造紙化學(xué)品行業(yè)十二五發(fā)展規劃
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- 發(fā)布時(shí)間:2020-05-14
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【概要描述】一、行業(yè)發(fā)展現狀與發(fā)展趨勢
(一)行業(yè)現狀
造紙化學(xué)品產(chǎn)業(yè)在我國已經(jīng)形成一個(gè)嶄新的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。2009年我國紙和紙板的總產(chǎn)量達8640萬(wàn)噸,我國造紙用化學(xué)品的銷(xiāo)售額大致為500億~600億元人民幣,利稅100億~150億元人民幣,帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)15000億元人民幣。從國家政策層面來(lái)看,造紙化學(xué)品項目已經(jīng)被國家發(fā)改委列入國家當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南;在國家科技部頒布的科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新基金項目指南中,造紙化學(xué)品也被列入重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。
造紙化學(xué)品行業(yè)十二五發(fā)展規劃
【概要描述】一、行業(yè)發(fā)展現狀與發(fā)展趨勢
(一)行業(yè)現狀
造紙化學(xué)品產(chǎn)業(yè)在我國已經(jīng)形成一個(gè)嶄新的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。2009年我國紙和紙板的總產(chǎn)量達8640萬(wàn)噸,我國造紙用化學(xué)品的銷(xiāo)售額大致為500億~600億元人民幣,利稅100億~150億元人民幣,帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)15000億元人民幣。從國家政策層面來(lái)看,造紙化學(xué)品項目已經(jīng)被國家發(fā)改委列入國家當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南;在國家科技部頒布的科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新基金項目指南中,造紙化學(xué)品也被列入重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。
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一、行業(yè)發(fā)展現狀與發(fā)展趨勢
(一)行業(yè)現狀
造紙化學(xué)品產(chǎn)業(yè)在我國已經(jīng)形成一個(gè)嶄新的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。2009年我國紙和紙板的總產(chǎn)量達8640萬(wàn)噸,我國造紙用化學(xué)品的銷(xiāo)售額大致為500億~600億元人民幣,利稅100億~150億元人民幣,帶動(dòng)下游產(chǎn)業(yè)15000億元人民幣。從國家政策層面來(lái)看,造紙化學(xué)品項目已經(jīng)被國家發(fā)改委列入國家當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南;在國家科技部頒布的科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新基金項目指南中,造紙化學(xué)品也被列入重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。
在造紙工業(yè)中,造紙化學(xué)品的應用對紙張的質(zhì)量和生產(chǎn)的經(jīng)濟性起著(zhù)決定性的作用,它們能賦予紙張各種優(yōu)異的特殊性能(如抗水性、抗油性、濕強度、平滑性、印刷適性、柔軟性等),能使較差的纖維原料生產(chǎn)出更薄、更白、更牢的紙;它們使生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化、紙機運行速度提高。
由于我國造紙工業(yè)增長(cháng)強勁,幾乎所有國際性制漿造紙化學(xué)品公司都先后以辦事處、合資(或獨資)企業(yè)形式進(jìn)入我國市場(chǎng)。國內造紙化學(xué)品企業(yè)也在市場(chǎng)競爭中日益壯大。據不完全統計,全國有造紙化學(xué)品企業(yè)上千家,集中分布在造紙工業(yè)發(fā)達的沿海地區及廣西、河南、湖北、湖南、江西、四川和東北三省。但整體而言,與國際上高度集中化的造紙化學(xué)品市場(chǎng)相比較,我國造紙化學(xué)品市場(chǎng)尚處于高度分散的狀態(tài),企業(yè)數量眾多,規模相對較小。
(二)主要問(wèn)題和制約因素
1.創(chuàng )新能力薄弱,品種針對性差、數量少,技術(shù)低水平重復多。
