1、目錄中國制漿造紙工業的現狀和發展趨勢11.造紙原料11.1現狀分析11.2我國面臨的問題和挑戰21.3解決建議22.工藝流程32.1制漿的過程32.1.1鋸木32.1.2去皮32.1.3除節32.1.4削片32.1.5制漿32.1.6洗滌42.1.7漂白42.2調制過程42.3抄造過程52.3.1紙料的篩選52.3.2網部52.3.3壓榨部52.3.4烘缸52.3.5卷紙52.3.6裁切、選別、包裝53.造紙設備53.1近年來制漿造紙裝備科學技術進展53.2主要設備介紹63.2.1備料設備63.2.2制漿、漂白設備63.2.3打漿設備63.2.4造紙機73.3制漿造紙裝備科學的展望73.4對制

2、漿造紙裝備科學技術發展建議74.討論85.感想86.參考文獻8中國制漿造紙工業的現狀和發展趨勢摘要：本文將對造紙原料，造紙的工業流程，以及造紙的主要設備三個方面進行論述，主要分析我國當前對造紙原料選取的現狀，并根據造紙的工藝流程針對每個工段的設備的科學技術的發展概括討論，最后指出存在問題以及面臨的挑戰，并給出合理的建議，最后關鍵詞:造紙 制漿 工藝流程 造紙原料前言：紙，是我們日常生活中最常用的物品，無論是工業、農業、商業或甚是軍事，都離不開紙張的運用。造紙術是我國四大發明之一，古代造紙方法、流程也是從備料開始的。東漢時主要是麻類原料, 加上樹皮、破布、魚網等。晉代以后,逐漸大量利用藤皮、楮皮

3、、桑皮、竹子、稻麥草等1。現代制漿造紙技術已十分發達，越來越高效的自動化設備和先進精準的造紙方法將造紙技術不斷推向新的高度， 科技進步日新月異, 但制漿造紙的基本原理還是一樣的，只要踏踏實實地秉承著祖先所流傳下來的流程，將高新的技術運用其中就可以在造紙領域不斷挖掘出新的潛力。現如今，我國在造紙設備的科學技術上與其他發達國家仍有著較為明顯的差距，無論是技術、儀器、人才還是生產力，進步的空間都還很大。在原料上除了可以繼續發揮草漿大國的優勢，還要不斷開發運用木材纖維原料，克服我國資源的缺陷，發揚我國的資源和地域特色，能夠因地制宜地讓制漿造紙的科學技術更進一步。1.造紙原料造紙工業用纖維原料分為植物纖

4、維（木材纖維、禾本科莖稈植物、韌皮纖維、葉纖維、種毛纖維）、動物纖維（羊毛、蠶絲）、礦物纖維（石棉、玻璃纖維）、合成纖維（尼龍、滌綸、醋酸纖維）。造紙植物纖維原料主要分為兩大類：木材纖維原料和非木材纖維原料。木材纖維原料中又分針葉材（云杉、冷杉、馬尾松、落葉松、濕地松、火炬松）和闊葉材（楊木、樺木、桉木、櫸木、楹木、相思木等），非木材纖維原料分為禾本科纖維原料（稻麥草、荻葦、芒稈、蔗渣、高粱桿、麻稈、玉米稈、蘆竹、毛竹、慈竹、白夾竹、楠竹、斑竹等）和韌皮纖維原料（桑皮、構皮、棉桿皮、檀皮、雁皮、棉桿皮、紅麻、大麻、黃麻、青麻、亞麻、苧麻等）。1.1現狀分析非木材纖維曾經是中國造紙的主要原料。我

5、國具有豐富的非木材纖維資源。竹子、麥(稻)草、蘆葦、蔗渣、棉稈、紅麻、龍須草、芨芨草、高粱稈等是我國用于造紙的非木材纖維原料。我國早在1000多年前就利用稻草、麥草及竹子等作為手工紙的原料，20世紀40年代，非木材纖維已用于生產機制紙，可謂是世界上用非木材纖維制漿造紙歷史悠久的國家。新中國成立以來，非木材纖維制漿造紙在我國紙業發展史上發揮了重要的作用，已成為世界上非木材纖維造紙規模最大、生產經驗最豐富的國家234。中國造紙原料屬三足鼎立態勢。據中國造紙協會測算，目前木漿使用量比重占原料總量的23%，非木漿比重占15%，廢紙漿比重占62%。近年來木漿與廢紙漿比重不斷增加，非木漿原料所占比重不斷下

