论竹浆造纸的利弊

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论竹浆造纸的利弊

【摘要】竹材是制浆造纸工业中仅次于木材的优良原料、非木材纤维中重要的一部分,本文将从竹材原料来源、纤维特点、生产工艺等方面论述竹浆造纸的利弊。

【关键词】竹浆造纸;竹材;原料;生产;利弊

我国利用竹材造纸历史悠久。据史料记载始于晋代,至今已有1700 多年的历史。如四川的贡川纸、湖南的浏阳纸、浙江的毛边纸及福建邵武中竹纸业生产的胶版印刷纸等质量较好,久负盛名。

近些年,部分沿海及西南地区一度掀起竹浆造纸热。然而竹浆造纸过热引来了国家环保总局的异议,环保总局有关负责人曾就“竹浆造纸热”向媒体表态,指出发展竹浆造纸必须考虑区域环境承载能力。

那么竹浆造纸究竟有何利弊?

制浆造纸的原料有木材纤维原料、非木材纤维原料、废纸和非植物纤维原料这四类。竹子属于其中的非木材纤维原料。目前我国制浆造纸工业所用的主流原料还是木材,但鉴于我国总是处于木材紧缺的状态,又因为竹材具有种种优越性,也是有很大的发展潜力的。

竹浆造纸最大的好处就在于原料易得。中国是世界上竹类资源最丰富的国家,从面积上说,我国竹林面积约550万hm2,居世界第一位,从种类上说,我国竹类有48属共500余种,其中造纸工业中比较常用的有小杂竹、毛竹、大原竹和脱青竹等,在四川、江西、浙江等省份都有广泛分布。

竹子生长快,且易于栽植。每造1吨纸所需4吨鲜竹,而一亩地大概年产竹1至2吨,如果竹子品种经过选育,产量可达3至4吨。一次造林成功后,一般三年即可砍伐,且每年均可砍伐,在几十年内不需重新造林,只需合理管护即可保青山常在,永续利用。这对于缓解木材资源紧缺和保护生态环境都有很大积极意义。

作为造纸原料,更需要关注的是其纤维。一般来讲,纤维越长,纸张强度越大。竹纤维细长,平均长度是1.5至2毫米,高于木材、芦苇、稻麦草和蔗渣,长宽比也大,而且比较柔顺,滤水性好;竹材中的杂细胞量较少,约20-35%;纤维素含量较高,介于针叶树和阔叶树之间;木素含量在21%~27%之间,略低于针叶木,与阔叶木相当;灰分含量为1.0%~2.9%,属于比较低的,且主要集中在皮部和节部,纤维束和薄壁细胞组织带中含量很少;从纤维壁腔比比木材和草类都大,毛竹可达到4.55。综合来看,竹材是仅次于木材最适合制浆造纸的。竹浆造的纸和木浆纸区别不大,一般来说竹浆纸更为挺拔一些,可制造包括胶版印刷纸、凸版印刷纸、邮封纸、牛皮纸、火柴纸等的中高档纸张。

竹子的备料一般须经干法切料、筛选,随后洗涤、脱水,然后送去蒸煮,过程并不比其他纤维原料的处理复杂。切竹机除了刀盘式切竹机和刀辊式切竹机还有现今使用较广泛的鼓式切竹机。切出的竹片一般长2~3cm。洗涤采用鼓式水洗机和双螺旋脱水机,封闭循环洗涤,但需要定期排渣。蒸煮方式经一些技术改进,蒸煮得率大概在50%上下。

根据中国造纸协会发布的《中国造纸工业2011年度报告》显示,2011年全国纸浆消耗总量9044万吨,较上年增长6.89%,其中木浆2144万吨,较上年增长15.33%,比例占24%;非木浆1240万吨,较上年增长-4.39%,比例占14%;废纸浆5660万吨,较上年增长6.69%,比例占62%……非木浆中竹浆192万吨,比例与上年持平,稻麦草浆660万吨,比上年下降2个百分点,苇(荻)浆158万吨,比上年上升1个百分点,蔗渣浆121万吨,比上年上升1个百分点。在世界范围内,据2010年的统计,全世界生产纸浆1.46亿吨,其中竹浆约200万吨。

由此可见,虽然竹子具有以上所述的种种优点,目前利用竹浆造纸的比例却不是很高。想必竹浆造纸也有其局限性才会导致如此现状。

首先,由于竹子的生长习性,竹浆造纸的地域范围也受到一定限制。竹类多喜温暖湿润气候,因而世界上产竹较多的国家多集中在热带、亚热带,尤其是东南亚。具体到我国,长江以南为热带季风性气候和亚热带季风性气候区,气候温暖,雨水充足,可大量产竹,而北方温带气候区虽然也有竹子生长,但多作为景观用竹,直径细、生长繁殖较慢,不适宜投入工业,用来造纸。从竹材来源上说,只有南方竹林茂盛的地区适宜采用竹浆造纸,而北方则大大受限,纵然备料和抄造可以分开进行,中间的运输也会增加成本,因而一般还是要选择在大量产竹的地方就近建厂。因此,个人认为,地域问题应该是制约竹浆造纸的最主要因素。

此外,由于竹浆造纸黑液难以回收,对环境造成的污染较大。虽然现在有一些新的技术工艺例如用低温高压机械提取法可以用来提取黑液,但此方法并未经组织科研鉴定,也没有得到很好的推广。很多受纳水体有限的地方并不适合发展竹浆造纸产业。关于这一点,建厂时还需要进行环境影响评价。

另外,从生产工艺方面来说,竹片蒸煮时,由于竹子导管内部留有空气,妨碍药液渗透,竹料中夹杂泥沙、碎石,筛选较难除去,这样一来,就会增加设备磨损和影响浆料的质量。为解决这个问题,有人提出采用竹材撕裂成竹丝的技术与设备:经刀盘式切竹机切成竹片后,经撕裂机撕成竹丝,通过洗涤机和除髓机,将沙石、铁块等相对密度大的杂物分离出来,除髓时除去细小的竹丝和竹髓,并溶去部分溶出物。但是这样一来又会使工序复杂化,进而影响生产成本。另外由于竹浆纤维较长,需要进行打浆来把纤维适当切断,在打浆时对机器的磨损常常也比较严重。

作为折衷的办法,现在不少纸厂的做法是,在木浆中掺入一定比例的竹浆,用以增加纸的挺度。

综上所述,依我个人所见,竹浆造纸很难替代木浆造纸成为主流,至少短时间内是很困难的。但是通过研究并采用更先进的生产技术,可以克服竹浆造纸中的一些缺点,再加上培育优质丰产竹林,建立林纸一体化的竹浆生产基地,可以使竹浆造纸得到更好的发展,补充支援我国造纸工业,减少纸及纸浆的进口,在国际市场竞争中获得更大利益。■

【参考文献】

[1]祝光.制浆造纸技术基础[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2007,12.

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[4]方红,刘善辉.造纸纤维原料的评价[J].北京木材工业,1996,16(2):19-22.

[5]吴君琦,陈绪和.发展竹浆造纸,节约木材资源[J].世界竹藤通讯,2003,1(3):15-18.

[6]2012年我国竹浆造纸一体化发展方向研究分析[J].福建职业信息,2012,12:15-16.

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