對我國造紙化學品“十二五”發展的思考和建議

姚獻平

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

對我國造紙化學品“十二五”發展的思考和建議

姚獻平

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

我國是世界上造紙業增長速度最快的國家，但是面臨著資源、環境、技術等瓶頸的嚴重制約，造紙化學品應當、也完全能夠為造紙行業破解這些瓶頸制約做出貢獻。該文針對我國造紙工業持續高速發展的趨勢及存在的難題，對影響我國造紙化學品“十二五”發展的重大問題，包括關鍵領域、研發方向和重要課題等，提出了一些全新的思考和建議。

造紙化學品；現狀；發展：思路；建議

我國造紙化學品起步晚，但發展迅速。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品已基本實現國產化。由于造紙化學品對造紙工業提高質量、轉型升級、節能減排、節約資源以及高檔紙和特種紙開發與應用等方面發揮越來越重要的作用，我國造紙化學品已形成一個嶄新的產業，受到了國家有關部門的重視與支持，2009年國家科技部正式批準依托杭州市化工研究院組建造紙化學品工程技術研究中心。多年來，造紙化學品一直作為精細化工新材料列入國家重點鼓勵發展的產業、產品和技術目錄以及優先發展的高技術產業化重點領域指南。2011年是我國“十二五”開局之年，包括新材料在內的戰略性新興產業已列入國家“十二五”發展規劃，這對我國造紙化學品行業無疑具有十分重要的意義，“十二五”將是我國造紙化學品快速發展壯大的關鍵時期。“十五”和 “十一五”期間，我國造紙工業年均增長12.27%，預計“十二五”初期，產量將超過億噸以上。我國是世界上造紙增長速度最快的國家，但是面臨著資源、環境、技術等瓶頸的嚴重制約，造紙化學品應當、也完全能夠為造紙行業破解這些瓶頸制約做出貢獻，以下就我國造紙化學品“十二五”的一些重要課題和發展方向談一談粗淺的思路和建議。

1 一些重要課題和發展方向

1.1 針對我國造紙行業纖維原料嚴重短缺，應加快非木材纖維和廢紙纖維專用化學品的開發與應用

1.1.1 非木材專用化學品

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%，且絕大部分需要進口。2000年我國進口木漿334萬t，2009年進口達1 367萬t，10年間翻了四番。我國是一個森林資源嚴重不足的國家，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不能滿足造紙工業的需求，草、木、廢紙結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，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）纖維強度低；（2）保水值高；（3）細小纖維多；（4）雜化學物含量高等特點。正是由于這些方面的原因，造成非木材纖維造紙質量差、斷頭多、車速慢、抄造困難、細小纖維流失嚴重等后果。

由于非木材纖維與木材纖維對比存在諸多不同特點，所適用的化學品也有相當的差別。一些在木漿中效果明顯的化學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，這就需要開發非木材纖維專用化學品，如非木材纖維專用增強劑、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 再生紙專用化學品

由于世界范圍內造紙原生纖維原料的日趨緊張及環保意識的日益增強，廢紙再生作為造紙原料已成為造紙纖維原料的重要來源。許多發達國家都已立法支持廢紙再生回用，并規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在造紙原料中的占有率迅速提高，我國的增長比例尤為明顯。再生纖維的應用、再生紙的制造在我國已越來越受人們的重視，廢紙進口量和消費量急增，廢紙進口量 2000年 371萬 t，2009年已達到2 750萬 t。廢紙消費量2000年為1 431萬t，2009年已達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品的需求更為迫切。如經過印刷的廢紙回用需要脫墨化學品和脫墨技術；廢紙在回收前后受到細菌的侵蝕、紫外光的照射和空氣的氧化，降低了纖維的強度，需要開發再生紙專用的增強劑；同時，廢紙纖維處理過程還會產生大量的細小纖維和填料，這就要專用的助留、助濾劑及其應用技術；在廢紙中有許多膠粘劑等雜質，處理不慎在抄造時會產生粘缸、粘網等情況，造成抄紙障礙，這就需要開發樹脂障礙控制劑……事實證明，再生紙的制造離不開專用化學品，我國這方面的研發尚有待重視和加強。

1.2 針對我國造紙行業節能減排形勢嚴峻，應加快節能減排專用化學品的開發與應用

根據國家環保總局統計，2008年我國制漿造紙及紙制品產業廢水排放量為40.77億t，占全國工業廢水總排放量的18.76%。排放廢水中化學需氧量（COD）為128.8萬t，占全國工業COD總排放量的31.82%。經過造紙工業多年來的艱苦努力，雖然環境保護工作已有了突出的進步，但壓力依然十分巨大，因此應加快節能減排專用化學品的開發與應用。