6、降。僅在2009年，木漿比重比上年提高了1個百分點，廢紙漿比重提高了2個百分點，而非木漿原料所占比重下降了3個百分點。廢紙已成為中國造紙工業發展的重要依賴資源，中國造紙業可持續發展的循環經濟特征越來越顯著5。1.2我國面臨的問題和挑戰（1）中國森林資源較少是事實,不能為造紙工業提供較多的木材原料,主要原因是經濟過于落后,木材資源利用很不合理所。多年來,國內森林資深耗費量每年達2億米,左右,而造紙工業年耗木材不足1千萬米,僅占木材資源耗用量的5%。而一些發達國家造紙工業耗用木材都占采伐量的25%左右,最高的達到40%以上。（2）木材資源嚴重不足，造紙用木材價格高，以木材為原料的企業自有林很少，原

7、料主要依靠市場采購，供應缺乏保障，發展受到限制。（3）大多數企業原料以非木材為主，非木材中又以麥草為主。草漿制漿廢液的污染治理在工藝技術、設備配套和經濟上還未過關，治污達標成為廣大草漿廠的一大難題。（4）生產規模小，技術裝備水平低，產品檔次、質量、成本缺乏競爭力。隨著越來越多的國外產品和國內新建的外資或合資企業的產品參與國內造紙市場的競爭，內資企業由于在競爭中處于劣勢，銷售受到沖擊，效益下降，加上環境保護的要求更加嚴格，企業的生存和發展受到嚴峻的挑戰，相當一批企業經營出現虧損67。（5）禾草類原料的發展利用情況則不盡相同,一些發達國家現在已幾乎完全不用禾草原料制漿造紙,其原因并不是缺少這種原料

8、,而主要是在經濟上不能與用木材原料制漿造紙的市場競爭,而逐步被淘沈。隨著我國國民經濟的發展,這種情況也必然會在我國出現,但由于我國達到人均國民收入；千美元的水平尚需一段時間,所以采用一定比例的草類原料還能維持一些時候,但其所占比重逐步減小則是不可避免的8。1.3解決建議1.在我國森林資源不足的情況下，應大力進行人工造林，加速培育速生豐產林，為提高木材造紙原料的比重營造穩定可靠的木材生產基地，從根本上解決木材原料不足的狀況。2.努力提高森林資源的利用率，充分利用林區采伐和薪材作為造紙原料，補充木材資源的不足。3.充分利用桉木、楊木、樺木等闊葉木造紙，擴大木材原料的來源。4.提倡“林紙結合”，以多

9、種形式推動造紙工業和林業的共同發展。林業企業可以自辦紙廠，實行林紙一條龍生產，使木材資源得以充分利用，提高企業的經濟效益；造紙企業也可以自辦林場，使其有長期穩定的木材原料來源；此外，還可以實行造紙廠和林場聯營；建立林紙股份有限公司等多種結合形式。5.利用國外木材資源彌補國內不足。適當進口木材和木漿，并鼓勵與外商合資在國內或國外建立木漿生產企業。6.鞏固和發展現有的蘆葦原料基地，并充分利用竹子2蔗渣等非木材原料中的長纖維原料。7.努力提高廢紙的回收利用率，緩解原料短缺和環境污染等問題。8.適當增加填料、涂料的使用量，以節約纖維原料，提高原料產品的質量910。2.工藝流程現代的造紙程序可分為制漿、

10、調制、抄造、加工等主要步驟。2.1制漿的過程制漿為造紙的第一步，一般將木材轉變成紙漿的方法有機械制漿法、化學制漿法和半化學制漿法等三種。制漿的基本流程：原料選擇蒸煮分離纖維濃縮或抄成漿片磨漿原木貯存鋸木去皮、除節削片蒸煮洗滌篩選、凈化漂白漂白漿板浸漬和磨漿本色漿板。原木貯存的作用：1.維護工廠正常的連續生產2.改進原料質量。原木貯存方式：水上貯存；陸上貯存。2.1.1鋸木原木必須鋸成一定的長度，以符合后續工段的要求。削片機要求原木長度22.5m，磨木機要求原木長度0.61.2m.2.1.2去皮由于樹皮的纖維含量低，雜質含量高，會降低蒸煮效率，增加蒸煮藥品的消耗，紙漿中塵埃增加，強度降低。因此在