從品種上來(lái)看,雖然許多產(chǎn)品品種國內均已有生產(chǎn),但是由于產(chǎn)品的針對性差,這不僅限制了應用范圍,也使生產(chǎn)規模上不去。從產(chǎn)品質(zhì)量上看,與國外仍有一定差距。尤其是隨著(zhù)造紙行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,大型高速紙機的應用,對造紙化學(xué)品的質(zhì)量和穩定性提出了更高的要求。
2.企業(yè)生產(chǎn)規模偏小,與國際大企業(yè)相比技術(shù)上存在明顯差距,支撐全行業(yè)的大型骨干企業(yè)尚在形成。
3.產(chǎn)品的應用技術(shù)研究還處于初級階段。
國內企業(yè)大都缺少專(zhuān)業(yè)的應用研究人員和測試設備,應用技術(shù)一般只停留在單個(gè)化學(xué)品的簡(jiǎn)單應用,達不到多種化學(xué)品綜合應用、協(xié)同作戰發(fā)揮整體作用的效果,由于應用技術(shù)不過(guò)關(guān),造成用戶(hù)集中在中小紙廠(chǎng)。
4.造紙工業(yè)節能減排、清潔化生產(chǎn)所需的一些新品種尚待開(kāi)發(fā)。
(三)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢
1.造紙化學(xué)品行業(yè)將呈現加快增長(cháng)的趨勢。
隨著(zhù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,我國造紙工業(yè)將繼續保持平穩增長(cháng),“十一五”末到“十二五”初期,造紙工業(yè)一批重點(diǎn)項目陸續投產(chǎn),如湛江晨鳴紙業(yè)有限公司年產(chǎn)70萬(wàn)噸商品漿和45萬(wàn)噸高檔文化紙項目、APP金桂紙業(yè)年產(chǎn)30萬(wàn)噸漿、浙江榮成紙業(yè)有限公司年產(chǎn)30萬(wàn)噸高檔箱板紙和40萬(wàn)噸高強瓦楞紙項目、貴州赤天化紙業(yè)有限公司年產(chǎn)20萬(wàn)噸竹漿工程以及山東華泰紙業(yè)公司銅版紙項目、玖龍紙業(yè)有限公司包裝紙項目、恒安集團生活紙工程等,將給我國造紙化學(xué)品帶來(lái)巨大的增長(cháng)空間。
2.產(chǎn)業(yè)規模、結構和布局進(jìn)一步優(yōu)化,形成一批支撐全行業(yè)的大型骨干企業(yè)。
造紙化學(xué)品在我國已形成一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),隨著(zhù)我國改革開(kāi)放,全球一些知名度很高的公司都到中國從事造紙化學(xué)品的業(yè)務(wù)。這些大公司憑借先進(jìn)的技術(shù)和雄厚的資金實(shí)力及全球化運作的經(jīng)驗和優(yōu)勢,大舉進(jìn)入國內造紙化學(xué)品市場(chǎng)。在這種情況下,國內造紙化學(xué)品企業(yè)將進(jìn)一步重視產(chǎn)業(yè)資本優(yōu)化,開(kāi)展企業(yè)間的聯(lián)合、重組、兼并,調整產(chǎn)業(yè)結構和布局,提升企業(yè)產(chǎn)業(yè)規模和實(shí)力,提高國際競爭力,從而形成一批支撐全行業(yè)的大型骨干企業(yè)。
3.加強技術(shù)創(chuàng )新能力建設,發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)。
資源、環(huán)境、能源目前是造紙工業(yè)面臨的主要的三大課題,諸如出于對森林資源的保護,國內纖維原料供需矛盾突出的問(wèn)題,再生纖維使用量正在逐年增加;為保護環(huán)境、減少廢水排放而采取的封閉白水循環(huán)工藝;為滿(mǎn)足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構而提高紙的品質(zhì)或研究新的品種;為提高生產(chǎn)效率而采取的紙機大型化、高速化等等都給相關(guān)造紙化學(xué)品的開(kāi)發(fā)和應用提出了新的更高的要求,各種造紙化學(xué)品的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝和配套的應用技術(shù)正不斷涌現。
(1)制漿用化學(xué)品
近年來(lái),全球廢紙回收率和廢紙在造紙原料中的占有率迅速提高。由于我國森林資源貧乏,木漿資源緊缺,2009年我國再生纖維消費量達4939萬(wàn)噸,已占造紙原料配比的62%,而且呈上升趨勢。廢紙脫墨化學(xué)品是當今世界發(fā)展的熱點(diǎn),開(kāi)發(fā)新型的浮選法廢紙脫墨劑、生物脫墨技術(shù)以及相關(guān)配套化學(xué)品是當前制漿化學(xué)品技術(shù)發(fā)展的趨勢。
(2)造紙過(guò)程化學(xué)品
造紙企業(yè)由于環(huán)境保護的要求,為減少造紙廢水的排放量,不少紙廠(chǎng)(特別是大型紙廠(chǎng))白水循環(huán)程度越來(lái)越高,在造紙過(guò)程中新鮮水的用量大為減少,這樣更加劇了抄造體系pH的升高與雜質(zhì)的增加,以及電導度的上升,使紙廠(chǎng)整個(gè)抄造體系變得十分復雜,追求性?xún)r(jià)比更高的助留劑產(chǎn)品及助留助濾系統和消除生產(chǎn)障礙的化學(xué)品是當前世界造紙化學(xué)品競相發(fā)展的重點(diǎn)。
(3)功能性化學(xué)品
功能性化學(xué)品是指能賦予紙張各種特殊的優(yōu)異性能(如抗水性、抗油性、濕強度、平滑性、印刷適性、柔軟性等)的一大類(lèi)化學(xué)品,品種繁多。它們有的賦予紙張各種優(yōu)異的特殊性能(如抗水性、抗油性、濕強度、平滑性、印刷適性、柔軟性等);有的能用較差的纖維原料生產(chǎn)出更薄、更白、更牢的紙,具有很高的經(jīng)濟價(jià)值。因此,紙漿漂白化學(xué)品、新型施膠劑、紙張干濕補強劑等化學(xué)品成為研究發(fā)展的重點(diǎn)。
