中国造纸工业原料的回顾和造纸工业实现第二个中国梦对造纸原料的担忧、思考、研发与建议
编者按:
我国造纸工业发展的瓶颈之一是原料短缺,对外依存度高。为解决这一瓶颈问题,造纸工作者在总结过去经验教训的基础上,不断开发新原料、探寻新方案。
光叶楮就是新开发的原料之一,新型、速生、丰产、优质、超短期杂交构树光叶楮,全身是宝,是造纸好原料。湖北工业大学聂勋载教授团队对其进行了30多年的持续研究,目前已进入“构树双结合林纸结合和构树全树综合利用与林纸众产业化结合”的项目笫二阶段。耄耋之年的聂勋载教授亲自执笔,将分以下六部分系统介绍其科研成果、实施方案、推广应用和意见建议等,希望引起政府部门、行业组织、造纸企业及有志之士的关注和重视。
作者简介:
聂勋载先生,1933年12月生于重庆(祖籍江津),1956年毕业于成都工学院制浆造纸工程专业,2005年退休,教龄49年,桃李满天下。曾任教天津大学、轻工业部干校(天津、北京)、轻工业部轻工业学院(北京、咸阳、西北)、湖北工业大学。历任助教、讲师、副教授(硕士生导师)、教授(硕士、博士生导师)。曾兼任华南理工大学、天津轻工业学院教授。享受国务院特殊津贴。
曾任中国造纸学会理事、碱法草浆专业委员会副主任(从1978年碱草委成立至结束连任副主任31年),陕西省与湖北省造纸学会副理事长、名誉理事长,美国制浆造纸技术协会会员,轻工业部制浆造纸专业教材委员会副主任,湖北省学位委员会学科评议组高校教师职务评议组成员,武汉市科技智囊团成员,甘肃省庆阳行政公署等地方技术顾问,农牧渔业部农垦造纸协会、华泰集团、汶瑞机械等单位技术顾问。
主要成绩:提出课题和组织完成研究的科研项目甚多,有24项获奖(其中12项获省部级科技奖)、申报专利7项、主持工程7项、主编专著或教材5本、参编4本、发表科研论文100多篇,代表性文章“碱法草浆发展战略及其对策”和“中国碱法非木材纤维制浆造纸可持续发展纲要”获中国科协优秀政策建议奖。对草浆助剂、草浆置换蒸煮、特种纸、胡麻制浆、光叶楮全树综合利用及速生韧皮纤维小径材资源化产业化等项目有较深入的研究。
第一章
中国造纸工业原料的回顾和造纸工业实现第二个中国梦对造纸原料的担忧、思考、研发与建议
聂勋载
1 中国造纸工业原料的回顾
造纸工业是原料加工型产业,原料的情况极大地影响造纸工业的发展。
1.1 中国造纸原料的“草木之争”
中国是贫林国家,建国后对造纸工业的原料方针,有过激烈的“草木之争”。从中国的国情出发,改革开放前的29年只能执行“以草为主”的原料方针,确也解决了国民经济低水平、低消耗的用纸需要。1949年建国时纸和纸板的总产量22.8万吨,人均0.57kg;1978年开始改革开放,纸和纸板的总产量518.5万吨,人均11.52kg。
1.2 中国推进“林纸结合”的原料方针
世界造纸工业解决原料的成功经验和根本出路是“林纸结合”。改革开放后中国造纸工业的原料方针由“以草为主”改为“林纸结合”。国家曾大力推进“林纸结合”的原料方针,但出人意料,远未完成国家“林纸结合”的计划与规划。中国推进“林纸结合”受阻的原因可能是:国内外土地所有制不同所造成。国外“林纸结合”的林地是造纸企业老板私有,而中国的土地是国家所有(主要由农民占有),造纸企业推进“林纸结合”要用地,只能向农民租地,造成中国“林纸结合”的原料成本较高。与国外比,麻烦事多、纠纷多,使广大造纸企业不愿执行“林纸结合”的原料方针,纷纷转向进口原料。
2 中国造纸工业原料的现况、任务、担忧与问题
国家严禁废纸进口后,造成当今造纸工业原料严重短缺和依赖进口的困难局面。放弃了“以草为主”和”林纸结合”的原料方针,纸厂各自为政,依靠市场,有什么原料,用什么原料,任其发展,能走多远算多远。2021年12月,中国造纸协会公布:造纸行业“十四五”及中长期高质量发展纲要。提出2035年造纸工业的发展目标:纸和纸板总产量达到1.7亿吨(年人均纸消费量120 kg以上)。
造纸工业与国民经济是同步发展,从世界纸业的发展和相应的消费水平看,大体可参考表1的评估。
表1 世界造纸工业年人均消费量与国民经济发展水平的评估
年人均消费量 |
发展水平评估 |
50 kg以下 |
后进发展中国家 |
50~120kg |
中等发展中国家 |
120~180 kg |
先进发展中国家 |
180~220 kg |
初级发达国家 |
220~280 kg |
中等发达国家 |
280 kg以上 |
先进发达国家 |
