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提鍵要：論述了我國豐富的竹林資源和發(fā)展造紙保護生態(tài)的意義，竹漿黑液堿回收的成熟經(jīng)驗，造紙用竹材品種、纖維特性及制漿造紙生產(chǎn)技術現(xiàn)狀，闡述了發(fā)展竹材造紙的設想和建議。關鍵詞：造紙工業(yè)；原料開發(fā)；竹材造紙；探討    作者介紹：甘家齊，高級工程師。原任宜賓造紙廠副總工程師，曾當選為四川省造紙學會二、三、四屆理事、常務理事、名譽理事，退休后1991年、1996～1998年曾參加四川省輕工業(yè)廳組織援建雅安制漿造紙廠大型工程項目工作組。發(fā)表的論文有《發(fā)展桉樹制漿造紙?zhí)岣咂髽I(yè)技術經(jīng)濟效果》、《氧脫木素技術》、《努力營造桉樹人工林促進造紙工業(yè)和生態(tài)平衡協(xié)調(diào)發(fā)展》等20余篇。　　1 前 言纖維原料的資源是造紙行業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的基礎，也是我國造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展如何走向現(xiàn)代化的一個重要問題。50年來,我國造紙工業(yè)在“草木并舉”,實質(zhì)以草為主的原料結構中發(fā)展取得成績，紙和紙板產(chǎn)量僅次于美國、日本,居第3位。但是近年來，國民經(jīng)濟快速發(fā)展，印刷、包裝等相關產(chǎn)業(yè)技術進步，每年要進口大量紙和紙板、商品漿、紙制品以及作為原料的廢紙，而且逐年增加，已經(jīng)超過年產(chǎn)量三分之一。因“洋紙”大量進入國內(nèi)市場，同時國家對紙廠環(huán)境污染治理要求日益緊迫與嚴格，造紙工業(yè)受到嚴峻的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)實情況啟示，我國造紙工業(yè)必須抓緊調(diào)整原料結構，走“以木為主”建設造紙材基地實現(xiàn)林紙結合之路，這是現(xiàn)代造紙工業(yè)發(fā)展基本規(guī)律，也是造紙發(fā)達國家長期實踐的經(jīng)驗總結，已為我國造紙界取得共識。　　我國幅員遼闊，但森林資源相對缺乏，森林覆蓋率為13.9%，國家在實施天然林保護工程同時，決定25°以上坡地退耕還林，為較快發(fā)展人工林提供條件。據(jù)預測,到2010年我國紙和紙板消費量將達6000萬噸左右，將比目前翻一番，要實現(xiàn)以木為主原料結構還需要較長時間。我國現(xiàn)有豐富的非木材原料資源，如麥草、蘆葦、竹子、紅麻、蔗渣等，仍應考慮國情，按企業(yè)條件因地制宜，經(jīng)濟合理地用于制漿造紙，為我國造紙工業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出應有的貢獻。筆者曾參加國家計委國土局下達的“金沙江下游竹類資源綜合開發(fā)利用研究”，及中國林科院和國際熱帶木材組織合作的“中國以竹材替代熱帶材作為原料的研究”的編寫工作，對開發(fā)利用竹材制漿造紙的發(fā)展前景進行探討。　　2 資源豐富永續(xù)利用保護生態(tài)　  我國擁有豐富竹類資源，自然分布區(qū)廣，在北緯18°～38°和東經(jīng)92°～122°范圍內(nèi)20余個省、區(qū)、市均有竹林。