劉軍鈦

(深圳市三力星聚合同創(chuàng)科技發(fā)展有限公司，廣東深圳，518034)

·造紙化學(xué)品·

國內(nèi)外造紙化學(xué)品的發(fā)展及現(xiàn)狀(2010—2013年)(續(xù))

劉軍鈦

(深圳市三力星聚合同創(chuàng)科技發(fā)展有限公司，廣東深圳，518034)

造紙化學(xué)品已成為一種重要的造紙?jiān)腺Y源，現(xiàn)代造紙愈來愈離不開各種造紙化學(xué)品的作用。近年來，成熟市場(chǎng)國家造紙化學(xué)品需求下降，紙及紙板產(chǎn)量逐年下降，嚴(yán)重影響了造紙化學(xué)品的發(fā)展；而新興市場(chǎng)國家，尤其是我國仍處于快速發(fā)展期，紙及紙板產(chǎn)量不斷上升，帶動(dòng)造紙化學(xué)品行業(yè)全面增長。本文介紹了造紙化學(xué)品的發(fā)展和現(xiàn)狀，著重論述了我國使用造紙化學(xué)品的情況以及未來的發(fā)展。

造紙化學(xué)品；發(fā)展；現(xiàn)狀

(E-mail: torpedo@szpolyco.com)

(上接2014年第1期)

3 造紙化學(xué)品發(fā)展新趨勢(shì)

未來造紙化學(xué)品將繼續(xù)向液體化、陽離子化、多功能化和環(huán)保型方向發(fā)展。

3.1 表面施膠代替漿內(nèi)施膠

烷基烯酮二聚體(AKD)是廣泛應(yīng)用于中性抄紙的漿內(nèi)施膠劑。由于AKD乳液難制備及易水解、在纖維上難留著、施膠后熟化時(shí)間長等原因，它們的應(yīng)用效果受到了影響。為了更好地達(dá)到施膠效果，降低生產(chǎn)成本，許多工廠將AKD從漿內(nèi)添加移至表面施膠添加，或干脆用其他表面施膠劑代替漿內(nèi)添加的AKD。這樣做不僅可以顯著降低噸紙施膠成本，而且可以避免AKD水解物給抄紙帶來的問題，改善抄紙系統(tǒng)清潔度。

3.2 酶制劑應(yīng)用前景廣闊

當(dāng)前制漿造紙工業(yè)正朝著高效、低耗、環(huán)保的方向發(fā)展，為了更好地推進(jìn)造紙工業(yè)節(jié)能降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量和減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，越來越多的生物技術(shù)得以在制漿造紙工業(yè)中成功應(yīng)用，產(chǎn)生了積極的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

(1)膠黏物控制酶 有效解決廢紙?jiān)匣赜眠^程中因膠黏物引起的問題和困擾，提高紙機(jī)運(yùn)行效率，改善成紙品質(zhì)并擴(kuò)大低品質(zhì)廢紙的使用比例。2004年美國巴克曼公司(Buckman)的Optimyze膠黏物控制酶技術(shù)獲得了美國環(huán)境保護(hù)總署頒發(fā)的“總統(tǒng)綠色化學(xué)品挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。

(2)纖維改性酶 在磨漿前對(duì)漿料進(jìn)行預(yù)處理，促進(jìn)纖維潤脹，優(yōu)化磨漿工藝，利于纖維分絲帚化，降低磨漿能耗，提高成紙強(qiáng)度，改善成紙印刷性能，降低長纖維配比。2012年巴克曼公司的Maximyze酶技術(shù)再次榮獲美國環(huán)境保護(hù)總署頒發(fā)的“總統(tǒng)綠色化學(xué)品挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。

