馬 忻 常 青 劉振華 董鳳霞
(中國制漿造紙研究院,北京,100102)
·文章述評·
《中國造紙》2016年發(fā)表文章述評
馬 忻 常 青 劉振華 董鳳霞
(中國制漿造紙研究院,北京,100102)
對《中國造紙》2016年發(fā)表的文章進行了分類,并對一些論文進行了簡要的分析、述評,同時介紹了獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文獎各獎項的文章。
中國造紙;分類;優(yōu)秀論文
據(jù)中國造紙協(xié)會調(diào)查資料表明,2015年全國紙及紙板生產(chǎn)企業(yè)約2900家,比2014年的約3000家減少了約100家;全國紙及紙板生產(chǎn)量10710萬t,比2014年的10470萬t增加了240萬t,增長了2.29%;消費量10352萬t,比2014年的10071萬t增加了281萬t,增長了2.79%;人均年消費量為75 kg(13.75億人),比2014年的增加了1 kg??傮w來講,與2014年相比,紙和紙板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量減少,但生產(chǎn)量、消費量以及人均消費量均有所提高。2006—2015年,紙及紙板生產(chǎn)量年均增長5.71%,消費量年均增長5.13%。另據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù),2016年1—9月,紙及紙板累計生產(chǎn)量9017.90萬t,較上年同期增加235.69萬t,增長2.68%;紙漿產(chǎn)量1159.83萬t,較上年同期減少69.31萬t,下降5.64%;紙及紙板累計進口217.44萬t,同比下降0.01%;紙及紙板累計出口566.72萬t,同比增長16.70%;累計進口紙漿1551.92萬t,同比增長5.18%;累計進口廢紙2142.71萬t,同比下降3.36%;累計出口各類商品漿7.39萬t,同比下降3.75%;出口各類廢紙462.86 t,同比下降13.61%。全行業(yè)累計完成536.39億元,同比增長12.00%。其中:紙漿制造業(yè)累計虧損1.19億元,同比減虧31.52%;造紙業(yè)累計完成276.74億元,同比增長16.34%;紙制品制造業(yè)累計完成260.84億元,同比增長7.43%。2016年1—9月制漿造紙全行業(yè)生產(chǎn)整體情況基本穩(wěn)定,經(jīng)濟指標(biāo)完成情況明顯好于2015年。表象為生產(chǎn)量增長2.68%,消費量增長1.82%,除應(yīng)收賬款凈額略增加2.35%外,主營業(yè)務(wù)同比增長超過5%、利潤同比增長超過10%,而產(chǎn)成品庫存下降超過了6%,尤其造紙業(yè)產(chǎn)品庫存下降幅度超過了10%。
《中國造紙》作為行業(yè)科研成果的展示平臺,服務(wù)于行業(yè),服務(wù)于作者和讀者,見證了造紙行業(yè)的發(fā)展和進步,并始終與行業(yè)的發(fā)展、行業(yè)的興榮息息相關(guān),力求對推動造紙工業(yè)的科技創(chuàng)新和進步起一定的引領(lǐng)作用。2016年《中國造紙》各期刊登的文章對造紙行業(yè)在生產(chǎn)、科研、管理等方面的研究成果及發(fā)生的變化進行了記載及報道,客觀上實時體現(xiàn)了行業(yè)生產(chǎn)、科研、管理等的現(xiàn)狀,現(xiàn)述評如下。
1.1 投稿概況
2016年《中國造紙》收到的投稿數(shù)量與往年相比有所減少,共收到各類投稿文章320余篇,稿件收錄率56.8%左右。其中大專院校投稿約208篇,占比65.0%,科研院所投稿約28篇,占比8.8%,造紙及相關(guān)企業(yè)投稿約55篇,占比17.2%,其他投稿數(shù)量約29篇。從投稿稿源的分布情況來看,高等院校仍然是我國制漿造紙領(lǐng)域基礎(chǔ)理論研究的重要基地,科研院所力求將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力而進行實用新技術(shù)的研發(fā),而制漿造紙及相關(guān)設(shè)備制造企業(yè)的自主技術(shù)創(chuàng)新能力、解決實際問題的能力不斷加強。
1.2 稿件刊登概況
2016年《中國造紙》共刊出182篇文章,其中各類基金項目文章86篇,基金項目中,國家自然科學(xué)基金、國家“十二五”科技支撐項目等國家級科技基金類項目38篇。文章按刊登的欄目進行分類如下:研究論文94篇(占全部刊出文章的51.6%)、技術(shù)報告42篇、專題論壇26篇、生產(chǎn)實踐8篇、簡報5篇、專欄7篇、刊登消息90條、與Tappi雜志互換刊登2016年各期目次頁、與Appita雜志互換刊登各期中英文摘要。
2016年《中國造紙》刊登的文章內(nèi)容涉及到了我國造紙工業(yè)從原料、制漿、造紙到最終產(chǎn)品的使用各個過程的內(nèi)容,反映了我國造紙行業(yè)研究領(lǐng)域及工業(yè)生產(chǎn)一年來的狀況。研究論文類文章涉及的面較廣;技術(shù)報告類文章大多體現(xiàn)了國產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)和使用,表明了國內(nèi)造紙裝備的進步和發(fā)展;專題論壇類文章把握當(dāng)前的熱點、焦點,提出研發(fā)方向、合理的建議以及解決問題的辦法,并就業(yè)內(nèi)關(guān)注的問題進行專門的討論,對行業(yè)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義;生產(chǎn)實踐類文章則介紹了生產(chǎn)中遇到問題的解決辦法及實踐經(jīng)驗,很實用,對具有相同或相似工藝的生產(chǎn)過程的生產(chǎn)企業(yè)具有一定的啟發(fā)作用。與國外期刊交換版面互登各期的目次頁及研究論文的摘要,有助于宣傳《中國造紙》、擴大《中國造紙》在國外的影響、吸引高質(zhì)量的稿源。
2016年《中國造紙》刊登的文章,按研究涉及的具體內(nèi)容分包括造紙原料與備料(22篇)、制漿技術(shù)及其設(shè)備(6篇)、紙和紙板生產(chǎn)(32篇)、濕部化學(xué)及造紙化學(xué)品(24篇)、廢水處理堿回收設(shè)備與環(huán)保綜合利用(28篇)、紙機及其輔助設(shè)備(11篇)、自動控制及傳動控制(29篇)、洗滌篩選漂白(2篇)、分析檢測(8篇)、專題論壇(16篇)、其他(4篇)。
《中國造紙》2016年度“金泉磨片杯”優(yōu)秀論文評選出15篇獲獎?wù)撐?,從獲獎?wù)撐牡难芯績?nèi)容來看,紙和紙板的生產(chǎn)、自動控制及傳動控制、節(jié)能減排環(huán)境保護新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用仍然是全行業(yè)關(guān)注的熱點;作為傳統(tǒng)行業(yè)的制漿造紙學(xué)科向新興領(lǐng)域拓展的力度不斷增強;提高我國制漿造紙企業(yè)國際市場競爭力的戰(zhàn)略研究已經(jīng)引起學(xué)者們的高度重視。
2.1 纖維原料與備料
2016年《中國造紙》上發(fā)表的纖維原料與備料類文章有22篇。涉及的原料有非木植物纖維如蔗渣、玉米秸稈、玉米芯、巨菌草、竹柳等,木材纖維如楊木、桐木等;合成纖維則涉及到PET沉析漿粕、聚烯烴長纖維、聚酰亞胺纖維等。對于纖維改性、木素改性以獲得所需性能的研究以及對于納米纖維素的制備和研究的課題日漸增多。