(4)涂布加工用化學(xué)品
用于高檔涂布紙生產(chǎn)的新型涂布粘合劑、消泡劑等。
(5)水處理化學(xué)品
面對環(huán)境保護的日益重視,白水處理回用以及造紙廢水治理所需的各種水處理用化學(xué)品的需求正在不斷增加。
4.造紙用化學(xué)品是一種應用技術(shù)十分關(guān)鍵的專(zhuān)用化學(xué)品。
按照國際慣例,一些大型紙廠(chǎng)并不承擔造紙化學(xué)品應用的問(wèn)題,隨之而來(lái)的是需要造紙化學(xué)品行業(yè)按照國際慣例提供一流的產(chǎn)品及完善的現場(chǎng)應用服務(wù),這一部分工作完全需要造紙化學(xué)品廠(chǎng)家通過(guò)售后技術(shù)服務(wù)(派駐廠(chǎng)代表)解決,同時(shí),多種化學(xué)品的綜合應用技術(shù)研究將是造紙化學(xué)品技術(shù)發(fā)展的重中之重。
二、指導思想、基本原則和目標
(一)指導思想
深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀(guān),加強行業(yè)自主創(chuàng )新能力建設,積極開(kāi)展行業(yè)重大關(guān)鍵、共性技術(shù)研究,針對我國造紙工業(yè)國情,取得一批具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù),在一些重要品種上達到或接近國際先進(jìn)水平。通過(guò)市場(chǎng)調節和行業(yè)宏觀(guān)控制,建立適合中國國情的造紙化學(xué)品工業(yè)體系,并向規?;?、集約化、高科技化發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構升級,使我國造紙化學(xué)品行業(yè)整體上有一個(gè)較大的飛躍。
(二)基本原則
我國造紙化學(xué)品行業(yè)在未來(lái)的5~10年將是大發(fā)展的時(shí)期,造紙企業(yè)生產(chǎn)的規?;?,現代大型高速紙機的應用,現代經(jīng)濟帶來(lái)的紙張高檔化、品種多樣化以及現代印刷技術(shù)的飛速發(fā)展,給造紙化學(xué)品帶來(lái)了巨大的發(fā)展空間和機遇。
我國造紙化學(xué)品行業(yè)一定要堅持科技創(chuàng )新與產(chǎn)業(yè)振興相結合的原則。充分發(fā)揮科技引領(lǐng)和支撐作用,加快轉變增長(cháng)方式,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結構升級,提高中高檔產(chǎn)品比重,促進(jìn)產(chǎn)品升級換代,向規?;?、專(zhuān)用化、系列化發(fā)展。
堅持解決當前問(wèn)題與著(zhù)眼長(cháng)遠發(fā)展相結合的原則。針對現有問(wèn)題差距,標本兼治,按照重點(diǎn)跨越的要求,使造紙化學(xué)品行業(yè)走上可持續發(fā)展的道路。
堅持技術(shù)引進(jìn)與自主創(chuàng )新相結合的原則。加強重大關(guān)鍵、共性技術(shù)研究,增強自主創(chuàng )新對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐能力;加大國際技術(shù)交流與合作的力度,引進(jìn)和消化吸收國際技術(shù),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步;強化技術(shù)改造,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的系統化和集成化。
堅持企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導向、產(chǎn)學(xué)研相結合,充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎性作用的原則。企業(yè)是創(chuàng )新的主體,引導各類(lèi)創(chuàng )新要素向企業(yè)集聚,使企業(yè)真正成為研究開(kāi)發(fā)投入的主體、技術(shù)創(chuàng )新活動(dòng)實(shí)施的主體和創(chuàng )新成果應用的主體。
(三)總體發(fā)展目標
1.行業(yè)創(chuàng )新體系建設有所突破,形成以國家工程技術(shù)研究中心、國家重點(diǎn)實(shí)驗室、國家級企業(yè)技術(shù)中心為主的科技創(chuàng )新平臺和以重點(diǎn)高等院校為主的人才培養平臺。
2.自主創(chuàng )新能力顯著(zhù)提高,在行業(yè)重大關(guān)鍵、共性技術(shù)研究上有所突破,開(kāi)發(fā)一批具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù),在一些重要品種上達到或接近國際可靠水平。
3.大力推廣節能減排和低碳生產(chǎn)技術(shù),努力促進(jìn)企業(yè)實(shí)現清潔化生產(chǎn)。
4.市場(chǎng)調節和行業(yè)宏觀(guān)控制初見(jiàn)成效,企業(yè)現代化管理和產(chǎn)品質(zhì)量管理體系逐漸完善,形成一批行業(yè)骨干企業(yè)。