(3)樹脂控制酶 從根本上消除樹脂障礙，提高紙機(jī)運(yùn)行效率，增加制漿用材的選擇性。

物業(yè)管理公司的成本控制往往只考慮內(nèi)部因素，忽略了企業(yè)外部的影響，管理思路相對(duì)別的行業(yè)太過狹隘。目前我國大多數(shù)的物業(yè)管理企業(yè)都認(rèn)為成本太多主要是人力成本高、日常開支太多，這些企業(yè)能夠想到的最好辦法就是嚴(yán)格控制日常開支、裁減員工。這種思路是不對(duì)的，一些人員的裁剪，譬如在前期不聘用專業(yè)的成本核算人員，啟動(dòng)之后就會(huì)造成后期更多的浪費(fèi)，這不是降低成本最根本方法，企業(yè)要具有全局的眼光，把成本和技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量等聯(lián)系起來，才能夠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，生產(chǎn)出不同黏度要求的淀粉漿產(chǎn)品，滿足不同紙種的生產(chǎn)要求，降低造紙的淀粉處理成本。

酶制劑的應(yīng)用范圍還在不斷地?cái)U(kuò)大，如正在開發(fā)的濾水酶、二次纖維增強(qiáng)酶、陰離子垃圾控制酶、漂白促進(jìn)酶、系統(tǒng)清洗酶、廢水處理酶等，生物酶技術(shù)在造紙工業(yè)的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

2012年2月，中共中央、國務(wù)院在北京舉行國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)。造紙行業(yè)中，由山東輕工業(yè)學(xué)院、華泰集團(tuán)有限公司、中國制漿造紙研究院共同完成的“造紙纖維組分的選擇性酶解技術(shù)及其應(yīng)用”項(xiàng)目獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目以現(xiàn)代生物技術(shù)為手段，在降低打漿和磨漿能耗、廢紙清潔化生產(chǎn)及提升制漿品質(zhì)等關(guān)鍵技術(shù)方面有重大突破和創(chuàng)新，解決了制漿造紙工業(yè)中生物酶選擇性降解的關(guān)鍵技術(shù)問題。

2012年12月，國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布由國家發(fā)展和改革委、工業(yè)和信息化部、國家統(tǒng)計(jì)局等多部門聯(lián)合制定的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(2012)》，倍受造紙界關(guān)注的酶被列入目錄中。酶被列入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)目錄，表明國家對(duì)酶制劑發(fā)展前景的認(rèn)可，也將進(jìn)一步促進(jìn)造紙酶制劑的發(fā)展。

3.3 開發(fā)水溶性聚丙烯酰胺產(chǎn)品

長期以來，造紙工業(yè)使用的液體聚丙烯酰胺均為油包水型(W/O型)，即將聚合物分散在烴類有機(jī)溶劑中，其不足之處是：①生產(chǎn)過程需要使用大量有機(jī)溶劑和表面活性劑，這些物質(zhì)容易對(duì)環(huán)境造成污染，有機(jī)溶劑更屬于易燃物質(zhì)，給生產(chǎn)過程帶來安全隱患；②產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)需要專用設(shè)備及槽罐進(jìn)行破乳和老化。

近年來，水包水乳液聚合工藝發(fā)展迅速，應(yīng)用于造紙助留劑及絮凝劑的合成，得到的產(chǎn)品具有溶解快速、環(huán)境友好、節(jié)能降耗和使用方便等優(yōu)勢(shì)，獲得愈來愈多的應(yīng)用。水包水型乳液產(chǎn)品(W/W型)是把水溶性聚合物分散到水性介質(zhì)中所制得的產(chǎn)品。使用這種產(chǎn)品時(shí)不會(huì)造成二次污染，不會(huì)產(chǎn)生干粉產(chǎn)品溶解時(shí)出現(xiàn)的“魚眼”問題。大多數(shù)情況下可以即溶即用，不需要經(jīng)過老化，由此可降低設(shè)備成本。

