第一節(jié) 國內(nèi)造紙紙漿產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)成果

一、我國獨(dú)創(chuàng)生物造紙新技術(shù) 不排污水能造優(yōu)質(zhì)紙漿

北京前導(dǎo)技術(shù)有限公司研發(fā)的零排放無污染生物紙漿生產(chǎn)技術(shù)近期獲得成功。該技術(shù)在國際上首次采用生物(HYH7黑腐菌)工藝等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，利用我國極為豐富的龍須草、稻草等原料，生產(chǎn)出可制新聞紙、包裝紙等的優(yōu)質(zhì)紙漿。該技術(shù)投資低廉，原料充裕，市場廣闊，可廣泛運(yùn)用于各地的中小造紙企業(yè)，對于金融危機(jī)下提振縣域經(jīng)濟(jì)，實(shí)施縣域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)升級，發(fā)展環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)，無疑有著重要價值。

眾所周知，多年來，造紙與環(huán)境是一對冤家對頭，造紙業(yè)目前都是應(yīng)用化學(xué)制漿法，產(chǎn)生大量的污水，據(jù)“中國造紙工業(yè)2004年度報告”顯示：我國造紙 行業(yè) 廢水排放量為31億噸，占全國重點(diǎn)企業(yè)廢水排放量的18.4%，COD排放量152.6萬噸，占全國工業(yè)廢水污染物排放的30%左右。諸多中小造紙企業(yè)正是無力投資昂貴的排污設(shè)施而面臨困境或被令關(guān)閉。

生物制漿法是應(yīng)用北京前導(dǎo)技術(shù)有限公司張健教授和北京前導(dǎo)植物纖維制品 研究 所研發(fā)成功的“生物分解(HYH7黑腐菌)與機(jī)械加工結(jié)合的紙漿生產(chǎn)工藝技術(shù)、生物漂白及漂白用水零排放的紙漿漂白生產(chǎn)工藝技術(shù)、生物分解(FYR6軟腐菌)與機(jī)械加工結(jié)合的紙漿生產(chǎn)工藝技術(shù)”的專利技術(shù)(發(fā)明專利：200510089968.7，200510089969.1，200510089970.4，200510089971.9，200510089972.3)，實(shí)現(xiàn)了零排放。在生產(chǎn)過程中水循環(huán)使用，不存在COD、BOD和懸浮物SS，因?yàn)樵谏锓纸膺^程中，真菌把植物秸稈中紙漿不用的木素、淀粉、果膠、果糖等物質(zhì)分解生成H2O和CO2，H2O和CO2又生成碳酸，碳酸進(jìn)一步軟化植物木素利于真菌分解木素，沒有廢物排出。這就是徹底解決了世界造紙 行業(yè) 的污染難題。

生物制漿法還是個節(jié)能項(xiàng)目，與傳統(tǒng)化學(xué)制漿法相比較，節(jié)電66%，節(jié)煤100%，節(jié)水99.8%，節(jié)省原料植物資源50%以上。生物制漿法生產(chǎn)出的麥草漿經(jīng)“國家紙張質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測”結(jié)果證明(2004年12月10日，NO2004-358檢驗(yàn)報告)，其各項(xiàng)物理性能指標(biāo)均達(dá)到和超過國家規(guī)定的各種紙張標(biāo)準(zhǔn)。 

二、我國紙漿材樹種選育技術(shù)取得突破

由中國林科院張守攻常務(wù)副院長主持的“主要針葉紙漿用材樹種新品系選育、規(guī)模化繁殖及培育配套技術(shù)”日前獲2002年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎。這個項(xiàng)目攻克了落葉松雜種新品系創(chuàng)制和規(guī)模化無性繁殖技術(shù)關(guān)鍵，建立了高效、優(yōu)質(zhì)的針葉樹種現(xiàn)代育種與快速無性繁殖技術(shù)體系，為林業(yè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