造紙過程是一個復雜的化學和物理過程，從制漿到造紙全過程要做到清潔生產，離不開各種造紙節能環保專用化學品。造紙廢水治理是一個系統工程，要源頭治理與末端治理相結合；物理、化學、生物技術相結合；應用技術與裝備相結合。如在制漿過程要采用化學技術減少制漿蒸煮時間以及堿的用量，對造紙黑液進行分離、回收木質素等有機高分子專用產品，開發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；對造紙白水要進行化學、生物技術處理以做到清潔排放等；尤其是對高效有機或無機的造紙廢水處理化學品及其應用技術和裝備需求十分迫切，應加快開發與應用。

1.3 針對我國造紙行業轉型升級的迫切需求，應加快高檔紙和特種紙專用化學品的開發與應用

隨著造紙新產品、新工藝的發展需要，高檔紙和特種造紙化學品不斷涌現，但還不能完全滿足我國目前造紙工業的發展需要，還有不少需要進口。

對造紙化學品依賴度大的高檔紙和特種紙在國內是緊銷產品，也是造紙行業的高利潤區。以高檔文化用紙中涂布印刷紙為例，2009年我國產量為590萬t，其化學品所需的品種系列多，用量高達6%～9%，甚至更高。如靜電復印紙、涂布紙、彩色噴墨打印紙專用化學品等。高檔文化用紙除增強、助留、助濾等濕部化學品外，對表面化學品尤為需要。在發達國家，表面化學品的用量遠遠超過濕部化學品，新的品種系列也在不斷涌現，而我國表面專用化學品研究開發相對比較落后。我國紙和紙板由于纖維原料差等原因，表面強度、整飾性、印刷適性等指標普遍達不到要求，因此加強表面化學品的開發更加重要，如具有環保特征、性能優異的新型表面施膠劑、能賦予紙張特殊表面性能的特種表面施膠劑，如復合抗水型、防油抗熱型和增白調色型等產品。新型涂布化學品更是一個熱門的研究開發課題，隨著現代印刷技術的飛速發展，涂布化學品的功能和特性急需提高。

特種紙和紙板專用化學品更是我國的緊缺產品，如水果包裝紙，可以使水果變得更鮮艷可口；現代住房安全裝飾，要求開發阻燃紙；又如，隨著生活水平的提高，人們對生活用紙的品種、質量要求迅速提高。開發衛生、優質和舒適的生活用紙，需要衛生紙專用的分散劑、柔軟劑、增強劑、助留助濾劑增白、助白劑等化學品。再如，婦女衛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，所有這些化學品都應具有安全性能要求，非專用化不可。又如，隨著塑料快餐盒的禁止生產、銷售，造紙行業開發了一次性可回收紙杯和快餐盒，這些產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品。另外還有熱敏紙、抗靜電紙、導電紙和防偽紙等都需要各種特殊的專用化學品。

2 對我國造紙化學品行業“十二五”發展的幾點建議

造紙工業的快速發展，對造紙化學品提出了許多新的要求，我國造紙化學品領域正面臨著許多機遇和挑戰。由此提出以下建議。

2.1 要重點向規模化、專用化、系列化方向發展

近年來，世界紙機投資額50%在中國，世界上現代化大型紙機頻頻在中國亮相。隨著大型高速紙機的大量引進與開發，我國造紙工藝與設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、化學品的濕部添加到表面施膠和涂布，都是在自動化生產線上完成。紙幅寬達10 m以上，車速達每分鐘1 000 m以上，甚至高達2 000 m左右。我國造紙行業正在加快由傳統造紙業向現代造紙業轉變。2009年產量排在前30名的造紙企業規模均在40萬t以上，百萬噸規模的企業已達8家。一家年產40萬t的造紙企業，年需造紙精細化學品8 000～20 000 t，如果沒有一些上規模的造紙化學品企業，根本無法滿足其量的需求；另一方面，造紙化學品盡管用量少，但對紙張質量和紙機運行狀況等影響很大。目前，我國造紙化學品行業的大宗類產品盡管已相當普及，但尚處于發展初期，企業規模偏小、產量低、質量不穩定、品種少、產品專用性、穩定性差等現象普遍存在，尤其是適應大型高速紙機的化學品差距更為明顯。因此，為了適應造紙行業高速發展的需要，造紙化學品企業必須從目前小規模、品種單一的格局，向大型化、專用化、系列化方向發展，加快做強做大，加大技術改造，形成產業規模，提高管理和技術服務水平，從產量、質量、產品穩定性和技術服務等方面滿足造紙行業的需求。

