国内外造纸化学品的发展及现状(2010—2013年)(续)

刘军钛

(深圳市三力星聚合同创科技发展有限公司，广东深圳，518034)

·造纸化学品·

国内外造纸化学品的发展及现状(2010—2013年)(续)

刘军钛

(深圳市三力星聚合同创科技发展有限公司，广东深圳，518034)

造纸化学品已成为一种重要的造纸原料资源，现代造纸愈来愈离不开各种造纸化学品的作用。近年来，成熟市场国家造纸化学品需求下降，纸及纸板产量逐年下降，严重影响了造纸化学品的发展；而新兴市场国家，尤其是我国仍处于快速发展期，纸及纸板产量不断上升，带动造纸化学品行业全面增长。本文介绍了造纸化学品的发展和现状，着重论述了我国使用造纸化学品的情况以及未来的发展。

造纸化学品；发展；现状

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(上接2014年第1期)

3 造纸化学品发展新趋势

未来造纸化学品将继续向液体化、阳离子化、多功能化和环保型方向发展。

3.1 表面施胶代替浆内施胶

烷基烯酮二聚体(AKD)是广泛应用于中性抄纸的浆内施胶剂。由于AKD乳液难制备及易水解、在纤维上难留着、施胶后熟化时间长等原因，它们的应用效果受到了影响。为了更好地达到施胶效果，降低生产成本，许多工厂将AKD从浆内添加移至表面施胶添加，或干脆用其他表面施胶剂代替浆内添加的AKD。这样做不仅可以显著降低吨纸施胶成本，而且可以避免AKD水解物给抄纸带来的问题，改善抄纸系统清洁度。

3.2 酶制剂应用前景广阔

当前制浆造纸工业正朝着高效、低耗、环保的方向发展，为了更好地推进造纸工业节能降耗、提高产品质量和减少环境污染，实现可持续发展，越来越多的生物技术得以在制浆造纸工业中成功应用，产生了积极的社会效益、经济效益和环保效益。

(1)胶黏物控制酶 有效解决废纸原料回用过程中因胶黏物引起的问题和困扰，提高纸机运行效率，改善成纸品质并扩大低品质废纸的使用比例。2004年美国巴克曼公司(Buckman)的Optimyze胶黏物控制酶技术获得了美国环境保护总署颁发的“总统绿色化学品挑战奖”。

(2)纤维改性酶 在磨浆前对浆料进行预处理，促进纤维润胀，优化磨浆工艺，利于纤维分丝帚化，降低磨浆能耗，提高成纸强度，改善成纸印刷性能，降低长纤维配比。2012年巴克曼公司的Maximyze酶技术再次荣获美国环境保护总署颁发的“总统绿色化学品挑战奖”。

(3)树脂控制酶 从根本上消除树脂障碍，提高纸机运行效率，增加制浆用材的选择性。

物业管理公司的成本控制往往只考虑内部因素，忽略了企业外部的影响，管理思路相对别的行业太过狭隘。目前我国大多数的物业管理企业都认为成本太多主要是人力成本高、日常开支太多，这些企业能够想到的最好办法就是严格控制日常开支、裁减员工。这种思路是不对的，一些人员的裁剪，譬如在前期不聘用专业的成本核算人员，启动之后就会造成后期更多的浪费，这不是降低成本最根本方法，企业要具有全局的眼光，把成本和技术、服务质量等联系起来，才能够做到最有效的成本管理。

(4)淀粉改性酶 可直接作用于原淀粉，生产出不同黏度要求的淀粉浆产品，满足不同纸种的生产要求，降低造纸的淀粉处理成本。

酶制剂的应用范围还在不断地扩大，如正在开发的滤水酶、二次纤维增强酶、阴离子垃圾控制酶、漂白促进酶、系统清洗酶、废水处理酶等，生物酶技术在造纸工业的创新与可持续发展中展现出广阔的应用前景。

2012年2月，中共中央、国务院在北京举行国家科学技术奖励大会。造纸行业中，由山东轻工业学院、华泰集团有限公司、中国制浆造纸研究院共同完成的“造纸纤维组分的选择性酶解技术及其应用”项目获得国家科学技术进步奖二等奖。该项目以现代生物技术为手段，在降低打浆和磨浆能耗、废纸清洁化生产及提升制浆品质等关键技术方面有重大突破和创新，解决了制浆造纸工业中生物酶选择性降解的关键技术问题。