我國從“八五”開始開展紙漿材樹種新品系定向選育 研究 ，但與國外相比，種子園產(chǎn)量低，優(yōu)良無性系選育和規(guī)模化擴(kuò)繁及雜交制種無性繁殖等方面還是空白。張守攻主持的這個項(xiàng)目，以落葉松、馬尾松、云杉為對象，在家系和個體水平上的制漿造紙試驗(yàn)、材質(zhì)材性和成漿成紙性能遺傳學(xué) 研究 ，強(qiáng)化育種、雜交組合配制以及創(chuàng)制，建立采穗園、采穗母株整形修剪技術(shù)，扦插擴(kuò)繁利用、體細(xì)胞胚快繁，構(gòu)建紙漿材育種目標(biāo)，優(yōu)良遺傳型合理布局、優(yōu)良遺傳型與環(huán)境及育林措施互作，促進(jìn)早期速生技術(shù)及優(yōu)化栽培模式等方面，在國內(nèi)均屬首次，并進(jìn)入國際同類 研究 先進(jìn)行列。

該項(xiàng)目建立了優(yōu)質(zhì)、高效的針葉樹現(xiàn)代育種與無性快繁技術(shù)體系，創(chuàng)制了落葉松優(yōu)良無性系38個，雜種新品系30個，云杉優(yōu)良無性系35個。建立了落葉松、馬尾松微型育種園，分別配置優(yōu)良雜交組合130個和405個。突破了優(yōu)良落葉松、馬尾松、云杉新品系采穗園幼化及插穗生根技術(shù)，選出馬尾松優(yōu)良家系30個、優(yōu)良無性系25個。

據(jù)了解，該成果已在黑龍江、貴州、福建、浙江、湖北等12個省（區(qū)）推廣，應(yīng)用面積22.6萬公頃，帶動了當(dāng)?shù)毓I(yè)用材林的發(fā)展。根據(jù)生長量預(yù)測，每公頃優(yōu)良雜種年均增加木材2.1立方米，按輪伐期15年、木材價格每立方米400元計，每公頃新增產(chǎn)值12600元。紅皮云杉無性系成果推廣面積已達(dá)10萬公頃，紅皮云杉人工林培育周期縮短3年—7年，每年可平均增加林木蓄積5%-10%。馬尾松試驗(yàn)示范林較相同立地的現(xiàn)有林提高20%-30%，以輪伐期15年計算，主伐時每公頃可凈增蓄積30立方米—45立方米、凈增木片13.8噸-20.7噸。僅目前已營造和推廣的3.2萬公頃，一個輪伐期內(nèi)，就可凈增產(chǎn)值2.915億元—4.372億元，年均凈增產(chǎn)值1943萬元—2915萬元，同時還降低造林成本10%-15%。

三、我國紙漿變成絲技術(shù)獲國際化學(xué)大獎

一團(tuán)紙漿放進(jìn)水溶劑里，不到2分鐘就溶解，繼而生成絲狀的黏性纖維等產(chǎn)品。武漢大學(xué)張俐娜教授領(lǐng)銜研發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)得到國際認(rèn)可。日前，美國化學(xué)會纖維素和可再生資源材料分會主席宣布，張俐娜教授獲得2011年安塞姆•佩恩獎（AnselmePayenAward）。

據(jù)悉，該獎項(xiàng)自1962年設(shè)立以來，張俐娜教授是首位獲獎的中國人。

據(jù)介紹，由張俐娜教授和她的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過12年的持續(xù) 研究 ，開發(fā)了一種由氫氧化鈉、尿素和水構(gòu)成的水溶劑。這種水溶劑經(jīng)過冷凍可以迅速溶解紙漿，生產(chǎn)黏性纖維等多種化工基礎(chǔ)材料。該技術(shù)已經(jīng)完成小試，工業(yè)化后有望將農(nóng)業(yè)廢棄物（如棉短絨、蔗渣、蝦殼、蟹殼、豆渣等）變?yōu)橛袑?shí)用價值的新材料。此前，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界一直采用有機(jī)溶劑加熱溶解的方法，除了能耗較高，所用溶劑原料價格也較貴。

安塞姆•佩恩獎是國際上纖維素與可再生資源材料領(lǐng)域的最高獎。評委們認(rèn)為：“張俐娜教授帶領(lǐng)的 研究 隊(duì)伍通過開發(fā)一種神奇而又簡單的水溶劑體系，敲開了纖維素科學(xué)基礎(chǔ) 研究 通往纖維素材料工業(yè)的大門。”

第二節(jié) 造紙紙漿產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品工藝流程及生產(chǎn)設(shè)備情況