三、發(fā)展方向與任務(wù)
(一)重點(diǎn)發(fā)展方向
1.針對我國造紙工業(yè)纖維原料的國情,大力發(fā)展非木材纖維和再生纖維專(zhuān)用化學(xué)品與關(guān)鍵共性技術(shù)。
我國造紙行業(yè)面臨造紙纖維資源嚴重短缺的問(wèn)題。2009年我國紙漿消費總量7980萬(wàn)噸,其中木漿1866萬(wàn)噸,占23%,非木漿1175萬(wàn)噸,占15%,廢紙漿4939萬(wàn)噸,占62%,非木材纖維和廢紙再生纖維已成為我國造紙工業(yè)最主要的纖維原料。與木材纖維比較,非木材纖維和廢紙纖維存在纖維強度低、保水值高、細小纖維多、雜化學(xué)物含量高等特點(diǎn),嚴重影響紙張的質(zhì)量和檔次。木材纖維與非木材纖維和廢紙纖維所適用的化學(xué)品有相當的差別,這就需要開(kāi)發(fā)非木材纖維和廢紙纖維專(zhuān)用化學(xué)品,如專(zhuān)用增強劑、助留劑、助濾劑、中性施膠劑、表面處理劑、涂布粘合劑等,再生紙的激增對再生紙專(zhuān)用化學(xué)品的需求更為迫切。
針對我國造紙工業(yè)以非木材纖維和廢紙纖維為主要纖維原料的國情,“十二五”期間,要大力發(fā)展非木材纖維和廢紙纖維專(zhuān)用化學(xué)品及關(guān)鍵共性技術(shù),使我國的非木材纖維造紙和廢紙纖維造紙技術(shù)達到國際可靠水平。
2.針對我國造紙工業(yè)嚴峻的環(huán)保問(wèn)題,大力發(fā)展造紙廢水綜合治理專(zhuān)用關(guān)鍵化學(xué)品與應用技術(shù)研究
長(cháng)期以來(lái),我國造紙工業(yè)不僅生產(chǎn)用水量大,而且產(chǎn)生大量的生產(chǎn)廢水又沒(méi)有很好回收利用和有效治理,對環(huán)境造成嚴重污染。
造紙過(guò)程是一個(gè)復雜的化學(xué)和物理過(guò)程,從制漿到造紙全過(guò)程要做到清潔生產(chǎn)或稱(chēng)為綠色工藝生產(chǎn)離不開(kāi)各種造紙環(huán)保專(zhuān)用化學(xué)品和采取各種環(huán)保措施。針對我國造紙工業(yè)十分嚴峻的環(huán)保問(wèn)題,“十二五”期間,要大力發(fā)展造紙廢水綜合治理專(zhuān)用關(guān)鍵化學(xué)品與應用技術(shù)研究。
3.針對我國造紙工業(yè)產(chǎn)品檔次低,以中低檔為主,尤其是特種紙落后的國情,要大力開(kāi)發(fā)高檔紙和特種紙專(zhuān)用關(guān)鍵造紙化學(xué)品與應用技術(shù)。
對造紙化學(xué)品依賴(lài)度大的高檔紙、特種紙是我國的緊銷(xiāo)產(chǎn)品,也是造紙行業(yè)的高利潤區和轉型升級的目標。隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對高檔紙和特種紙的需求逐年提升,如數碼技術(shù)的發(fā)展,促使數碼用紙的需求加快;水果包裝紙,可以使水果變得更鮮艷可口;現代住房安全裝飾,要求開(kāi)發(fā)阻燃裝飾紙;另外還有熱敏紙、抗靜電紙、導電紙、防偽紙等都需要各種特殊的專(zhuān)用化學(xué)品。“十二五”期間,要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)提高紙張表面強度、印刷適性的高檔紙專(zhuān)用表面關(guān)鍵化學(xué)品,以及具有特種功能的濕強紙、高檔生活用紙、阻燃紙、防偽紙、導電紙、發(fā)光紙、裝飾紙、食品水果包裝紙等特種紙專(zhuān)用關(guān)鍵化學(xué)品與應用技術(shù)。
4.針對我國造紙行業(yè)產(chǎn)品規模技術(shù)提升與結構優(yōu)化,要加大造紙化學(xué)品新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開(kāi)發(fā),重點(diǎn)向規?;?、專(zhuān)用化、系列化方向發(fā)展。
我國造紙行業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,目前已有一批優(yōu)秀企業(yè)率先由傳統造紙業(yè)向現代造紙業(yè)轉變,造紙工藝與設備也已達到世界可靠水平。一家年產(chǎn)40萬(wàn)噸的造紙企業(yè),年需造紙精細化學(xué)品8000~20000噸,如果沒(méi)有一些上規模的造紙化學(xué)品企業(yè),根本無(wú)法滿(mǎn)足其量的需求;另一方面,造紙化學(xué)品盡管用量少,但對紙張質(zhì)量和紙機運行狀況等影響很大。因此,現代造紙企業(yè)對造紙化學(xué)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、穩定性等的要求均已比以往大幅提高。但是,我國造紙化學(xué)品目前尚處于發(fā)展初期,產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩定、品種少,專(zhuān)用性差等問(wèn)題普遍存在,為了適應造紙行業(yè)高速發(fā)展的需要,必須從目前小規模、品種單一的格局,向大型化、專(zhuān)用化、系列化方向發(fā)展。
針對我國造紙行業(yè)的需求和造紙化學(xué)品行業(yè)的現狀,“十二五”期間,要加強造紙化學(xué)品新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的開(kāi)發(fā), 大力發(fā)展中堿性漿內施膠劑、專(zhuān)用表面化學(xué)品、沉積物控制劑、新型助留助濾體系等具有自主知識產(chǎn)權的造紙化學(xué)品新產(chǎn)品,重點(diǎn)向規?;?、專(zhuān)用化、系列化方向發(fā)展,在一些重要品種上達到國際可靠水平。