2012年12月，国家统计局发布由国家发展和改革委、工业和信息化部、国家统计局等多部门联合制定的《战略性新兴产业分类(2012)》，倍受造纸界关注的酶被列入目录中。酶被列入国家战略新兴产业目录，表明国家对酶制剂发展前景的认可，也将进一步促进造纸酶制剂的发展。

3.3 开发水溶性聚丙烯酰胺产品

长期以来，造纸工业使用的液体聚丙烯酰胺均为油包水型(W/O型)，即将聚合物分散在烃类有机溶剂中，其不足之处是：①生产过程需要使用大量有机溶剂和表面活性剂，这些物质容易对环境造成污染，有机溶剂更属于易燃物质，给生产过程带来安全隐患；②产品应用时需要专用设备及槽罐进行破乳和老化。

近年来，水包水乳液聚合工艺发展迅速，应用于造纸助留剂及絮凝剂的合成，得到的产品具有溶解快速、环境友好、节能降耗和使用方便等优势，获得愈来愈多的应用。水包水型乳液产品(W/W型)是把水溶性聚合物分散到水性介质中所制得的产品。使用这种产品时不会造成二次污染，不会产生干粉产品溶解时出现的“鱼眼”问题。大多数情况下可以即溶即用，不需要经过老化，由此可降低设备成本。

3.4 氯化物用于造纸系统的微生物控制

近年来，造纸工业对氯化物杀菌的兴趣持续升温，其中，氯胺和二氧化氯最受关注。

氯胺(NH2Cl)是由无机铵盐和漂液(次氯酸钠)反应生成的一种弱氧化性有机物，具有卓越的广谱杀菌作用和良好的性价比。它避免了无机氧化性杀菌剂，如二氧化氯、漂液和溴化物等使用中潜在的危险性，也不会带来环境问题。同时，氯胺属弱有机氧化物，不受系统氧化物需求的影响，不与一般有机物反应，所以不会影响其他湿部化学品的应用。氯胺杀菌速度快，微生物难以产生抗药性。研究表明，氯胺适用pH值范围广，在正常使用剂量下，不会腐蚀造纸设备，因此已成为现代化纸机系统，尤其是高档文化用纸纸机微生物控制的革命性技术。

早在1985年，安徽造纸厂就曾经利用硫酸铵和次氯酸钙反应生成的氯胺作为纸浆防腐杀菌剂。国际上，赫克力士公司最早将氯胺用于纸机系统微生物控制。2000年，巴克曼公司对生产氯胺的原料和反应设备进行了改进，提高了氯胺的稳定性和设备的安全性，新技术成功用于欧美和南非的200多台纸机。2004年，巴克曼上海公司率先将改良的氯胺技术引进中国，并于2005年成功应用于生产。至今，巴克曼公司氯胺技术已在国内数十台大、中型高档文化用纸纸机上应用。此外，香港亚马逊公司(Amazon)、纳尔科公司和凯米拉公司等也相继采用氯胺技术进行纸机系统的微生物控制。

二氧化氯(ClO2)除了用于纸浆漂白以外，还是一种强氧化性杀菌剂。它可以杀死形成腐浆的微生物，如好氧和厌氧细菌、黏菌和酵母菌，去除类似腐浆的沉积物；不会像氯气和溴基化合物那样带来环境问题，不会腐蚀造纸设备；而且适用pH值范围广，因此成为一种新的杀菌剂选择。2011年，阿克苏诺贝尔公司获得加拿大虫害管制局许可，在制浆造纸厂使用Purate技术产生的二氧化氯处理过程水，以控制微生物的污染。

另外，二氧化氯制备系统在我国的国产化取得重要进展。2010年5月，成都锦兴绿源环保科技有限公司为四川永丰纸业股份有限公司ECF技改项目提供的3 t/d二氧化氯制备系统一次开车成功。2010年6月，山东山大华特科技股份有限公司研发的8 t/d二氧化氯制备系统在华泰集团一次试车成功。2010年7月，广西博世科环保科技股份有限公司研发的8 t/d二氧化氯制备系统在广西南宁糖业股份有限公司一次试车成功。这些成果被评为“2010年中国造纸工业10项要闻”。其中，由成都锦兴绿源环保科技有限公司开发的“纸浆漂白二氧化氯制备系统”获“2011年度中国轻工业联合会科学技术进步三等奖”。

