超聲波紙漿技術(shù)重塑造紙行業(yè)新格局

目前，我國制漿造紙工業(yè)存在著污染嚴重、入行門檻高、生產(chǎn)成本高等問題，我國相當一部分采用傳統(tǒng)工藝制漿的企業(yè)無力應對，整體利潤率下降明顯，部分產(chǎn)品出現(xiàn)局部性或階段性產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象，處于關(guān)停淘汰階段，或自生自滅狀態(tài)。約束、壓力與挑戰(zhàn)，逼迫造紙業(yè)步入轉(zhuǎn)型期，由數(shù)量主導型向質(zhì)量效益型、生產(chǎn)清潔型、環(huán)保節(jié)能型轉(zhuǎn)變。

超聲波制漿工業(yè)化技術(shù)，在很大程度上消除了這些問題，為制漿行業(yè)開辟了一條嶄新的綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展的道路。

近年來，國內(nèi)外學者對超聲波技術(shù)在制漿造紙行業(yè)中的應用進行了廣泛研究，主要集中于超聲技術(shù)與傳統(tǒng)制漿技術(shù)協(xié)同制漿的研究工作，如超聲輔助化學漂白制漿、超聲輔助麥草堿法制漿、超聲輔助堿法竹漿等研究工作。但是，由于缺少符合規(guī)模化生產(chǎn)要求的超聲波反應器以及相應的制漿工藝，超聲波技術(shù)在制漿造紙行業(yè)中的應用，一直難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

自2005年至今，安陽華森紙業(yè)有限責任公司一直專注于超聲波制漿技術(shù)的研發(fā)，并力爭將其發(fā)展成為一項可量產(chǎn)的制漿工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。華森紙業(yè)組織骨干力量與河南師范大學、南京林業(yè)大學組成產(chǎn)、學、研課題攻關(guān)組，經(jīng)過一系列反復多次的實驗室實驗、中試和生產(chǎn)試驗，開發(fā)出“超聲無氯麥草制漿漂白一體化技術(shù)”，形成了一套完整的生產(chǎn)工藝。在整個研發(fā)試驗過程中，從材料采購、設備加工、裝配等各個環(huán)節(jié)嚴格把關(guān)，經(jīng)過認真、反復的調(diào)試、修改，最終研發(fā)出可以應用于規(guī)模化生產(chǎn)的超聲波制漿專用設備和超聲波制漿介質(zhì)體系。目前，華森紙業(yè)已經(jīng)采用該技術(shù)投產(chǎn)了世界上第一條超聲波制漿生產(chǎn)線，紙漿質(zhì)量得到了認可。華森紙業(yè)超聲波制漿技術(shù)引領(lǐng)了制漿造紙行業(yè)的革新。經(jīng)國家紙張質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗，華森紙業(yè)采用本技術(shù)生產(chǎn)的超聲無氯漂白麥草漿檢測的數(shù)項質(zhì)量指標均優(yōu)于漂白堿法麥草漿。經(jīng)過中國科學技術(shù)信息研究所查新，沒有與超聲無氯麥草制漿漂白一體化新技術(shù)特點相同的麥草制漿漂白技術(shù)。

超聲波制漿工業(yè)化技術(shù)對行業(yè)發(fā)展和科技進步的現(xiàn)實意義體現(xiàn)在以下方面：

(1)緩解纖維原料對外依存度高的問題。我國造紙工業(yè)對進口纖維原料的依存度高達42%以上，使得造紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于國際紙漿價格波動，不利于國內(nèi)造紙企業(yè)的經(jīng)營穩(wěn)定和成本控制。尤其是在當下經(jīng)濟下行壓力較大、造紙行業(yè)經(jīng)營困難的時期，降低紙漿對外依存度將更有利于國內(nèi)造紙企業(yè)控制生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)營效益、有利于造紙行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。超聲波制漿技術(shù)工業(yè)化推廣后，將立足本國豐富的一年生非木材纖維原料，大大緩解造紙原料結(jié)構(gòu)不合理和對外依存度過高的問題，維護原料結(jié)構(gòu)安全，降低紙張生產(chǎn)成本。

(2)降低造紙工業(yè)污染物排放量。2012年我國造紙工業(yè)產(chǎn)值只占全國工業(yè)總產(chǎn)值的不到2%，但是造紙工業(yè)廢水排放量占全國工業(yè)廢水總排放量的16.9%，化學需氧量(COD)排放量占全國工業(yè)COD總排放量的20.5%以上。推廣超聲波制漿技術(shù)，可以大大降低造紙工業(yè)的COD、BOD、AOX等污染物生成量，節(jié)約水處理成本，降低廢水污染物排放量。另外因為不用蒸汽，可以減少燃煤鍋爐的廢氣中SO2和氮氧化物的污染。

(3)降低造紙工業(yè)投資門檻。建設一條年產(chǎn)10萬噸漂白麥草漿堿法制漿生產(chǎn)線，總投資則需約計6億元;而建設一條10萬噸/年麥草超聲波制漿生產(chǎn)線，總投資則僅需2億元。即采用超聲波制漿技術(shù)建設的生產(chǎn)線，投資比采用傳統(tǒng)工藝建設的生產(chǎn)線減少60%~70%。

(4)降低造紙工業(yè)物耗能耗和生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)制漿技術(shù)紙漿得率低，物耗較高;而能源結(jié)構(gòu)、企業(yè)規(guī)模、技術(shù)裝備等方面因素又使得噸漿能耗與水耗均居高不下。采用超聲波制漿技術(shù)后，工藝流程縮短，設備折舊費、維修費降低，人工費用也降低，物料、能源、水耗減少，污染物治理費用降低。每噸成品漿的生產(chǎn)成本低于傳統(tǒng)工藝約計20%~30%。

(5)提高了我國制漿造紙行業(yè)自主創(chuàng)新能力。當今制漿造紙生產(chǎn)技術(shù)與設備主要來源于國外大型跨國公司，我國造紙工業(yè)自主創(chuàng)新能力建設比較薄弱，引進技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新不足，在新工藝、新設備和新產(chǎn)品的開發(fā)上缺乏自主創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)化重大成果。

在傳統(tǒng)造紙工業(yè)步入低谷，遇到發(fā)展瓶頸之時，超聲波制漿工業(yè)化技術(shù)異軍突起，合理充分利用農(nóng)作物秸稈和竹子、蘆葦、蔗渣等非木材資源，構(gòu)建中國特色的造紙原料結(jié)構(gòu)，進行清潔生產(chǎn)，從源頭上和過程中降低能耗，提高污染物的減量化、資源化與循環(huán)利用水平，生產(chǎn)出質(zhì)量合格、適應性強的國產(chǎn)原生漿。重塑制漿造紙行業(yè)的新格局，促進造紙行業(yè)“走出去”戰(zhàn)略的實施，提高中國造紙企業(yè)的國際競爭力，最終實現(xiàn)傳統(tǒng)造紙工業(yè)向可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代造紙工業(yè)轉(zhuǎn)變。