5.針對行業(yè)節能減排和低碳生產(chǎn)現狀,大力發(fā)展造紙化學(xué)品共性關(guān)鍵環(huán)保技術(shù)及清潔生產(chǎn)工藝。
造紙化學(xué)品屬精細化工新領(lǐng)域,品種門(mén)類(lèi)多,加上我國起步晚,發(fā)展快,對造紙化學(xué)品的節能減排和低碳生產(chǎn)還沒(méi)有引起足夠的重視,有不少企業(yè)存在環(huán)保問(wèn)題,因此必須在發(fā)展過(guò)程中,充分認識行業(yè)節能減排和低碳生產(chǎn)的重要性和迫切性,使行業(yè)走上可持續發(fā)展的道路。
針對行業(yè)節能減排和低碳生產(chǎn)現狀,“十二五”期間,要大力發(fā)展變性淀粉、聚丙烯酰胺、施膠劑等幾個(gè)大類(lèi)化學(xué)品的共性關(guān)鍵性環(huán)保技術(shù)及清潔生產(chǎn)工藝。
(二)主要任務(wù)
1.造紙化學(xué)品共性關(guān)鍵環(huán)保技術(shù)及清潔生產(chǎn)工藝
(1)造紙用變性淀粉連續自動(dòng)化清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)
淀粉的分子結構與纖維相近,親合性能好,效果明顯,且來(lái)自天然資源。發(fā)達國家變性淀粉的用量平均約占紙和紙板產(chǎn)量的2%,有的紙種甚至高達6%~8%,主要用于濕部添加、層間噴霧、表面施膠和涂布粘合。據報道,美國年用各種變性淀粉130多萬(wàn)噸,日本達50多萬(wàn)噸,全球造紙變性淀粉總用量達500萬(wàn)噸以上。2009年我國造紙產(chǎn)量已達8640萬(wàn)噸,以2%添加計,市場(chǎng)潛力可達170多萬(wàn)噸。
傳統的變性淀粉生產(chǎn)工藝有干法、濕法等。規模在年產(chǎn)數百?lài)嵵翑登嵵g,規模小、設施落后、環(huán)保問(wèn)題突出。變性淀粉的研發(fā)需要專(zhuān)用儀器裝備,我國至今尚無(wú)配套專(zhuān)用設備,在生產(chǎn)過(guò)程中淀粉涉及許多粉體工藝技術(shù)及工程設備,我國多數尚屬空白。而落后的工藝設備往往難以生產(chǎn)出高質(zhì)量的穩定產(chǎn)品。產(chǎn)品質(zhì)量穩定性差、產(chǎn)品缺乏競爭能力。以造紙行業(yè)為例,現代紙機每分鐘車(chē)速達1500~2000米,一旦產(chǎn)品質(zhì)量不穩定出問(wèn)題就會(huì )造成巨大的經(jīng)濟損失,這也是國內目前大多數高速紙機還在使用進(jìn)口變性淀粉的原因。
造紙用變性淀粉連續自動(dòng)化清潔生產(chǎn)工藝在技術(shù)上克服了傳統化學(xué)改性時(shí)存在的污染大、化學(xué)試劑消耗高、能耗大、產(chǎn)能低、生產(chǎn)成本高、對公用工程要求比較苛刻等缺陷,達到反應均勻、在線(xiàn)控制、產(chǎn)品質(zhì)量穩定、反應效率高、能耗少、成本低(包括投資成本)、綠色環(huán)保的特點(diǎn)。通過(guò)對連續化應用關(guān)鍵裝備集成技術(shù)、粉體流態(tài)化技術(shù)、快速催化連續化反應技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、質(zhì)量快速控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施,達到連續自動(dòng)化清潔生產(chǎn)工藝。
(2)環(huán)保型AKD蠟及其連續化生產(chǎn)技術(shù)
烷基烯酮二聚體(alkyl ketene dimer)簡(jiǎn)稱(chēng)AKD施膠劑是重要的濕部化學(xué)品,其作用是使紙和紙板獲得抗水性能,多數用于書(shū)寫(xiě)、印刷、包裝和建筑用紙和紙板。2009年我國年產(chǎn)AKD蠟約6萬(wàn)噸,年產(chǎn)值約12億,是造紙化學(xué)品領(lǐng)域產(chǎn)值比較大的產(chǎn)品之一。
傳統的AKD蠟采用硬脂酸與三氯化磷反應,中間體在甲苯溶劑中自聚合,生成烷基烯酮二聚體(簡(jiǎn)稱(chēng)AKD)的生產(chǎn)工藝。在此工藝中,由于三氯化磷的反應效率低,含磷副產(chǎn)物多,無(wú)法回收,造成環(huán)境污染;由于在甲苯溶劑中自聚合,每噸AKD蠟含有1.8%的甲苯,甲苯是致癌物質(zhì),在人體內無(wú)法新陳代謝,在肝臟內累積,對操作員工、紙張使用者等存在直接危險。因此改進(jìn)傳統的生產(chǎn)是必然的發(fā)展趨勢。
環(huán)保型AKD蠟及其連續化生產(chǎn)技術(shù)將在酰氯化工藝、無(wú)溶劑法生產(chǎn)技術(shù)以及連續化生產(chǎn)工藝進(jìn)行創(chuàng )新,通過(guò)新型的反應設備和自動(dòng)化生產(chǎn)工藝,有效地減少環(huán)境污染,達到連續自動(dòng)化清潔生產(chǎn)工藝。
2.非木材纖維和廢紙纖維專(zhuān)用化學(xué)品與關(guān)鍵共性技術(shù)
(1)網(wǎng)絡(luò )型紙用干增強劑