中等发达国家的人均用纸量可能高于220kg,2035年中国将建成“中等发达国家”,担心人均120kg纸的奋斗目标可能未达到“中等发达国家造纸工业应有的水平”。更大的问题是:现中国造纸工业没有原料方针和解决原料的措施与对策,现人均93.37kg纸(2023年),原料严重短缺,如何完成2035年人均120kg的奋斗目标 ? 令人担忧。若2035年要求人均在220 kg以上,怎么办?必须看到:造纸工业发展任务很重,原料不足的难题必须解决,绝不能视而不见,不要盲信车到山前必有路而放任自流,更不能把此重任推给后一代去解决。因第二个中国梦是限期完成的背水一战,只许成功不许失败。中国纸业必须未雨绸缪,否则2035年中国会出现纸张严重不足,若依靠进口纸张来补缺,将付出沉重的代价,会得不偿失(甚至认为,进口纸量过大,无人能提供)。
如何解决造纸原料短缺?如何发展造纸工业? 纲要指出要解决两大难题:(1)“如何打破造纸原料瓶颈?”;(2)“如何加快企业结构调整?”。笔者建议再补充两大难题;(3)结合中国国情如何推进中国式的“林纸结合”?(建议试点:光叶楮双结合林纸结合)和如何优选树种、发展中国式的造纸资源 ? (建议试点用好光叶楮,因光叶楮造纸,既能解决原料短缺,又能完成企业结构调整)。(4)2035年(建成中等发达国家)、2049年(建成先进发达国家)完成第二个中国梦,造纸工业如何保证实现所承担的历史使命?。中国人口众多造纸原料需用量极大,但中国是贫林国家,如何保证造纸工业完成第二个中国梦?现距2035年只有11年,如何解决四大难题,保证2035年急需的巨额原料? 困难极大,出路何在? 这正是当代造纸同仁和造纸企业,责无旁代必须回答和解决的难题。
3 解决中国造纸工业四大难题的出路、希望、惋惜与措施?
解决中国造纸工业原料严重短缺的出路何在? 中国绝不走帝国主义依靠战争,掠夺世界资源的老路。只能走和平发展、自力更生、自主创新的金光大道。解决中国造纸工业原料短缺和四大难题,要根据国情紧跟社会需要,依靠党和政府,依靠行业领导、造纸企业和同仁;“发挥社会主义举国体制能办大事的优势”,团结一心、艰苦奋斗,按国家规划,千方百计与时俱进,保证造纸工业按期完成2035年、2049年所承担的历史使命。
解决中国造纸原料严重短缺的措施与对策何在? 从1990年开始研究培育“现代中国造纸工业新原料光叶楮(杂交构树)”。它正是解决中国造纸工业原料短缺和四大难题的希望,它能打破纸业原料瓶颈,解决中国造纸工业原料短缺,能调整造纸企业结构、增加产品产量、提高质量与功能性、降低林纸结合原料成本、提高造纸企业的产值与利润等。光叶楮2003年科研成功后,应尽快完成转产,解决生产设备,但20年未能实现造纸工业转产,令人惋惜。其转产受阻的主要原因:光叶楮原料是新生事物,造纸工业无生产先例和原料市场,光叶楮要求“林纸结合”,但中国的林纸结合因故受阻未能推广,造成光叶楮缺林纸结合的生产平台,使光叶楮一直未能获得造纸工业的认同与接受,故不能实现造纸工业的转产。结合中国国情,为推进中国造纸工业的林纸结合,为降低中国林纸结合的原料成本,防业林纸结合中产生纠纷和解决光叶楮林纸结合的生产平台等,2012年提出:建中国式的“双结合林纸结合林场”的建议。2018年进一步提出本项目第二阶段的奋斗目标:“构树全树利用,实现纸厂构树林纸众产业化结合,建成中国造纸企业新体系”。要求纸厂生产基地(前期的任务):全构树综合利用(用好树皮料、全枝杆料、杆芯木料和树叶)、加速纸产品的更新换代,重视提高纸产品的产量、质量与功能性……。对构树其他产业的原料,均在纸厂完成备料,纸厂出售辅料与社会有关产业联产。如:树叶供饲料厂酒厂作原料,优质白皮料供纺织厂作原料,热水抽出物供制药厂、保健品厂作原料,黑皮壳供蚊香厂作原料或作燃料、肥料。初步扩大造纸企业规模,初步实现造纸企业的结构调整、降低原料成本,提高纸厂的产值与利润。后期的任务:由纸厂自建其他产业的产品厂,尤其是饲料厂、酒厂和众多产品厂如保健品厂、氨基酸厂、茶叶厂、饮料厂、解酒药厂、蚊香厂等,均可自建。但药厂和纺织厂建议仍出售原料实现联产。完成造纸企业的结构调整,实现构树全树利用和林纸众产业化结合,建成中国造纸企业新体系,使传统纸厂换发出新的生机与活力,大大提高纸厂的产值与利润。
4 推进本项目第二阶段试点工程的担忧与建议
本项目第二阶段的“构树双结合林纸结合和构树全树综合利用与林纸众产业化结合等任务”均是科研成果为基础的“设想”,对纸业更是新生事物,更无生产先例,尤其是“双结合林纸结合林场”不是市场经济,纸厂无力解决,要“发挥社会主义举国体制能办大事的优势”,要求行业领导和政府为纸厂铺路,纸厂才能承担试点重任,为了请党和政府、纸业领导、同仁、纸厂及有关行业,了解、审定、认同、支持本项目,下面将系统宣传介绍本项目,并再次介绍“新型速生丰产优质超短期全树综合利用的现代中国造纸工业新原料——光叶楮”,建议第二阶段的试点工程由行业挂帅向政府申报“双结合林纸结合试点林场”,由行业组织有实力有胆略的纸厂承担第二阶段试点工程重任,项目组与有关技术发明人指导协助完成。试点成功后由行业组织验收与推广,要求有关各方合力推进本项目第二阶段的试点工程,共同为造纸工业实现第二个中国梦作出贡献。