1983年全國竹林面積330.8萬公頃（4962萬畝），林業(yè)部門規(guī)劃設想到2000年達533萬公頃(8000萬畝，居世界首位)，開發(fā)利用竹材資源前景廣闊。 竹子是速生型植物資源，生長快，易繁殖，周期短，單產(chǎn)高，一次造林年年長竹，三五年成材，每年砍老留嫩(四川造紙用慈竹、黃竹、水竹等,經(jīng)測算平均每公頃年生長鮮竹為22～25噸左右，砍伐量均低于生長量)，永續(xù)利用，上百年保持良好植被。研究竹子專家認為,竹子不但有很好經(jīng)濟價值，還有許多重要生態(tài)作用和環(huán)境效益，主要為：竹子鞭根發(fā)達，縱橫交錯形成網(wǎng)狀，對土壤有緊固作用，可防治暴雨沖刷。竹葉如同雨傘，據(jù)測算1公頃竹林葉子面積達6000m2，使土地免受熱帶陣雨襲擊，一次2mm降雨，基本上被竹的根、桿、葉全部吸收，所以竹林是控制水土流失涵養(yǎng)水源的優(yōu)良林種。  在最適宜土壤與氣候條件，24h竹子可生長98mm，是被毀壞森林地帶最理想的再生植物，可使土壤再生，為動物和其他植物提供一條“生命毯”。竹屬常綠闊葉植物，四季常青，挺拔秀麗、虛心勁節(jié)，有君子美名，可綠化國土美化環(huán)境，開辟旅游景點，著名的如四川蜀南竹海、成都望江公園、浙江安吉和廣東廣寧的竹種園。近年來宜賓市的長寧河、越溪河兩岸種植竹林數(shù)十公里，植竹處河水終年清流翠竹倒影成為一景點。綜上所述，竹是速生再生力強，年生長量大于砍伐量,永續(xù)利用的資源，有利于保護自然資源和生態(tài)環(huán)境。　3 竹漿黑液堿回收有成熟經(jīng)驗　    非木材原料堿法制漿，人們最關注的是黑液堿回收和環(huán)境污染問題。據(jù)收集資料分析，常用造紙竹材的灰分多數(shù)為1%～2%，硫酸鹽法黑液中SiO2對固形物為0.5%～0.8%，小于1%，pH≥12，堿回收不會產(chǎn)生硅干擾。竹漿黑液粘度較小，對蒸發(fā)和燃燒影響不大。制漿原料黑液粘度大小順序是：龍須草≥稻草≥麥草、蔗渣≥荻葦≥竹子≥棉稈≥木材。多年生產(chǎn)實踐和調(diào)查研究，竹漿黑液的提取和堿回收,如果經(jīng)濟規(guī)模合理，裝備先進適用，操作嚴格穩(wěn)定，生產(chǎn)綜合平衡，即使采用國產(chǎn)主體設備，黑液提取率可達90%～95%，堿回收率在80%～85%，基本上消除了黑液中有機污染物BOD、COD、SS等90%左右，減輕污染源有利于廢水廠外處理。同時做到堿爐產(chǎn)汽送電站先發(fā)電再供熱，經(jīng)測算年產(chǎn)5萬噸漂白硫酸鹽法竹漿廠約可節(jié)省標煤1.5萬多噸。據(jù)了解,近年來新建以竹為原料大型造紙廠，都配套完善堿回收、熱電站及廢水處理等裝備，可使企業(yè)取得綜合性經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。　4 造紙用竹品種與纖維特性  我國竹類品種很多，有300余種，為世界之首。常用于制漿造紙的約30多種，分為兩大類型。一是薄壁中小徑竹，桿壁厚2～8mm，桿徑20～60mm,如慈竹、黃竹、水竹、花竹、丹竹、青皮竹、云香竹、白夾竹等，多為叢生竹，通稱雜竹，是用量最多的造紙竹，產(chǎn)于廣東、廣西、四川、云南、貴州等省區(qū)。新建廣寧漿廠，當?shù)厥a(chǎn)青皮竹等，面積達6.46萬公頃(97萬畝)。