11、生產質量要求較高的紙漿時，一般要求去掉外皮。2.1.3除節為了避免木段磨木時樹節對磨石和木漿質量的影響，送去磨木機的木段還需除去樹節。2.1.4削片為了適應化學木漿蒸煮和滿足木片磨木漿的生產需要，原木要進行削片。削出的木片要長短厚薄一致，整齊。木片規格一般為：長1520mm，厚35mm，寬度雖然不限，但希望不超過20mm.削片后要圓篩篩選，原木木片合格率要求大于85%.2.1.5制漿是指利用化學的方法或機械的方式或兩者結合的方法使植物纖維原料離解變成本色紙漿（未漂漿）或進一步漂白變成漂白紙漿的生產過程。2.1.5.1化學制漿就是利用化學藥品，在特定的條件下將植物纖維原料中的大部分木素溶出使纖維

12、分散成紙漿。蒸煮過程，主要是脫木素的過程。同時，不可避免地會使部分纖維素和半纖維素受到一定程度的降解。因此，化學漿的得率一般較低，約50%.2.1.5.2磨漿利用機械方法磨解纖維原料制成紙漿的過程。(1)（木片）盤磨磨漿：木片進入盤磨的磨盤之間，先被破壞成火柴狀，這些火柴狀的小木條經過相互摩擦離解成單根纖維或纖維束。(2)（木段）磨石磨漿：一定長度的原木進入磨木機內，在一定壓力和溫度下經過磨石的擠壓、剪切，發生破碎和摩擦作用，使原木離解成單根纖維或纖維束。(3)化學預處理（浸漬）磨漿：化學預處理的主要任務是實現纖維的軟化，使纖維組織松弛，更適于磨漿。2.1.6洗滌纖維原料經過蒸煮后，有近15-

13、50%的物質溶解在蒸煮液中。蒸煮終了排出的蒸煮液，統稱廢液。洗滌的目的是將紙漿進行充分洗凈的同時，提取具有較高濃度和溫度的蒸煮液。以供堿回收工序回收廢液中的有機物或無機物。化學漿經過洗滌后仍含有未蒸解成分。粗纖維束，磨木漿中也含有粗木條、大木片和粗纖維束等。另外，在原料收集、運輸、儲存和生產過程中也會進入泥沙、飛灰、鐵絲、塑料等雜物。這些物質不僅影響成紙的質量，同時還會損壞機器設備，使生產不能順利進行。因此，必須通過篩選和凈化除去上述雜質。2.1.7漂白漂白過程的主要目的是除去纖維內的有色物質，獲得具有一定白度和適當的物理及化學性能的紙漿。紙漿的顏色主要來源于木素和抽出物。漂白的方法有兩類：溶

14、出木素式漂白、保留木素式漂白。（1）溶出木素式漂白既使用適當漂白劑，通過氧化作用使木素溶出以實現漂白的目的。如氯漂、次氯漂、二氧化氯漂、過氧化氯漂等。對紙漿白度要求很高時，往往用此方法。化學漿常用此類方法漂白。（2）保留木素式漂白既保留木素，僅使發色基團脫色。這種方法漂白的損失很小，并保留了漿料的特性。如連二亞硫酸鹽漂、硼氫化鈉漂白。此類方法常用于高得率漿的漂白。2.2調制過程紙料的調制為造紙的另一重點，紙張完成后的強度、色調、印刷性的優劣、紙張保存期限的長短直接與它有關。一般常見的調制過程大致可分為以下三步驟：a.散漿；b.打漿；c.加膠與充填。2.3抄造過程抄紙部門的主要工作為將稀的紙料，

15、使其均勻的交織和脫水，再經干燥、壓光、卷紙、裁切、選別、包裝，故一般常見之流程如下：2.3.1紙料的篩選將調制過的紙料再稀釋成較低的濃度，并借著篩選設備，再次的篩除雜物及未解離纖維束，以保持品質及保護設備。2.3.2網部使紙料從頭箱流出在循環的銅絲網或塑料網上并均勻的分布和交織。2.3.3壓榨部將網面移開的濕紙引到一附有毛布的二個滾轆間，藉滾轆的壓擠和毛布的吸水作用，將濕紙作進一步的脫水，并使紙質較緊密，以改善紙面，增加強度。2.3.4烘缸由于經過壓榨后的濕紙，其含水量仍高達5270%，此時已無法再利用機械力來壓除水分，故改讓濕紙經過許多個內通熱蒸氣的圓筒表面使紙干燥。2.3.5卷紙由卷紙機將

