對我國造紙化學(xué)品“十二五”發(fā)展的思考和建議

姚獻(xiàn)平

（國家造紙化學(xué)品工程技術(shù)研究中心，杭州市化工研究院，浙江 杭州 310014）

對我國造紙化學(xué)品“十二五”發(fā)展的思考和建議

姚獻(xiàn)平

（國家造紙化學(xué)品工程技術(shù)研究中心，杭州市化工研究院，浙江 杭州 310014）

我國是世界上造紙業(yè)增長速度最快的國家，但是面臨著資源、環(huán)境、技術(shù)等瓶頸的嚴(yán)重制約，造紙化學(xué)品應(yīng)當(dāng)、也完全能夠?yàn)樵旒埿袠I(yè)破解這些瓶頸制約做出貢獻(xiàn)。該文針對我國造紙工業(yè)持續(xù)高速發(fā)展的趨勢及存在的難題，對影響我國造紙化學(xué)品“十二五”發(fā)展的重大問題，包括關(guān)鍵領(lǐng)域、研發(fā)方向和重要課題等，提出了一些全新的思考和建議。

造紙化學(xué)品；現(xiàn)狀；發(fā)展：思路；建議

我國造紙化學(xué)品起步晚，但發(fā)展迅速。特別是“十一五”期間，包括變性淀粉、聚丙烯酰胺、施膠劑、增白劑、消泡劑和脫墨劑等主要產(chǎn)品已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。由于造紙化學(xué)品對造紙工業(yè)提高質(zhì)量、轉(zhuǎn)型升級、節(jié)能減排、節(jié)約資源以及高檔紙和特種紙開發(fā)與應(yīng)用等方面發(fā)揮越來越重要的作用，我國造紙化學(xué)品已形成一個(gè)嶄新的產(chǎn)業(yè)，受到了國家有關(guān)部門的重視與支持，2009年國家科技部正式批準(zhǔn)依托杭州市化工研究院組建造紙化學(xué)品工程技術(shù)研究中心。多年來，造紙化學(xué)品一直作為精細(xì)化工新材料列入國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄以及優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南。2011年是我國“十二五”開局之年，包括新材料在內(nèi)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)已列入國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃，這對我國造紙化學(xué)品行業(yè)無疑具有十分重要的意義，“十二五”將是我國造紙化學(xué)品快速發(fā)展壯大的關(guān)鍵時(shí)期?！笆濉焙?“十一五”期間，我國造紙工業(yè)年均增長12.27%，預(yù)計(jì)“十二五”初期，產(chǎn)量將超過億噸以上。我國是世界上造紙?jiān)鲩L速度最快的國家，但是面臨著資源、環(huán)境、技術(shù)等瓶頸的嚴(yán)重制約，造紙化學(xué)品應(yīng)當(dāng)、也完全能夠?yàn)樵旒埿袠I(yè)破解這些瓶頸制約做出貢獻(xiàn)，以下就我國造紙化學(xué)品“十二五”的一些重要課題和發(fā)展方向談一談粗淺的思路和建議。

1 一些重要課題和發(fā)展方向

1.1 針對我國造紙行業(yè)纖維原料嚴(yán)重短缺，應(yīng)加快非木材纖維和廢紙纖維專用化學(xué)品的開發(fā)與應(yīng)用

1.1.1 非木材專用化學(xué)品

我國造紙纖維原料以非木材纖維和廢紙纖維為主。近年來，為了提高紙張質(zhì)量和檔次，木漿使用比例有所上升，但仍僅占約22%，且絕大部分需要進(jìn)口。2000年我國進(jìn)口木漿334萬t，2009年進(jìn)口達(dá)1 367萬t，10年間翻了四番。我國是一個(gè)森林資源嚴(yán)重不足的國家，人均森林占有面積在全球排名列第119位。目前我國可開采的木材資源遠(yuǎn)不能滿足造紙工業(yè)的需求，草、木、廢紙結(jié)合的道路在我國還有很長的路要走，非木材纖維使用比例雖因環(huán)保等原因已逐年下降，但絕對值仍在增加，2000年為1 116萬t，2009年雖略有下降，仍達(dá)1 175萬t。目前我國科技工作者正在研究清潔法草類制漿技術(shù)，并且已取得了許多令人振奮的成績。與木材纖維比較，非木材纖維存在：（1）纖維強(qiáng)度低；（2）保水值高；（3）細(xì)小纖維多；（4）雜化學(xué)物含量高等特點(diǎn)。正是由于這些方面的原因，造成非木材纖維造紙質(zhì)量差、斷頭多、車速慢、抄造困難、細(xì)小纖維流失嚴(yán)重等后果。