3.4 氯化物用于造紙系統(tǒng)的微生物控制

近年來，造紙工業(yè)對(duì)氯化物殺菌的興趣持續(xù)升溫，其中，氯胺和二氧化氯最受關(guān)注。

氯胺(NH2Cl)是由無機(jī)銨鹽和漂液(次氯酸鈉)反應(yīng)生成的一種弱氧化性有機(jī)物，具有卓越的廣譜殺菌作用和良好的性價(jià)比。它避免了無機(jī)氧化性殺菌劑，如二氧化氯、漂液和溴化物等使用中潛在的危險(xiǎn)性，也不會(huì)帶來環(huán)境問題。同時(shí)，氯胺屬弱有機(jī)氧化物，不受系統(tǒng)氧化物需求的影響，不與一般有機(jī)物反應(yīng)，所以不會(huì)影響其他濕部化學(xué)品的應(yīng)用。氯胺殺菌速度快，微生物難以產(chǎn)生抗藥性。研究表明，氯胺適用pH值范圍廣，在正常使用劑量下，不會(huì)腐蝕造紙?jiān)O(shè)備，因此已成為現(xiàn)代化紙機(jī)系統(tǒng)，尤其是高檔文化用紙紙機(jī)微生物控制的革命性技術(shù)。

早在1985年，安徽造紙廠就曾經(jīng)利用硫酸銨和次氯酸鈣反應(yīng)生成的氯胺作為紙漿防腐殺菌劑。國際上，赫克力士公司最早將氯胺用于紙機(jī)系統(tǒng)微生物控制。2000年，巴克曼公司對(duì)生產(chǎn)氯胺的原料和反應(yīng)設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，提高了氯胺的穩(wěn)定性和設(shè)備的安全性，新技術(shù)成功用于歐美和南非的200多臺(tái)紙機(jī)。2004年，巴克曼上海公司率先將改良的氯胺技術(shù)引進(jìn)中國，并于2005年成功應(yīng)用于生產(chǎn)。至今，巴克曼公司氯胺技術(shù)已在國內(nèi)數(shù)十臺(tái)大、中型高檔文化用紙紙機(jī)上應(yīng)用。此外，香港亞馬遜公司(Amazon)、納爾科公司和凱米拉公司等也相繼采用氯胺技術(shù)進(jìn)行紙機(jī)系統(tǒng)的微生物控制。

二氧化氯(ClO2)除了用于紙漿漂白以外，還是一種強(qiáng)氧化性殺菌劑。它可以殺死形成腐漿的微生物，如好氧和厭氧細(xì)菌、黏菌和酵母菌，去除類似腐漿的沉積物；不會(huì)像氯氣和溴基化合物那樣帶來環(huán)境問題，不會(huì)腐蝕造紙?jiān)O(shè)備；而且適用pH值范圍廣，因此成為一種新的殺菌劑選擇。2011年，阿克蘇諾貝爾公司獲得加拿大蟲害管制局許可，在制漿造紙廠使用Purate技術(shù)產(chǎn)生的二氧化氯處理過程水，以控制微生物的污染。

另外，二氧化氯制備系統(tǒng)在我國的國產(chǎn)化取得重要進(jìn)展。2010年5月，成都錦興綠源環(huán)保科技有限公司為四川永豐紙業(yè)股份有限公司ECF技改項(xiàng)目提供的3 t/d二氧化氯制備系統(tǒng)一次開車成功。2010年6月，山東山大華特科技股份有限公司研發(fā)的8 t/d二氧化氯制備系統(tǒng)在華泰集團(tuán)一次試車成功。2010年7月，廣西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰狙邪l(fā)的8 t/d二氧化氯制備系統(tǒng)在廣西南寧糖業(yè)股份有限公司一次試車成功。這些成果被評(píng)為“2010年中國造紙工業(yè)10項(xiàng)要聞”。其中，由成都錦興綠源環(huán)保科技有限公司開發(fā)的“紙漿漂白二氧化氯制備系統(tǒng)”獲“2011年度中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)”。

