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近年中国造纸工业的技术进步

  近年来,中国造纸工业的潜在市场吸引了包括国际资本在内的大量资金,造纸工业出现了一个前所未有的技术改造和技术进步的高潮。沿海广东、福建、浙江、江苏、山东、广西等省(区)的造纸工业突飞猛进,部分地区实现了大工业化的过渡。2001年中国造纸工业的产量达3200万吨,消费量达3683万吨,成为世界造纸第二大国。近年来中国造纸工业引进了国际上先进的技术和设备,这些先进生产技术的产能大约占整个行业的20%。当然整个行业的技术水平还比较低,目前正在进行现代化改造。

  多长网纸板成形技术

  传统生产纸板的方法为多圆网抄纸,圆网成形受网笼转动的影响,纤维多为纵向排列。而在制造纸箱时因为受到卷筒方向性的影响,制成的纸箱堆起来,承受压力的方向恰巧是纸板的横向,是强度的薄弱点。20世纪70年代纸板的生产者已经认识到,要提高纸板的承受力必须缩小纸板的纵横强度差,要从根本上克服这个缺点必须将圆网成形改为长网成形。烟台福斯达纸业公司第一个引进了三长网成形技术,国内先后已有20多家造纸企业引进这种技术。目前,国内的造纸机械厂也已自行开发这种技术,已为近10家造纸企业供货或改造旧有纸机。

  干法造纸新技术

  干法造纸与湿法造纸不同之处在于干法造纸是利用空气代替水来分散纤维、输送纤维并成形为纸页。随着时代的发展,一些有特殊性能的纸用途越来越广,用量也越来越大,如湿纸巾、餐巾、面巾、婴儿尿布、失禁垫及妇女卫生巾;一些医疗用纸,如一次性手术服、面罩、一次性床单等;还有一些工业用品如绝缘材料、合成革的基布等。这些产品性能湿法造纸已难以满足,我国于1995年引进了1台胶合干法造纸设备,也称之为无尘纸,投产后不久就开始研究热熔法干法造纸,并已获得成功。所谓热熔法干法造纸就是利用80%的绒毛浆,20%热熔性纤维,纸浆经粉碎铺叠成形后,经过热压系统,将热熔纤维表面熔化,将绒毛纤维粘在一起而成为纸页。这种热合纸具有松厚度好、膨松度好、伸长率高、干湿强度好、柔软度高等优点,优于胶合纸(利用喷胶将绒毛纤维粘合在一起)。目前这种干法纸国际上也尚处发展阶段。我国现在拥有这项技术,产品已商品化生产,应用于卫生用品、医疗用品以及工业品等领域。

  APMP制浆新技术

  传统的制浆方法有两种:一是化学法制浆,得率只有50%左右,用以生产高档文化用纸或技术用纸;二是机械法制浆,得率接近100%,用以生产新闻纸、杂志纸等。随着时代的进步,出于充分利用植物纤维的考虑,人们将这两种方法结合起来,生产化学机械浆。从20世纪60年代开始经过不断的研究,历经TMP(热磨机械浆)、CTMP(化学热磨机械浆)、BCTMP(漂白化学热磨机械浆),直到20世纪90年代才开始出现APMP(碱性过氧化氢机械浆)阶段。APMP就是利用烧碱、H2O2、EDTA、MgSO4和Na2SiO3等化学品预浸木片,在常压下磨成纸浆,白度可达60%,用手抄造胶印新闻纸或杂志纸。若想进一步提高白度,抄造更高级的文化用纸,还可经二次预浸或三次预浸。这种方法得率高达90%,但不能实现化学药品的回收,制浆废液经过生化处理,可达到排放标准。鸭绿江纸厂、岳阳纸厂、宜宾纸厂等均已引进技术,不过目前只能抄造新闻纸,白度60%即可,所以预浸只有一段,更高白度的APMP生产技术还有待进一步研究。

  废纸脱墨技术

  目前传统的脱墨技术已不能满足需要。传统的脱墨技术利用碱性化学品、表面活性剂将油墨湿润剥离而脱去。现在的油墨比较复杂,如紫外光固油墨、激光固油墨、水性油墨、静电印刷油墨、光泽漆等。这些固化油墨靠碱性化学品或表面活性剂是不能除去的。现在比较成熟的方法就是在传统的废纸碎解、除杂、筛选、漂白、洗涤之外,在第一次浮选脱墨之后,再增加一段工艺,高浓(如30%)、高温下搓揉分散油墨颗粒,将其碎解为小颗粒,再通过浮选除去。这种方法能获得满意的结果。广州纸厂、南平纸厂、石岘纸厂、齐齐哈尔纸厂等由于生产规模都较大,有的达到脱墨浆500t/d,其引进的脱墨工艺流程中都有高浓高温搓揉分散和二次浮选工序。这些问题大部分都已解决,但还未解决苯胺水性油墨的去除问题,影响脱墨浆的白度。国外有用重新凝聚的方法,将苯胺油墨粒子凝聚为大颗粒加以除去的尝试。

  新品种开发

  改革开放以前,中国造纸工业生产的纸品种,基本上是中低档的。改革开放以来,由于经济的发展和人民生活水平的提高,社会对高档品种纸的需求日益提高。开发的新品种主要有:彩印新闻纸、低定量涂布印刷纸等。现在国内的岳阳纸厂、山东晨鸣纸厂、广州纸厂、山东华泰纸厂等都已开发该纸种。过去食品包装纸都是中低档产品,现在珠海红塔仁恒纸业、宁波中华纸业、烟台福斯达纸业公司等都开发了白卡纸或涂布白卡纸等。

  现在全国生产的纸种已从改革开放前的430种发展到现在的600-700种,基本满足了社会的需求。

  湿部化学品研究

  湿部化学品是一个有特定内容的新名词,意指在造纸机湿部添加的各种化学品。由于近年来造纸原料范围不断扩大,而对产品的要求却愈来愈高,在这种情况下就产生了对化学品的需求。在改革开放前,中国造纸工业使用的化学品极少,而现在国内绝大多数造纸企业都在开发新品种。据不完全统计,湿部添加剂、蒸煮助剂、涂布助剂、干湿增强剂等56个类别都有生产,生产能力已达20万t/a。

  三倍体毛白杨培育成功

  中国造纸工业要过渡到现代化的大工业,必须改变原料结构,大力发展速生丰产林。北京林业大学朱之悌教授经过多年研究,采用细胞染色体手段对毛白杨的遗传基因进行了优化改造。他在普通的毛白杨细胞核中增加了19根加速生长发育的染色体,换走了相对劣质的染色体,使染色体由原来的38根增加到57根,三倍于原来的19根,故称之为三倍体毛白杨。三倍体毛白杨具有速生、优质、抗病、高效等优势;1年成树,3年成林,5年成材,而且不空心,不黑心;纤维长达1.05mm,是一种优良的造纸用材。目前黄河流域的山西、山东、河南等地都已广泛种植,预计不久的将来,三倍体毛白杨会成为我国部分地区优良的造纸用材。

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