農(nóng)業(yè)廢棄物玉米秸稈的高值化利用意義重大,王安等人的“玉米秸稈酸催化預(yù)水解過程中纖維素和半纖維素變化規(guī)律研究”,通過正交實驗,研究了玉米秸稈預(yù)水解過程中固相半纖維素的去除率、纖維素的保留率以及液相木糖和葡萄糖含量的變化規(guī)律,為秸稈的利用提供理論基礎(chǔ),具有潛在的社會效益和經(jīng)濟效益。
細菌纖維素是由細菌合成的一種高性能納米纖維素材料,具有比傳統(tǒng)纖維素更好的物理化學(xué)性能,但目前細菌纖維素制備成本較高,不具有工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益,馬英輝等人的“細菌纖維素的制備及其對LBKP性能的影響”,采用秸稈水解液作為唯一碳源生產(chǎn)細菌纖維素,通過實驗獲得培養(yǎng)細菌纖維素的最佳條件,降低了細菌纖維素的制備成本,并將細菌纖維素濕膜加到漂白硫酸鹽闊葉木漿中,明顯地改變了紙張的物理性能,實驗研究是一個很好的嘗試,對細菌纖維素在造紙工業(yè)的應(yīng)用提供參考。造紙纖維原料多功能應(yīng)用,是近年來國內(nèi)外造紙科技工作者科技攻關(guān)的重點課題,張美云等人的“微晶纖維素制備過程中纖維素結(jié)構(gòu)與形態(tài)特征的變化”,通過研究HCl在不同反應(yīng)時間階段(20~120min)降解纖維素的特性,可確定在HCl濃度2.5 mol/L,反應(yīng)溫度80℃,固液比1∶15,攪拌器轉(zhuǎn)速120 r/min的恒定條件下,纖維素選擇性酸水解的最佳反應(yīng)時間為60 min,此條件下水解纖維素的得率可達96.04%,聚合度、結(jié)晶度由原料的661、58.92%變?yōu)?9、76.01%。此外,長纖維平均長度和細小纖維平均長度分別為288 μm、59 μm,細小纖維含量可達90.31%,研究結(jié)果對以后的規(guī)?;a(chǎn)和應(yīng)用方面有一定的指導(dǎo)意義。
岳小鵬等人的“酯化木素用于PBS-CTMP纖維復(fù)合材料界面改性的研究”,實驗選題為近期新材料制備的熱點課題,將經(jīng)過酯化木素改性的CTMP纖維用于制備復(fù)合材料,改性CTMP纖維與基體的相容性明顯改善,從而使所制備的纖維復(fù)合材料的各項強度性能顯著提高,同時改性CTMP纖維對復(fù)合材料的加工性能影響不大,為進一步的科學(xué)研究提供了依據(jù)。采用乙醇作為有機溶劑進行制漿,所得乙醇木素含有大量雜質(zhì),去除其中的雜質(zhì)對木素利用具有重要意義,趙吉等人的“乙醇木素純化及其結(jié)構(gòu)表征”,實驗采用一系列處理方法使得乙醇木素純度由98.67%提高到99.64%,并系統(tǒng)研究了木素的結(jié)構(gòu),對開發(fā)木素產(chǎn)品意義重大。耿星月等人的“自水解預(yù)處理對楊木聚木糖分布的影響”,對速生闊葉木進行自水解預(yù)處理,可以使原料中部分半纖維素和少量木素等組分溶出,有利于后續(xù)高值化利用,實驗方法上采用免疫熒光標(biāo)記法結(jié)合共聚焦顯微鏡來研究自水解強度對楊木聚木糖分布的影響,從微觀角度揭示細胞壁聚木糖的溶出規(guī)律,具有創(chuàng)新性。
朱曉光等人的“聚酰亞胺纖維及其紙機功能材料的研究進展”,較為系統(tǒng)地介紹了聚酰亞胺纖維,對聚酰亞胺纖維在濕法造紙工藝中的實際應(yīng)用進行了全面的研究,論述充實,內(nèi)容豐富。
2.2 制漿及其設(shè)備、漿料的漂白
2016年《中國造紙》上發(fā)表的制漿及其設(shè)備文章共6篇,包括溶解漿的質(zhì)量要求及生產(chǎn)技術(shù)、棉短絨的蒸煮技術(shù)、麥草酶解效率以及壓榨脫水機、圓盤過濾機的設(shè)計研發(fā)等;漿料的漂白文章2篇。
2016年溶解漿市場活躍,價格回升,國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)增加投入加大生產(chǎn)能力,劉一山等人的“溶解漿的質(zhì)量要求及其生產(chǎn)技術(shù)”,在介紹溶解漿主要用途的基礎(chǔ)上,對其質(zhì)量要求進行了詳細分析,并介紹了溶解漿生產(chǎn)上的一些特殊的處理方法,對如何控制溶解漿產(chǎn)品質(zhì)量,解決實際生產(chǎn)中的技術(shù)問題具有一定的現(xiàn)實作用。
對低品質(zhì)纖維進行改性、增強纖維的性能,實現(xiàn)其高附加值利用,生物酶法反應(yīng)條件溫和、能耗較低、效率高、無污染,而引起了研究者的廣泛興趣,劉建祥等人的“漆酶對不同漂段紙漿催化氧化木素的效果研究”,以未漂硫酸鹽桉木漿、氧脫木素桉木漿、H2O2漂白桉木漿作為不同漂段原料,探討漆酶-谷氨酸體系對不同漂段紙漿的催化效果,結(jié)果表明,漆酶催化總體上可使紙漿的卡伯值增大,紙漿的白度隨之下降;漆酶可催化氧化纖維表面上木素與相鄰纖維上的木素發(fā)生自由基偶合反應(yīng),同時使纖維表面的微細纖維暴露出來,兩者共同作用使相鄰纖維形成更好的結(jié)合力,使紙漿的強度性能大幅度提升;谷氨酸可通過漆酶催化氧化作用連接到木素上,增加纖維原料中的羧基含量,3種漿羧基含量分別提高20%、50%、43%。用生物酶(漆酶)作紙漿改性,具有高效、環(huán)保作用,且改性后具有較好效果,實驗數(shù)據(jù)充實,研究思路清晰。
2.3 紙及紙板的生產(chǎn)
2016年《中國造紙》上發(fā)表的紙及紙板生產(chǎn)類文章共32篇。文章涉及造紙工藝技術(shù)、填料技術(shù)及應(yīng)用、特種紙的研發(fā)及生產(chǎn)等,研究也是圍繞著采用適宜的工藝技術(shù)以降低生產(chǎn)成本進行的。
粉煤灰是火力發(fā)電廠的固體廢棄物,主要由硅、鋁及鐵的氧化物組成,每年排放量大,利用不好則造成空氣污染和場地占用問題;粉煤灰脫硅液是粉煤灰經(jīng)過苛化鈉脫硅處理得到的產(chǎn)物,脫硅液是堿性溶液,可以對漿料纖維進行堿性潤脹,使得干燥過的纖維的塌陷紋孔,末端切口和纖維細胞壁上留下的大量切口狀孔隙得到一定的恢復(fù)。黃英劍等人的“原位沉積法細胞內(nèi)合成硅酸鈣的加填效果與機理”,以粉煤灰脫硅液和石灰乳為原料,在纖維懸浮液中混溶,使硅酸根離子與鈣離子反應(yīng)生成硅酸鈣,并原位沉積使硅酸鈣填充進入到纖維細胞內(nèi),填料的加入不影響纖維與纖維之間的結(jié)合,有效地改善了由于填料粒子沉積在纖維表面對纖維間結(jié)合造成的負面影響,實驗結(jié)果表明,加填量30%條件下,針葉木漿與闊葉木漿的配比1∶1、溫度60℃、漿濃5%、轉(zhuǎn)速500 r/min時,利用原位沉積法細胞內(nèi)合成硅酸鈣作為填料加填成紙灰分含量達到30.1%,胞腔填充量達到20.1%,既提高了填料的留著,又保證了紙張強度,該研究實驗方法合理,論述嚴謹,可為粉煤灰作為紙張?zhí)盍系母咧祷锰峁┯袃r值的參考。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文一等獎。
