口税则》《进出口税则商品及品目注释》和发布的商品归类决定中对回收浆和纸的定义,目前海关总署对卷筒状纸浆产品认定为成品纸张。为避免对生产企业产生误导或产生理解偏差、保持标准内容与现行海关分类原则一致,《再生纸浆》标准不适用于卷筒形式的再生纸浆。此外,标准起草过程中,相关部委认为再生浆板在归类思路上与卷状产品一致,为此,起草组开展了再生浆板和纸板技术指标差异的研究。

研究发现,纸板的平均耐破指数为1.76~4.64 kPa·m²/g,较低的是白卡纸,而GB/T 22806[

17]标准对白卡纸合格品的耐破指数要求≥1.20 kPa·m²/g。而典型再生浆板的耐破指数为0.65~0.72 kPa·m²/g,因此,《再生纸浆》标准规定浆板耐破指数≤1.00 kPa·m²/g。

除浆板耐破指数指标外,起草组还对浆板的吸水性进行了研究,结果发现,典型再生浆板的两面Cobb60均在300.0 g/m²以上,而纸板的Cobb60普遍≤50.0 g/m²。因此,GB/T 43393—2023规定浆板的Cobb值(Cobb60)≥300.0 g/m²。

(3)未碎解的纤维组分含量

未碎解的纤维组分定义是在生产再生纸浆过程中未得到碎解的、具有一定尺寸的纤维原料。根据生态环境部等关于全面禁止进口固体废物有关事项的公告(2020年第53号),自2021年1月1日起,全面禁止废纸进口。为了保护生态环境安全、拒收进口废纸,同时保障进口再生纸浆的质量,标准对(干)块状再生纸浆的未碎解纤维组分含量进行了要求,规定采用人工拣选的方式从混合样品中取2份试样,每份试样质量约为200 g,标准要求任一方向尺寸在10(不含)~20 mm之间的未碎解纤维组分含量应≤18.0%;任一方向尺寸在20(不含)~30 mm之间的未碎解纤维组分含量应≤1.0%;不应有任一方向尺寸大于30 mm未碎解纤维组分。

(4)水分

标准规定再生纸浆干浆水分≤20.0%;但由于纸浆干燥需要消耗大量的能源,也大大提高了生产成本,同时为了防止在运输、贮存等过程挤压出游离水及出现腐浆等情况,导致环境污染,对再生纸浆半干浆的水分设置了上限,要求本色再生纸浆水分≤55.0%,白色再生纸浆、含机械浆再生纸浆的保水值较高,要求白色再生纸浆交货水分≤60.0%,含机械浆再生纸浆交货水分≤65.0%。

(5)夹杂物含量

夹杂物是指在生产、收集、包装和运输过程中混入再生纸浆中的非植物纤维物质,不包括再生纸浆的包装物及在运输过程中需使用的其他物质。

再生纸浆中可能混入的夹杂物有金属、木材、纺织品、橡胶制品、玻璃、石块、塑料制品等,国家标准《再生纸浆》对夹杂物含量指标要求比较严格(规定夹杂物含量≤0.5%),在夹杂物含量测定时应从混合样品中取2份质量约为500 g的试样,人工拣选出非植物纤维成分,对于胶带等黏附有纸浆纤维的夹杂物,应先将其表面黏附的纸浆纤维轻轻剥离下来,再进行称量、计算。

(6)灰分、D65亮度、机械浆含量、粗渣率及手抄片机械强度

GB/T 43393—2023梳理出一套再生纸浆部分技术指标的测定流程,包括对灰分、D65亮度、机械浆含量、粗渣率及手抄片机械强度等技术指标进行测定,其测定流程见图2。其中,灰分采用10 mm孔筛粗筛处理的浆料,均质后按GB/T 742进行测定,灼烧温度575 ℃;D65亮度采用0.15 mm缝筛细筛后的浆料,按GB/T 8940.2[

