造纸行业生产技术

造纸行业生产技术

一、概况

造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一。近几年来,我国造纸工业有了很大发展，生产力布局有了很大改善，基本建成包括生产企业、设计、科研、设备制造、化学助剂、专业器材生产与人才培养在内的比较完善的造纸工业体系。

据中国轻工总会1996年统计年报资料，1996年我国机制纸及纸板产量为2639.2万吨，居世界第三位。目前人均消费量20余公斤，年进口纸及纸板400万吨左右，进口品种主要是商品木浆及以木浆为主要原料的纸种和少量高档纸种。年出口量为50多万吨，主要出口市场是香港地区、东南亚、非洲及部分欧洲国家。从总体上看，我国纸和纸板年进口量的水平未超过总消费量的15%，属于纸张自给型国家。

在企业规模方面，到1995年为止，全国独立造纸企业中，年产商品纸浆，纸及纸板总能力超过20万吨的有2 家，超过10万吨的有10家，超过3万吨以上的约130家。现有企业经1996年调整后仍有6700余家，其中年产万吨以上的企业1100余家，绝大多数企业技术装备落后、能耗高、污染比较严重。

我国造纸企业基本均为浆纸联合企业，原料以非木材纤维为主，国产木浆只占全国生产纸浆总量的10%左右，低档纸产量比重约占总产量的50%。由于我国木材资源匮乏，草类资源丰富且低廉，在今后相当长的时期内，保持生产一定数量的草浆仍将是我国造纸的客观实际情况。草浆明显地不如木浆性能优越，草浆存在许多缺点与不足，譬如纤维短，泸水性能差，含硅量高，黑液粘度大，致使吨浆污染负荷高，治理困难。

总的来说，我国造纸行业存在着“三小一大”问题，即企业规模小、木浆比重小、中高档纸种生产能力小和对环境污染大，结构矛盾十分突出，影响和制约了行业的健康发展。

二、国外制浆造纸技术与设备的发展

世界制浆造纸生产工艺技术与装备的发展，主要围绕着减少污染，节约能源，充分利用纤维资源等目标。重点是降低粗浆卡伯值，减少漂白化学品用量或采用不产生有害物质的化学替代品，并不断改进技术装备，将科技转为生产力。现将其现有的技术与装备情况介绍如下：

1.蒸煮技术与装备

连续蒸煮器（KAMYR）最大优点是蒸煮后粗浆的卡伯值较低，但又不降低纸浆的强度。

2.漂白技术与装备

(1)氧脱木素是70年代世界上发展起来的制浆技术。采用氧脱木素技术，将使漂白废液中BOD和COD降低50%左右，色度降低75-85%，AOX含量大幅度下降。

(2)生产高白度的硫酸盐化学木浆必须使用二氧化氯为漂剂，已成为

80年代中后期世界造纸行业普遍采用的方法。目前，国际造纸行业中十分关注漂白过程中产生二恶英的含量，由于其具有强致癌性，又不易测量，常以 AOX（有机卤化物总称）代表。其产生量与氯气、二氧化氯用量的关系尚有争论。

3.造纸技术与装备

国外新纸机、纸板机全部采用封闭汽罩、干网和袋式通风装置，可节省蒸汽10%以上。一些高档纸机的干燥部分应用Flakt干燥装置（气垫干燥）。纸机的发展趋势是在提高纸张产品质量同时，尽量高产，即增大幅度，提高车速。

4.涂布技术与装置

涂布技术主要包括涂料制备，涂布器形式及干燥器形式等方面。对于低定量轻涂印刷书写纸，大多采用高速纸机加机内涂布设备生产，如门辊式涂布机。高档的涂布纸张仍采用机外涂布。

此外，工艺设备的发展离不开自动控制系统的配合。世界先进国家制浆造纸厂的自动化程度很高，除各工段采用先进的仪器，仪表控制产品质量外，全厂多数采用集散控制系统（DCS）联网对工艺过程进行检测，操作和控制。