隨著(zhù)我國世界經(jīng)濟一體化,各種商品的出口包裝用紙和紙板的需求量大幅度增加,2009年我國包裝用紙總產(chǎn)量為575萬(wàn)噸,較上年增長(cháng)2.68%,箱板紙總產(chǎn)量為1730萬(wàn)噸,較上年增長(cháng)13.07%,瓦楞原紙總產(chǎn)量為1715萬(wàn)噸,較上年增長(cháng)12.83%,為了節能減排、保護自然環(huán)境,目前國內包裝用的箱板紙和瓦楞原紙基本采用再生纖維,由于二次纖維漿纖維短,所生產(chǎn)的紙和紙板干強度較差,很難達到市場(chǎng)對干強度指標的要求。網(wǎng)絡(luò )型紙用干增強劑可大幅度提高二次纖維生產(chǎn)的包裝用紙和紙板(包括牛皮箱板紙、瓦楞原紙等)的抗拉強度和抗壓強度,使之能達到出口商品包裝的要求;可以生產(chǎn)出對挺度、耐折度等有特殊要求的高檔紙板(如紙杯原紙等),改變以前依賴(lài)進(jìn)口的狀況;可提高薄型紙的裂斷長(cháng),或在裂斷長(cháng)指標不變的情況下減少商品木漿的加入量,增加二次纖維的使用量,并可減少紙的斷頭和掉毛、掉粉,提高紙的印刷適應性。
網(wǎng)絡(luò )型紙用干增強劑通過(guò)水溶液自由基聚合和縮聚反應,制成具有網(wǎng)絡(luò )結構、多種活性功能團且能與淀粉在催化劑作用下形成交聯(lián)的干增強劑。通過(guò)與淀粉在催化劑的作用下起交聯(lián)接枝反應形成巨大的網(wǎng)絡(luò )結構,解決了淀粉由于分子量較低,形成的結合點(diǎn)較少,增強效果特別是對抗張強度的增加較弱的現象。同時(shí)又利用了淀粉的價(jià)廉,資源可再生的優(yōu)點(diǎn),其增強效果要遠高于淀粉與常規聚合物的物理混溶所產(chǎn)生的增強效果。
(2)新型抗干擾干增強劑兩性陽(yáng)離子丙烯酸-丙烯酰胺水溶性聚合物
我國是一個(gè)森林資源嚴重不足的國家,造紙工業(yè)的纖維原料以非木材纖維和廢紙再生為主,近年來(lái)為提高紙的質(zhì)量和檔次,木漿使用比例有所提高,但仍?xún)H占23%且大部分是進(jìn)口。隨著(zhù)國家環(huán)保和產(chǎn)業(yè)政策的變化,紙廠(chǎng)生產(chǎn)用水的封閉循環(huán)已是大勢所趨,紙漿中的各種陰離子垃圾,金屬離子,樹(shù)脂,雜質(zhì)將越來(lái)越多,將嚴重影響紙廠(chǎng)的紙品質(zhì)量和正常生產(chǎn),因此開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的抗干擾型干增強劑已是刻不容緩。
新型抗干擾增強劑兩性陽(yáng)離子丙烯酸-丙烯酰胺水溶性聚合物是一類(lèi)同時(shí)具有陰離子和陽(yáng)離子官能團的網(wǎng)狀結構的水溶性高分子聚合物。增強劑本身會(huì )根據系統中的電荷情況,選擇陰離子或陽(yáng)離子結構起作用,來(lái)提高紙張的強度,因此具有很好的抗干擾特性和自我調節作用,以提高紙機運轉的穩定性,對于紙廠(chǎng)提高產(chǎn)品質(zhì)量,穩定生產(chǎn),提高紙廠(chǎng)水循環(huán)封閉程度,達到節約用水,清潔生產(chǎn)具有非常重要現實(shí)意義和經(jīng)濟價(jià)值。
3.造紙廢水綜合治理專(zhuān)用關(guān)鍵化學(xué)品與應用技術(shù)研究
(1)造紙廢水綜合治理技術(shù)
我國造紙工業(yè)不僅生產(chǎn)用水量大,而且大量的生產(chǎn)廢水又沒(méi)有很好回收利用和有效治理,據國家環(huán)保部統計,2008年我國制漿造紙及紙制品產(chǎn)業(yè)用水總量為108.96億噸,廢水排放量為40.77億噸,占全國工業(yè)廢水總排放量的18.76%,排放廢水中化學(xué)氧消耗量(COD)128.8萬(wàn)噸,占全國工業(yè)COD總排放量的31.82%,環(huán)保治理壓力巨大。
造紙廢水綜合治理技術(shù)是通過(guò)采用化學(xué)與生物、有機與無(wú)機、合成與復配等技術(shù)的集成創(chuàng )新,源頭治理與末端治理的相互結合方式達到造紙廢水綜合治理。在源頭治理方面要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)新型高效助留、助濾劑,與纖維結合力高的層間增強劑和表面施膠劑及應用技術(shù),盡可能將細小纖維和填料,以及化學(xué)品本身等保留在紙上,減少造紙廢水負荷,同時(shí)提高紙張的質(zhì)量;在末端治理方面,要開(kāi)發(fā)高效廢水處理化學(xué)品及其應用技術(shù)和裝備,努力使造紙行業(yè)噸紙的用水量和排水量降到國際良好水平。
(2)新型造紙工業(yè)用消泡劑
我國消泡劑研制起步晚,上世紀七、八十年代才開(kāi)始涉足該領(lǐng)域,在造紙黑液處理、造紙生產(chǎn)過(guò)程中,消泡問(wèn)題一直是個(gè)棘手的難題,普遍存在國產(chǎn)消泡劑消泡不理想,抑泡時(shí)間短的問(wèn)題,它不僅影響正常生產(chǎn),而且原材料及能耗增大,工人勞動(dòng)強度大,且增加污染。而進(jìn)口耐堿消泡劑消泡速度快,抑泡時(shí)間長(cháng)。如造紙黑液的洗漿消泡劑在使用過(guò)程中,與國外先進(jìn)水平相比,國產(chǎn)消泡劑的活性成份及產(chǎn)品,在強堿體系中會(huì )遭受諸如:化學(xué)健被破壞、乳液體系不穩定進(jìn)而破乳、漂油等,最后導致消、抑泡效果喪失。若要達到同樣的消泡效果,使用量相差五到十倍??梢?jiàn)普通的消泡劑在造紙洗漿上使用已經(jīng)是一種資源的浪費。