對位芳綸紙以其強韌機械性能、優(yōu)良介電性能和熱穩(wěn)定性可用于飛機、輪船和高鐵等高剛性次受力結(jié)構(gòu)部件,還可用于發(fā)動機、馬達、變壓器及電池隔膜等領(lǐng)域,但對位芳綸材料在高溫、振動和強磁場環(huán)境中的熱穩(wěn)定性對電機和變壓器的使用安全有重要的影響,因此對位芳綸紙的熱穩(wěn)定性及熱分解行為在其研制開發(fā)和應(yīng)用具有重要意義,張美云等人的“對位芳綸紙熱穩(wěn)定性及其熱分解動力學(xué)研究”,采用TG-DSC和TG-IR技術(shù)分析了對位芳綸紙的熱性能和熱分級產(chǎn)物,借助Coats-Redfern熱分析方法探討了芳綸紙熱分解動力學(xué)行為,結(jié)果表明,實驗制備的對位芳綸紙熱分解過程為三個階段,100℃以下失去的是結(jié)合水,初始分解溫度為535℃,TG10%為540℃,800℃時質(zhì)量損失為57.2%,且在升溫過程中發(fā)生裂解但不熔融;熱解產(chǎn)物主要為HCN、NO2、NH3、NO、CO、CO2以及H2O。其熱分解特性受升溫速率影響較大,隨升溫速率升高,對位芳綸紙的起始分解溫度和終止分解溫度均向高溫區(qū)移動;Coats-Redfern動力學(xué)方程適用于計算該復(fù)合材料的熱分解動力學(xué)參數(shù),其擬合直線的相關(guān)系數(shù)均在0.98以上,反應(yīng)級數(shù)為1,并計算了不同速率下對位芳綸紙基材料的活化能E和頻率因子A。為對位芳綸紙的生產(chǎn)應(yīng)用和推廣提供理論依據(jù),具有實用價值。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文三等獎。
納米纖維素纖維是一種從木材、植物、細菌、動物、藻類等物種中提取出來,直徑為納米級別的纖維(直徑小于100 nm),同時也是一種新型的高分子功能材料,大致可以分為納米微晶纖維素(NCC)和納米纖絲纖維素(NFC),是近年來研究的熱門課題,與粉體及微晶纖維素相比,納米纖維素有許多優(yōu)良性能,如高純度、高聚合度、高結(jié)晶度、高親水性、高楊氏模量、高強度、超精細結(jié)構(gòu)和高透明性等,其在造紙、建筑、汽車、食品、化妝品、電子產(chǎn)品、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景,目前的研究主要集中在單一制備方法對NFC或納米紙的影響,缺少不同制備方法制備的NFC及其納米紙性能間的相互比較,而在不同文獻中報道的不同NFC制備方法,又因為采用原料或工藝的差異等原因降低了相互間橫向比較的可靠性。姚志明等人的“基于均質(zhì)與超聲制備方法的NFC及其納米紙性能研究”,以漂白硫酸鹽桉木漿為纖維原料,進行TEMPO氧化預(yù)處理,再采用均質(zhì)與超聲法及其結(jié)合處理分別制備出NFC漿料,經(jīng)溶液澆鑄法制備納米紙,探討了不同制備方法對NFC特性及其納米紙性能的影響,結(jié)果表明,工藝能耗介于0~20 kWh之間,相同能耗下超聲處理比均質(zhì)處理制備的NFC的透明性更好,更細長,寬度最小為19 nm,與均質(zhì)處理相比,超聲處理能耗的增加更有利于提高納米紙拉伸強度和透濕率,超聲4 h得到的NFC制備的納米紙拉伸強度最高,為155.8 MPa,優(yōu)于一般的聚合物薄膜,如PE、PET、PVA、PLA薄膜等;相同能耗下超聲處理比均質(zhì)處理制備的納米紙的阻隔和光學(xué)性能好,其中最高透光率達89.45%,優(yōu)于一般的玻璃材料,有望應(yīng)用于柔性顯示電子器件的基材。研究結(jié)果具有實用性,該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文優(yōu)秀獎。
膠黏物在廢紙回用過程中容易失穩(wěn)、沉積,從而增加設(shè)備的清洗頻率,導(dǎo)致紙病,影響生產(chǎn)效率,黃聰?shù)热说摹皬U涂布紙回用過程中膠黏物的分析與控制”,針對廢涂布紙回用于生產(chǎn)真空鍍鋁原紙過程中存在的膠黏物障礙問題,以真空鍍鋁原紙為原料,在實驗室通過疏解制漿、過濾分離、抄片和取涂料層樣等,利用SEM、紅外光譜、電荷需求量等表征手段,研究了大膠黏物、微膠黏物和溶解和膠體物質(zhì)(DCS)的來源、形態(tài)、成分、陰離子垃圾貢獻率,結(jié)果表明,丁苯膠乳是膠黏物障礙的主要來源,大膠黏物包覆顏料形成大膠黏物混合物,碳酸鈣對微膠黏物吸附沉積,陰離子垃圾貢獻率DCS(68.9%)為主要、大膠黏物(27.9%)和微膠黏物(3.2%)為其次,通過添加0.2%的陽離子聚乙烯亞胺對膠黏物含量進行控制,具有較好的控制效果。論文結(jié)合生產(chǎn)實際,采用了比較系統(tǒng)、嚴謹?shù)膶嶒灪头治龇椒?,找出廢涂布紙回用過程中膠黏物的特征和形成膠黏物障礙的規(guī)律,實驗方法和結(jié)論可為企業(yè)生產(chǎn)中解決同類問題可提供參考。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文二等獎。
特種功能用紙技術(shù)的研發(fā)、生產(chǎn)近年來成為造紙行業(yè)的熱點,而石油等不可再生能源的日漸枯竭,使得清潔能源和可再生能源的研發(fā)與利用受到各國的廣泛關(guān)注,可再生纖維成為人們關(guān)注的焦點,并在新材料技術(shù)領(lǐng)域代替不可再生能源,鋰離子電池作為新型清潔能源,具有質(zhì)量輕、工作電壓高、電導(dǎo)性強、自放電率小、低污染、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,在新能源及環(huán)境保護等重大技術(shù)領(lǐng)域中具有舉足輕重的作用,國產(chǎn)鋰電池隔膜紙的研究、開發(fā)、生產(chǎn)提上了議事日程。毛慧敏等人的“納米纖維素與木漿混抄制備鋰離子電池隔膜的性能研究”,以納米纖維素和針葉木漿為原料,通過濕法造紙工藝,制備出鋰離子電池用納米纖維素隔膜,該隔膜與國產(chǎn)PP隔膜和美國Celgard 2400 PP隔膜相比,具有高孔隙率、高吸液率、熱穩(wěn)定性強等優(yōu)點,研究結(jié)果具有一定的實際應(yīng)用價值,同時也吻合木質(zhì)纖維基新材料的發(fā)展理念,具有良好的創(chuàng)新性,對傳統(tǒng)制漿造紙產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級具有一定的指導(dǎo)意義。吸波材料在飛行器、導(dǎo)彈和艦艇等雷達隱身技術(shù)領(lǐng)域具有特殊的戰(zhàn)略地位,程芳靜等人的“紙基吸波材料的制備及其電磁性能探究”,研究以對位芳綸漿粕(PPTA)作為基材,選用短切碳纖維(CF)、短切碳化硅纖維(SCF)和碳納米管(CNT)作為吸波劑,采用造紙法成形技術(shù)制備紙基吸波材料,該材料在不外摻雜或少摻雜吸波劑情況下實現(xiàn)吸波蜂窩材料制備,改善傳統(tǒng)吸波材料工藝復(fù)雜,吸波劑不宜均勻分散和吸波劑易脫落等問題,研究在國防科技材料應(yīng)用領(lǐng)域具有重要戰(zhàn)略價值。
王溦等人的“中草藥藥渣作為漿料的紙張配抄研究”,利用中草藥藥渣造紙,制備中藥藥品的包裝材料,通過電子顯微鏡觀測及X射線衍射圖譜分析,得出了可以利用藥渣漿與闊葉木漿通過不同配比抄造紙張的結(jié)論,提出了廢棄藥渣回收再利用的新思路,既有利于環(huán)境保護,同時也創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟價值,對指導(dǎo)實際生產(chǎn)具有重要的意義。
楊強等人的“金屬有機骨架化合物及其在特種紙中的潛在應(yīng)用”,介紹了金屬有機骨架化合物(MOFs),其來源豐富,制備簡單,且已經(jīng)在儲氫特種紙、光譜抗菌特種紙、有害氣體分離特種紙、光致變色特種紙、高效探測特種紙等眾多特種紙應(yīng)用中,表現(xiàn)出了優(yōu)異的特性,MOFs在特種紙的應(yīng)用中存在巨大的潛力。對了解和應(yīng)用MOFs提供參考。
金玉紅的“試論中國最早的染色紙”,比較系統(tǒng)地研究了中國染色紙技術(shù)的歷史,并澄清了一些有爭議的問題,對弘揚中華造紙術(shù)的歷史貢獻具有意義。
2.4 濕部化學(xué)及化學(xué)品