3.5 混合加入方法節(jié)能降耗

除了產(chǎn)品品質(zhì)以外，使用方法也是影響造紙化學(xué)品效果的重要因素。如何制備、如何加入都直接影響化學(xué)品的使用效率。

長期以來，濕部化學(xué)品的加入都是采用清水稀釋、遠(yuǎn)程泵入的方式。加入泵因距離加入點(diǎn)較遠(yuǎn)，注入力度偏弱，同時(shí)這種加入方式還要耗用大量清水。

近年來，新的加入方式被開發(fā)應(yīng)用。芬蘭溫德造紙濕部技術(shù)公司(Wetend Technologies Ltd.)開發(fā)了創(chuàng)捷(Trumpjet)橫斷混合工藝。這種工藝從紙機(jī)流漿箱上漿管抽取漿料作為稀釋介質(zhì)，然后通過組合系統(tǒng)把漿料和化學(xué)品加壓注入漿管。創(chuàng)捷加入方式省去了大量的稀釋清水，還可以讓化學(xué)品與漿料在幾秒鐘內(nèi)混合均勻。因?yàn)橄♂屃黧w是漿料本身，所以化學(xué)品的加入沒有溫度差別、濃度差別、pH值差別，加入過程不會(huì)造成能量損失，化學(xué)品與漿料的混合完全且溫和，與纖維的結(jié)合更加有效，從而節(jié)約了化學(xué)品、改善了紙張成形。使用這項(xiàng)技術(shù)，化學(xué)品消耗量可以下降10%～70%，噸紙清水用量可以降低1.00～1.25 m3。

隨后，納爾科公司和芬蘭美卓公司(Metso Paper)相繼推出Pareto混合技術(shù)和RetaMix混合技術(shù)。

在國內(nèi)，芬歐匯川(常熟)紙業(yè)有限公司首先使用溫德公司的創(chuàng)捷混合技術(shù)，江西晨鳴紙業(yè)有限責(zé)任公司則率先采用美卓公司的RetaMix混合加入技術(shù)。

創(chuàng)捷技術(shù)在文化用紙、銅版紙、涂布紙板和特種紙生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。到2012年，世界上已有341套創(chuàng)捷系統(tǒng)在21個(gè)國家的180臺(tái)紙機(jī)上運(yùn)行。

2008年3月28日，溫德公司獲得了由科技部中國技術(shù)市場(chǎng)協(xié)會(huì)(CTMA)頒發(fā)的金橋獎(jiǎng)，以表彰創(chuàng)捷技術(shù)在造紙廠節(jié)能節(jié)水以及減少溫室氣體排放方面做出的杰出貢獻(xiàn)，溫德公司是第一家榮獲金橋獎(jiǎng)的外資公司。2009年5月，第十二屆北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)組委會(huì)聯(lián)合十大行業(yè)協(xié)會(huì)在北京國際會(huì)議中心共同舉辦“中國國際工業(yè)節(jié)能減排科技創(chuàng)新大會(huì)”，創(chuàng)捷混合專利技術(shù)又榮獲節(jié)能減排科技創(chuàng)新“最具投資價(jià)值”項(xiàng)目獎(jiǎng)。

3.6 效果聯(lián)鎖控制優(yōu)化使用效率

紙機(jī)生產(chǎn)是一種動(dòng)態(tài)過程，因此需要經(jīng)常調(diào)節(jié)化學(xué)品的用量以維護(hù)最佳的應(yīng)用效果。絕大多數(shù)紙廠采用“人工控制”模式，即由當(dāng)班操作工觀察分析各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)，然后調(diào)節(jié)化學(xué)品的流量，這種控制模式最大的缺陷就是不確定性和滯后性。

隨著紙機(jī)控制自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，化學(xué)品效果聯(lián)鎖控制成為可能。所謂效果“聯(lián)鎖控制”，就是在線測(cè)定化學(xué)品的使用效果，然后根據(jù)效果變化由電腦自動(dòng)調(diào)節(jié)化學(xué)品的加入流量。效果連鎖控制可以實(shí)時(shí)監(jiān)控化學(xué)品的效果，一旦效果有變，立即通過增大或減小化學(xué)品的加入流量進(jìn)行修正，從而徹底消除了人工控制的不確定性和滯后性，確?；瘜W(xué)品的效果不會(huì)發(fā)生大的變動(dòng)，極大地提高了調(diào)節(jié)效率，節(jié)約了化學(xué)品用量。效果聯(lián)鎖控制已成為化學(xué)品應(yīng)用的新趨勢(shì)。