耐高溫耐強堿有機硅消泡劑系列產(chǎn)品適用于高溫強堿環(huán)境下造紙廢水處理等領(lǐng)域。產(chǎn)品從分子結構設計上采用高效耐堿消泡性能好的改性有機硅,研制出耐堿性能好的乳化劑體系,同時(shí)輔以穩定劑與配合劑,改進(jìn)消泡劑工作時(shí)的穩定性,達到國際同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)水平。
水相體系非有機硅消泡劑,放棄煤油和有機硅為原料的思路,以高碳醇為起始物質(zhì)進(jìn)行加成和縮合,得到一些消泡作用有貢獻的新化合物,然后將這些新化合物分散在水中形成O/W型乳液。產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)過(guò)程中充分考慮到兼顧消泡性和穩定性(即安全性),從而不會(huì )產(chǎn)生腐漿堵塞管道、斷紙、紙上出現透明點(diǎn)等問(wèn)題,在品質(zhì)上要處于領(lǐng)先于國內同類(lèi)產(chǎn)品。
4.造紙化學(xué)品產(chǎn)品結構優(yōu)化與技術(shù)升級
(1)液體熒光增白劑和高白度紙用熒光增白劑
造紙廠(chǎng)的大型化,必然對其所用的產(chǎn)品在技術(shù)上要求與之相適應,相配套。使用液體增白劑是一種必然的趨勢。隨著(zhù)紙機的大型化,要求能連續添加的增白劑產(chǎn)品,同時(shí)紙種的不同,使造紙用增白劑也越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化。目前國際上和國內少數廠(chǎng)家均采用三聚氯氰,DSD酸,對氨基苯磺酸和二乙醇胺三步縮合而成液體熒光增白劑。但采用以上工藝所得到的產(chǎn)品,在應用中表現紙張的最高白度不高,而且色光為青光,使紙張表面色澤發(fā)暗。同時(shí)目前國內生產(chǎn)廠(chǎng)家比生產(chǎn)規模普遍偏小,生產(chǎn)工藝比較落后,基本都是采用酸析工藝,污染大、產(chǎn)品收率低,不能滿(mǎn)足大型和特大型造紙企業(yè)大批量、品質(zhì)均一的要求。
以DSD酸、三聚氯氰、間(對)氨基苯磺酸、二乙醇胺等為原料的液體熒光增白劑,通過(guò)間、對的比例調節,得到新的化學(xué)結構的產(chǎn)品,在結構上有創(chuàng )新。產(chǎn)品將間氨基苯磺酸與對氨基苯磺酸按一定比例摻入反應,使整個(gè)體系起到雙重作用,既保證了產(chǎn)品的水溶性,同時(shí)使二種不同結構的增白劑起到協(xié)同效應,改變色光,白度更高。
(2)新型紙張表面施膠劑
隨著(zhù)造紙生產(chǎn)工藝技術(shù)水平提高以及造紙裝備的升級換代,表面施膠劑的應用越來(lái)越廣泛,表面施膠具有施膠成本低,可減輕漿內施膠劑所引起的紙張強度下降,紙機臟污和網(wǎng)下白水負荷等問(wèn)題;可明顯改善紙張表面性能,如表面強度,抗水性,兩面差,平滑度及紙張印刷適應性,并可大大提高紙和紙板的其它物理強度,如環(huán)壓,耐破等強度。表面施膠劑基本留著(zhù)在紙頁(yè)上,有效減少了白水負荷,對于環(huán)境保護和節能降耗具有重要意義。
新型AKD類(lèi)表面施膠劑是以AKD為主原料,從熟化性能、增強性能、抗干擾性能方面入手,經(jīng)過(guò)工藝上改性升級的反應型表面施膠劑產(chǎn)品,產(chǎn)品須在生產(chǎn)工藝設計上新穎創(chuàng )新,無(wú)三廢外排,符合安全環(huán)保要求,在工藝生產(chǎn)上采用無(wú)毒無(wú)害原料,生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)毒害中間產(chǎn)品產(chǎn)生,終端產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)害,對環(huán)境不會(huì )產(chǎn)生二次污染,符合清潔生產(chǎn)的要求。
(3)高檔紙專(zhuān)用新型環(huán)保型涂布膠粘劑
涂布加工是把膠粘劑與顏料、無(wú)機填料及添加劑相混合涂敷于紙張表面的過(guò)程。涂布膠粘劑是影響涂布加工紙性質(zhì)的關(guān)鍵因素,其作用是使涂布顏料組合成分在相互結合的同時(shí)與原紙表面粘合,并能調節印刷油墨的吸收、凝固和光澤的平衡;同時(shí)在涂料中還起到保護膠體的作用,控制涂料的穩定性、流動(dòng)性和成膜性,使涂層平滑、光亮。
新型環(huán)保型涂布膠粘劑應以天然生物質(zhì)資源為原料,通過(guò)自主創(chuàng )新的取代、降解、復合增效等復合改性技術(shù),使粘合劑具有多種離子基團和電位平衡特性,具有較高的粘結力,較低的遷移性,形成的膜柔韌而有彈性,并具有良好的分散性和與顏料的相容性;所含活性基團組分能與乙二醛、甲醛、MF樹(shù)脂、UF樹(shù)脂反應,形成良好的抗水性;可制備高固含量的涂料,具有良好的流動(dòng)性,涂料的穩定性、保水性好,可用于刮刀涂布,生產(chǎn)的涂布紙光澤度、平滑度、拉毛強度、油墨吸收性好;可改善紙的挺度;成本低、基本無(wú)毒等優(yōu)異性能;并在制漿后能顯著(zhù)降低COD、BOD值,具有可生物降解,再生循環(huán)等環(huán)保性能。
5.加快一些重要造紙化學(xué)品向規?;?、專(zhuān)用化、系列化方向發(fā)展
中國造紙行業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期,并將保持高速穩定的發(fā)展。但是我國造紙化學(xué)品目前尚處于發(fā)展初期,產(chǎn)量低、質(zhì)量不穩定、品種少,專(zhuān)用性差等問(wèn)題普遍存在。為此造紙化學(xué)品行業(yè),尤其是變性淀粉、聚丙烯酰胺、施膠劑、涂布粘合劑等一些重要產(chǎn)品要加快技術(shù)改造與提升,針對大型高速紙機對規模、質(zhì)量和穩定性等的要求,加速向大型化、專(zhuān)用化、系列化方向發(fā)展,以滿(mǎn)足現代大型造紙企業(yè)的市場(chǎng)需求。