2016年《中國造紙》上發(fā)表的關(guān)于濕部化學(xué)及化學(xué)品方面的文章共24篇。研究內(nèi)容涉及各種助劑的合成、制備及應(yīng)用效果研究、分析和探討,用以改善紙張的施膠性能、強度性能和穩(wěn)定性能等,與2015年這方面的研究基本相同。
崔金玲等人的“聚胺型乳化劑的合成及其對AKD乳液穩(wěn)定性的影響”,研究探討合成高電荷密度的聚胺型AKD乳化劑PDMDAAC,并研究反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、單體配比、引發(fā)劑用量、反應(yīng)體系的pH值對產(chǎn)物黏均分子質(zhì)量和電荷密度的影響,將合成的PDMDAAC用于乳化AKD,探討了乳化劑合成條件對乳液穩(wěn)定性能和紙張抗水性的影響,得到較佳的乳化劑合成條件為反應(yīng)溫度80℃、反應(yīng)時間3 h、單體二甲基二烯丙基銨與二烯丙基胺配比為100∶4、引發(fā)劑過硫酸銨用量為0.1%、反應(yīng)體系的pH值為5,實驗研究工作很充實、很豐富,文章觀點表達明確,對AKD施膠的控制有一定的參考價值。
高品質(zhì)的高得率漿(HYP)具有得率高、污染負荷低、紙張挺度大、松厚度和不透明度高等方面的優(yōu)勢,被用以取代部分闊葉木硫酸鹽漿,應(yīng)用于許多紙種生產(chǎn)中,HYP主要被用來提高紙產(chǎn)品的松厚度、挺度、不透明度等性能,同時降低紙漿成本,可應(yīng)用于超級壓光紙(SC)、低定量涂布紙(LWC)、高檔印刷紙、薄頁紙和無碳復(fù)寫紙等多種高附加值紙種,但HYP漿纖維表面覆蓋著木素和抽出物等疏水性物質(zhì),纖維挺硬,不易分絲帚化和細纖維化,纖維表面暴露出來的游離羥基較少,不利于紙張成形時形成氫鍵結(jié)合,纖維的結(jié)合性能較差,HYP抄造的紙張物理強度較低,紙張成形過程中易形成孔洞和透明點、印刷過程中常出現(xiàn)掉毛掉粉現(xiàn)象,限制了HYP的應(yīng)用,李海龍等人的“利用助劑改善高得率漿纖維的結(jié)合強度”,實驗采用兩性聚丙烯酰胺、陽離子淀粉和陽離子微纖化纖維素3種助劑分別添加到楊木P-RC APMP漿中用于改善紙漿纖維的結(jié)合性能和強度,并盡量保持較高松厚度,結(jié)果表明,3種助劑均可以不同程度提高HYP漿纖維的抗張強度和剪切結(jié)合強度,同時對松厚度產(chǎn)生一定影響,強陽離子型聚丙烯酰胺、增強型陽離子淀粉具有較好的增強效果,但會造成松厚度顯著下降;陽離子微纖化纖維素、偏中性聚丙烯酰胺和低分子質(zhì)量高取代度陽離子淀粉增強效果稍差,但其對松厚度的影響也較小,同時發(fā)現(xiàn)助劑添加方式對漿料纖維的結(jié)合性能也會有影響,研究結(jié)果對實際生產(chǎn)具有一定參考價值。該文獲得2016年度《中國造紙》優(yōu)秀論文三等獎。
抑菌紙的研究與開發(fā)已經(jīng)成為特種功能紙研發(fā)領(lǐng)域的熱點,銀的殺菌機制與化學(xué)合成的抑菌劑的抑菌機制不同,銀的抑菌原理是因為銀離子對細菌蛋白質(zhì)有變性作用,所以銀具有廣譜殺菌功能,并且很少會產(chǎn)生耐藥菌。李江漫等人的“納米硫化銀-紙漿復(fù)合纖維的原位制備及抑菌性能研究”,實驗利用原位合成法制備納米硫化銀-紙漿復(fù)合纖維,采用X射線衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能量色散X射線光譜(EDX)對制備的復(fù)合纖維抑菌紙進行了分析,證明該抑菌紙的表面存在硫化銀納米顆粒,探究了制備條件(硫源種類、溫度、時間和反應(yīng)物濃度)對該紙抑菌性能的影響,發(fā)現(xiàn)影響紙張抑菌性能的主要因素是硫源和溫度;以硫化鈉為硫源、室溫下制備的復(fù)合纖維抑菌紙具有最好的抑菌性能;納米硫化銀-紙漿復(fù)合纖維抑菌紙的適宜制備條件是硫源為硫化鈉、濃度為0.005 mol/L、硝酸銀濃度為0.01 mol/L、在20℃下反應(yīng)2 h。該實驗設(shè)計合理,內(nèi)容豐富,研究結(jié)果對抑菌紙的制備有參考作用,該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文優(yōu)秀獎。
廢紙已成為當(dāng)今造紙行業(yè)最重要的原材料之一,得到了世界各國的重視,2015年廢紙漿在我國漿料生產(chǎn)中占比超過65%,雖然廢紙回用有節(jié)約資源、減輕污染和節(jié)省能耗等諸多優(yōu)點,但是廢紙中殘余的各種雜質(zhì),特別是膠黏性物質(zhì),如油墨載體、膠黏劑、熱熔物、蠟質(zhì)以及木材中的天然樹脂等,給廢紙回用帶來了一系列的問題,成為當(dāng)前造紙行業(yè)亟待解決的技術(shù)難題,對膠黏物的研究一直是熱點。唐亞男等人的“纖維素酶處理后造紙白水微細膠黏物失穩(wěn)特性研究”,采用激光流式技術(shù)結(jié)合熒光示蹤劑示蹤的方法,對纖維素酶作用后的辦公廢紙造紙白水微細膠黏物的失穩(wěn)特性進行研究,通過檢測分析微米級的膠黏物粒子的尺寸分布特點及酶作用后白水體系陽離子需求量和濁度值的變化規(guī)律,探討時間、溫度和攪拌的剪切作用對纖維素酶作用后微細膠黏物粒子失穩(wěn)特性的影響,研究結(jié)果表明,纖維素酶作用后的微細膠黏物,隨時間的持續(xù)可能趨于聚集也可能趨于分散,具體與纖維素酶用量有關(guān);隨溫度的升高,膠黏物微粒分散和聚集同時發(fā)生,且聚集的趨勢相對較強,最終微細膠黏物粒子的平均粒徑增大;攪拌產(chǎn)生的剪切作用對微細膠黏物的影響與纖維素酶用量有關(guān),40 U/L用量作用后的微細膠黏物微粒分散效果明顯,而80 U/L用量作用后的微細膠黏物在剪切作用弱時分散,在剪切作用強時聚集;纖維素酶作用后的微細膠黏物粒子受時間和溫度影響時的特性變化與白水系統(tǒng)陽離子需求量相應(yīng)變化基本一致,受時間、溫度和轉(zhuǎn)速影響的特性變化能夠通過濁度值的變化間接體現(xiàn)。研究創(chuàng)新性地提出了膠黏物去除的新理念,為廢紙回收循環(huán)利用的發(fā)展起到積極促進作用,具有實際應(yīng)用價值,可以產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟效益。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文優(yōu)秀獎。裴繼誠等人的“利用磷脂酶控制舊報紙漿中膠黏物的含量及表面黏性”,實驗采用單獨控制變量法,對未經(jīng)生物酶處理的對照漿樣及分別用脂肪酶、磷脂酶進行處理的共三組漿樣進行對比,在相同條件下處理后,可以看到不同磷酸酶用量對膠黏物、濾液的CD值、濁度和粒徑的控制明顯且易于捕捉到最佳點;磷酸酶控制膠黏物的條件為60℃,pH值5.5,用量0.1%,時間2 h;磷酸酶比脂肪酶去除膠黏物高18.2%,剝離率低49.3%,漿料濾水質(zhì)量高25 g;磷酸酶處理對膠黏物的控制優(yōu)于脂肪酶處理更優(yōu)于對照樣;作者經(jīng)過多年的科研探索,提出用磷酸酶來控制膠黏物的含量和黏性,在廢紙膠黏物檢測和生物酶控制方面取得了有價值的成果,用磷脂酶進行膠黏物生物控制效果更佳,降低了膠黏物表面黏性,提高了紙漿濾水效果,對控制膠黏物、提高生產(chǎn)效率有很好的現(xiàn)實意義。夏星等人的“固著劑與助留劑協(xié)同控制DCS時的膠體聚集研究”,實驗將聚胺固著劑(PA)、陽離子聚丙烯酰胺助留劑(CPAM)單獨以及協(xié)同處理舊報紙脫墨漿,采用聚焦光束反射測定儀(FBRM),考察漿料中殘余的膠體粒子的數(shù)量、尺寸和尺寸分布,探討固著劑/助留劑協(xié)同控制溶解與膠體物質(zhì)(DCS)的效果和機理,結(jié)果表明,PA單獨處理紙漿時,會產(chǎn)生部分不能固著于纖維或被纖維網(wǎng)絡(luò)截留的膠體聚集體;CPAM單獨處理紙漿時,其電荷容易被DCS中和,導(dǎo)致其降低紙漿膠體粒子數(shù)量的效果明顯下降,但并不產(chǎn)生膠體聚集體;PA-CPAM協(xié)同處理紙漿時,CPAM能將PA預(yù)處理紙漿時產(chǎn)生的部分膠體聚集體進一步固著到纖維上,達到更好地降低膠體粒子數(shù)量的效果,且不產(chǎn)生更大的膠體聚集體,為合理使用造紙化學(xué)品,有效控制DCS提供理論依據(jù),有學(xué)術(shù)意義和參考價值。