二是厚壁大徑竹，桿壁厚10～20mm，桿徑80～200mm，主要為毛竹，資源豐富，約占全國竹林面積70%左右，福建、湖南、江西、浙江等省毛竹資源各有55萬～45萬公頃，過去多用于建筑材料，制作生產(chǎn)和生活用具，現(xiàn)在用量已有減少，為建設大型竹漿廠提供資源。新建邵武竹漿廠(現(xiàn)福建越秀邵武制漿造紙有限公司，下同)，江西撫州紙板廠主要以毛竹為原料，現(xiàn)因漿紙市場和毛竹供應的變化，原料結構有所改變。  竹子屬中長纖維原料，纖維平均長度為1.6～2mm，介于針葉木和草類之間，比闊葉木長，寬度為12～16μm，纖維細長交織力好。化學成分中聚戊糖含量高于針葉木而木素又較低，與闊葉木相近，故蒸煮條件較緩和，纖維素高于草類而灰分又較低。竹的相對密度大，為0.8左右，可提高蒸煮器單位容積裝料量和產(chǎn)漿量，相應可節(jié)省投資。竹材組織緊密，細胞壁厚而腔徑小，薄壁細胞少而石細胞多，需在生產(chǎn)工藝上采取措施。  　5 竹材制漿造紙生產(chǎn)技術現(xiàn)狀  我國利用竹材制漿造紙已有較為成熟的經(jīng)驗，根據(jù)纖維特性，基本采用堿法制漿，以硫酸鹽法為主，僅個別紙廠用亞銨法。在80年代前，制漿設備除備料有專用切竹機，柳江造紙廠引進60t/d Pandia橫管連蒸，其余從蒸煮到洗、篩、漂的主體設備，基本上采用國產(chǎn)堿法木漿常規(guī)設備。漂白工藝多數(shù)為用氯的單段或二段漂，僅少數(shù)紙廠有CEH三段漂，絕大多數(shù)企業(yè)竹漿生產(chǎn)規(guī)模小而設備陳舊。      自改革開放以來，我國硫酸鹽法竹漿的技術裝備和生產(chǎn)工藝有了新的進展。從80年代后期到90年代，先后新建福建邵武、廣東廣寧、四川雅安、江西撫州、湖北浦圻以竹為主要原料的制漿造紙廠，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)4萬～6萬噸，并對四川的宜賓和長江等造紙廠進行技術改造，利用外資引進國外先進主體設備和工藝技術，主要有：   備料：廣寧、邵武、雅安三廠引進德國Pallmann公司鼓式削片機，可切削竹子和φ80～300mm原木或椏材，能力30t/h絕干切片，配有切片洗滌設備除去泥沙、竹屑雜質(zhì)。浦圻紙廠進口橫管連續(xù)蒸煮器時采用美國Peadco公司竹片撕裂濕法備料技術，可提高質(zhì)量和降低堿耗，但系統(tǒng)竹片損失大,耗電多，尚待改進。         蒸煮：已引進多種類型設備，廣寧紙廠是Beloit公司RDH低能耗冷噴放間歇蒸煮系統(tǒng)，可生產(chǎn)低Kappa值質(zhì)量較好的竹漿，提取90℃以上高溫黑液。宜賓紙廠為Kamyr-Ashma 110t/d竹漿連續(xù)蒸煮器，洗滌區(qū)可進行4h高溫洗滌，也是冷噴放，洗漿僅配1臺“PFW”新型壓力洗漿機。撫州和長江紙廠均采用斜管式連續(xù)蒸煮器，配套熱磨機生產(chǎn)半化學機械竹漿用于牛皮箱紙板。    洗篩、凈化、漂白：是生產(chǎn)高質(zhì)量、高白度和低污染紙漿的關鍵。邵武、雅安、廣寧三紙廠基本上全套引進壓力除節(jié)、三段真空洗漿、二級壓力篩選、三段除渣凈化、氧脫木素和以二氧化氯為主短程序漂白，即O-C/D-Eo-D工藝流程的主體設備和關鍵裝備，如中濃漿泵、高剪切混合器、攪拌器等。采用DCS集散控制系統(tǒng)或PLC可編程序控制器進行生產(chǎn)操作控制。