非木材原料清潔制漿技術趨勢與發展

楊青鋼

摘 要：本文以工業和信息化部編制發布了《輕工業發展規劃（2016-2020年）》（簡稱《規劃》）為導向，鑒于文中指出造紙行業未來發展方向是節能、環保、綠色的方向發展，以此加強造紙纖維原料高效利用技術，高速紙機自動化控制集成技術，清潔生產和資源綜合利用技術的研發及應用。重點發展未漂白的生活用紙、白度適當的文化用紙和高技術含量的特種紙，增加紙及紙制品的功能、品種和質量。積極研究非木材原料清潔制漿新技術，針對非木材原料的特點，從備料環節多次篩選除雜除硅，減少額外的廢物排放。充分利用國內外資源，加大國內廢紙回收體系建設，提高資源利用效率，降低造紙原料對外依賴過高的風險。因此，對于探討造紙行業內非木材原料清潔制漿生產與再利技術的意義就顯得格外深刻。

關鍵詞：非木材原料；清潔制漿；除硅；無污染排放

非木材原料在我國造紙企業原料中所占比重較大，種類繁多且各具特點。其中，非木材原料纖維主要分為蔗渣原料、稻麥草原料、竹材原料、蘆葦原料、芒稈原料、草類原料、棉稈、玉米稈等。加強對非木材原料的開發與利用是國家對生態環境攻堅戰這一歷史任務的重視與支持。但在開發與利用非木材原料的同時要時刻牢記清潔生產制漿這一要素，實現企業盈利與保護生態環境的雙贏。

1、加強備料環節篩選除雜

非木材原料與木材原料相比，灰分含量占原料總重比例大，而灰分中65%以上又是SiO2。對于非木材原料，稻麥草原料中灰分約占15%；蘆葦、芒稈原料中灰分約占4%；竹材原料中灰分含量約占2%。灰分的存在會影響造紙企業生產紙張的過程中許多環節，包括硫酸鹽法蒸煮制漿和造紙填料的施加等等，進而導致影響后續堿回收、廢水處理工段的高效運作。因此在利用非木材原料作為造紙原料時應盡可能去除灰分，減少對紙頁的影響，以得到較為純凈的紙漿。

當前，由于中小型企業采用化學法小草漿法排污嚴重且治理費用高昂，因而造成環境污染，國家只有采取一刀切的方式將這些化學法小草漿廠強制勒令關停，但在關停這些化學法小草漿廠后，也就必然會帶來許多社會矛盾和經濟問題。政府必將重視其帶來的后果，尋求新的替代產品，解決關閉化學法小草漿廠帶來的失業問題。

另外，中小企業只看見眼前利益，不顧綠水青山，對于非木材原料制漿造紙過程中，為了經濟利益，增加能耗，同時也給環境帶來了不可修復的破壞。因而盡快找到一種清潔制漿的方法顯得額外重要。

2、 清潔制漿

常用制漿方法有硫酸鹽法蒸煮、燒堿法蒸煮等。硫酸鹽法幾乎適用于各種植物纖維原料，如闊葉木、針葉木、絕大多數非木材原料等，還可用于鋸木屑等品質較差的二次利用造紙原料。燒堿法適用于棉、麻、草類等非木材纖維原料。用硫酸鹽法或燒堿法蒸煮非木材原料，可以使得脫木素效率高，不需要很高的反應溫度，因此可以節約大量熱能。當然也和非木材纖維原料的組織結構疏松，木素含量低，較易蒸煮等特點有關。研究進一步發現，非木材原料在蒸煮過程中脫木素化學反應所需活化能相對于木材來說較低。這都是采用非木材原料制漿有利于清潔制漿的另一大優點。

當然也可以通過改進技術裝備去提高紙漿利用率和質量，以此減少額外的廢物排放。另外由于新技術、新工藝的出現改變了傳統蒸煮方法，甚至不需要添加化學藥劑就可以達到較好產量與質量，從源頭上消除污染源。也有的是采用生物工程技術制漿，而不是用普通生物制漿方法，這些新技術已實現了連續化和產業化，未來的經濟效益和環境效益都不可估量。

國家相關部門對工業廢水廢氣的排放標準要求日趨嚴格，許多中小造紙企業勉強達到要求甚至達不到要求，那些已建有黑液回收裝置和廢水處理裝置的企業，即使曾經合格，現在也難以達到新標準的要求。這些中小企業面臨兩個選擇：要么改進黑液回收工藝和加大投資對紙漿廢液進行深度處理，要么必須停產作為落后產能進行淘汰。從我國非木材原料造紙企業當今現實的生產實踐中認識到處理污染物還是應以污染源上治理為主，末端再進行補救治理是不得已而為之。

3、 發展趨勢

“非木材原料清潔制漿新技術”已不是一項新技術，這是我國造紙工業發展過程中的一個重大突破，開創了中國當代工業發展的新征程。走“循環經濟”和“清潔生產”道路的重大科研成果與良好的經濟效益、環境效益和社會效益相掛鉤。構建“綠色紙業”是造紙工作者們共同奮斗的目標，也是國家應當大力支持的新時代信念，同時新技術意味著新曙光，用以解決我國諸多造紙企業發展什么和怎么發展這一歷史性難題。

有許多國家把對于非木材原料的利用視同國防事業般重要。例如美國是世界最大的紙漿和紙板生產大國，也是消費大國，美國大力提倡回收利用廢紙，促進企業用廢紙生產紙板及包裝材料；德國是最早實行廢紙回收的國家，德國綠色和平組織有條標語叫做：“只有當最后一顆樹被鋸倒的時候，我們才會發現，原來也可以用其他材料生產紙。”德國從20世紀80年代便開始實行一件紙包裝要反復利用三次，再生紙資源回收利用對于德國人民來說是家常便飯；芬蘭森林資源豐富，每年出口大量木漿纖維，盡管如此，他們也一直很重視廢紙回收，芬蘭全民都有很強的廢物回收意識；日本紙產量僅次于美國和中國，日本人民同樣具有很高水平的環保意識和廢物回收再利用意識。

積極推動和幫助完善這些已經成熟的科技成果使其迅速轉化為生產力，使新技術為我國造紙工業的健康持續發展作出新貢獻，這將是紙業工作者們不容懈怠的共同責任。一定要勇于自主創新，勇于實踐，并且要堅定信心，使這些新技術早日得到推廣應用，這是大家共同的期待，共同的目標。

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