18]制备试样,按GB/T 7974[19]进行测定;机械浆含量采用0.15 mm缝筛细筛后的浆料,按GB/T 4688[20]进行测定;粗渣的定义是再生纸浆在标准规定流程下,经解离、筛选处理后未通过10 mm孔筛的筛渣,筛渣率为粗筛后筛渣绝干质量与解离前纸浆绝干质量的比值;手抄片机械强度(包括抗张指数、耐破指数和撕裂指数),采用0.15 mm缝筛细筛后的浆料,按GB/T 24326[21]制备手抄片,按GB/T 24323[22]测定机械强度。

图2  再生纸浆部分技术指标的测定流程

Fig. 2  Test process of some technical specifications of recycled pulp

3 《再生纸浆》和《回用纤维浆》的主要区别

GB/T 43393—2023《再生纸浆》规定的再生纸浆是指经拣选、碎解(干法或湿法)、筛选等处理得到的粗浆,该类浆作为造纸纤维原料,进厂后需要再次经过碎浆、筛选、洗涤、热分散、纤维分级等处理后才能上造纸机抄造。而GB/T 24320—2021《回用纤维浆[

23]主要适用于回收纸经过湿法碎解、筛选、洗涤等处理过程所生产的细浆,用于废纸制浆造纸生产过程质量控制和管理,该浆料可以直接用于造纸机的抄造。再生纸浆和回用纤维浆是2种不同的浆种,再生纸浆可以是回用纤维浆的原料,2项标准的主要差异见表2

表2  《再生纸浆》和《回用纤维浆》的主要差异
Table 2  Main differences between “Recycled pulp” and “Recycled fiber pulp”
项目GB/T 43393—2023《再生纸浆》GB/T 24320—2021《回用纤维浆》
属性 产品/商品验收 过程质量控制、管理
适用范围 适用于利用分类回收的纸、纸板及纸制品为原料,经拣选、碎解(干法或湿法)和筛选等处理得到的纸浆 适用于各种回用纤维浆,不适用于再生纸浆
定义 利用分类回收的纸、纸板及纸制品为原料,经拣选、碎解(干法或湿法)和筛选等处理得到的纸浆 废纸在制浆过程中经碎解、净化、筛选、洗涤、热分散等工序加工处理后,净化程度达到纸机抄造要求的纸浆
产品分类 按纸浆水分含量分为半干浆、干浆;按纸浆纤维种类分为本色再生纸浆、白色再生纸浆和含机械浆再生纸浆 非脱墨回用纤维浆和脱墨回用纤维
原料 废纸和纸板 废纸和纸板、再生纸浆
技术要求 放射性污染、危险废物、感官性状要求、重金属、粗渣率、浆板耐破指数、Cobb值(Cobb60)、未碎解的纤维组分含量、水分、灰分、D65亮度、机械浆含量、夹杂物含量和手抄片机械强度(抗张指数、耐破指数、撕裂指数) 机械强度(抗张指数、耐破指数、撕裂指数)、D65亮度、尘埃度、胶黏物、有效残余油墨浓度、灰分、重金属

4 结语

再生纸浆是我国全面禁止废纸进口的政策下,为了解决我国造纸行业造纸纤维原材料不足,利用废纸资源经过碎解、筛选后制得的一种新的纸浆品[

24]。该标准的制定、发布和实施,将弥补我国造纸纤维原料的不足,有助于指导企业投资、生产再生纸浆,有利于保障我国造纸工业的正常运行。

GB/T 43393—2023《再生纸浆》标准中各项技术要求既要满足解决造纸纤维原料不足问题的条件,又必须起到准入“门坎”作用。结合试验研究和相关法律法规所体现的环控指导精神,标准GB/T 43393—2023在放射性污染、危险废物、重金属、粗渣率、未碎解的纤维组分含量、夹杂物含量等生态环境保护指标方面做了详细的规定和检验要求,企业应严格按照标准要求制定生产工艺、研究开发生产设备、确保生产出(或采购)的再生纸浆完全满足要求,严把原料关、避免再生纸浆判为固废的风险,最终实现优质再生纸浆资源自由进口。

参 考 文 献

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