第二章
“构树小径材林纸众产业化结合项目”第一阶段总结
聂勋载 熊明 彭峰 曹堪洲 刘庆明 张明勋 刘尚文 向新柱 陈永林 陈水生
1 项目的由来与呼吁
笔者1990年承建“安康野生构皮制浆厂”时深感:(1)构皮浆质量优秀,但用野生构皮为原料,产地分散,质量不一,原料收集困难,产量小,不适合现代造纸工业规模化大生产的需要。为克服野生树皮之不足,我们决心把野生构树改为人工培育种植。(2)构皮制浆工艺很落后,为煮去黑皮壳采用“三高一低(高温高压、高碱、长时间保温和成浆得率很低)”,为提高成浆得率,适应现代造纸工业需要,我们决心淘汰“三高一低”工艺,研究改进构皮制浆工艺。这两个深感与决心,开创了现代中国造纸工业的新原料——光叶楮的征程。
公元105年蔡伦发明造纸术,开创了中国四大发明之一的纸业。蔡伦选用野生树皮为原料,使用近两千年不变,说明树皮是顶级的造纸原料(树皮造纸是国宝,皮浆造宣纸是国粹)。西方造纸术解决原料的出路和成功经验是“林纸结合+人工速生材”。本项目继承和发扬了中西造纸术选用原料的成果,并将中西成果融合成一体(林纸结合+人工速生构树),培育出“现代中国造纸工业新原料——光叶楮”。
现国宝皮浆的形势十分危急,我国众多小皮浆厂因生产规模小、不治污,已全部被关闭,皮浆市场已消失,呼吁中国纸业拯救国宝皮浆,绝不让国宝皮浆从当代纸业的手中消亡。要发挥光叶楮的巨大威力:首先恢复皮浆市场,把皮浆恢复成中国特种纸和高档纸的主要原料,能显著提升特种纸的质量;把构树全枝杆浆发展成纸箱纸和本色高强纸的主要原料;把构树白色全杆浆发展成白色高强纸的重要原料;把构树杆芯木浆发展成生活用纸和文化印刷用纸的重要原料;把构树叶和原料附产品发展成众多产业的重要原料……。希关注本项目的造纸企业和同仁们,参加到本项目第二阶段中来,为发展壮大贵纸厂、为不让国粹皮浆从中国消亡、为2035年造纸工业实现第二个中国梦,共同来作出贡献。
2 科研工作进展较顺利
构树制浆新工艺的研究,从1990年至2003年(基本)完成,取得较大进展,科研工作经历了三大阶段,即亚钠助剂法、改良APO法和APSP化机法。通过三大阶段,使构皮浆的成浆得率大幅提升,用野生树皮三高一低法成浆得率仅20%、用野生树皮亚钠助剂法成浆得率上升到35%~40%、用光叶楮人工白皮料改良APO法成浆得率上升到60%~65%、用光叶楮人工白皮料APSP化机法成浆得率上升到80%~85%,新工艺的成浆质量均为优秀。
情况简介如下: 野生构皮“亚钠助剂法制浆新工艺”于1992年研究成功,1994年在湖北枝城市建野生构皮亚钠助剂法制浆厂,生产至2008年,因污染问题该皮浆厂被关闭。1995年与山东林校合作,联合申报“人工培育种植光叶楮(一种杂交构树,因树叶无毛取名光叶楮),同时研究“光叶楮白皮料APO改良法制浆新工艺”,APO改良法于1999年研究成功,2000年在华泰纸业完成项目中试,并通过山东省科委的技术鉴定和项目验收。2001年与南京林化所合作“研究光叶楮杆芯木APMP化机法制浆新工艺”成功。2003年与汶瑞机械厂合作研制“APSP化机法制浆新设备”成功,并用APSP化机法新设备,研究“光叶楮APSP皮浆新工艺”成功(2003年与汶瑞机械厂联合申报“APSP化机法制浆新工艺的国家专利”获得授权,2003年光叶楮“APSP化机法制浆新工艺”通过湖北省科委的技术鉴定,获湖北省科技进步三等奖)2003年发表论文“介绍一种新型速生丰产优质的造纸工业新原料——构树”。科研工作至此基本完成。(2008年研究光叶楮全枝杆料APSP化机法高强皮杆混合浆成功)。2004年在国内首次掀起种植光叶楮的热潮,尤其是湖北、山东,如湖北省成立了以刘副省长为组长的“湖北省推广光叶楮指挥部”。构树树皮、杆芯木和全枝杆料科研成果:光叶楮树皮APSP化机法制浆实验室检测结果如表1;皮杆混合料用改良APSP化机法(双螺杆+高浓盘磨)研制高强瓦楞原纸,实验室检测结果如表2;光叶楮杆芯木APMP化机法制浆,实验室研究结果如表3
(摘自:南京林化所研究报告:光叶楮杆芯木品质与杨木相似)。
表1 构树皮制浆
表2 构树全枝杆制浆
项目/单位 国家标准 实测结果 评语
定量g/m2 130 126 合格
紧度g/cm3 不小于0.5 0.53 合格
裂断长km 不小于4.3 8.56 优秀
环压指数N·m/g 不小于7.7 13.74 优秀
附:原浆打浆度38.5。SR,原纸定量126g/m2。皮杆混合料化机浆的特色是环压指数高,曾用APSP化机法达到21 N·m/g。
表3 构树杆芯木制浆
3 为什么光叶楮是造纸工业优质原料?