由于非木材纖維與木材纖維對比存在諸多不同特點(diǎn)，所適用的化學(xué)品也有相當(dāng)?shù)牟顒e。一些在木漿中效果明顯的化學(xué)品在非木材漿中效果往往不太理想，有的甚至幾乎沒有什么效果，這就需要開發(fā)非木材纖維專用化學(xué)品，如非木材纖維專用增強(qiáng)劑、助留劑、助濾劑、中性施膠劑、表面處理劑和涂布黏合劑等。

1.1.2 再生紙專用化學(xué)品

由于世界范圍內(nèi)造紙?jiān)w維原料的日趨緊張及環(huán)保意識的日益增強(qiáng)，廢紙?jiān)偕鳛樵旒堅(jiān)弦殉蔀樵旒埨w維原料的重要來源。許多發(fā)達(dá)國家都已立法支持廢紙?jiān)偕赜?，并?guī)定了某些紙種中二次纖維的法定含量。近年來，全球廢紙回收率和廢紙?jiān)谠旒堅(jiān)现械恼加新恃杆偬岣?，我國的增長比例尤為明顯。再生纖維的應(yīng)用、再生紙的制造在我國已越來越受人們的重視，廢紙進(jìn)口量和消費(fèi)量急增，廢紙進(jìn)口量 2000年 371萬 t，2009年已達(dá)到2 750萬 t。廢紙消費(fèi)量2000年為1 431萬t，2009年已達(dá)6 174萬t，占全國紙漿消耗總量的62%。

再生紙的激增對再生紙專用化學(xué)品的需求更為迫切。如經(jīng)過印刷的廢紙回用需要脫墨化學(xué)品和脫墨技術(shù)；廢紙?jiān)诨厥涨昂笫艿郊?xì)菌的侵蝕、紫外光的照射和空氣的氧化，降低了纖維的強(qiáng)度，需要開發(fā)再生紙專用的增強(qiáng)劑；同時(shí)，廢紙纖維處理過程還會產(chǎn)生大量的細(xì)小纖維和填料，這就要專用的助留、助濾劑及其應(yīng)用技術(shù)；在廢紙中有許多膠粘劑等雜質(zhì)，處理不慎在抄造時(shí)會產(chǎn)生粘缸、粘網(wǎng)等情況，造成抄紙障礙，這就需要開發(fā)樹脂障礙控制劑……事實(shí)證明，再生紙的制造離不開專用化學(xué)品，我國這方面的研發(fā)尚有待重視和加強(qiáng)。

1.2 針對我國造紙行業(yè)節(jié)能減排形勢嚴(yán)峻，應(yīng)加快節(jié)能減排專用化學(xué)品的開發(fā)與應(yīng)用

根據(jù)國家環(huán)?？偩纸y(tǒng)計(jì)，2008年我國制漿造紙及紙制品產(chǎn)業(yè)廢水排放量為40.77億t，占全國工業(yè)廢水總排放量的18.76%。排放廢水中化學(xué)需氧量（COD）為128.8萬t，占全國工業(yè)COD總排放量的31.82%。經(jīng)過造紙工業(yè)多年來的艱苦努力，雖然環(huán)境保護(hù)工作已有了突出的進(jìn)步，但壓力依然十分巨大，因此應(yīng)加快節(jié)能減排專用化學(xué)品的開發(fā)與應(yīng)用。

造紙過程是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)和物理過程，從制漿到造紙全過程要做到清潔生產(chǎn)，離不開各種造紙節(jié)能環(huán)保專用化學(xué)品。造紙廢水治理是一個(gè)系統(tǒng)工程，要源頭治理與末端治理相結(jié)合；物理、化學(xué)、生物技術(shù)相結(jié)合；應(yīng)用技術(shù)與裝備相結(jié)合。如在制漿過程要采用化學(xué)技術(shù)減少制漿蒸煮時(shí)間以及堿的用量，對造紙黑液進(jìn)行分離、回收木質(zhì)素等有機(jī)高分子專用產(chǎn)品，開發(fā)安全高效新型的漂白劑等；在造紙過程，要采用高效助留劑及助留技術(shù)；對造紙白水要進(jìn)行化學(xué)、生物技術(shù)處理以做到清潔排放等；尤其是對高效有機(jī)或無機(jī)的造紙廢水處理化學(xué)品及其應(yīng)用技術(shù)和裝備需求十分迫切，應(yīng)加快開發(fā)與應(yīng)用。

