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造纸技术的革命

2015.1.26

  习主席说:一项工程科技创新,可以催生一个产业,可以影响乃至改变世界。

  超声波制浆新技术就是改变造纸行业高能耗、高污染的创新之举,制造了一场造纸行业的产业革命。

  造纸行业是国民经济的重要组成部分。2013年全国纸产量为10110万吨,值得注意的是国产原生浆只有1702万吨。

  42%以上纸浆需要进口,严重影响我国制浆造纸行业的健康发展。因此必须提高自主制浆能力,但我国林木资源匮乏,而农作物资源丰富,为非木浆的生产发展提供了有利条件。

  我国麦草和稻草资源丰富,每年可用于工业原料的数量约为1.5亿吨。目前我国草浆造纸行业的三大问题:

  一、污染严重;

  二、生产工艺复杂,能耗高;

  三、草浆行业进入门槛高(该行业属于资金密集型、 人才密集型、技术密集型、劳动密集型行业)。

  “超声无氯麦草制浆漂白一体化新技术”的开发,形成了一套完整的生产工艺,并研发出超声波制浆专用设备和介质,成功的应用于规模化生产。 2005年华森纸业有限公司和南京林业大学、河南师范大学组成产、学、研相结合课题攻关组,经过多次的实验室实验、中试和规模化生产试验,攻克一系列技术难题, 实现了麦草造纸的产业革命。

  “超声无氯麦草制浆漂白一体化新技术”可选择特定超声频率,反应过程只对植物中的木质素产生破碎作用,而对纤维素不造成损坏,能够保留纤维在植物中的原始长度和较高强度。 反应后的木质素衍生物附着在纤维上,增大了纤维的比表面积,有利于提高纸张结合强度,均衡纸张纵向和横向抗拉力;提升了质量。

  超声波制浆工艺流程:备料→ 超声波反应器→ 喷放仓→ 超声波筛浆机→ 除砂器→ 挤浆机→成品。

  相比繁复的碱法漂白制浆工艺流程,超声波制浆具有极高的优越性,无碱工艺因而无需碱回收,无氯漂白因而无需含氯漂液制备,进而没有黑液污染和含氯物质污染的生成。无需燃煤加温蒸煮因而无燃煤大气污染排放,解决了传统工艺中的三大污染问题,造纸工艺大大简化,效率更高,利润更大。

  超声波制浆废水中的污染物以有机物为主,处理工艺将秸秆中的水溶性有机污染物经水解酸化、好氧和湿地植物吸收等生物工艺处理后,被消解,基本上达到回用水的标准,可以重新用于造纸工艺过程,而处理工艺简单,成本低,这是超声波制浆工艺的另一个优势。

  生产过程中得到原液,分离后生成成品纸浆和废水,废水经过处理返回制浆工艺。国家环境分析测试中心采集了原液和回用水样品,按照GB3544-2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》的要求,对10种污染物进行了检测,检测结果与传统制浆工艺进行比较:

  超声波制浆传统制浆

  原液回用水原液回用水

  1pH值

  2色度(稀释倍数)

  3悬浮物(mg/L)

  4BOD5(mg/L)

  5CODCr(mg/L)

  6氨氮(mg/L)

  7总氮(mg/L)

  8总磷(mg/L)

  9AOX(mg/L)

  10二噁英(pgTEQ/L)

  “超声无氯麦草制浆漂白一体化新技术”工艺上的优越性概括如下:一是造纸工艺简单;二是所造纸张质量好,资源利用率高,利润高;三是废水处理工艺简单,成本低,无污染排放;四是能耗低,仅用电力。

  “超声无氯麦草制浆漂白一体化新技术”投资上的优越性表现在制浆理论创新、设备创新、工艺创新和介质创新,形成固定资产投资少、生产自动化程度高、准入门槛低,一举解决我国草浆造纸行业的三大问题。

  在麦草制浆技术的基础上,华森纸业有限公司和南京林业大学、河南师范大学组成产、学、研相结合创新团队进而攻克稻草、甘蔗渣、杨树、桉木、芦苇和竹子等一年生和速生植物原料制浆工艺,制浆原料种类极大的丰富,应用前景广阔,值得在全国范围内推广,造福人民。

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