一、生產(chǎn)DIP紙漿的主要設(shè)備及流程特色

生產(chǎn)流程：碎漿、粗篩、浮選、凈化、細(xì)篩、澄清、洗滌、分散、疏解。

1、碎漿

高濃間歇和鼓式碎漿機(jī)均適宜于廢紙原料的碎解和油墨的分離，高濃碎漿提供碎漿良好的控制條件。在大型 工 系統(tǒng)中，單碎漿機(jī)因受到能力限制 ，勢必配備多臺碎漿機(jī)以達(dá)到生產(chǎn)的要求。在這種情況下，連續(xù)操作的鼓式碎漿機(jī)成為有吸引力的競爭者 但其投資 操作成本應(yīng)予以考慮。

2、篩選與凈化

經(jīng)碎漿后的紙漿，應(yīng)盡早地將其中的雜質(zhì)除去，避免它在隨后的工序里打成碎片難以分離。當(dāng)今，粗篩典型的濃度為4-5% ，細(xì)篩則為中等濃度>3%或低濃<1.5%范圍。粗篩在流程上擔(dān)負(fù)去除雜質(zhì)和保護(hù)后階段流程，尤其是精篩工序不受損壞。目前使用的各種壓力篩都有一個旋轉(zhuǎn)的篩鼓，篩鼓轉(zhuǎn)動時因受離心力的作用，使?jié){料中比重較大的雜質(zhì)撞擊篩鼓，造成損壞。因此原料中的砂粒 、金屬、玻璃應(yīng)盡量去除。使用紙濃條縫精篩，已成為脫墨廢紙漿精篩工序中的標(biāo)準(zhǔn)裝置。精篩篩縫<0.10mm，有時也在中濃度下運(yùn)行。因此，只要在中濃和低濃中進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，就可以取得較高的篩選效率。高投資被證明是改進(jìn)生活用紙紙機(jī)運(yùn)行性和保證良好產(chǎn)品質(zhì)量的必要措施，凈化系統(tǒng)的主要功能是除砂和減少對篩鼓的磨損，若漿料中有較多的輕質(zhì)雜物如塑料之類則在凈化除砂裝置中加裝逆向除砂，或?qū)㈨樝蚝湍嫦蚪Y(jié)合起來，安裝在工序的第一段。

3、浮選

是對油墨去除的選擇 ，最優(yōu)化的浮選是有效的去除灰份與膠粘物，以改進(jìn)生活用紙紙機(jī)的運(yùn)行性。脫墨浮選槽也依賴于紙漿曝氣，空氣的去除和粗渣的去除。一個多級浮選槽證明是很有選擇性的，產(chǎn)生的污泥具有很高的灰份 纖維的比率，在這種情況下，其纖維流失率是小的。典型的浮選流程包括兩個回路。初步的與第二次浮選，能保證最大程度地脫除油墨和污點(diǎn)，同時也保證最小的纖維流失，這種初步與第二次浮選被叫作復(fù)合浮選槽。

4、脫水與洗滌

灰份與細(xì)小纖維的控制是制造高質(zhì)量生活用機(jī)的關(guān)鍵，產(chǎn)品還必須使塵埃為最小。低灰分和細(xì)小纖維含量對于生活用紙的柔軟度和吸收性是必要的。同時對生活用紙紙機(jī)的運(yùn)行和操作也有幫助夾網(wǎng)洗滌技術(shù)其脫水是紙漿在兩個網(wǎng)之間脫水不需要任何真空。其脫水能力比傳統(tǒng)的脫水裝備大出一倍，同時還能有效地控制灰份和細(xì)小纖維的去除。

5、分散與漂白

分散段的主要功能是脫離附著在纖維上的油墨 、膠粘物并加以分散，能促使纖維的分散，提高紙張強(qiáng)度，而且經(jīng)高溫處理 ，減少了紙漿中細(xì)菌含量，形成最終凈化的產(chǎn)品。錐形分散技術(shù)比傳統(tǒng)的分散有很大的改進(jìn) ，紙漿的流動通過平板是極為均一的，錐形的料口具有很大的處理面積 ，這就意味著分散能量隨著紙漿通過而柔和地消除一部份沖擊 。紙漿的漂白是為了使再生纖維發(fā)揮其最大的潛力。優(yōu)化加入的化學(xué)藥品和化學(xué)反應(yīng)是必須的，不同的原料，最終產(chǎn)品加入不同的漂劑。舉例來說，當(dāng)用高質(zhì)量的原料時 ，要使 白度值70-80%ISO ，只要在在漿料進(jìn)入分散之前加入甲瞇亞磺酸（FAS），但漂白藥品和漿料必須保持混合均勻，正確控制其反應(yīng)溫度。