光叶楮能打破造纸工业原料瓶颈,解决纸业四大难题 ? 因光叶楮能全树综合利用,实现林纸众产业化结合,使产品产量大增,质量与功能性显著提升,能完成企业结构的调整,获得很好的经济效益、社会效益、环保效益。现将两种原料西方造纸术的传统造纸原料(大原木与林纸结合的人工速生材)和中国造纸工业新原料光叶楮(林纸结合的人工速生杂交构树)对比分折如下:
3.1 两种造纸原料产量的对比分折
传统造纸原料的生长周期长,人工速生大径材的生长期要7~8年甚至超过10年,原始林的大原木生长期几十年甚至超过百年;中国造纸工业新原料构树:速生+密植+超短期(将生长周期压缩到6~12月),光叶楮亩林地产品总量高于传统造纸原料3倍至若干倍。传统造纸原料的林场,化学法制浆,亩林地年产浆量不足1吨。而光叶楮用主杆作原料,APSP化机法制浆,亩林地年产浆1吨多;用全枝杆作原料,APSP化机法制浆,亩林地年产浆约2吨;全树综合利用(增加树叶产品量),亩林地年产品总量(如增加饲料量)近3吨;物尽其用全树综合利用(增加附产品量),亩林地年产品总量大于3吨或更多(再乘以两者生长期的倍数差)。
3.2 两种造纸原料质量与功能性的对比分折
传统造纸原料只有一种原料(杆芯木,功能性单一),而光叶楮(杂交构树)是全树综合利用,树皮、树叶、全杆料、杆芯木及原料附产品全用,可生产8~9种原料,产品众多,产品质量优秀,功能性丰富多彩。尤其是树皮:纤维细长,是高强度的韧皮纤维,是顶级的造纸、纺织工业原料,其质量和功能性均优于杆芯木原料(全枝杆原料因含有韧皮纤维,也是好原料)。构树叶也是特殊原料,能替代粮食生产饲料、酒还有保健品、氨基酸、茶叶、解酒药等众多产品。构树还含有药物成分和营养物:热水抽出物能制药,能生产保健品、饮料等众多产品,黑皮壳能生产蚊香、肥料等众多产品,黑皮壳含木素42.9%,具有重要用途。
3.3 两种造纸原料企业结构对比分折
传统造纸企业结构“浆+纸”较单一,而造纸新原料的企业结构是“林纸众产业化结合的新体系”,以纸产品为主体,+树叶产品+树皮产品+原料附产品,是众多产业相结合,结构较复杂,产品琳琅满目。由纸厂自建有关产业厂或出售原料与社会有关产业联产,如:饲料厂、酒厂、保健品厂、氨基酸厂、茶叶厂、解酒药厂、中小纸厂、纺织厂、制药厂……。要求纸厂加速产品的更新换代,扩大产品种类和产量,提升产品质量与功能性。构树伐后根可再生,种一次苗多年受益,成本低,产值与利润远大于传统造纸企业。
4 2018年前后,光叶楮项目分为两大阶段
笔者1990年的初衷:为克服野生构树之不足,为适应现代造纸工业的需要,希把野生构树改为人工培育种植。希研究改进构皮制浆工艺,淘汰落后的“三高一低”工艺,大幅提高成浆的得率,希把野生构树开拓成人工种植的先进的现代中国造纸工业新原料。2018年为实现构树物尽其用的全树综台利用,笔者找刘尚文教授协商同意,将他研究构树叶的众多成果与笔者研究构树枝杆造纸的众多成果集中合并。后又将张明勋总工研发桑枝热水抽提物制药的成果和向新柱教授研发构皮纺织的成果集中合并成“构树林纸众产业化结合”新项目。笔者对新项目提出了更高要求和新的奋斗目标:要求实现构树双结合林纸结合、构树物尽其用的全树综合利用,采用密植和超短期新技术,使产品产量大增;要求纸厂积极更新产品,扩大构树产品的用途与产量,提升产品质量与功能性和调整转型升级造纸企业结构,建成林纸众产业化结合的中国造纸企业新体系,使传统造纸企业旧貌换新颜,获得低成本原料和更高的产值与利润。
本项目将2018年前后分为两大阶段。1990~2018年为项目的第一阶段:完成人工培育种植光叶楮(一种杂交构树),完成构树制浆新工艺新设备的研究,实现构树新原料造纸工业转产(未完成,原因已述)。2018年后为项目的第二阶段:实现构树双结合林纸结合、构树物尽其用的全树综合利用,完成构树林纸众产业化结合(可同时完成造纸工业转产),实现转型升级改造纸厂,建成以纸产品为主体,+树叶产品+树皮产品+原料附产品……,由产业群联合组成的中国造纸企业新体系。
现第一阶段的任务基本完成,下一步要求完成项目第二阶段的试点工程。
5 光叶楮科研成功后长期不能实现造纸工业的转产
2003年科研成功、2004年与汶瑞机械厂合作研制光叶楮小径材剥皮机失败,汶瑞负责人竟要求将APSP设备与技术改用于杨木与麦草(理由:构皮资源少,杨木、麦草资源多),转移了项目的主攻方向,痛失光叶楮完成造纸转产成功的黄金期。