16、紙幅卷成紙卷。2.3.6裁切、選別、包裝取前面已卷成筒狀的紙卷多支，用裁紙機裁成一張張的紙，再經人工或機械的選別，剔除有破損或污點的紙張，最后將每五百張包成一包（通常叫做一令）。3.造紙設備3.1近年來制漿造紙裝備科學技術進展制漿造紙裝備在生產過程中發揮3方面的作用:提供制漿造紙工藝化學反應過程所需的環境和條件;實現制漿造紙工藝所需的物理處理和流變所需的機械機構;發揮著聯系各工藝單元所需的傳輸、中轉、貯存等作用。因此,制漿造紙裝備是實現制漿造紙工藝過程的載體。制漿造紙裝備科學技術水平在很大程度上直接影響和決定著制漿造紙工業的發展水平11。近些年來,我國制漿造紙工業迅速發展并與國際水平接軌,除與

17、原料結構調整有關外,主要得益于裝備水平的提高。反過來,制漿造紙工業的發展加快了制漿造紙裝備科學技術的進步,促進了制漿造紙裝備制造業的發展。3.2主要設備介紹3.2.1備料設備備料裝備的科技進展主要體現在對原料除雜、分類和尺寸處理能力及機械結構的設計上。近年來,我國造紙原料結構的調整(主要是廢紙和楊木比重的增加)以及為克服草類原料利用過程中雜質干擾,相應的備料設備的研發,如廢紙的分選設備系統、楊木的剝皮削片和再碎設備系統、草類原料的濕法備料設備系統成套設備等的研發均有所進展。3.2.2制漿、漂白設備根據制漿方法和原料不同,其設備需求和發展也不同。(1)化學法制漿設備的進展從化學制漿設備科技進展角

18、度,主要是不斷適應蒸煮化學反應條件下大型化壓力容器的設計以及化學反應進程中物料的移動技術和主要技術參數的測控技術。在裝備成套化技術方面,國內取得較大進展的主要為草類原料濕法備料和橫管連續蒸煮器系統的成套化、封閉篩選系統的成套化(2)高得率制漿設備的進展高得率制漿設備科學技術主要圍繞著原料和工藝的適應性、制漿質量的提高以及設備本身的高性能、高效率、低能耗的運行和材料的壽命延長等方面取得進展。(3)廢紙制漿設備的進展廢紙處理包括碎漿、篩選、凈化、洗滌、濃縮、熱分散、揉搓、浮選脫墨和漂白等工序。廢紙處理裝備技術的研發主要圍繞以下方面進行:裝備如何充分發揮疏解(盡可能減少切斷)廢紙纖維作用,盡量不要使

19、輕、重雜質碎解成細小顆粒;對于脫墨漿最大限度使油墨和纖維分離除去;降低水耗和電耗;單條生產線的大型化和成套化。 (4)漿料漂白設備的進展近年國內新建的較大漂白系統大都采用進口無元素氯漂白(即中濃氧脫木素、中濃二氧化氯漂白和中高濃過氧化氫漂白組合)。國產中濃氧脫木素和中高濃過氧化氫漂白設備的生產能力在5萬ta/以下;中濃二氧化氯漂白技術和設備(包括二氧化氯制備)全部依賴進口;漂白各段之間洗滌設備(鼓式真空洗漿機)大都采用國產設備12。3.2.3打漿設備近年來,打漿設備科學技術的進展主要是在以下幾方面:打漿設備核心構件適應性更好;設備結構更加緊湊,產能更高,打漿過程耗能更低;主要構件(如轉子、定子