三、国内外水平的差距与调整措施

我国与国际水平的差距主要表现在以下几方面：

1.我国造纸企业规模小，年平均生产能力不足3000吨。而世界上主要产纸国家90年代浆厂平均规模为15万吨/年，纸厂6万吨/年，相比之下，差距很大。我国大批制浆造纸企业技术效益差，污染严重。根据造纸行业改组改造目标，我国木浆厂合理经济规模应达到年产5万吨以上，非木材制浆厂合理规模应在年产1.7万吨以上。从近两年建设项目投资额增加和中国经济与世界市场逐渐接轨的趋势看，木浆厂合理规模应扩大到10–15万吨以上。只有当企业达到一定经济规模时，才具备采用环境无害化技术，全面实施清洁生产的能力。

2.当今世界上制浆造纸的原料以木材为主，所占比重在90%以上；非木材原料只占7-8%。而我国造纸原料是以非木材纤维为主，50%以上是草类纤维，木材纤维只占15%左右。由于木材原料比重过低，对于造纸企业扩大经济规模，发展中高档产品，提高产品质量及有效控制环境污染，都带来了较大困难。近几年来，由于纸和纸板市场需求的增加，我国造纸行业不得不逐年增加从国外进口木浆和以木浆为原料的废纸以应急需。为了实现我国造纸工业健康、持续的发展，必须改变这一状况，调整原料结构，提高木材原料的比重，根据造纸原料资源的分布，集中力量建设一批符合要求的商品木浆厂及苇浆厂；建设造纸林基地，并加强林纸两个行业的结合，振兴国家林业，使木材资源得到更加合理的利用；加强废纸利用技术与装备水平的研究，提高废纸回用率；重视国际商品纸浆与废纸的市场研究，及时掌握补充纤维原料的信息。

3.造纸生产工艺与装备水平的差距及对策

从总体来说，我国造纸行业生产工艺和装备水平仍然与世界先进水平有

很大差距，主要是能耗、物耗高，效率低，产品质量较差等。因此，我们要大力依靠科技进步，不断进行技术更新与技术改造，引进，消化，吸收国外先进技术与设备，使之国产化，开发系列国产装备，以提高行业的整体水平。

4.调整产品结构。以国内外市场需求为导向，多生产高得率，高白度，低污染的纸浆，生产高质量，低能耗，多品种的纸和纸板。随着社会主义市场经济的发展，对纸的数量，品种，质量要求越来越高，例如，绿色食品包装用纸，餐巾纸，卫生巾及彩色胶印书刊纸，都将应运而生。因此，造纸企业要瞄准市场，不断更新产品，调整运行机制，以适应新的发展机遇。

5.我国制浆造纸工业污染严重。由于我国非木浆占主导地位的局面，较长期间内难以改变，因此治理污染的任务十分艰巨。污染防治总的原则是从预防、管理和治理三个方面加以控制。调整草浆造纸结构，扩大规模生产，严格执行“三同时”，关、停、并、转万吨以下因达不到排放标准的小型化学制浆厂，对年产万吨以上制浆造纸企业，必须配以适宜的污染治理措施，使污染物达标排放。加强开发研究适合非木浆，尤其是禾草浆特点的清洁生产技术，污染治理技术与装备，推广最佳适用技术，建立示范工程，以形成生产力。

四、造纸行业的环境无害化技术

目前造纸行业已经开发研制了一系列环境无害化技术与工艺，现按照制浆造纸工艺流程，以备料、蒸煮、制浆废液回收（包括碱回收）、洗选漂、造纸工段和综合废水处理系统六个部分为顺序，分别排列出有关环境无害化的关键技术，这些大多是技术先进、成熟，具有推广应用价值和较明显的环境、经济效益的技术。其中也包括一些科研成果，有的尚无实际应用工程实例，但考虑到具有一定研究开发前景也在这里一并介绍如下：

1、备料工段：

麦草干湿法备料工艺

2、蒸煮工段：

1)麦草浆黑液同步除硅技术；

2)氧脱木素工艺；

3)低污染制浆技术（尚属生产性试验）；

4)深化脱木素连续蒸煮技术；

5)生物法、溶剂法制浆（尚无成功用于生产的实例）；

3、制浆废液回收

1)碱回收技术：

(1)木浆传统碱回收技术；

(2)草浆碱回收技术；

(3)直接碱回收（DARS法）（尚无成功用于生产的实例）；

(4)白泥的综合利用；

2)提高黑液提取、蒸发效率的工艺与设备研制;