據(jù)了解,原外商保證洗滌后噸漿堿損失小于10kgNa2SO4，漂漿的白度大于89% ISO。據(jù)國外資料介紹，采用O-C/D-Eo-D工藝與常規(guī)C/D-E-D-E-D比較，漂白廢水中BOD、COD降低40%～50%，顏色降低60%～70%，液流量降低25%～30%，TOCl降低35%～50%，比國內(nèi)現(xiàn)行C-E-H的常規(guī)漂白可降低更多廢水污染負荷，特別是AOX將大大降低，以減輕其毒性。現(xiàn)宜賓造紙廠的竹漿漂白，已采用C-Eo-H-P新工藝。    ClO2制備系統(tǒng):邵武竹漿廠為R8法，雅安、廣寧紙廠均采用R6法，均從加拿大Chemitics公司引進完整生產(chǎn)線的設備和DCS或PLC自控儀表組織生產(chǎn)。    竹漿抄造產(chǎn)品：根據(jù)竹纖維特性和多年來生產(chǎn)實踐，認為竹漿宜與木漿、草漿等合理配比,揚長避短，可生產(chǎn)文化用紙、生活用紙、包裝用紙及紙板多種產(chǎn)品，并相應減少針葉木漿配比。80年代重慶造紙廠以竹漿為主，摻配部分木漿與草漿生產(chǎn)的出口書寫紙與膠版印刷紙，曾獲國家銀質(zhì)獎；四川長江造紙廠在木漿中配40%～50%竹漿生產(chǎn)90g/m2伸性紙袋紙，用3層紙袋包裝水泥破損率低于80g/m2全木漿4層紙袋，獲省科技成果獎；廣東廣寧人民造紙廠以竹漿為主配進口木漿或蔗渣漿、葦漿，生產(chǎn)多檔次的銅版原紙和膠版印刷紙以適應市場需求。目前用竹漿配抄或單獨生產(chǎn)品種有牛皮卡紙、光澤牛皮紙、中性包裝紙、縐紋電纜紙、牛皮箱紙板、靜電復印紙、鋁箔原紙、薄凸版紙、字典紙、無碳復寫紙、無碳打印紙、電腦打印紙、打字紙、裝飾原紙、餐巾紙、衛(wèi)生紙、卷煙紙、描圖原紙等50多個產(chǎn)品。   綜上所述，近年來，我國機制竹漿的技術水平有較大提高，擁有Pallmann切片機、立式和管式連續(xù)蒸煮器、RDH蒸煮系統(tǒng)、“PFW”洗漿機、ClO2制備、O-C/D-Eo-D漂白工藝等世界水平技術和設備，是非常可喜可貴的。但是由于規(guī)模偏小，不是經(jīng)濟規(guī)模，同時多種原因，有的新建企業(yè)投資大負擔重，資金少,難以在國內(nèi)外市場競爭，需要國家采取特殊政策給予扶持。　　6 設想和建議      我國造紙工業(yè)原料結構的竹漿比重，50年代初較高，為8%左右，當時四川高達30%;1957年為4.3%;60年代由于種種原因逐年減少，70年代降到1.5%左右。改革開放以來，農(nóng)民種竹積極性提高，為造紙行業(yè)發(fā)展竹材制漿造紙?zhí)峁┝藯l件?！吨袊旒埬觇b》(1996年版)介紹，1995年機制漿(不含廢紙漿)的竹漿比重為2.8%，現(xiàn)國內(nèi)年砍伐竹子約700多萬噸，基本和印度差不多，但是印度竹漿產(chǎn)量為100多萬噸，高于我國3倍多，差距很大，也表明我國竹材制漿有發(fā)展?jié)摿?。?據(jù)有關竹類研究機構介紹，1990年我國竹林面積為400萬公頃(6000萬畝,比1983年增加1000萬畝，其中增加最多的四川由240萬畝提高到510萬畝)。近年來四川省竹林面積又有發(fā)展，如沐川縣1987年不足0.5萬公頃(7萬畝)，1998年發(fā)展到2.8萬公頃(42萬畝)，宜賓市由1989年3.18萬公頃(48萬畝)，現(xiàn)已擴大到6萬公頃(90萬畝)。基本上選栽適宜制漿造紙的慈竹、黃竹、水竹等速生豐產(chǎn)優(yōu)良竹種。