光叶楮不能完成造纸转产的主要原因是:光叶楮是新生事物,纸业无生产先例与原料市场,项目要求纸厂“自种光叶楮实现林纸结合”,中国的林纸结合,因故未能推广(前述不重复),造成光叶楮无“林纸结合”的生产平台,使造纸工业一直未能认同与接受光叶楮是造纸原料,故不能实现转产。光叶楮是为发展中国纸业而生,但对中国纸业的发展尚未出力,20年来国内曾几次掀起种植光叶楮的热潮,均与造纸工业擦肩而过,但无纸厂愿吃第一支螃蟹,光叶楮因缺纸业依托,成为昙花一现,使项目陷入艰难无奈的绝境。
2023年受某设备厂向众多纸厂如:太阳纸业、晨鸣纸业、岳阳纸业、怀化纸业、瑞丰纸业等厂出售构树杆芯木片受到纸厂欢迎的启发,误认为纸厂愿意接受加工好的原料,为完成构树另两娄树皮和全杆料造纸原料的转产,项目组“如法炮制”首先机械加工制白皮料(不是人工剥皮刮皮的白皮料)向浆纸厂出售,但白皮料没有找到制皮浆的合作厂(几家特种纸厂表示愿意试用皮浆),国内众多小皮浆厂因故全部被关闭,皮浆市场早已消失,特种纸因无皮浆可用,已改用其他纸浆,年青的同仁对皮浆的“优质”可能不甚了解,而了解皮浆的老人大多去世或退休,故造成白皮料制皮浆无合作浆厂的尴尬局面。这种情况在40年前皮浆盛行时是不可能出现的,中国国宝皮浆能否重振雄风再次创业? 能否发扬光大,不从当代纸业消亡 ? 这取决于当代纸业领导、同仁和企业对光叶楮皮浆和9种原料的认识与决策,尤其是皮浆对特种纸厂和全杆浆对纸箱纸厂的关系紧密,用量大,需求迫切。
全枝杆料造纸,也是新生事物,纸业无生产先例和原料市场,对“全枝杆原料的转产”,曾寄希望于山鹰纸业,因山鹰纸业对构树全杆料特别关注、从2019年开始进行了6次调研考查后,确认构树全枝杆料是生产纸箱纸的好原料。2021年5月山鹰纸业在马鞍山生产基地召开“构树林、纸、饲产业发展战略研讨会”,会议决议:2022年公司安排构树全杆料纸箱纸生产任务50万吨(山鹰纸业湖北公安生产基地分担10万吨任务,刘尚文教授表示公安基地10万吨任务所需的构树全杆料由他负责提供,还表示可向公安基地提供30万吨原料)。但会议的主角安徽几家林饲林场对向马鞍山基地供应全杆料一事,竟未发言和表态,更未与马鞍山基地建立供应全杆料生产纸箱纸的合作关系,这是本次战略研讨会的主题宗旨和目的任务未能实现,造成失误的原因可能是:这几家参会的林饲林场,对让饲料林场的树苗长大成材,改用构树叶取代树苗生产饲料和向纸厂供应全杆料造纸的重要性,竟毫无认识所造成,根本原因可能是会前的准备工作完全没有到位。更令人不解和遗憾的是:会上或会后公安基地与刘尚文教授也未建立供应全杆料生产纸箱纸的合作关系,使马鞍山会议的主题宗旨和会议决议全部落空,开成一次出人意料、令人失望的大会。若山鹰纸业对全杆料仍有兴趣,建议:山鹰纸业先在公安生产基地完成全杆料纸箱纸的试点与转产,由刘尚文教授供应全杆原料,项目组协助,公安基地定能很快完成10万~30万吨高强纸箱纸的生产任务,待公安生产基地转产成功后再向公司其他基地推广。
第三章
“中国造纸企业林纸众产业化结合新体系”第二阶段的建设方案简介
聂勋载 熊明 彭峰 曹堪洲 刘庆明 张明勋 刘尚文 向新柱 陈永林 陈水生
事实说明:因光叶楮是新生事物,无生产先例和原料市场,更无林纸结合的生产平台,使光叶楮原料未能获得造纸工业的认同与接受,造成光叶楮不能实现造纸工业的转产。现杆芯木已完成转产,为推进本项目第二阶段,以光叶楮较好的科研成果为依据(缺两类原料转产不是问题,现主要矛盾是:要求纸厂自种光叶楮,实现林纸结合),故本节继续介绍项目第二阶段的任务:“双结合林纸结合”和“中国造纸企业新体系的建设方案简介”。请党和政府、纸业领导、同仁、纸厂、有关行业了解、审定、认同、支持本项目,希共同来完成本项目第二阶段的试点工程任务,为造纸工业实现2035年中国梦共同来作出贡献。
1 建议中国把西式的“林纸结合”改为中式的“双结合林纸结合”
“林纸结合”是世界造纸工业解决原料的成功经验与根本出路,但中国推进林纸结合因故受阻未能推广(前述不重复),结合中国国情,曾建议中国造纸工业把西式的“林纸结合”改为中式的“双结合林纸结合”。目的:降低中国“林纸结合”的地租,降低中国林纸结合的原料成本,防止林纸结合中产生纠纷,解决中国纸厂原料短缺,解决光叶楮林纸结合的生产平台等。什么是“双结合林纸结合”?“将中国造纸工业林纸结合的用地与国家水土保持工程用地相结合”,简称“双结合林纸结合”。土地国有,林木企业所有,国家专职部门或地方政府将国有的水土保持工程用地低价租赁给纸厂种树,造纸企业负责协助有关部门完成国家水土保持的任务。因本项目要求纸厂自种光叶楮,才能实现构树全树综合利用和林纸众产业化结合,才能增加原料的产量和产品种类,才能提高产品质量和功能性,才能降低原料成本和增加纸厂的产值和利润等。发展光叶楮是解决中国造纸工业原料短缺和发展中国造纸工业的一条好出路。
