期待行业合力，纳米纤维素产业在谨慎乐观中前行——专访中国科学院国家纳米科学中心查瑞涛博士

期待行业合力，

纳米纤维素产业在谨慎乐观中前行——专访中国科学院国家纳米科学中心查瑞涛博士

⊙本刊记者 李嘉伟

2016年10月9日，在第七届中华纸业浆纸技术论坛期间，本刊记者采访了论坛的特邀演讲嘉宾——国家纳米科学中心查瑞涛博士，作为国

内较早研究纳米纤维素应用的学者之一，查博士在此领域已研究较长时

间，并担任中国造纸学会纳米纤维素及材料专业委员会的秘书长。在采

访中，查博士就该产业的研究现状与前景谈了自己的看法。

纳米纤维素已成行业研究热点《中华纸业》：查博士，您好。您是从什么时候开始纳米纤维素的研究？当时的背景是怎样的？

查瑞涛：我是高分子化学与物理背景，后来转到制浆造纸行业，在天津科技大学从事了7年的湿部化学与造纸助剂（造纸化学品）领域的研究。

研究纳米纤维素，是从2009年开始的。说到背景，首先，当时纳米技术在传统工业中的应用已经越来越广泛和成熟；其次，从行业角度来说，当时国内制浆造纸行业已经开始了向生物质精炼转型的尝试，纳米纤维素则是生物质精炼平台上的一个重要产物；第三，从具体的工作来讲，当时我所在的天津科技大学制浆造纸学科有很好的精细化学品研究的基础，于是我们就把研究方向定位如何将纳米纤维素应用到造纸化学品中，通过与纸张抄造相关的助剂研究，实现“从纸中来，到纸中去”的目的。

2013年底，我又到目前的单位国家纳米科学中心继续从事纳米纤维素方面的研究工作。

《中华纸业》：目前国内外关于纳米纤维素的研究是一个什么样的态势？

查瑞涛：纳米纤维素的研究从上世纪90年代开始到本世纪初，在国外进入第一个高峰，当时每年的研究成果（论文）达到十几篇。2008年以前，我国研究纳米纤维素的人还比较少。2008年以后，研究的学者和团队越来越多，尤其是2012年之后到现在的五年里，发表的论文数量和申请的专利数量进入了井喷期。统计数据表明，目前有固定团队长期从事纳米纤维素研究的科研单位，包括高校和科研院所，有50余家，加上零星研究的已经超过了100家，可以说纳米纤维素已经是国内高校和科研院所的一个研究热点。

尽管研究的团队比较多，但并不是所有的研究都与制浆造纸行业相关。目前从事这方面研究的团队主要包括两方面，一方面是有林业背景的，另一方面是造纸背景的。以国内的具体学科划分来说，就是林产化学和制浆造纸两个学科。

有望成为制浆造纸行业转型的突破点

《中华纸业》：您刚才提到的国内外对于纳米纤维素的研究热潮，对实际的行业发展，有哪些重要意义？

查瑞涛：刚才说过，目前纳米纤维素的研究主要集中在林产化学和制浆造纸两类。林业方面，现在的主要研究目标是希望应用于林产工业中，突破性的成果包括生产清漆、粘合剂以及现有板材的替代材料等。

而制浆造纸研究的方向则是把纳米纤维素作为整个生物质精炼平台的一个重要产品，一方面可用于生

制浆造纸研究的方向是把纳米纤维素作为整个生物质精炼平台的一个重要产品，一方面可用于生物、医药、印刷等其他行业；另一方面，我们更多地希望纳米纤维素能用在纸张的抄造中，比如可以作为一种新的浆料或者助剂。

物、医药、印刷等其他行业；另一方面，我们更多地希望纳米纤维素能用在纸张的抄造中，比如可以作为一种新的浆料或者助剂。

《中华纸业》：纳米纤维素是否适合大规模使用？

查瑞涛：首先，需要强调的是，尽管纳米纤维素是天然高分子材料，取之不竭。但是我们仍然希望把纳米纤维素作为一种高附加值的产品，要充分拓展纳米纤维素的高端应用。纳米纤维素的生产成本相对较高。未来，基于纳米纤维素产品的不会像现在传统制浆企业的产品价格那么低，定位一定是高附加值的、功能性的产品。

其次，随着研究的深入，纳米纤维素的一些新用途逐步被发现，并具有较好的可规模化应用的潜力。例如现在一个重要的研究方向是利用纳米纤维素来代替明胶，制作胶囊。最近几年多次发生的“明胶门”事件，引起社会很大震动。因为全球可用来制造胶囊的明胶产量远远不够，才会出现使用工业明胶这样的恶性事件。现在我们课题组用纳米纤维素来代替明胶作为药物辅料的研究已经有了较大进展。但是，目前全球每年对可食用明胶的总需求量也就是三四十万吨的级别，如果换成纳米纤维素的话，一家大型浆厂的产量就可以完全满足。因此，大规模利用的渠道还需要继续拓展。

《中华纸业》：制浆造纸企业是否意识到这类产品的价值？

查瑞涛：无论是国外还是国内的制浆造纸企业，对于走生物质精炼这个发展方向已经是达成共识了

。但是因为所处的发展环境不同，企

业的热情和投入有很大区别。目前

对该研究投入比较大的主要是欧美

和日本企业，已建成的中试和商业

化生产线都在美国、加拿大和日本

等国家，而中国企业目前还主要停留

在关注上。分析原因，除了企业自身

的基础外，与全球制浆造纸行业目

前的发展环境有很大关系。

可以看到，在该研究领域走在

前列的国家和地区，如北美、日本、

欧洲，这些区域的造纸行业已进入

成熟期，有些国家已经多年零增长

甚至负增长。在这样的背景下，企业

寻求转型的动力就会很大，就会舍

得投入。而中国目前仍处在造纸行

业的增长期，潜在的市场空间还是

非常巨大的，2015年以来大企业的

效益也不错，因此创新的动力也就

相对不足。

但是尽管如此，我们还是要看

到，纳米纤维素利用的广阔前景和

潜在价值，已经引起了全球浆纸企

业和研究机构的注意。在生物质精

炼这个大平台上，纳米纤维素的应

用相对来说也走在了前面。传统的

制浆造纸行业，尤其是制浆企业，要

想实现绿色转型，寻找新的利润增

长点，那么对纳米纤维素的利用一

定是一条非常重要的途径。