近年來聚合物納米復(fù)合材料受到了廣泛關(guān)注,張宏偉等人的“原位聚合納米SiO2法超支化CPAM聚合物的制備及其對紙張的增強作用”,選用季戊四醇(PETL)為多官能團支化劑,硝酸鈰銨為引發(fā)劑,甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為陽離子單體,與丙烯酰胺(AM)在水溶液中發(fā)生自由基反應(yīng)合成支化結(jié)構(gòu)的陽離子聚丙烯酰胺(BCPAM)后,再加入正硅酸乙酯(TEOS)水解原位產(chǎn)生納米SiO2,在BCPAM分子中產(chǎn)生物理交聯(lián),制備超支化陽離子聚丙烯酰胺(BCPAM-SiO2),研究了其作為增干強劑對紙張的增強作用,通過紅外光譜(IR)和掃描電鏡(SEM)對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和特性進行表征,研究結(jié)果表明,所合成的產(chǎn)物為BCPAM-SiO2雜化材料;引發(fā)劑、TEOS用量和反應(yīng)時間影響產(chǎn)物相對分子質(zhì)量或分子鏈的形態(tài)進而影響其特性黏度;BCPAM-SiO2對紙張增強效果明顯,當(dāng)其用量為0.5%(對絕干漿),紙張的抗張指數(shù)、耐破指數(shù)和撕裂指數(shù)比空白紙樣分別提高了23.6%、12.4%和25.5%,比廣泛應(yīng)用的CPAM聚合物對紙張性能增強作用更大,此研究對提高紙張性能有積極意義。
程雲(yún)等人的“殼聚糖改性石膏晶須及在造紙中的應(yīng)用研究”,利用殼聚糖的良好絮凝和吸附性能改性石膏晶須表面,提高了填料留著率,改善了紙張性能,具有一定的理論價值。
2.5 廢水處理、堿回收設(shè)備與環(huán)保綜合利用
2016年《中國造紙》上發(fā)表的關(guān)于環(huán)保與綜合利用方面的文章共28篇,涉及的研究內(nèi)容為廢水處理、造紙污泥的資源化利用等。從論文的數(shù)量來看,廢水處理和環(huán)保綜合利用仍是當(dāng)前熱點研究課題。
2016年,在環(huán)保和技術(shù)水平雙重制約下,一些規(guī)模小、裝備落后、環(huán)保設(shè)施不完善的企業(yè)被關(guān)停,關(guān)停的力度和規(guī)模超過了以往,造紙工業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),持之以恒地重視技術(shù)創(chuàng)新和進步,在推動行業(yè)向高效、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻,研究方向和重點是努力將行業(yè)發(fā)展成技術(shù)先進、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的綠色產(chǎn)業(yè)。
制漿造紙廢水的處理是制漿造紙企業(yè)減少環(huán)境污染的重要環(huán)節(jié),是造紙工業(yè)節(jié)能減排的重要措施之一。梁方圓等人的“微生物燃料電池處理OCC制漿廢水及其產(chǎn)電性能研究”,選用自制廢水和紙廠廢水兩種OCC制漿廢水進行比較,利用微生物燃料電池處理OCC制漿廢水并產(chǎn)電,研究發(fā)現(xiàn),紙廠廢水體系在有機物去除及產(chǎn)電方面優(yōu)于自制廢水體系,反應(yīng)器運行結(jié)束時自制廢水體系和紙廠廢水體系中有機物的去除率分別為81.3%和89.5%;自制廢水體系于3個產(chǎn)電平臺產(chǎn)生的輸出電壓分別低于紙廠廢水體系,進水化學(xué)需氧量濃度為1000 mg/L時2個體系得到的最大功率密度分別為289.9和303.0 mW/m2;通過掃描電鏡和紅外光譜分析可知,自制廢水體系和紙廠廢水體系中陽極優(yōu)勢菌群的表面形態(tài)不同,且紅外光譜在吸收峰的數(shù)量及特定峰的強度上存在差異,該實驗方法新穎、數(shù)據(jù)完整、結(jié)構(gòu)嚴謹、論述比較全面詳實,對造紙廢水的處理是一種嘗試,該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文三等獎。程崢等人的“基于分子分離技術(shù)的裝置在造紙廢水處理中的研究”,介紹了一種基于分子分離技術(shù)的裝置,并對其結(jié)構(gòu)﹑運行方法﹑原理進行了詳細描述,同時采用這種自行研發(fā)的基于分子分離裝置進行漂白中段廢水處理,在常溫條件下廢水在電解池停留20 min,出水CODCr和BOD5從進水的1500~1800 mg/L和350~500 mg/L分別降低到78 mg/L和10 mg/L以下,去除率分別高于95%和98%,色度和AOX也降低98%以上,有機物種類大大減少,高毒性大分子物質(zhì)基本都被降解為低分子質(zhì)量的有機酸,幾乎被完全去除,該裝置利用電能處理造紙廢水中的污染物,不僅環(huán)保而且節(jié)能,其處理時消耗的能量少,噸廢水耗電5 kWh,處理效果顯著,降低了廢水處理成本,且能避免產(chǎn)生二次污染,是一種有潛力、經(jīng)濟可行的廢水處理方法,但這種類似電化學(xué)的裝置目前尚缺少必要的機理研究和理論支撐,如經(jīng)進一步研究得以解決,設(shè)備成本降低,則具有良好的工程應(yīng)用前景,是一種有希望的先進減排技術(shù)。該文獲得2016年度《中國造紙》優(yōu)秀論文優(yōu)秀獎。APMP制漿廢水屬于高濃有機廢水,污染負荷大,處理不當(dāng)將嚴重危害生態(tài)環(huán)境安全,李玉嬌等人的“APMP廢水生物降解菌群的構(gòu)建”,從APMP制漿廢水及好氧污泥中篩選菌株,以6株菌為分析因子,以CODCr最大去除率為響應(yīng)值,采用六因素二水平的部分因子設(shè)計(FFD)實驗,考察單因素作用及多因素相互作用對廢水降解的影響,結(jié)果表明,菌株W2、W4、W7、S4和S5具有較強的APMP廢水降解能力,可用于構(gòu)建針對APMP廢水的優(yōu)勢降解菌群,菌株S4的降解效果最佳,處理后,CODCr值由6960 mg/L降至3351 mg/L,去除率達到51.9%,通過實驗數(shù)據(jù)論述微生物菌群降解APMP廢水中有機污染物的能力,對如何構(gòu)建針對APMP廢水的優(yōu)勢降解菌群有較大參考價值,也為改善APMP制漿廢液濃度高、水溫高、降低APMP制漿化學(xué)預(yù)處理廢液中難降解有機物及有毒物質(zhì)含量做出了有意義的探索。趙炳軍等人的“雙膜法造紙廢水處理實例”,從背景意義、工藝流程、主要設(shè)備與技術(shù)特征、工藝控制參數(shù)、運行過程技術(shù)操作方法與條件、運行過程實際動態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)等方面系統(tǒng)、客觀和科學(xué)地介紹并分析了以雙膜法工藝處理5000 t/d廢紙造紙廢水的工程實例,所處理的廢水為廢紙造紙廢水,經(jīng)物化生化處理后的CODCr>150 mg/L的排放水,處理后為CODCr<10 mg/L可用作生產(chǎn)回用水;同時,對各環(huán)節(jié)的工程技術(shù)、處理效果以及經(jīng)濟指標(biāo)進行了較詳細的分析,該雙膜法工藝廢水處理工程具有較好的經(jīng)濟和環(huán)境效益,為造紙廢水處理提供了新途徑,為行業(yè)內(nèi)外提供了實際、可靠、可借鑒和進行技術(shù)經(jīng)濟評價的工程化實例,推廣前景看好。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文優(yōu)秀獎。劉苗等人的“CF型納米TiO2光催化處理造紙廢水的研究”,采用凝膠溶膠法制備高效的鈰氟摻雜納米TiO2光催化劑,有效提高了廢水中CODCr去除率,具有一定實用價值。Juhani Pylkkanen等人的“新型制漿造紙過程水處理系統(tǒng)——VoxSton”,與現(xiàn)有的水處理系統(tǒng)相比,這種新型系統(tǒng)既節(jié)約能耗和占地面積,又節(jié)約了運營成本和投資成本,具有實用價值。