3.5 混合加入方法节能降耗

除了产品品质以外，使用方法也是影响造纸化学品效果的重要因素。如何制备、如何加入都直接影响化学品的使用效率。

长期以来，湿部化学品的加入都是采用清水稀释、远程泵入的方式。加入泵因距离加入点较远，注入力度偏弱，同时这种加入方式还要耗用大量清水。

近年来，新的加入方式被开发应用。芬兰温德造纸湿部技术公司(Wetend Technologies Ltd.)开发了创捷(Trumpjet)横断混合工艺。这种工艺从纸机流浆箱上浆管抽取浆料作为稀释介质，然后通过组合系统把浆料和化学品加压注入浆管。创捷加入方式省去了大量的稀释清水，还可以让化学品与浆料在几秒钟内混合均匀。因为稀释流体是浆料本身，所以化学品的加入没有温度差别、浓度差别、pH值差别，加入过程不会造成能量损失，化学品与浆料的混合完全且温和，与纤维的结合更加有效，从而节约了化学品、改善了纸张成形。使用这项技术，化学品消耗量可以下降10%～70%，吨纸清水用量可以降低1.00～1.25 m3。

随后，纳尔科公司和芬兰美卓公司(Metso Paper)相继推出Pareto混合技术和RetaMix混合技术。

在国内，芬欧汇川(常熟)纸业有限公司首先使用温德公司的创捷混合技术，江西晨鸣纸业有限责任公司则率先采用美卓公司的RetaMix混合加入技术。

创捷技术在文化用纸、铜版纸、涂布纸板和特种纸生产领域得到广泛应用。到2012年，世界上已有341套创捷系统在21个国家的180台纸机上运行。

2008年3月28日，温德公司获得了由科技部中国技术市场协会(CTMA)颁发的金桥奖，以表彰创捷技术在造纸厂节能节水以及减少温室气体排放方面做出的杰出贡献，温德公司是第一家荣获金桥奖的外资公司。2009年5月，第十二届北京国际科技产业博览会组委会联合十大行业协会在北京国际会议中心共同举办“中国国际工业节能减排科技创新大会”，创捷混合专利技术又荣获节能减排科技创新“最具投资价值”项目奖。

3.6 效果联锁控制优化使用效率

纸机生产是一种动态过程，因此需要经常调节化学品的用量以维护最佳的应用效果。绝大多数纸厂采用“人工控制”模式，即由当班操作工观察分析各项测试数据，然后调节化学品的流量，这种控制模式最大的缺陷就是不确定性和滞后性。

随着纸机控制自动化技术的不断进步，化学品效果联锁控制成为可能。所谓效果“联锁控制”，就是在线测定化学品的使用效果，然后根据效果变化由电脑自动调节化学品的加入流量。效果连锁控制可以实时监控化学品的效果，一旦效果有变，立即通过增大或减小化学品的加入流量进行修正，从而彻底消除了人工控制的不确定性和滞后性，确保化学品的效果不会发生大的变动，极大地提高了调节效率，节约了化学品用量。效果联锁控制已成为化学品应用的新趋势。

在国内，芬欧汇川(常熟)纸业公司、岳阳林纸股份有限公司和山东晨鸣纸业集团等已陆续使用助留剂的效果联锁控制。除此之外，效果联锁控制的应用范围还扩展到染料、定着剂和除气剂等化学品。

4 结 语

经过200多年的发展，造纸化学品的应用愈来愈广，已经覆盖制浆造纸的整个工艺过程。当前全球和我国的造纸工业陆续进入调整期，造纸化学品市场随之发生了新的变化。有人失望引退，有人蓄势待发。造纸化学品如何发展取决于纸张产量的增长速度、产品应用的技术创新以及营销市场的竞争环境。我国是全球最大的产纸国，未来造纸化学品行业将继续发展，产生新的活力，带来新的机遇。

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(责任编辑：刘振华)

Development and Current Situation of Paper Chemicals in China and Abroad (Continuous)

LIU Jun-tai

(ShenzhenPolycoTechnologyCo.Ltd.,Shenzhen,GuangdongProvince, 518034)

The application of modern paper chemicals started from Europe and developed for long time, especially after wide-spread use in the second half of the last century, paper chemicals have become an important raw material resource of papermaking. Today morden papermaking cannot be accomplished without the aid of various paper chemicals. In recent years, mature market countries experienced a decrease of paper consumption and paper production declined, affecting seriously the development of paper chemicals. On the other hand, emerging market countries, especially China are still in the period of rapid growth, and the paper production continues to rise, promoting the paper chemicals industry to expand. This article introduced the development of paper chemicals and the current situation. The application and future trends in China were described in particular.

paper chemical; development; current situation

刘军钛先生，博士；长期从事造纸化学品的研发和应用工作。

2013- 07- 18

TS727

A

0254- 508X(2014)02- 0056- 04