20、刀或齒盤)材料更優、壽命更長;打漿過程纖維在磨區微觀變化機理與磨齒間的關系;打(磨)漿間隙的精確測量及其控制;單機能力的大型化;打漿設備的綜合動態運行參數(流量、濃度、電流、間隙、打漿度等)協調優化控制系統自動化程度和精度更高,整體運行安全性更高;發展中高濃打漿設備,有利于節能和提高打漿質量。3.2.4造紙機近年來,國內外紙機圍繞高速、寬幅、節能、緊湊和自動化等方面開展研究,涉及的主要科學技術進展有纖維懸浮液非牛頓流體的高速流送與分散技術、快速成形脫水與壓榨脫水技術、高效干燥技術、干濕紙幅高速傳遞技術、高速多段分部傳動與協調控制技術、紙張質量與紙病快速偵測技術、紙張表面壓光技術、各部套動態運行

21、機械狀態監測與故障診斷技術等。具體取得技術進步的單元裝備有:高效緊湊的漿料流送系統;帶有稀釋水橫幅定量控制的水力式流漿箱;帶有真空成形輥和加壓脫水相結合的立式夾網成形器;由單靴壓組成的三壓區復合壓榨,使紙機車速突破1500m/min,設有開式引紙,紙幅進烘缸時干度提高3%以上,并改善了紙張的松厚度;紙幅的干燥從雙排缸干燥技術發展到單排缸干燥技術,提高了干燥能力;涂布紙的涂布和壓光實現了造紙機內在線生產。應用預計量施膠壓榨、薄膜涂布技術和軟壓光技術,實現了輕涂紙機內全過程生產13。3.3制漿造紙裝備科學的展望今后,制漿造紙裝備業要進一步向質量型、效益型轉變,向造紙行業提供低投人高產出,節能、降耗

22、、少污染的先進裝備,參與國內國際兩個市場的競爭。為了高效利用資源特別是水資源,減少污染,提高質量,必須繼續研發與這一要求相適應的具有自主知識產權的新技術裝備,以滿足我國造紙工業可持續發展的需要。國產制漿造紙裝備的今后市場發展主要途徑是:研發完善生產一批相當于現代中等技術裝備水平的制漿造紙裝備來更新換代現有小型造紙設備；研發生產一批接近或相當于現代國際先進技術裝備水平的制漿造紙裝備來更新換代部分現有小型造紙企業或現有中型企業或部分大型骨干企業或配套新建企業生產線；研發生產一批在將來與國際先進水平同步的制漿造紙裝備武裝各類企業。制漿造紙裝備發展總的趨勢是:采用新技術、新工藝向節能、降耗和少污染、無

23、污染方發展;制漿設備向單機產能大、體積小、效率、自動控制程度高的方向發展;造紙裝備向大型、高速、寬幅、自動化控制和成套化方向發展14。3.4對制漿造紙裝備科學技術發展建議(1)在國家有關權威決策部門、有關人員中徹底改變對現代制漿造紙裝備科學技術含量與水平的錯誤認識。據最近中國科學院有關人員編寫的關于國內各產業的科技含量分類中,按照高科技、中科技和低科技3種分類,將造紙工業列為傳統產業和低科技類產業,相應的制漿造紙裝備也列為低科技類制造業。事實上,現代制漿造紙裝備是大型、連續、高速、自動化程度極高、價格昂貴、高科技含量的成套裝備系統,是其他產業少有的;現代制漿造紙裝備制造業屬典型的先進制造技術領

24、域。(2)加強制漿造紙裝備學科建設。建議國家有關部門采取扶持措施加強現有高等院校制漿造紙裝備專業方向的建設,做到均衡發展。在人才培養方面,根據現代制漿造紙裝備科學技術及其研發特點峪聯合各相關學科和專業以及相關企業,在培養方案上和培養方式上優化組合,培養出具有機、電、儀、計算機和工藝裝備一體化的高端專門人才。在隊伍建設方面,引進國外高級專業人才和選派國內優秀專業人才到國外的學校和科研機構學習工作;通過制漿造紙機械行業間的國際人才和學術交流、國內行業間或跨行業間產學研的技術合作、投人一定資金研制開發高新技術填補國內制漿造紙高新技術空白15。（3）在發展我國制漿造紙裝備科技方面,堅持引進技術和自主研