中国用“双结合林纸结合”替代国外造纸企业的“林纸结合”是国情的需要。若光叶楮(构树)双结合林纸结合试点成功并扩大推广,造纸工业能为国家增加巨额的林木资源,能生产巨额的众多工业产品(树叶能替代粮食,意义重大),国家能更好的完成水土保护任务,还能节省种树的投资,并有低价的地租收入等。纸厂解决了原料短缺,获得优质低价的原料。地方政府增加税收,又无偿绿化美化了地方等,是一举多赢的好模式。国家有大量水土保持工程用地,尚未充分利用,如湖泊与水库四周,公路铁路两边,江河两岸、河口、河滩、江滩、海滩的防风林用地,废矿再生绿化用地,退耕还林用地,城市绿化用地。国家还有计划内的人工林用地、轻度盐碱地、荒山野地等,均可低价租赁给纸厂投资种树。
本项目试点成功后,在政府的支持下,要求中国大型造纸企业公司必需自有双结合林纸结合林场,实现“全树综合利用,自制纸浆,浆自用有余,出售余浆,满足中小纸厂的用浆需求(中小纸厂不制浆)”。构树其他产业的原料,均在纸厂完成备料,由纸厂生产其他产业的产品或向社会出售原料与有关产业联产。
2 项目第二阶段建设“中国造纸企业新体系”的方案简介
中国造纸企业新体系:由林区和生产基地两部分联合组成。林区包含:林场,构树育苗基地(含树种研究中心)和备料厂,林区是造纸企业新体系的核心。林区向生产基地和社会有关产业供应原料,林区自主经营独立核算,是造纸企业新体系的第二创收主体。生产基地: 以生产纸产品为主体,并与众多相关产业相结合,生产基地自主经营独立核算,是造纸企业新体系第一创收主体。
2.1 林场的任务
(1)林场负责种植:要实施全盘机械化种植与收割(这是林场的发展方向),要优化与完善:构树最佳种植密度和最佳超短期(现定:6~8月伐的构树,株距0.9米,亩种822株;9~12月伐的构树,株距1米,亩种666株)。(2)要求林场完善“轮收与补种的方式”。纸厂不设大型原料场,不堆存原料,根据生产需要,用多少原料伐多少树,树伐后根可以再生,如何适应林场的种植和生产基地生产的需要 ? 如何留苗与补种 ? 需专题研究。(3)负责构树资源的收割与分类: 将收割的构树资源分成三类: 带叶细枝料、剥皮直杆料和不能剥皮料(弯曲的,带叉的和过细的本色枝杆料),将三类原料分别打梱送备料厂。(4)负责采叶:构树一年生长期内可采树叶3~5次(不影响林木生长),可增加树叶原料的产量。
2.2 树苗培育基地的任务
要因地制宜选用成本低、培育快、成活率高的育苗方案,育苗基地要大量生产树苗,自用有余,并供应社会树苗的需要,增加林区收入。
2.3 树种研究中心的任务
研究培育更优质的造纸专用构树(以生长枝杆为主的构树)。要研究提升造纸原料和生物质原料的产量最大化,研究提升纤维品质最优化和纤维含量最大化,研究提升药物及营养成分的品质最优化和含量最大化,为增加林区的创收打好基础。
2.4 备料厂的任务
(1)干法备料方案
备料厂将带叶细枝料用叶杆分离机制成干树叶原料和本色细枝料。将大部剥皮直杆料用树杆去黑皮壳机制成白色全杆料与附产品黑皮壳。再用小径材剥皮机将白色全杆料制成白皮料和杆芯木原料或用撕裂机将白色全杆料制成白色皮杆混合撕裂料,将少部剥皮直杆料用小径材剥皮机制成黑皮料和杆芯木原料。将不能剥皮料(弯曲的、带叉的和过细的本色枝杆料)用撕裂机制成本色皮杆混合撕裂料。
(2)干法备料说明
将剥皮直杆料分离出黑皮壳,完成剥皮,可生产白皮料与杆芯木料和黑皮壳。现设备产能小,未完成转产(纸厂试点时应允许设备厂修改完善设备,逐步提高设备产能)。
(3)水煮法备料方案
剥皮直杆料的规模化备料:寄希望于水煮法完成,可生产白皮料、杆芯木和附产品(热水抽提液与黑皮壳)。(已完成:水煮松脱黑皮壳和净化分离黑皮壳的小试研究,尚未完成转产)
(4)水煮法备料说明
①构树剥皮直杆料水煮法备料工艺生产流程(图1)
图1 水煮法构树剥皮直杆料备料工艺流程
②构树剥皮直杆料水煮法备料工艺参数(未转产,仅供参考)
A.切杆:料长约10公分。
B.水煮杆料:液比1∶6~8,保温汽压3~4公斤,时间3~4小时,倒料。