主要生產(chǎn)設(shè)備：水力碎漿機(jī)，壓力篩，浮選槽，多盤濃縮機(jī)，夾網(wǎng)擠漿機(jī)，分散機(jī)，搓揉機(jī)等。

6、主要流程特點(diǎn)

脫出的油墨及分離出的雜質(zhì)，由專用設(shè)備分別集中處理，避免由于流失擴(kuò)散重新處理。白水內(nèi)部處理充分，循環(huán)利用多。水力碎漿機(jī)、捏合機(jī)等設(shè)備高濃運(yùn)行，減少藥品用量、節(jié)約能源，減少了纖維的切斷。立管代替漿池，減少投資，調(diào)濃方便，前后運(yùn)行通暢，流程自動化程度高。單體設(shè)備附帶自控裝置，運(yùn)行參數(shù)隨時可調(diào)。技術(shù)上使用浮選法脫墨工藝。引進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備中， 孔型和縫型的篩漿機(jī)、抽吸式脫墨浮選機(jī)、雙圓網(wǎng)擠漿機(jī)及高濃漂白塔等，均有其獨(dú)到的設(shè)備結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，達(dá)到了目前國際上比較先進(jìn)的技術(shù)水平。

二、造紙機(jī)械及功能

按制漿造紙的工藝流程，造紙機(jī)械可以分為備料制漿設(shè)備、造紙機(jī)和整飾加工機(jī)械三大類。

1、備料設(shè)備

是造紙原料在蒸煮或磨漿前，按蒸煮或磨漿工藝要求進(jìn)行預(yù)處理和加工的設(shè)備，分為非木材纖維備料設(shè)備和木材纖維備料設(shè)備。前者有切草機(jī)、切葦機(jī)和甘蔗除髓機(jī)等，后者有剝皮機(jī)、削片機(jī)等。

削片機(jī)是將生產(chǎn)木漿所需的原木削成一定規(guī)格的木片的機(jī)器，分為盤式和鼓式兩類；蒸煮器是將造紙原料中的木素溶于蒸煮液，使造紙原料分離為纖維的設(shè)備，分為間歇式和連續(xù)式兩類；磨木機(jī)是生產(chǎn)磨木漿的設(shè)備，按生產(chǎn)方式可分為間歇式和連續(xù)式兩類，按原木的加壓方式又可分為水力加壓式和機(jī)械加壓式兩類；

2、制漿設(shè)備

是將植物原料分離成纖維過程所用的設(shè)備。制漿方法可分為化學(xué)法、機(jī)械法和化學(xué)機(jī)械法，相應(yīng)制漿設(shè)備包括蒸煮器、磨木機(jī)、熱磨機(jī)、洗漿機(jī)、漂漿機(jī)打漿機(jī)和廢液回收設(shè)備等。

將木材切片經(jīng)蒸汽預(yù)熱后，再在高壓狀態(tài)磨解的漿料稱為熱木片磨木漿，制造熱木片磨木漿的機(jī)器就是熱磨機(jī)，熱磨機(jī)耗電量很大，所以充分利用磨漿過程中的熱能是熱磨機(jī)的關(guān)鍵問題；洗漿機(jī)是將蒸煮后的紙漿與黑液分離的機(jī)械設(shè)備，按黑液提取率分，有高濃度和低濃度提取兩大類。

紙漿漂白的目的是除去蒸煮后漿料內(nèi)殘留的木質(zhì)素和色素，提高漿料的純度，使紙漿具有潔白的色澤。漂漿機(jī)是普遍應(yīng)用的一種漂白設(shè)備，它由漂漿池螺旋推進(jìn)器、洗鼓等部件組成。漿料和漂白劑放在池中并不斷加入洗滌水，借助螺旋推進(jìn)器的作用在池中循環(huán)流動，完成混合和化學(xué)反應(yīng)的過程。帶有漂白生成物和殘余漂液的水通過洗鼓內(nèi)腔排出，使得到潔白的紙漿。

3、造紙機(jī)