我國制漿造紙工業(yè)自1949年來從年產(chǎn)量幾十萬t發(fā)展到如今產(chǎn)量和消費量超過1億t,創(chuàng)造了世界造紙工業(yè)發(fā)展的奇跡,并且在飛速發(fā)展的同時,制漿造紙工業(yè)的污染排放強度大大降低,但在發(fā)展的過程中也遇到了與當(dāng)期的建設(shè)規(guī)范、標(biāo)準和政策有所不一致的情況,如何解決則需要制漿造紙業(yè)界的仁人志士參與并提供合理化的建議,使得新的、大型制漿造紙項目能夠在我國得以落地并得到持續(xù)發(fā)展。戚永宜的“堿回收爐煙氣NOx排放面臨的問題”,針對黑液堿回收爐煙氣中NOx的成因,對國內(nèi)外部分漿廠堿回收爐的NOx排放量進行剖析,指出現(xiàn)階段堿回收爐雖然被認為是生物質(zhì)發(fā)電鍋爐,但是其實際上應(yīng)該是化學(xué)反應(yīng)鍋爐為主,其煙氣NOx排放不應(yīng)按火電廠大氣污染物排放標(biāo)準執(zhí)行,而應(yīng)按國家標(biāo)準中燃煤鍋爐(2)的NOx排放寬限執(zhí)行,以便大型制漿造紙項目能夠在我國得以建設(shè)并得到持續(xù)發(fā)展。煙氣超低排放是目前環(huán)保熱點也是難點,堿回收爐的NOx排放更是有其特殊性,該篇文章主題突出,結(jié)構(gòu)層次清晰,數(shù)據(jù)翔實、全面,分析透徹、有理有據(jù),結(jié)論求真務(wù)實,指出的問題準確、是行業(yè)期待解決的問題,作者提出的建議可為國家有關(guān)部門制定切實可行的適合廢液循環(huán)利用余熱發(fā)電鍋爐的大氣污染排放標(biāo)準及相關(guān)政策,提供可靠依據(jù)。這對我國制漿造紙企業(yè)堿回收爐煙氣NOx排放控制具有積極意義。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文二等獎。
黑液蒸發(fā)器易結(jié)垢,從而影響蒸發(fā)強度和傳熱系數(shù),一直以來堿回收過程結(jié)垢問題備受關(guān)注。王占軍等人的“水平管降膜蒸發(fā)器防除垢在線清洗系統(tǒng)的研究設(shè)計”,通過對水平管降膜蒸發(fā)器防除垢在線清洗系統(tǒng)進行研究設(shè)計,用PLC控制長管自旋渦流清洗噴嘴對換熱管表面的定時清洗,始終保持換熱管表面的光潔度,防止換熱管表面垢層的形成和堆積;可節(jié)能25%以上,減少投資25%以上,并可保持出料濃度的穩(wěn)定性,可應(yīng)用于實際生產(chǎn)。
近幾年,隨著竹漿衛(wèi)生紙、竹漿溶解漿的生產(chǎn),竹漿的市場需求量不斷增加,降低竹漿黑液黏度和硅干擾的問題一直是制漿廠所要迫切解決的問題,徐永建等人的“硫酸鹽竹漿黑液流變特性及燃燒法除硅的研究”,利用旋轉(zhuǎn)流變儀對硫酸鹽法竹漿黑液的流變性能進行分析,研究了制漿黑液剪切-稀化性能,研究表明,竹漿黑液在0.1~100 s-1的剪切速率范圍內(nèi)近似于非牛頓流體,且隨著剪切速率的改變產(chǎn)生剪切-稀化現(xiàn)象;高固形物含量的竹漿黑液在一定的剪切速率范圍內(nèi)符合冪律區(qū)特征;在黑液燃燒法除硅過程中,鋁鹽除硅劑用量2.5%時,黑液沉淀物中硅含量為20.2%,具有較好的除硅效果。研究提出的竹漿黑液除硅技術(shù)具有創(chuàng)新性,有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
造紙污泥的資源化、高效利用對造紙業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,喬引莊等人的“造紙污泥做有機肥的嘗試”,采用好氧堆肥(生物干化)技術(shù),解決了造紙污泥難以低成本快速脫水的問題,并將造紙污泥與秸稈粉、雞糞合理搭配制成精制有機肥,該有機肥經(jīng)田間試驗表明可有效減少化肥用量,使造紙污泥得到資源化利用,實際應(yīng)用中可復(fù)制性強,對于改善環(huán)境有重要作用。羅清等人的“廢紙造紙污泥制備泥炭吸附材料及其特性研究”,通過熱解法探究了廢紙造紙污泥制備泥質(zhì)吸附材料的工藝條件,并對熱解固體產(chǎn)物特性進行了分析,發(fā)現(xiàn)廢紙造紙污泥經(jīng)過研磨過篩預(yù)處理、氯化鋅活化、中低溫?zé)峤馓炕?、鹽酸洗滌、研磨干燥后可制備出內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達和比表面積高的優(yōu)良吸附材料,可以代替商品活性炭在工業(yè)廢水中應(yīng)用,有效地利用了廢棄物,解決了污泥的處理處置,使造紙污泥資源化的同時“變廢為寶”,實現(xiàn)“以廢治廢”,大大提高了造紙污泥的使用價值,研究具有一定的創(chuàng)新性。
溫永賢等人的“制漿造紙蒸發(fā)溫水余熱的回收利用”,通過對制漿造紙生產(chǎn)工藝用能的分析,尋找紙廠節(jié)能潛力,提出溫水余熱回收利用,將堿回收蒸發(fā)板式冷凝器產(chǎn)生的溫水回流到二級泵房清水池,以提高冬季生產(chǎn)用水水溫,降低生產(chǎn)能耗,節(jié)能減排效果明顯,符合當(dāng)前的政策要求,有實際應(yīng)用價值,也為相關(guān)企業(yè)提供參考。
2.6 紙機及其輔助設(shè)備、自動控制及傳動控制
2016年在《中國造紙》上發(fā)表的關(guān)于紙機及其輔助設(shè)備、自動控制及傳動控制方面的文章共40篇。其中紙機及其輔助設(shè)備11篇,自動控制及傳動控制29篇。
真空系統(tǒng)是紙機重要的輔助系統(tǒng),主要應(yīng)用在紙機的網(wǎng)部和壓榨部,起到紙幅脫水及轉(zhuǎn)移的作用,安裝功率一般在370~6000 kW之間,占紙機電能消耗的15%~18%,是紙機水和電消耗的大戶,李振波等人的“造紙機真空系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的研究”,從真空系統(tǒng)真空度的設(shè)定值入手,以珠海某造紙廠為實例,提出了建立真空系統(tǒng)優(yōu)化模型的方法,從數(shù)據(jù)驅(qū)動的角度來建立過程數(shù)學(xué)模型,數(shù)據(jù)覆蓋面廣,采用遺傳算法等智能控制方法來實現(xiàn)過程優(yōu)化,研究結(jié)果表明,模型精度高、可靠性好,可以在實際生產(chǎn)中用于優(yōu)化真空系統(tǒng)的運行,并收到良好的控制效果,研究成果具有較好的實用價值。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文三等獎。
