对我国造纸化学品“十二五”发展的思考和建议

姚献平

（国家造纸化学品工程技术研究中心，杭州市化工研究院，浙江 杭州 310014）

对我国造纸化学品“十二五”发展的思考和建议

姚献平

（国家造纸化学品工程技术研究中心，杭州市化工研究院，浙江 杭州 310014）

我国是世界上造纸业增长速度最快的国家，但是面临着资源、环境、技术等瓶颈的严重制约，造纸化学品应当、也完全能够为造纸行业破解这些瓶颈制约做出贡献。该文针对我国造纸工业持续高速发展的趋势及存在的难题，对影响我国造纸化学品“十二五”发展的重大问题，包括关键领域、研发方向和重要课题等，提出了一些全新的思考和建议。

造纸化学品；现状；发展：思路；建议

我国造纸化学品起步晚，但发展迅速。特别是“十一五”期间，包括变性淀粉、聚丙烯酰胺、施胶剂、增白剂、消泡剂和脱墨剂等主要产品已基本实现国产化。由于造纸化学品对造纸工业提高质量、转型升级、节能减排、节约资源以及高档纸和特种纸开发与应用等方面发挥越来越重要的作用，我国造纸化学品已形成一个崭新的产业，受到了国家有关部门的重视与支持，2009年国家科技部正式批准依托杭州市化工研究院组建造纸化学品工程技术研究中心。多年来，造纸化学品一直作为精细化工新材料列入国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录以及优先发展的高技术产业化重点领域指南。2011年是我国“十二五”开局之年，包括新材料在内的战略性新兴产业已列入国家“十二五”发展规划，这对我国造纸化学品行业无疑具有十分重要的意义，“十二五”将是我国造纸化学品快速发展壮大的关键时期。“十五”和 “十一五”期间，我国造纸工业年均增长12.27%，预计“十二五”初期，产量将超过亿吨以上。我国是世界上造纸增长速度最快的国家，但是面临着资源、环境、技术等瓶颈的严重制约，造纸化学品应当、也完全能够为造纸行业破解这些瓶颈制约做出贡献，以下就我国造纸化学品“十二五”的一些重要课题和发展方向谈一谈粗浅的思路和建议。

1 一些重要课题和发展方向

1.1 针对我国造纸行业纤维原料严重短缺，应加快非木材纤维和废纸纤维专用化学品的开发与应用

1.1.1 非木材专用化学品

我国造纸纤维原料以非木材纤维和废纸纤维为主。近年来，为了提高纸张质量和档次，木浆使用比例有所上升，但仍仅占约22%，且绝大部分需要进口。2000年我国进口木浆334万t，2009年进口达1 367万t，10年间翻了四番。我国是一个森林资源严重不足的国家，人均森林占有面积在全球排名列第119位。目前我国可开采的木材资源远不能满足造纸工业的需求，草、木、废纸结合的道路在我国还有很长的路要走，非木材纤维使用比例虽因环保等原因已逐年下降，但绝对值仍在增加，2000年为1 116万t，2009年虽略有下降，仍达1 175万t。目前我国科技工作者正在研究清洁法草类制浆技术，并且已取得了许多令人振奋的成绩。与木材纤维比较，非木材纤维存在：（1）纤维强度低；（2）保水值高；（3）细小纤维多；（4）杂化学物含量高等特点。正是由于这些方面的原因，造成非木材纤维造纸质量差、断头多、车速慢、抄造困难、细小纤维流失严重等后果。

由于非木材纤维与木材纤维对比存在诸多不同特点，所适用的化学品也有相当的差别。一些在木浆中效果明显的化学品在非木材浆中效果往往不太理想，有的甚至几乎没有什么效果，这就需要开发非木材纤维专用化学品，如非木材纤维专用增强剂、助留剂、助滤剂、中性施胶剂、表面处理剂和涂布黏合剂等。

1.1.2 再生纸专用化学品

由于世界范围内造纸原生纤维原料的日趋紧张及环保意识的日益增强，废纸再生作为造纸原料已成为造纸纤维原料的重要来源。许多发达国家都已立法支持废纸再生回用，并规定了某些纸种中二次纤维的法定含量。近年来，全球废纸回收率和废纸在造纸原料中的占有率迅速提高，我国的增长比例尤为明显。再生纤维的应用、再生纸的制造在我国已越来越受人们的重视，废纸进口量和消费量急增，废纸进口量 2000年 371万 t，2009年已达到2 750万 t。废纸消费量2000年为1 431万t，2009年已达6 174万t，占全国纸浆消耗总量的62%。

再生纸的激增对再生纸专用化学品的需求更为迫切。如经过印刷的废纸回用需要脱墨化学品和脱墨技术；废纸在回收前后受到细菌的侵蚀、紫外光的照射和空气的氧化，降低了纤维的强度，需要开发再生纸专用的增强剂；同时，废纸纤维处理过程还会产生大量的细小纤维和填料，这就要专用的助留、助滤剂及其应用技术；在废纸中有许多胶粘剂等杂质，处理不慎在抄造时会产生粘缸、粘网等情况，造成抄纸障碍，这就需要开发树脂障碍控制剂……事实证明，再生纸的制造离不开专用化学品，我国这方面的研发尚有待重视和加强。