1.3 針對我國造紙行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的迫切需求，應(yīng)加快高檔紙和特種紙專用化學(xué)品的開發(fā)與應(yīng)用

隨著造紙新產(chǎn)品、新工藝的發(fā)展需要，高檔紙和特種造紙化學(xué)品不斷涌現(xiàn)，但還不能完全滿足我國目前造紙工業(yè)的發(fā)展需要，還有不少需要進(jìn)口。

對造紙化學(xué)品依賴度大的高檔紙和特種紙?jiān)趪鴥?nèi)是緊銷產(chǎn)品，也是造紙行業(yè)的高利潤區(qū)。以高檔文化用紙中涂布印刷紙為例，2009年我國產(chǎn)量為590萬t，其化學(xué)品所需的品種系列多，用量高達(dá)6%～9%，甚至更高。如靜電復(fù)印紙、涂布紙、彩色噴墨打印紙專用化學(xué)品等。高檔文化用紙除增強(qiáng)、助留、助濾等濕部化學(xué)品外，對表面化學(xué)品尤為需要。在發(fā)達(dá)國家，表面化學(xué)品的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過濕部化學(xué)品，新的品種系列也在不斷涌現(xiàn)，而我國表面專用化學(xué)品研究開發(fā)相對比較落后。我國紙和紙板由于纖維原料差等原因，表面強(qiáng)度、整飾性、印刷適性等指標(biāo)普遍達(dá)不到要求，因此加強(qiáng)表面化學(xué)品的開發(fā)更加重要，如具有環(huán)保特征、性能優(yōu)異的新型表面施膠劑、能賦予紙張?zhí)厥獗砻嫘阅艿奶胤N表面施膠劑，如復(fù)合抗水型、防油抗熱型和增白調(diào)色型等產(chǎn)品。新型涂布化學(xué)品更是一個(gè)熱門的研究開發(fā)課題，隨著現(xiàn)代印刷技術(shù)的飛速發(fā)展，涂布化學(xué)品的功能和特性急需提高。

特種紙和紙板專用化學(xué)品更是我國的緊缺產(chǎn)品，如水果包裝紙，可以使水果變得更鮮艷可口；現(xiàn)代住房安全裝飾，要求開發(fā)阻燃紙；又如，隨著生活水平的提高，人們對生活用紙的品種、質(zhì)量要求迅速提高。開發(fā)衛(wèi)生、優(yōu)質(zhì)和舒適的生活用紙，需要衛(wèi)生紙專用的分散劑、柔軟劑、增強(qiáng)劑、助留助濾劑增白、助白劑等化學(xué)品。再如，婦女衛(wèi)生巾和小孩的尿不濕需要高吸水性樹脂等。由于生活用紙直接與人體接觸，所有這些化學(xué)品都應(yīng)具有安全性能要求，非專用化不可。又如，隨著塑料快餐盒的禁止生產(chǎn)、銷售，造紙行業(yè)開發(fā)了一次性可回收紙杯和快餐盒，這些產(chǎn)品更需要安全可靠的防油、抗水、黏合和抗熱等特殊性能的專用化學(xué)品。另外還有熱敏紙、抗靜電紙、導(dǎo)電紙和防偽紙等都需要各種特殊的專用化學(xué)品。

2 對我國造紙化學(xué)品行業(yè)“十二五”發(fā)展的幾點(diǎn)建議

造紙工業(yè)的快速發(fā)展，對造紙化學(xué)品提出了許多新的要求，我國造紙化學(xué)品領(lǐng)域正面臨著許多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。由此提出以下建議。