25、發相結合的原則。跟蹤研究國際前沿技術,發展具有自主知識產權的先進適用技術和裝備。鼓勵原始創新、集成創新、引進消化吸收再創新。建立國家造紙裝備技術研究中心,支持重點院校科研機構、設計單位、造紙企業、裝備制造企業聯合開展技術開發和研制,支持行業關鍵、共性技術成果服務平臺與信息網絡建設。組織實施重大裝備本地化項目,提高技術與裝備制造水平。(4)通過國家科技計劃支持產學研合作是發達國家的普遍做法。以開發關鍵技術和共性技術為目標的產學研合作計劃,以企業為主體合作研發成套裝備生產應用示范線項目為目標,國家有關部門應當在“十二五”期間,建議將重點成套項目列人我國造紙裝備制造業振興規劃專項,并提供專項資金資助

26、16。4.討論最后我對造紙業進行了一個綜合性的查閱和了解，讀了一下中國造紙工業2013年度報告，對紙的消費情況、各類紙的需求情況以及紙的進出口情況有了一定的認識，發現造紙業也是我國一大行業，與國家的經濟、貿易息息相關。我國的造紙工業仍然是以滿足國內需求為主要目的的。在過去的10多年里全世界紙和紙板的消費年均增長在2%左右, 而我國則長期穩定的維持在10%以上, 甚至高于本國GDP的增長。對于各類紙的年均消費量都在提高。進出口的紙的價格較平均值大部分都有提高。廢紙的平均進出口價格為負增長。我國造紙工業已步入由成長期向成熟期轉變發展的轉型期，正處于調整結構、轉型升級和尋求新平衡的過程中。基本特點是

27、調整結構、有扶有控，經濟運行、穩中向好、提質增效、加快推進、轉型升級、艱難前行。整個行業正朝著好的方向調整，但仍然存在著紙張市場疲軟，增長乏力，投資增長規模有待合理調控等問題。從總體來看，我國造紙業正蒸蒸日上地發展著，但是仍需要全行業與改革同行，與創新同步，進一步堅定信心、立足當前、著眼長遠、規劃未來。不但要克服我國自身資源短缺的問題，更要根據我國可持續發展的國情，堅持環境友好的原則，在大力發展造紙業的同時，保證環境的質量。我國造紙業的潛力還是很大的，并且有著可觀的發展前景。值得提醒的是處于從造紙大國向強國轉型時期, 很有可能也是企業十分艱難的時期。在從小到大的時期, 一般來講是市場增長較快,

28、 產量增長滯后, 因此產品的利潤率較高;進入轉型期之后, 供應數量的增長一般會快于市場消費量, 因此市場競爭,特別是價格競爭比較激烈, 產品的利潤率會較低。要實現真正的產業升級, 企業就必須加大創新投入, 提高技術裝備和管理水平, 在降低生產成本的同時, 提高產品質量和競爭優勢, 逐步形成企業的核心競爭能力。只有形成一批有核心競爭力的大型企業集團, 才能實現從大到強的轉變。至此，就了解、討論來說，我對我國造紙業的發展還是很有信心的。5.感想在沒接觸造紙概論之前，我一直認為我們專業跟“造紙”是沒有關系的，所以并沒有主動了解或者學習過有關這方面的知識，甚至一直認為造紙方向是一個很淺薄的領域。直到老

29、師從它的歷史、發展到制備工藝、技術、儀器設備等為我們詳細地介紹以后，才發現它驚為天人的潛力。制漿造紙技術并不會因為它被早早發明出來而變得通俗淺顯，反而是有更多的內涵待我們去挖掘。或許就是因為“紙”已經滲透到了我們生活的方方面面，成了每天都離不開的必需品，才讓我們變得對它不經意。學習了這門課程，現在每當我拿起一張紙都能感受到它的分量，想起課堂上視頻中的畫面，想起它們是怎樣經過那一道道工序才到了我們的手里。一張紙的背后有著復雜的工藝技術、可能經過幾十道工序、幾十個設備，而又正是因為那些必不可少的加工才滿足了我們生活中對各種各樣紙的需求。以前并不知道我國造紙是以非木材纖維原料為主，也不知道制漿對造紙的重要性，覺得現在自己已經可以站在另一個高度看“紙”了，透過著一層薄薄的紙，看到的不僅僅是它的外觀，更多的是它成形的機理，是如何脫出木素、抽提物、灰分等，留下白色的纖維素最后經過曬干、碾壓變成這樣或軟或硬的紙。雖然我是大類林化專業，但是作為林化專業的一員，應