1.2 针对我国造纸行业节能减排形势严峻，应加快节能减排专用化学品的开发与应用

根据国家环保总局统计，2008年我国制浆造纸及纸制品产业废水排放量为40.77亿t，占全国工业废水总排放量的18.76%。排放废水中化学需氧量（COD）为128.8万t，占全国工业COD总排放量的31.82%。经过造纸工业多年来的艰苦努力，虽然环境保护工作已有了突出的进步，但压力依然十分巨大，因此应加快节能减排专用化学品的开发与应用。

造纸过程是一个复杂的化学和物理过程，从制浆到造纸全过程要做到清洁生产，离不开各种造纸节能环保专用化学品。造纸废水治理是一个系统工程，要源头治理与末端治理相结合；物理、化学、生物技术相结合；应用技术与装备相结合。如在制浆过程要采用化学技术减少制浆蒸煮时间以及碱的用量，对造纸黑液进行分离、回收木质素等有机高分子专用产品，开发安全高效新型的漂白剂等；在造纸过程，要采用高效助留剂及助留技术；对造纸白水要进行化学、生物技术处理以做到清洁排放等；尤其是对高效有机或无机的造纸废水处理化学品及其应用技术和装备需求十分迫切，应加快开发与应用。

1.3 针对我国造纸行业转型升级的迫切需求，应加快高档纸和特种纸专用化学品的开发与应用

随着造纸新产品、新工艺的发展需要，高档纸和特种造纸化学品不断涌现，但还不能完全满足我国目前造纸工业的发展需要，还有不少需要进口。

对造纸化学品依赖度大的高档纸和特种纸在国内是紧销产品，也是造纸行业的高利润区。以高档文化用纸中涂布印刷纸为例，2009年我国产量为590万t，其化学品所需的品种系列多，用量高达6%～9%，甚至更高。如静电复印纸、涂布纸、彩色喷墨打印纸专用化学品等。高档文化用纸除增强、助留、助滤等湿部化学品外，对表面化学品尤为需要。在发达国家，表面化学品的用量远远超过湿部化学品，新的品种系列也在不断涌现，而我国表面专用化学品研究开发相对比较落后。我国纸和纸板由于纤维原料差等原因，表面强度、整饰性、印刷适性等指标普遍达不到要求，因此加强表面化学品的开发更加重要，如具有环保特征、性能优异的新型表面施胶剂、能赋予纸张特殊表面性能的特种表面施胶剂，如复合抗水型、防油抗热型和增白调色型等产品。新型涂布化学品更是一个热门的研究开发课题，随着现代印刷技术的飞速发展，涂布化学品的功能和特性急需提高。

特种纸和纸板专用化学品更是我国的紧缺产品，如水果包装纸，可以使水果变得更鲜艳可口；现代住房安全装饰，要求开发阻燃纸；又如，随着生活水平的提高，人们对生活用纸的品种、质量要求迅速提高。开发卫生、优质和舒适的生活用纸，需要卫生纸专用的分散剂、柔软剂、增强剂、助留助滤剂增白、助白剂等化学品。再如，妇女卫生巾和小孩的尿不湿需要高吸水性树脂等。由于生活用纸直接与人体接触，所有这些化学品都应具有安全性能要求，非专用化不可。又如，随着塑料快餐盒的禁止生产、销售，造纸行业开发了一次性可回收纸杯和快餐盒，这些产品更需要安全可靠的防油、抗水、黏合和抗热等特殊性能的专用化学品。另外还有热敏纸、抗静电纸、导电纸和防伪纸等都需要各种特殊的专用化学品。

2 对我国造纸化学品行业“十二五”发展的几点建议

造纸工业的快速发展，对造纸化学品提出了许多新的要求，我国造纸化学品领域正面临着许多机遇和挑战。由此提出以下建议。

2.1 要重点向规模化、专用化、系列化方向发展

近年来，世界纸机投资额50%在中国，世界上现代化大型纸机频频在中国亮相。随着大型高速纸机的大量引进与开发，我国造纸工艺与设备已越来越趋向于高度自动化、大型化和高速度化。从纸浆的制备、化学品的湿部添加到表面施胶和涂布，都是在自动化生产线上完成。纸幅宽达10 m以上，车速达每分钟1 000 m以上，甚至高达2 000 m左右。我国造纸行业正在加快由传统造纸业向现代造纸业转变。2009年产量排在前30名的造纸企业规模均在40万t以上，百万吨规模的企业已达8家。一家年产40万t的造纸企业，年需造纸精细化学品8 000～20 000 t，如果没有一些上规模的造纸化学品企业，根本无法满足其量的需求；另一方面，造纸化学品尽管用量少，但对纸张质量和纸机运行状况等影响很大。目前，我国造纸化学品行业的大宗类产品尽管已相当普及，但尚处于发展初期，企业规模偏小、产量低、质量不稳定、品种少、产品专用性、稳定性差等现象普遍存在，尤其是适应大型高速纸机的化学品差距更为明显。因此，为了适应造纸行业高速发展的需要，造纸化学品企业必须从目前小规模、品种单一的格局，向大型化、专用化、系列化方向发展，加快做强做大，加大技术改造，形成产业规模，提高管理和技术服务水平，从产量、质量、产品稳定性和技术服务等方面满足造纸行业的需求。

