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造紙產(chǎn)業(yè)

研發(fā)歷史

 

造紙技術(shù)源于我國(guó),考古發(fā)現(xiàn),我國(guó)于西漢時(shí)期已出現(xiàn)造紙技術(shù),使用原料是蠶絲渣,麻布,公元105年(東漢)蔡倫發(fā)明造紙只是造紙術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)。造紙術(shù)于公元8世紀(jì)左右才傳入阿拉伯并進(jìn)一步傳入歐洲。歐洲人進(jìn)一步發(fā)展了造紙技術(shù),形成了現(xiàn)代的造紙工業(yè)。

 

生產(chǎn)規(guī)模

 

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平提高,全球造紙工業(yè)快速發(fā)展,已形成國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)部門之一。1950年,全球紙和紙板的總產(chǎn)量只有5000萬(wàn)噸/年,到1985年為1.93億噸/年,2002年達(dá)到3.3億噸/年。造紙工業(yè)成為發(fā)達(dá)國(guó)家,如美國(guó),日本,加拿大,瑞典,芬蘭等國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱之一。

 

生產(chǎn)技術(shù)

 

現(xiàn)代造紙過(guò)程實(shí)際上是將植物纖維均勻分散,然后通過(guò)紙頁(yè)成型設(shè)備制成紙張。植物纖維分散的方法有機(jī)械法和化學(xué)法。機(jī)械法是通過(guò)機(jī)械力將植物纖維分散。又分為磨石磨木制漿(GP),預(yù)熱木片磨木制漿(TMP)和預(yù)熱木片化學(xué)機(jī)械制漿(CTMP);化學(xué)法是通過(guò)化學(xué)藥液將植物纖維中三大成分(纖維素,半纖維素和木素)中的木素除去,使植物纖維細(xì)胞分散而成漿。又分為酸法和堿法。酸法是以亞硫酸鹽為藥液的制漿方法,堿法包括燒堿法(以氫氧化鈉為蒸煮藥液)和硫酸鹽法(以硫化鈉和氫氧化鈉為蒸煮藥液),化學(xué)法得到的紙漿還需要經(jīng)漂白才可以用于生產(chǎn)紙制品。不同的紙漿用于生產(chǎn)不同性質(zhì)的紙制品,機(jī)械漿主要用于生產(chǎn)新聞紙和紙板等,化學(xué)漿用于生產(chǎn)書寫紙,靜電復(fù)印紙等高檔紙制品。

 

無(wú)論是機(jī)械法制漿,還是化學(xué)法制漿都經(jīng)過(guò)了不同的發(fā)展階段。機(jī)械制漿的發(fā)展從磨石磨木制漿(GP),到以高得率制漿技術(shù)為主的預(yù)熱木片磨木漿(TMP)、化學(xué)機(jī)械漿(CMP)、預(yù)熱木片化學(xué)機(jī)械漿(CTMP)、堿性過(guò)氧化氫化學(xué)機(jī)械漿(APMP)等發(fā)展過(guò)程?;瘜W(xué)制漿方面,自從1879年德國(guó)人C. F. Daul 研制硫酸鹽法成功以來(lái),硫酸鹽法制漿成為最主要的化學(xué)制漿方法,目前全世界90% 以上的制漿廠采用該方法。其發(fā)展歷史經(jīng)歷了從間歇法(蒸球蒸煮)到Kamyr 連續(xù)蒸煮的過(guò)程,目前朝低能耗冷噴放間歇蒸煮(RDH)、超級(jí)間歇蒸煮(Super Batch)、改良型連續(xù)蒸煮(MCC)、延伸改良型連續(xù)蒸煮(EMCC)、低固形物等溫連續(xù)蒸煮等深度脫木素蒸煮技術(shù)發(fā)展。紙漿漂白方面,氧脫木素(氧漂)成為發(fā)展清潔漂白工藝的必需工藝段,并朝無(wú)元素氯漂白(ECF)和全無(wú)氯漂白(TCF)等新工藝技術(shù)發(fā)展。

 

在造紙領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容有:研究新的制漿方法,研究造紙新工藝,研究新品種紙類(例,防偽紙,磁性紙,塑料紙等)的制造技術(shù)等。

 

研發(fā)趨勢(shì)

 

在造紙方面,紙板機(jī)向?qū)挿⒏咚?、高效、低能耗和提高單機(jī)能力的方向發(fā)展,同時(shí)開(kāi)發(fā)紙表面處理新技術(shù)。如新聞紙機(jī)幅寬10左右,車速1800-2000/分;文化紙機(jī)幅寬10左右,車速1500-1800/分;薄頁(yè)紙機(jī)幅寬4以上,車速2000-2500/分;紙板機(jī)幅度6以上,車速1000/分。

 

在生產(chǎn)工藝上,發(fā)展降低能耗和水耗,使生產(chǎn)成本下降的新技術(shù)。世界造紙最先進(jìn)消耗水平噸漿紙的綜合能耗0.85噸標(biāo)煤;噸漿紙綜合水耗,世界最先進(jìn)水平35立方米,其中噸紙水耗10立方米

 

在生產(chǎn)規(guī)模上,加速向大型化發(fā)展,企業(yè)組織向國(guó)際性大型集團(tuán)發(fā)展,是世界制漿造紙企業(yè)今后發(fā)展趨勢(shì)。1997年全球超過(guò)500萬(wàn)噸生產(chǎn)能力的紙業(yè)公司有10家,100萬(wàn)噸的有54家,前150家大公司產(chǎn)量占總產(chǎn)量69%。目前世界最大制漿造紙企業(yè),銷售額為240億美元,世界制漿造紙的集中度越來(lái)越高。

(撰稿,華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室付時(shí)雨教授)

主要參考資料:

最新堿法制漿技術(shù),E. W. 馬科隆等,中國(guó)輕工出版社,1998年第一版。