在國內(nèi)，芬歐匯川(常熟)紙業(yè)公司、岳陽林紙股份有限公司和山東晨鳴紙業(yè)集團(tuán)等已陸續(xù)使用助留劑的效果聯(lián)鎖控制。除此之外，效果聯(lián)鎖控制的應(yīng)用范圍還擴(kuò)展到染料、定著劑和除氣劑等化學(xué)品。

4 結(jié) 語

經(jīng)過200多年的發(fā)展，造紙化學(xué)品的應(yīng)用愈來愈廣，已經(jīng)覆蓋制漿造紙的整個(gè)工藝過程。當(dāng)前全球和我國的造紙工業(yè)陸續(xù)進(jìn)入調(diào)整期，造紙化學(xué)品市場(chǎng)隨之發(fā)生了新的變化。有人失望引退，有人蓄勢(shì)待發(fā)。造紙化學(xué)品如何發(fā)展取決于紙張產(chǎn)量的增長速度、產(chǎn)品應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新以及營銷市場(chǎng)的競爭環(huán)境。我國是全球最大的產(chǎn)紙國，未來造紙化學(xué)品行業(yè)將繼續(xù)發(fā)展，產(chǎn)生新的活力，帶來新的機(jī)遇。

[1] Alan Rooks. Mills pursue cost effective performance chemistry[J]. Solutions!， 2006(5)： 21.

[2] CAO Zhen-lei. Prospects of China’s Paper Industry[J]. China Pulp & Paper， 2010， 29(7)： 59. 曹振雷. 我國造紙工業(yè)前景展望[J]. 中國造紙， 2010， 29(7)： 59.

[3] Chen Gen-rong. The Recent Trends of Pulp and Paper Chemicals in World Market [G]. Buyer’s Guide to China Pulp & Paper Chemicals， 2011： 1. 陳根榮. 全球制漿造紙化學(xué)品工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[G]. 中國制漿造紙化學(xué)品供應(yīng)大全， 2011: 1.

[4] Yao Xian-ping. Some Thoughts and Suggestions Concerning Development of “Twelfth Five-Year Plan” for Paper Chemicals Industry [J]. Paper Chemicals， 2011, 23(3)： 1. 姚獻(xiàn)平. 對(duì)我國造紙化學(xué)品“十二五”發(fā)展的思考和建議[J]. 造紙化學(xué)品， 2011， 23(3)： 1.

[5] Zhang Yong, Cao Chun-yu, Feng Wen-ying, et al. Advances in Pollution Control Science and Technology of China’s Paper Industry [J]. China Pulp & Paper， 2012， 31(2)： 57. 張 勇， 曹春昱， 馮文英， 等. 我國制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 中國造紙， 2012， 31(2)： 57.

[6] Zhang Yong, Cao Chun-yu, Feng Wen-ying, et al. Advances in Pollution Control Science and Technology of China’s Paper Industry [J]. China Pulp & Paper， 2012， 31(3)： 54. 張 勇， 曹春昱， 馮文英， 等. 我國制漿造紙污染治理科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展(續(xù))[J]. 中國造紙， 2012， 31(3)： 54.

[7] Liu Jun-tai. Thinking After Remarkable Achievements[J]. China Pulp & Paper Industry， 2012， 33(3)： 40. 劉軍鈦. 舉世矚目成就之后的深思[J]. 中華紙業(yè)， 2012， 33(3)： 40.

(責(zé)任編輯：劉振華)

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

劉軍鈦先生，博士；長期從事造紙化學(xué)品的研發(fā)和應(yīng)用工作。

2013- 07- 18

TS727

A

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