2.2 要努力提高自主创新能力，不断加大科技投入，加快开发造纸行业急需的造纸化学品

结合我国造纸国情，尤其要加快非木材纤维专用化学品、再生纸专用化学品、环保治理专用化学品和特种纸专用化学品等市场急需的造纸化学品的开发，并形成自主知识产权，要树立品牌意识，培育中国名牌产品。

2.3 要重视造纸化学品应用技术及专用设备的研究与开发

在某种意义上说，造纸化学品的应用技术比合成技术更加重要，不同的纸机、不同的纸种、不同的纤维配比、不同的化学配伍，甚至不同的水质，其应用效果与效益大为不同。造纸化学品的应用技术是涉及多门类、多学科的知识，且有极强的科学性和实用性，真正掌握起来难度较大。应用技术是一种以低成本换取高效益的技术，发达国家的造纸化学品制造厂非常重视应用研究，一般均有自己的产品应用专家和实验室，一些大型骨干企业还有小型造纸机、涂布机等专用试验设备。我国的造纸原料、纸机工艺与发达国家有着很大的差别。例如草浆中的杂化学物质会严重地干扰化学品的正常应用，其相应的应用技术不解决，将难以达到理想的效果。我们不仅要对纸浆的电位、化学组分及化学品的配伍等进行深入的研究，还要选择一些典型的纸机、纸种和企业进行推广，同时还要加强技术咨询和服务工作，使造纸企业真正取得效益。另一方面，我们还要加强符合国情的造纸化学品专用设备的研究。我国目前造纸化学品的添加工艺设备也十分落后，间歇式为主，人工操作为主，极不适应当前对纸张质量的要求。因此，对造纸化学品应用工艺设备的研究也应该是今后的重要课题。

2.4 加强国内外的合作与交流

一方面，造纸化学品的开发应用要重视与国外的技术交流与合作。早在20世纪60年代前后，发达国家已进行大量的造纸化学品的研究。变性淀粉、中性施胶剂和聚丙烯酰胺（PAM）等先后应用于造纸行业并已逐步发展成系列产品。而我国目前研究力量分散，尚未形成大型的研究开发公司。加上资金短缺等原因，我国的造纸化学品研究开发的总体水平还较低，当面对与国外大型先进纸机配套应用时，无论从产量、质量、服务和技术诸方面都还存在相当大的差距。故我们应高度重视与国外同行的交流与合作，加快合作深度与广度，最大程度地提升我国造纸化学品行业的发展水平。另一方面，造纸化学品的开发还要重视与国内化工及造纸二大行业的产学研全方位的合作。全国造纸化学品技术开发中心成立以来已开发了几十个品种牌号的造纸化学品，取得了20多项科研成果和专利技术，多数是与造纸企业的合作下开发成功的。特别值得一提的是得到了中国石油化学工业联合会、中国化工学会及精细化工专业委员会、中国造纸学会、协会和各专业委员会的大力支持。国内许多有名望的化工和造纸专家对造纸化学品的开发都作出了重要的贡献，可以说正是在这些领导、专家努力下，中国造纸化学品才有了今天的迅速发展。

3 结束语

“十二五”是我国造纸化学品行业快速稳定发展的重大机遇期，希望我国从事造纸化学品开发应用的科技工作者要抓住机遇，加快发展，为我国造

纸工业进一步节约纤维资源、提高纸张质量、开发纸张新品种以及节能减排等作出新贡献。

［1］ 国家发改委、科技部、商务部、知识产权局2007年第6号公告《当前国家优先发展的高技术产业化重点领域指南》.

［2］ 中国造纸协会.中国造纸工业2009年度报告［J］.中华纸业，2010，32（11）：8-18.

［3］ 姚献平，郑丽萍.低碳造纸化学品大有可为［J］.造纸化学品，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

姚献平先生（1950-），教授级高工，享受国务院特殊津贴，中国造纸化学品工业协会理事长，国家造纸化学品工程技术研究中心主任，中国石油和化学工业联合会理事，浙江省特级专家，十一届全国人大代表，杭州市化工研究院院长；长期从事造纸化学品和淀粉衍生物的研究开发工作，取得包括国家科技进步二等奖在内的科技成果20余项次；电话：0571-88319461；E-mail：hhsszb@mail.hz.zj.cn。

本文文献格式：姚献平.对我国造纸化学品“十二五”发展的思考和建议[J].造纸化学品，2011，23（3）∶1-4.