是使紙漿形成紙幅的分部聯(lián)動的全套設(shè)備，包括流漿箱、網(wǎng)部、壓榨部、烘干部、壓光機(jī)、卷紙機(jī)，以及傳動部等主機(jī)和汽、水、真空、潤滑、熱回收等輔助系統(tǒng)。形成濕紙幅的網(wǎng)部是造紙機(jī)的核心，所以造紙機(jī)按網(wǎng)部的結(jié)構(gòu)又可分為長網(wǎng)造紙機(jī)，夾網(wǎng)造紙機(jī)和圓網(wǎng)造紙機(jī)。

流漿箱是把適當(dāng)濃度的漿料通過布漿器、整流裝置、堰池、堰板噴口等部件均勻穩(wěn)定地送到網(wǎng)上的設(shè)備，又稱網(wǎng)前箱；漿料從流漿箱噴射到銅網(wǎng)上之后，在網(wǎng)部上形成濕紙頁并進(jìn)行脫水；之后是壓榨，即用機(jī)械方法擠出由網(wǎng)部出來的濕紙頁的水分，提高紙頁的干度，同時改善紙頁的表面性質(zhì)，消除網(wǎng)痕和增加平滑度、緊度和強(qiáng)度；然后進(jìn)入烘干部，使經(jīng)過壓榨后的濕紙頁進(jìn)一步脫水，使紙頁收縮，纖維結(jié)合緊密和增加強(qiáng)度。

由烘干部出來的紙頁經(jīng)壓光機(jī)壓光后，可以提高紙頁的平滑度、光澤度和緊度，使紙頁全幅厚度一致，并減少透氣度；最后由卷紙機(jī)將紙幅卷成紙卷，即完成了造紙的主要過程。為適應(yīng)以后不同的需要，在造紙車間卷紙機(jī)后還設(shè)有超級壓光機(jī)、復(fù)卷機(jī)、切紙機(jī)等。

造紙工業(yè)會消耗大量的原料、水、電和化工藥品，并產(chǎn)生大量的廢水和廢渣。因此造紙機(jī)械的未來將向使用適應(yīng)廣泛的造紙原料，減少造紙過程的材料和能源消耗、減少環(huán)境污染等方面發(fā)展。

中國較大的造紙機(jī)械制造基地分布主要分布在山東、河南、江西、陜西、四川、遼寧等省份。

第三節(jié) 造紙紙漿產(chǎn)業(yè)技術(shù) 研究 熱點(diǎn)

中國的制漿造紙裝備開始在林紙一體化的推動下，制漿和造紙裝備的技術(shù)水平已迅速同時提升，進(jìn)入一個新的向現(xiàn)代化發(fā)展的時期。

將造林、采伐、制漿、造紙與銷售結(jié)合的“林紙一體化”，形成良性循環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈，是制漿造紙業(yè)發(fā)展的必然趨勢。我國提出了“林紙一體化”的國家戰(zhàn)略，制定了《全國林紙一體化工程建設(shè)“十五”及2010年專項(xiàng) 規(guī)劃 》。將“重點(diǎn)地區(qū)速生豐產(chǎn)用材林基地建設(shè)工程”列入了國家重點(diǎn)建設(shè)工程，并在該工程的實(shí)施中優(yōu)先安排大中型紙漿項(xiàng)目配套的原料林基地建設(shè)。我國制漿造紙原料正由“以草漿為主”逐步轉(zhuǎn)向“以木漿為主”。

在林紙一體化的推動下，我國的制漿造紙裝配不但在規(guī)模和速度上迅速壯大，其裝備的技術(shù)水平也迅速同時提升，進(jìn)入一個新的向現(xiàn)代化發(fā)展的時期。新建項(xiàng)目已向推行清潔生產(chǎn)的高起點(diǎn)發(fā)展，主要表現(xiàn)在下列一些方面：

配有節(jié)能節(jié)耗的先進(jìn)的漿料制備系統(tǒng)。

建立先進(jìn)的污染預(yù)防系統(tǒng)和污染治理工程。

生產(chǎn)過程采用白水封閉循環(huán)，涂布回收系統(tǒng)。

熱電站采用先進(jìn)的循環(huán)硫化床環(huán)保型鍋爐燃燒過程提升脫硫率，煙道氣采用靜電除塵。

固體廢料方面，污泥送入鍋爐與煤一起燃燒達(dá)到循環(huán)利用。

噪音控制。提高工廠綠化率，有效控制道路揚(yáng)塵。

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