所以林業(yè)部門規(guī)劃設想把我國竹林面積擴大到533萬公頃(8000萬畝)，認為在2010年以前是可以實現(xiàn)的。     初步設想2010年竹漿產(chǎn)量提高到160萬噸，約占造紙工業(yè)遠景目標紙及紙板產(chǎn)量4000萬噸的4%，年需用鮮竹片700萬噸。按近年川滇接壤的23個縣市8.25萬公頃竹林資源統(tǒng)計，以低于年均生長量20%,每公頃年砍伐鮮竹13.76噸測算，需要51萬公頃(765萬畝)竹林的砍伐量，是完全可以保證的。認為做到合理砍伐還有利于竹資源生長,保護生態(tài)平衡，特別是竹林面積進一步擴大增加了砍伐量，價格也會日趨合理。現(xiàn)四川造紙竹價格比前幾年約降低15%左右，使竹材制漿造紙不僅生產(chǎn)技術上可行，而且經(jīng)濟上也有效益。總之，進一步開發(fā)利用竹材造紙，應采取相應措施，主要是一靠政策，二靠科技,三要嚴格管理。提出初步建議如下。　　6.1　搞好林紙結合，實現(xiàn)紙竹兩旺    以竹為原料造紙廠均建在資源豐富的縣、市、區(qū)，這是很有利的條件，但是竹子流通領域存在的中間環(huán)節(jié)和各種收費較多，售價偏高而竹農(nóng)收入少，紙廠在經(jīng)濟上較難承受，需求量大時甚至出現(xiàn)哄抬價格或亂砍濫伐竹資源。改變這種現(xiàn)狀，應搞好林紙結合，逐步實施林紙一體化。由于涉及面廣，請當?shù)卣陀嘘P部門重視，給予政策上支持。據(jù)了解，四川永豐紙業(yè)股份有限公司的經(jīng)驗有借鑒作用，在企業(yè)資助農(nóng)民植竹造林時，當?shù)劂宕h政府制定出售竹子最低保護價，規(guī)范流通市場，調(diào)動雙方積極性，現(xiàn)該縣竹林面積比1987年擴大5倍，達到42萬畝，出現(xiàn)擁有千畝竹林大戶。該企業(yè)由70年代年產(chǎn)數(shù)百噸小紙廠，現(xiàn)成為全國產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營綜合改革試點企業(yè)，1998年產(chǎn)高中檔紙2.65萬噸，創(chuàng)利稅2539萬噸，2000年生產(chǎn)能力可達5萬噸，并與當?shù)亓謽I(yè)公司、國資局、供銷社合資組建林竹發(fā)展公司，加強流通領域經(jīng)營管理和竹資源發(fā)展。最近在宜賓市政府重視支持下，宜賓紙業(yè)股份有限公司與鄰近5個紙廠簽訂了集中制漿分散造紙的竹漿購銷協(xié)議，為林紙結合邁出第一步。　　6.2　優(yōu)選良種強化經(jīng)營，提高竹資源生長量   6.2.1　竹的生長量與竹種、竹齡有關，并受各地土壤氣候等條件影響，要因地制宜選育良種。四川常用的慈竹、黃竹、水竹等是科研單位和紙廠多年試驗研究與生產(chǎn)實踐優(yōu)選出的良種竹。研究表明，3年生慈竹具有纖維含量較高，木素、灰分較低的特性，5年生則灰分提高而纖維素下降，說明竹子是生長較快的造紙原料。近年來調(diào)查了解，產(chǎn)于廣西、廣東、云南等地的甜竹、麻竹、巨竹平均纖維長度分別為3.4mm、3.1mm、2.8mm，接近針葉木，是有發(fā)展前景的竹種。　　6.2.2　竹子不僅可在荒山、荒地成片造林，也可利用農(nóng)村房前屋后、田間隙地、溪河岸邊及荒坡，見縫插針種植四旁竹，因土質(zhì)較好，管理方便，投資也省，而生長量多，農(nóng)民很樂意種植?