C.浓黑水:浓黑水经浓黑水罐进入除渣器排除黑皮壳,净化浓黑水入净化浓黑水池,供制药用。凡与浓黑水接触的设备与管道,须用不锈钢材料,这是制药的需要。设备与管道用不锈钢或用不锈钢复合钢板材料制成,洗料池贴磁砖。
D.洗涤水:洗涤水经洗涤水罐进入除渣器排除黑皮壳,净化水入罐,返回蒸球回用。
E.洗后料:进入螺旋输送器,经螺旋摩擦输送使皮杆分离,排出杆芯木,树皮经风选送入跳筛,将残余黑皮壳筛出获得白皮料,洗涤水返回蒸球回用。本流程将剥皮直杆料分离获得杆芯木、白皮料、黑皮壳和制药用的浓黑水(热水抽提液)。
(5)备料厂生产原料种类
造纸原料三大类五种(树皮原料(白皮料、黑皮料),皮杆混合撕裂料(白色和本色的皮杆混合撕裂料)和杆芯木原料),加上干树叶原料和附产品热水抽提物及黑皮壳共生产8种原料。若纺织用优质白皮料单列,共生产9种原料。
2.5 制浆工艺与设备
本项目主要采用APSP制浆工艺,有关情况说明如下:
(1)APSP制浆主机的产能(含估计)
APSP设备规格 180 240 300 360 420
杆芯木片(万吨/年) 1 2 约3~4 估计6~7 估计10
树皮(万吨/年) 0.5 1 估计1.5~2 估计3~3.5 估计5
全杆料的产能,估计约为杆芯木片的75%~80%(缺生产数据)。
(2)树皮料与杆芯木片:可以采用化学法制浆,成浆质量好,得率比APSP法低。
(3)杆芯木片制浆:可用APMP法,或APSP法,或改良APSP法(双螺杆+高浓盘磨法)。
(4)全杆料(因树皮与杆芯木的品质相差太远):用化学法制浆质量差,不宜采用,必需用化机法(现用APSP法),还可用改良APSP法(双螺杆+高浓盘磨)。
(5)制浆黑液的治污用碱回收,废水的治污用中段废水处理。
2.6 纸产品和其他产业的产品简介(部分纸种已转产,部分是估计,其他行业的产品是信息)
2.6.1 造纸树皮原料
(1)树皮白皮料:生产白色皮浆,供多种特种纸、书画纸、高级装饰用纸等用。
(2)树皮黑皮料:生产本色皮浆,供本色高强特种纸用,如擦枪纸、地板纸等用。
(3)优质树皮白皮料:供纺织工业生产纺织品(武汉纺织大学向新柱教授的科究成果)。
2.6.2 造纸构树全杆料
(1)白色全杆料:生产白色高强浆,供白色高强纸如白卡纸、证券纸等用。
(2)本色全杆料:生产本色高强浆,供牛皮纸、水泥袋纸、瓦楞原纸、箱板纸等用。
2.6.3 造纸构树杆芯木料
生产白浆,供多种生活用纸、文化印刷用纸等用。
2.6.4 树叶原料
生产饲料、酒、保健品、氨基酸、茶叶等用(武汉大学刘尚文教授科究成果)。
2.6.5 构树附产品原料
(1)热水抽提物:供制药、保健品、饮料等用(桑枝抽提物制药是张明勋总工的科究成果)。
(2)黑皮壳:供蚊香厂作原料,可作燃料或肥料,黑皮壳含木质素42.9%,将有重用。
3 提供第二阶段林纸众产业化结合项目的技术与设备
3.1 项目组成员
承担项目工程的规划与设计,并提供备料与制浆设备,构树其他产业的原料,全在纸厂完成备料,备料技术与设备由项目组提供。
彭峰董事长,承担项目工程的规划与设计。
熊明厂长,负责水煮法备料的研究和实现构树造纸原料的转产及构树酶法制浆的研究。
曹堪洲总工,提供各种型号的APSP全套化机法制浆设备和构树(小径材)的撕裂机设备。
陈永林总工(含岳总),提供叶杆分离机、树杆去黑皮壳机、构树(小径材)剥皮机。
陈水生教授,提供采叶机。
3.2 其他产业在纸厂建生产厂,技术与设备均由发明人提供
刘庆明教授,光叶楮培育人,可提供造纸构树小径材的树种与育苗技术。
刘尚文教授,树叶利用技术发明人,可提供构树叶众多产品的技术与设备。
张明勋总工,桑枝抽提液制药发明人,可提供构树抽提液的技术与设备。
向新柱与曾兴教授,树皮纺织技术发明人,可提供构树皮纺织的技术与设备。
第四章
推进构树小径材第二阶段试点工程的(设想)方案与补充方案建议
聂勋载 熊明 彭峰 曹堪洲 刘庆明 张明勋 刘尚文 向新柱 陈永林 陈水生
1 推进完成笫二阶段试点工程的担忧、思考与建议
现构树项目第一阶段的主要任务已完成(人工培育种植光叶楮和完成工艺技术设备的研制及杆芯木的转产),项目需转入第二阶段试点(同时完成树皮和全杆料的转产),第二阶段的任务“双结合林纸结合试点林场”和“林纸众产业化结合新体系的试点工程”等,均是科研成果为基础的“设想”,对纸厂更是新生事物,无生产先例,尤其是申报国家水土保持工程用地,不是市场经济,若没有行业认同、政府支持为纸厂铺路,纸厂对项目的第二阶段更难认同与接受,试点工程很难推进。