2.1 要重點(diǎn)向規(guī)?；Ｓ没?、系列化方向發(fā)展

近年來，世界紙機(jī)投資額50%在中國，世界上現(xiàn)代化大型紙機(jī)頻頻在中國亮相。隨著大型高速紙機(jī)的大量引進(jìn)與開發(fā)，我國造紙工藝與設(shè)備已越來越趨向于高度自動化、大型化和高速度化。從紙漿的制備、化學(xué)品的濕部添加到表面施膠和涂布，都是在自動化生產(chǎn)線上完成。紙幅寬達(dá)10 m以上，車速達(dá)每分鐘1 000 m以上，甚至高達(dá)2 000 m左右。我國造紙行業(yè)正在加快由傳統(tǒng)造紙業(yè)向現(xiàn)代造紙業(yè)轉(zhuǎn)變。2009年產(chǎn)量排在前30名的造紙企業(yè)規(guī)模均在40萬t以上，百萬噸規(guī)模的企業(yè)已達(dá)8家。一家年產(chǎn)40萬t的造紙企業(yè)，年需造紙精細(xì)化學(xué)品8 000～20 000 t，如果沒有一些上規(guī)模的造紙化學(xué)品企業(yè)，根本無法滿足其量的需求；另一方面，造紙化學(xué)品盡管用量少，但對紙張質(zhì)量和紙機(jī)運(yùn)行狀況等影響很大。目前，我國造紙化學(xué)品行業(yè)的大宗類產(chǎn)品盡管已相當(dāng)普及，但尚處于發(fā)展初期，企業(yè)規(guī)模偏小、產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩(wěn)定、品種少、產(chǎn)品專用性、穩(wěn)定性差等現(xiàn)象普遍存在，尤其是適應(yīng)大型高速紙機(jī)的化學(xué)品差距更為明顯。因此，為了適應(yīng)造紙行業(yè)高速發(fā)展的需要，造紙化學(xué)品企業(yè)必須從目前小規(guī)模、品種單一的格局，向大型化、專用化、系列化方向發(fā)展，加快做強(qiáng)做大，加大技術(shù)改造，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，提高管理和技術(shù)服務(wù)水平，從產(chǎn)量、質(zhì)量、產(chǎn)品穩(wěn)定性和技術(shù)服務(wù)等方面滿足造紙行業(yè)的需求。

2.2 要努力提高自主創(chuàng)新能力，不斷加大科技投入，加快開發(fā)造紙行業(yè)急需的造紙化學(xué)品

結(jié)合我國造紙國情，尤其要加快非木材纖維專用化學(xué)品、再生紙專用化學(xué)品、環(huán)保治理專用化學(xué)品和特種紙專用化學(xué)品等市場急需的造紙化學(xué)品的開發(fā)，并形成自主知識產(chǎn)權(quán)，要樹立品牌意識，培育中國名牌產(chǎn)品。

2.3 要重視造紙化學(xué)品應(yīng)用技術(shù)及專用設(shè)備的研究與開發(fā)

在某種意義上說，造紙化學(xué)品的應(yīng)用技術(shù)比合成技術(shù)更加重要，不同的紙機(jī)、不同的紙種、不同的纖維配比、不同的化學(xué)配伍，甚至不同的水質(zhì)，其應(yīng)用效果與效益大為不同。造紙化學(xué)品的應(yīng)用技術(shù)是涉及多門類、多學(xué)科的知識，且有極強(qiáng)的科學(xué)性和實(shí)用性，真正掌握起來難度較大。應(yīng)用技術(shù)是一種以低成本換取高效益的技術(shù)，發(fā)達(dá)國家的造紙化學(xué)品制造廠非常重視應(yīng)用研究，一般均有自己的產(chǎn)品應(yīng)用專家和實(shí)驗(yàn)室，一些大型骨干企業(yè)還有小型造紙機(jī)、涂布機(jī)等專用試驗(yàn)設(shè)備。我國的造紙?jiān)?、紙機(jī)工藝與發(fā)達(dá)國家有著很大的差別。例如草漿中的雜化學(xué)物質(zhì)會嚴(yán)重地干擾化學(xué)品的正常應(yīng)用，其相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)不解決，將難以達(dá)到理想的效果。我們不僅要對紙漿的電位、化學(xué)組分及化學(xué)品的配伍等進(jìn)行深入的研究，還要選擇一些典型的紙機(jī)、紙種和企業(yè)進(jìn)行推廣，同時(shí)還要加強(qiáng)技術(shù)咨詢和服務(wù)工作，使造紙企業(yè)真正取得效益。另一方面，我們還要加強(qiáng)符合國情的造紙化學(xué)品專用設(shè)備的研究。我國目前造紙化學(xué)品的添加工藝設(shè)備也十分落后，間歇式為主，人工操作為主，極不適應(yīng)當(dāng)前對紙張質(zhì)量的要求。因此，對造紙化學(xué)品應(yīng)用工藝設(shè)備的研究也應(yīng)該是今后的重要課題。