張鋒等人的“全自動動態(tài)紙張抄片器的設(shè)計”,涉及到全自動動態(tài)紙張抄片器,能模擬實際生產(chǎn)的工藝條件抄造紙張,為工廠提高產(chǎn)品質(zhì)量、研發(fā)新產(chǎn)品提供比較實用的工具。
置換蒸煮的溫度控制十分重要,為了保證蒸煮的均勻性,要求蒸煮鍋內(nèi)的溫差保持在一定的范圍內(nèi),湯偉等人的“置換蒸煮鍋溫度測量方法的改進及鍋內(nèi)溫差控制”,針對置換蒸煮鍋溫差難以消除這一難題,在傳統(tǒng)蒸煮鍋溫度測量的基礎(chǔ)上,提出一種新的溫度測量方法,并將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、PID串級控制和解耦控制有機地結(jié)合起來,提出一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID串級解耦控制系統(tǒng),解決了蒸煮鍋溫度控制時滯性、時變性和非線性等問題,應(yīng)用Matlab仿真比較表明,該控制系統(tǒng)具有更好的動態(tài)性能和魯棒性,其控制效果明顯優(yōu)于常規(guī)PID串級控制系統(tǒng),解決方法簡單、實用,具有應(yīng)用價值。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文三等獎。
針對企業(yè)激烈的競爭、客戶要求、材料價格變化,造紙企業(yè)需要經(jīng)常改變漿料的配比,以使產(chǎn)品滿足要求、生產(chǎn)流程簡單易控制、降低成本,沈文浩等人的“一種綜合紙漿性能和漿料成本的漿料配比自動尋優(yōu)系統(tǒng)”,針對某造紙廠依據(jù)經(jīng)驗配比漿料導(dǎo)致紙漿性能誤差較大的問題,采集了該廠近3年廢紙漿配比數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫,通過挖掘與機器學(xué)習(xí)方法為配漿優(yōu)化提供決策依據(jù);再根據(jù)紙漿性能和漿料價格,通過計算機采用遺傳算法得到最佳漿料配比組合,提出一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的漿料配比自動尋優(yōu)方法,并不斷將生產(chǎn)中新數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫以提高漿料配比的自適應(yīng)性和準確性,為實際生產(chǎn)提供了一種依據(jù)漿料配比預(yù)測紙漿性能的快速預(yù)測工具,系統(tǒng)操作高效,簡單,實際應(yīng)用性高,該論文具有很好的實用性,對于企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定具有積極的推動作用,并可為新聞紙、生活用紙和文化用紙生產(chǎn)企業(yè)提供參考。
李茜等人的“基于粒子群算法優(yōu)化干燥部氣罩通風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)溫度”,建立了紙機干燥部的數(shù)學(xué)模型,并利用粒子群算法加以優(yōu)化,最終得出精確解,解決了工程中的實際問題,具有很強的實用性。
周紅等人的“APMP制漿廢水處理過程控制系統(tǒng)研究”,針對APMP制漿廢水處理過程中存在大時滯和非線性的控制難點,將前饋專家控制器和PID控制器結(jié)合起來控制調(diào)制池廢水pH值,采用曝氣流量均衡控制和溶解氧濃度控制組成串級控制方案,根據(jù)溶解氧濃度偏差的大小,將專家控制和PID控制進行切換來控制曝氣池溶解氧的濃度,給出了具體的實施方案,對指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要的意義。
2.7 專題論壇
2016年《中國造紙》刊登的專題論壇類文章有16篇,文章涉及面很廣,尤其增加了一些軟課題研究,分別對我國造紙行業(yè)的焦點和熱點問題、對我國造紙業(yè)國際貿(mào)易、我國造紙及紙制品業(yè)的國際競爭力、造紙科技競爭力等進行了詳細分析論述,并對未來的發(fā)展進行展望,對造紙行業(yè)的發(fā)展指導(dǎo)性強。
2015年隨著國務(wù)院先后印發(fā)《中國制造2025》和《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動指導(dǎo)意見》等國家產(chǎn)業(yè)政策的出臺,我國制造業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)話題已提升到國家層面,造紙工業(yè)是對國民經(jīng)濟和文明發(fā)展息息相關(guān)的基礎(chǔ)原料產(chǎn)業(yè),改革開放以來,造紙工業(yè)在企業(yè)信息化建設(shè)、自動化程度取得長足進步,為工業(yè)4.0時代轉(zhuǎn)型升級奠定堅實基礎(chǔ),陳曉彬等人的“工業(yè)4.0時代下智能造紙工業(yè)的構(gòu)建及其關(guān)鍵技術(shù)”,結(jié)合造紙工業(yè)資金密集、技術(shù)密集、能源密集等產(chǎn)業(yè)特點,利用“互聯(lián)網(wǎng)+”“工業(yè)4.0”理念,探討了“互聯(lián)網(wǎng)+傳統(tǒng)造紙工業(yè)”即“智能造紙工業(yè)”發(fā)展模式及關(guān)鍵技術(shù),系統(tǒng)分析和論述了傳統(tǒng)造紙工業(yè)向智能制造、綠色制造的轉(zhuǎn)型升級實施過程中的問題,提出了幾點應(yīng)該注意的問題:實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集是構(gòu)建智能造紙工業(yè)前端基礎(chǔ)部分,新增固定資產(chǎn)投資使得短期成本會有增加,因此要考慮如何減少成本;智能造紙工業(yè)實現(xiàn),必然會帶來管理流程的改變,所以要考慮管理流程梳理和系統(tǒng)實施同步推進;精益生產(chǎn)管理需要監(jiān)控生產(chǎn)過程并按價值鏈進行分析優(yōu)化,數(shù)據(jù)的有效利用,即數(shù)據(jù)挖掘至關(guān)重要,很多企業(yè)的數(shù)據(jù)很大程度上還沒有利用起來,或者數(shù)據(jù)的質(zhì)量不高,不足以進行系統(tǒng)優(yōu)化;安全和保密的問題,防止數(shù)據(jù)被濫用和未經(jīng)授權(quán)的訪問。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文優(yōu)秀獎。
張智光等人的“中國造紙業(yè)國際貿(mào)易摩擦的DSIR機理研究”,針對我國造紙企業(yè)遭遇日益頻繁的國際貿(mào)易摩擦問題,在更完整的時域和視域下深入研究各種相關(guān)因素的作用機理,提出系統(tǒng)化的應(yīng)對措施,根據(jù)國際貿(mào)易摩擦的特點提出動因-狀態(tài)-影響-響應(yīng)(driver-state-impact-response)DSIR機理模型作為研究框架;按照DSIR模型依次對我國造紙業(yè)所涉及的反傾銷、反補貼和保障措施等進行歷史事件和當(dāng)前動向的狀態(tài)(S)分析、動因(D)分析、未來狀態(tài)(S)的趨勢預(yù)測、影響(I)效應(yīng)分析;在分析研究結(jié)果的基礎(chǔ)上提出,WTO規(guī)定的三大貿(mào)易救濟措施是一把雙刃劍,既可以用來維護國際自由貿(mào)易的公平競爭秩序,也可以為貿(mào)易保護主義提供合法的借口和手段,用來抑制自由貿(mào)易的健康發(fā)展,針對貿(mào)易保護,一方面要積極應(yīng)訴,據(jù)理力爭,另一方面也要摸清其發(fā)生和發(fā)展規(guī)律,采取超前的戰(zhàn)略性應(yīng)對措施,建立起政府、行業(yè)和企業(yè)一體化的國際貿(mào)易權(quán)益防護體系。該文獲得《中國造紙》2016年度優(yōu)秀論文優(yōu)秀獎。