2.2 要努力提高自主創新能力，不斷加大科技投入，加快開發造紙行業急需的造紙化學品

結合我國造紙國情，尤其要加快非木材纖維專用化學品、再生紙專用化學品、環保治理專用化學品和特種紙專用化學品等市場急需的造紙化學品的開發，并形成自主知識產權，要樹立品牌意識，培育中國名牌產品。

2.3 要重視造紙化學品應用技術及專用設備的研究與開發

在某種意義上說，造紙化學品的應用技術比合成技術更加重要，不同的紙機、不同的紙種、不同的纖維配比、不同的化學配伍，甚至不同的水質，其應用效果與效益大為不同。造紙化學品的應用技術是涉及多門類、多學科的知識，且有極強的科學性和實用性，真正掌握起來難度較大。應用技術是一種以低成本換取高效益的技術，發達國家的造紙化學品制造廠非常重視應用研究，一般均有自己的產品應用專家和實驗室，一些大型骨干企業還有小型造紙機、涂布機等專用試驗設備。我國的造紙原料、紙機工藝與發達國家有著很大的差別。例如草漿中的雜化學物質會嚴重地干擾化學品的正常應用，其相應的應用技術不解決，將難以達到理想的效果。我們不僅要對紙漿的電位、化學組分及化學品的配伍等進行深入的研究，還要選擇一些典型的紙機、紙種和企業進行推廣，同時還要加強技術咨詢和服務工作，使造紙企業真正取得效益。另一方面，我們還要加強符合國情的造紙化學品專用設備的研究。我國目前造紙化學品的添加工藝設備也十分落后，間歇式為主，人工操作為主，極不適應當前對紙張質量的要求。因此，對造紙化學品應用工藝設備的研究也應該是今后的重要課題。

2.4 加強國內外的合作與交流

一方面，造紙化學品的開發應用要重視與國外的技術交流與合作。早在20世紀60年代前后，發達國家已進行大量的造紙化學品的研究。變性淀粉、中性施膠劑和聚丙烯酰胺（PAM）等先后應用于造紙行業并已逐步發展成系列產品。而我國目前研究力量分散，尚未形成大型的研究開發公司。加上資金短缺等原因，我國的造紙化學品研究開發的總體水平還較低，當面對與國外大型先進紙機配套應用時，無論從產量、質量、服務和技術諸方面都還存在相當大的差距。故我們應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品行業的發展水平。另一方面，造紙化學品的開發還要重視與國內化工及造紙二大行業的產學研全方位的合作。全國造紙化學品技術開發中心成立以來已開發了幾十個品種牌號的造紙化學品，取得了20多項科研成果和專利技術，多數是與造紙企業的合作下開發成功的。特別值得一提的是得到了中國石油化學工業聯合會、中國化工學會及精細化工專業委員會、中國造紙學會、協會和各專業委員會的大力支持。國內許多有名望的化工和造紙專家對造紙化學品的開發都作出了重要的貢獻，可以說正是在這些領導、專家努力下，中國造紙化學品才有了今天的迅速發展。

3 結束語

“十二五”是我國造紙化學品行業快速穩定發展的重大機遇期，希望我國從事造紙化學品開發應用的科技工作者要抓住機遇，加快發展，為我國造

紙工業進一步節約纖維資源、提高紙張質量、開發紙張新品種以及節能減排等作出新貢獻。

［1］ 國家發改委、科技部、商務部、知識產權局2007年第6號公告《當前國家優先發展的高技術產業化重點領域指南》.

［2］ 中國造紙協會.中國造紙工業2009年度報告［J］.中華紙業，2010，32（11）：8-18.

［3］ 姚獻平，鄭麗萍.低碳造紙化學品大有可為［J］.造紙化學品，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

姚獻平先生（1950-），教授級高工，享受國務院特殊津貼，中國造紙化學品工業協會理事長，國家造紙化學品工程技術研究中心主任，中國石油和化學工業聯合會理事，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；長期從事造紙化學品和淀粉衍生物的研究開發工作，取得包括國家科技進步二等獎在內的科技成果20余項次；電話：0571-88319461；E-mail：hhsszb@mail.hz.zj.cn。

本文文獻格式：姚獻平.對我國造紙化學品“十二五”發展的思考和建議[J].造紙化學品，2011，23（3）∶1-4.