2.4 加強(qiáng)國內(nèi)外的合作與交流

一方面，造紙化學(xué)品的開發(fā)應(yīng)用要重視與國外的技術(shù)交流與合作。早在20世紀(jì)60年代前后，發(fā)達(dá)國家已進(jìn)行大量的造紙化學(xué)品的研究。變性淀粉、中性施膠劑和聚丙烯酰胺（PAM）等先后應(yīng)用于造紙行業(yè)并已逐步發(fā)展成系列產(chǎn)品。而我國目前研究力量分散，尚未形成大型的研究開發(fā)公司。加上資金短缺等原因，我國的造紙化學(xué)品研究開發(fā)的總體水平還較低，當(dāng)面對與國外大型先進(jìn)紙機(jī)配套應(yīng)用時(shí)，無論從產(chǎn)量、質(zhì)量、服務(wù)和技術(shù)諸方面都還存在相當(dāng)大的差距。故我們應(yīng)高度重視與國外同行的交流與合作，加快合作深度與廣度，最大程度地提升我國造紙化學(xué)品行業(yè)的發(fā)展水平。另一方面，造紙化學(xué)品的開發(fā)還要重視與國內(nèi)化工及造紙二大行業(yè)的產(chǎn)學(xué)研全方位的合作。全國造紙化學(xué)品技術(shù)開發(fā)中心成立以來已開發(fā)了幾十個(gè)品種牌號的造紙化學(xué)品，取得了20多項(xiàng)科研成果和專利技術(shù)，多數(shù)是與造紙企業(yè)的合作下開發(fā)成功的。特別值得一提的是得到了中國石油化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會、中國化工學(xué)會及精細(xì)化工專業(yè)委員會、中國造紙學(xué)會、協(xié)會和各專業(yè)委員會的大力支持。國內(nèi)許多有名望的化工和造紙專家對造紙化學(xué)品的開發(fā)都作出了重要的貢獻(xiàn)，可以說正是在這些領(lǐng)導(dǎo)、專家努力下，中國造紙化學(xué)品才有了今天的迅速發(fā)展。

3 結(jié)束語

“十二五”是我國造紙化學(xué)品行業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的重大機(jī)遇期，希望我國從事造紙化學(xué)品開發(fā)應(yīng)用的科技工作者要抓住機(jī)遇，加快發(fā)展，為我國造

紙工業(yè)進(jìn)一步節(jié)約纖維資源、提高紙張質(zhì)量、開發(fā)紙張新品種以及節(jié)能減排等作出新貢獻(xiàn)。

［1］ 國家發(fā)改委、科技部、商務(wù)部、知識產(chǎn)權(quán)局2007年第6號公告《當(dāng)前國家優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》.

［2］ 中國造紙協(xié)會.中國造紙工業(yè)2009年度報(bào)告［J］.中華紙業(yè)，2010，32（11）：8-18.

［3］ 姚獻(xiàn)平，鄭麗萍.低碳造紙化學(xué)品大有可為［J］.造紙化學(xué)品，2010，22（Z）：2-5.

Some Thoughts and Suggestions Concerning Development of“Twelfth Five-Year Plan”for Paper Chemicals Industry

YAO Xian-ping
（Hangzhou Research Institute of Chemical Technology，Hangzhou 310014，China）

The current situation and development of paper chemicals used in the pulping processes，papermaking processes， including in the wet end， surface sizing and coating section were reviewed in the article.The issues concerning the stratagy and policy， key fields，research and development of“twelfth five-year plan”for the paper chemicals were also analyzedanddiscussed.Furthmore，someofthenewestthoughtsandsuggestionswerealsoproposed.

paper chemicals； current situation； development； thought； suggestion

TS72-1

A

1007-2225（2011）03-0001-04

2011-04-25

姚獻(xiàn)平先生（1950-），教授級高工，享受國務(wù)院特殊津貼，中國造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會理事長，國家造紙化學(xué)品工程技術(shù)研究中心主任，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會理事，浙江省特級專家，十一屆全國人大代表，杭州市化工研究院院長；長期從事造紙化學(xué)品和淀粉衍生物的研究開發(fā)工作，取得包括國家科技進(jìn)步二等獎在內(nèi)的科技成果20余項(xiàng)次；電話：0571-88319461；E-mail：hhsszb@mail.hz.zj.cn。

本文文獻(xiàn)格式：姚獻(xiàn)平.對我國造紙化學(xué)品“十二五”發(fā)展的思考和建議[J].造紙化學(xué)品，2011，23（3）∶1-4.