我國造紙及紙制品業(yè)發(fā)展趨向于粗放型發(fā)展方式轉(zhuǎn)向質(zhì)量效益的集約型發(fā)展方式,在原料結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)格局、企業(yè)規(guī)模、環(huán)境保護、裝備水平等方面逐漸發(fā)生變化,在新形勢下造紙及紙制品業(yè)如何提高競爭力從而健康發(fā)展是管理者要思考的問題。許華等人的“新常態(tài)下我國造紙及紙制品業(yè)的國際競爭力研究”,分析了新常態(tài)下我國造紙及紙制品業(yè)的發(fā)展特點;選取7個具有代表性和可比性的紙業(yè)強國作為參照,定量測算2005—2015年代表國際競爭力的3個指標(biāo)的數(shù)據(jù),進行研究、對比、評價,得出結(jié)論,我國造紙及紙制品業(yè)的國際競爭力經(jīng)過多年的發(fā)展得到了顯著提升,初步形成競爭優(yōu)勢,但較紙業(yè)強國差距尤為明顯;分析了我國造紙及紙制品業(yè)國際競爭力較弱的原因;提出在新常態(tài)下我國造紙及紙制品業(yè)的發(fā)展對策。該文根據(jù)我國資源條件和市場需求從宏觀上進行分析研究,對我國造紙及紙制品業(yè)在市場經(jīng)濟環(huán)境下?lián)P長避短、提高市場競爭力非常重要。
周在峰等人的“基于文獻計量指標(biāo)評價全球造紙科技創(chuàng)新競爭力”,依據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)庫,運用文獻計量法,對全球造紙科技論文進行綜合研究,重點論述了我國造紙科技論文數(shù)量和質(zhì)量的提升,進而分析我國造紙科技創(chuàng)新競爭力的增強,論文數(shù)據(jù)充實,論證翔實,對我國造紙科技論文寫作和創(chuàng)新有指導(dǎo)意義。研究屬于軟課題,在《中國造紙》這種專業(yè)性期刊上也是一種嘗試,會給讀者帶來不同的體驗。
2016年夏初,美國廢品回收行業(yè)協(xié)會廢紙回收分會對廢紙分類標(biāo)準進行了修訂,這是廢紙分類標(biāo)準在過去數(shù)十年間的第一次重大修改,為了讓中國廢紙市場及時了解這一重要信息,美國廢品回收行業(yè)協(xié)會廢紙部主管Leonard Zeid先生和美國廢品回收行業(yè)協(xié)會廢紙回收分會主席Myles Cohen先生應(yīng)邀專門在本刊撰文“美國廢紙分類標(biāo)準修訂全球廢紙交易市場將受影響!”,對廢紙分類標(biāo)準的主要修改內(nèi)容進行了介紹,新修訂內(nèi)容包括增加58#經(jīng)過分揀的干凈的廢報紙(SCN)、56#經(jīng)過分揀的居民區(qū)廢紙(SRP)、54#混合廢紙(MP),以上修訂內(nèi)容于2016年6月1日生效。此外,6#、7#和8#廢報紙,以及1#、2#和3#混合廢紙自2017年7月1日起不再使用,允許現(xiàn)有涉及以上類別廢紙的交易合同進行相應(yīng)調(diào)整??蔀橄嚓P(guān)造紙企業(yè)選擇和使用提供依據(jù)。
專欄文章“日本紙和紙板的生產(chǎn)、消費及研究開發(fā)進展——2015、2016年供需狀況和CNF事業(yè)進展”,詳細介紹了日本2015年紙和紙板的供需情況、2016年紙和紙板內(nèi)需估算、納米纖維素產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀,并介紹了日本造紙行業(yè)支撐機械、材料、化學(xué)品制造商。對目前我國大型造紙企業(yè)的中長期發(fā)展戰(zhàn)略有著重要的借鑒作用。
2.8 其他文章
2016年《中國造紙》上發(fā)表關(guān)于分析檢測類文章8篇、專訪類文章4篇。這些文章分別對各自類別所涉及的問題進行了研究、分析和陳述。
分析檢測類文章涉及紙漿及原料各組分的測定及分析,測定方法和結(jié)果對實際生產(chǎn)及實驗研究有一定的參考作用。
膠黏物在造紙過程中易黏附到烘缸和毛毯等部位,影響成紙質(zhì)量。傳統(tǒng)的測試方法通過檢測膠黏物沉積面積和沉積數(shù)量評估膠黏物對造紙過程的影響,不能表征膠黏物表面黏性大小,因而不能客觀表征膠黏物含量是否會對造紙過程產(chǎn)生危害。裴繼誠等人的“模擬膠片剝離法測定廢紙漿中膠黏物表面黏性的研究”,提出一種新的通過模擬膠片拉開法測試剝離強度表征膠黏物表面黏性大小的測試方法,通過測試不同膠黏物模型物的表面黏性,分析了環(huán)境變化對膠黏物表面黏性的影響,以及膠黏物表面黏性對其沉積性能、漿料濾水性能的影響。提出的方法具有實用性,有助于膠黏物的預(yù)測和控制。
荊熠等人的“一種快速測試卷煙紙灰分的方法”,針對現(xiàn)行卷煙紙灰分測試方法的測試步驟進行了優(yōu)化,將卷煙紙制成絕干試樣,直接用絕干試樣進行灰分測試,省略了水分測試步驟,實驗結(jié)果表明,兩種方法的測試結(jié)果無顯著性差異,且優(yōu)化后的方法減少了中間環(huán)節(jié),操作更加簡便,可以考慮用優(yōu)化后的方法測試卷煙紙灰分,對實際應(yīng)用具有價值。
期刊雜志正加速從傳統(tǒng)平面媒體向數(shù)字化新媒體轉(zhuǎn)型,加上現(xiàn)有國家教育科研考核制度的制定和執(zhí)行,《中國造紙》作為我國造紙行業(yè)中文學(xué)術(shù)期刊的核心期刊,在這個時期遇到了巨大的困難,紙質(zhì)期刊訂閱量下降、稿源嚴重流失。
為了適應(yīng)期刊網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化發(fā)展的需要,促進編輯工作現(xiàn)代化,縮短稿件處理周期,《中國造紙》引入期刊采編系統(tǒng),并于2017年正式啟用,《中國造紙》期刊采編系統(tǒng)包含網(wǎng)刊發(fā)布系統(tǒng)、作者在線投稿系統(tǒng)、專家在線審稿系統(tǒng)、編輯在線采編系統(tǒng)、在線訂閱系統(tǒng)、期刊發(fā)行系統(tǒng)等??蓪崿F(xiàn)作者投稿、專家審稿、編輯處理來稿的網(wǎng)絡(luò)化。并可方便編輯與作者、讀者的溝通。
Published Articles in 2016 of China Pulp & Paper: A Review
MA Xin*CHANG Qing LIU Zhen-hua DONG Feng-xia
(ChinaNationalPulpandPaperResearchInstitute,Beijing, 100102)(*E-mail: cpp2108@vip.163.com)
Published articles in 2016 of China Pulp & Paper were classified. Some papers were briefly analyzed and reviewed, and best paper award of 2016 was also introduced.
China Pulp & Paper; classification; best paper award
TS7
A
10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.02.013