四、造紙化學(xué)品行業(yè)“十二五”發(fā)展規劃的政策措施建議
(一)加強行業(yè)扶持力度,把造紙用精細化學(xué)品列入高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的行列。
造紙化學(xué)品發(fā)展與國民經(jīng)濟行業(yè)及人民生活密切相關(guān),是一個(gè)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大、技術(shù)含量較高、綜合配套要求高的產(chǎn)業(yè),也是近年來(lái)國內外高速發(fā)展的具有高科技含量的行業(yè),是一種全新的新型材料工業(yè),不僅能對造紙工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用,而且會(huì )直接帶動(dòng)新聞、出版、印刷、包裝、電子、汽車(chē)、食品、卷煙等諸多下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,給國民經(jīng)濟帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,意義十分深遠。因此建議繼續將造紙化學(xué)品列入高新技術(shù)序列。
(二)加強行業(yè)結構戰略性調整,重點(diǎn)扶持有發(fā)展潛力的企業(yè)做強做大。
國內造紙化學(xué)品市場(chǎng)發(fā)展迅速,面對世界經(jīng)濟一體化的局面,國內的造紙化學(xué)品研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)單位唯有加強技術(shù)開(kāi)發(fā)、強化企業(yè)管理以及自身發(fā)展壯大,走新型工業(yè)化道路,才能在今后的全球化市場(chǎng)競爭中立于不敗之地。建議國家對這個(gè)年輕而很有發(fā)展前景的市場(chǎng)給予高度重視,加強對造紙化學(xué)品中小企業(yè)的扶持力度,重點(diǎn)扶持有發(fā)展潛力的企業(yè),加快骨干企業(yè)的形成與發(fā)展,對全行業(yè)結構戰略性調整形成帶動(dòng)作用。
(三)加強對國家工程技術(shù)研究中心等科技條件平臺建設以及共性關(guān)鍵技術(shù)研究支持力度,促進(jìn)全行業(yè)技術(shù)創(chuàng )新與進(jìn)步。
“八五”期間國家科委組織的專(zhuān)用化學(xué)品攻關(guān)及“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)計劃中都把造紙用精細化學(xué)品列入了國家計劃,對技術(shù)創(chuàng )新形成中國自己的知識產(chǎn)權,促進(jìn)我國造紙化學(xué)品行業(yè)技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了重要作用。“十五”和“十一五”期間國家科技部批準依托杭州市化工研究院組建國家造紙化學(xué)品工程技術(shù)研究中心,支持對共性關(guān)鍵技術(shù)的成果產(chǎn)業(yè)化,對造紙工業(yè)新技術(shù)應用起到了極其重要的推進(jìn)作用。“十二五”期間,建議國家進(jìn)一步重點(diǎn)支持國家造紙化學(xué)品工程技術(shù)研究中心等科技條件平臺建設和行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研究,加強專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才培養,完善行業(yè)科技創(chuàng )新體系。
(四)加強產(chǎn)品質(zhì)量管理,促進(jìn)技術(shù)標準體系建設。
目前造紙化學(xué)品行業(yè)中一些小型企業(yè),技術(shù)水平低,設備簡(jiǎn)單,低質(zhì)產(chǎn)品大量出現,沒(méi)有統一的產(chǎn)品質(zhì)量管理,造成魚(yú)目混珠的現象。建議政府主管部門(mén)加強對造紙化學(xué)品行業(yè)技術(shù)標準制定的指導和支持,促進(jìn)造紙化學(xué)品行業(yè)技術(shù)標準體系的建設,行業(yè)的主要產(chǎn)品應抓緊制訂國家標準或行業(yè)標準,強化產(chǎn)品的標準化管理。
(五)加強科技交流與合作,引進(jìn)、消化和吸收國際良好技術(shù)。
充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì )作為全國性社會(huì )團體的作用,支持協(xié)會(huì )組織各類(lèi)造紙化學(xué)品開(kāi)發(fā)應用國際技術(shù)交流會(huì ),組織行業(yè)企業(yè)家、科技人員出國考查和邀請外國專(zhuān)家來(lái)華技術(shù)交流等活動(dòng),加強與國際大公司及研究機構的技術(shù)交流與合作,在扶持國內造紙化學(xué)品的科技開(kāi)發(fā)力量的同時(shí),引進(jìn)、消化和吸收國際良好技術(shù)。
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