，F(xiàn)宜賓市已有的四旁竹約占竹林總面積三分之一，年生長量比成片竹林提高30%左右，并有利于改善生態(tài)，可結合實際借鑒推廣?！　?.2.3　低產(chǎn)竹林改造是投入少產(chǎn)出多的有效措施。據(jù)國家科委和林業(yè)部下達的“黃竹紙漿林優(yōu)化栽培模式試驗研究”項目，1992～1995年在宜賓地區(qū)對3種低產(chǎn)竹林進行改造和試驗對比，經(jīng)改造后竹林平均生長量1年后增加53%，3年后生長量比試驗改造前翻一番，經(jīng)初步測算投入產(chǎn)出比為1∶4.5，經(jīng)濟效益好有推廣應用價值。為控制低產(chǎn)竹林面積擴大，保護資源正常生長，建議建立科學砍伐經(jīng)營管理制度。　　6.3　發(fā)展竹材制漿造紙當前應解決的問題    6.3.1　認真消化吸收引進國外先進技術近年來，從國外引進的用于以竹制漿造紙的先進技術和設備較多，為發(fā)揮其應有作用，建議有關企業(yè)組織科技人員和廣大職工通過學習、實踐、總結，努力消化吸收國外新技術，熟悉新設備性能，掌握使用好，在不斷的生產(chǎn)實踐中結合實際，以科學態(tài)度有所改進和創(chuàng)新，提高企業(yè)技術經(jīng)濟效果，為造紙工業(yè)持續(xù)發(fā)展作出貢獻。　　6.3.2　采取必要政策積極扶持新建企業(yè)    目前邵武竹漿廠經(jīng)過近2年來試生產(chǎn)和調(diào)整，改用馬尾松生產(chǎn)漂白硫酸鹽木漿，產(chǎn)量達到設計要求，質(zhì)量符合國家標準，生產(chǎn)成本控制完全可以達到接受水平，成功實現(xiàn)了“竹木兼容”工業(yè)化生產(chǎn)，有借鑒作用。據(jù)了解，雅安和廣寧紙廠由于負債過重、資金缺乏，經(jīng)過短暫時間試車現(xiàn)已停產(chǎn)一二年，長此下去必將影響先進技術裝備、自控儀表的質(zhì)量性能，大量人才流失，紙廠均已提出多種形式，正在積極爭取外商和國內(nèi)企業(yè)進行合資合作。為此，建議各級政府、主管部門和銀行、林業(yè)等有關單位采取必要政策與措施給予扶持，盡快恢復生產(chǎn)，達到設計要求。　　6.3.3　提高竹漿生產(chǎn)能力的思路    現(xiàn)代造紙企業(yè)投資大，上述新建年產(chǎn)5萬多噸漂白竹漿造紙廠，基本建設投資約為每噸產(chǎn)品1.5萬元以上，新建項目來增加產(chǎn)量，資金籌措是難以解決的。初步考慮川、滇、黔、桂、粵、浙、閩、贛、湘、鄂10省區(qū)，現(xiàn)用部分竹子為原料的大中型造紙廠有20多家。認為條件好的老廠進行技術改造實現(xiàn)滾動發(fā)展，具有投資省、時間短、見效快的優(yōu)點。同時資源豐富、建廠條件好的地區(qū)，可采取多渠道籌集資金，如外資、內(nèi)資合作、林紙聯(lián)營股份制等，新建年產(chǎn)20萬噸“竹木兼容”制漿造紙綜合企業(yè)，也是可行的。泰國鳳凰紙廠在原有年產(chǎn)10萬噸竹漿基礎上，又擴建10萬噸桉木漿，對我們有借鑒作用。    總之，竹類是一種多功能、多用途、生長很快、再生力強的林業(yè)資源。我國竹資源十分豐富，現(xiàn)用造紙竹單位面積年生長量均大于砍伐量，可以永續(xù)利用，有利于保護資源和保護生態(tài)。我國采用竹材制漿造紙及黑液堿回收均有成熟經(jīng)驗，開發(fā)利用竹資源造紙符合可持續(xù)發(fā)展的基本要求。