历史的教训:本世纪初建丹江口水库隔离带,仙鹤纸业有远见地向河南省申报:“丹江口水库隔离带林地10万亩种植光叶楮(构树)发展造纸工业”这项意义重大的课题,得到河南省的认同与支持,但有人反对,理由是造纸工业是污染大户,水库水质要求高,仙鹤纸业不能进入隔离带,造成此项目未能实现。后仙鹤纸业改用农民的土地种植光叶楮,产生严重的矛盾纠纷与损失。反对的理由纯是误会:仙鹤纸业是到隔离带种植水土保持力极强的环保树(光叶楮构树),对提高水库水质是有利而无害,这正是隔离带的需要。污蔑造纸工业是污染大户,这是不了解现代造纸工业是典型的清洁产业,没有污染何来污染大户?这一失误,担误造纸工业使用光叶楮20年。
请行业领导和政府审定、认同、支持本项目。如纸厂投资种树,纸厂应有林权,林木归企业所有,给纸厂低价租赁隔离带林地或无偿借用,必须要求纸厂负责协助水库完成隔离带水土保持任务等。再请行业领导(中国造纸协会)向国家发改委申报本项目第二阶段的试点工程。建议项目:丹江口水库隔离带林地5万~10万亩,试点任务(完成年产品量15万~30万吨),并请协会特邀一家敢吃螃蟹的纸厂承担试点工程重任。试点项目批准后,纸厂负责实施,项目组与技术发明人指导,几方合作完成试点工程,试点工程由中国造纸协会验收,经修改完善后在库区大力推广。
2 建议第二阶段试点工程项目的方案
建议试点工程“构树双结合林纸结合试点林场”选在丹江口水库隔离带,“林纸众产业化结合的新体系试点工程”选在库区边的仙鹤纸业承担。试点成功经总结完善后,在水库隔离带扩大林地,在库区周边扩建造纸企业新体系,把丹江口库区建成中国超大型现代化的造纸企业新体系的示范造纸城。
2.1 为什么选丹江口水库完成本项目第二阶段的试点工程?
(1)丹口江水库名扬世界,位于我国经济发达地区中部,交通方便地位适中,水库水质要求高,隔离带是最高标准的水土保持工程用地,在丹江口水库隔离带建成“双结合林纸结合试点林场”、在库区周边建成“林纸众产业化结合造纸企业新体系的试点工程”,其影响力和示范效应巨大,便于全国(关注项目的造纸企业)参观考察,将库区建成现代化的造纸城,对造纸工业和我国国民经济的发展意义重大。
(2)丹口江水库紧靠我国构树的主产区(鄂西、陕南、渝东广大山区)。
水库隔离带的土质、气候、雨量非常适合构树生长,隔离带总面积300万亩,地势平坦,适合机械化种植与收割(机械化是建林场的方向)。试点成功首先在隔离带推广,把隔离带建成机械化超大型的双结合林纸结合基地,把丹江口库区建成超大型的中国造纸企业新体系的现代化造纸城。其经济效益和示范效应巨大,有此成果无容置疑能为“造纸工业是清洁产业不是污染大户”正名,这对造纸工业具有特殊的重要意义。
2.2 为什么选构树小径材?
光叶楮造纸是继承和发扬了中西造纸术选用树种的科研成果,光叶楮能实现 “构树物尽其用的全树综合利用和林纸众产业化结合”,构树密植+速生+超短期,原料产量高、品质优、产品众多、经济效益好……。构树根系发达(可长达25米),水土保持力极强,这正是隔离带水土保护和提高水质的需要。构树的再生力特强,树伐后可以再生,种一次苗可受益多年,种植成本低。若在丹江口隔离带试点成功,在全国广大水土保持工地推广,意义重大,这是最佳的树种选择。
2.3 为什么选仙鹤纸业承担试点工程?
该厂位于水库边距隔离带附近,是我国著名的皮浆生产厂,皮浆生产经验丰富,曾出售皮浆,自用皮浆。仙鹤纸业曾申报过水库隔离带种植光叶楮,曾有强烈的申报愿望(情况已述,不重复)。若行业鼓励、政府支持,仙鹤纸业是最佳的厂选。
3 构树小径材第二阶段试点工程项目的补充类型方案简介
丹江口水库隔离带的种树工程早已完成,担心国家不许改动隔离带,必需有备用方案,本节补充5种+后文(特种纸产业),共补充6种,第二阶段试点工程项目的类型方案,供关注纸厂和特种纸厂参考。若关注纸厂和特种纸厂自愿承担试点任务,当地有可行的条件,并获得地方政府支持,请贵厂按自已的要求,自主创新设计本厂的发展规划和第二阶段试点工程计划,将有关情况报告中国造纸协会,申报试点工程项目,经协会审定评选的纸厂和方案,承担试点工程重任,项目组和技术发明人指导协助,联合完成试点工程。试点成功由中国造纸协会验收,经修改完善后推广。希有更多关注纸厂和特种纸厂,参加项目第二阶段,为解决中国造纸工业四大难题,实现中国造纸企业新体系,为壮大发展贵纸厂,为造纸工业完成2035年中国梦共同来作出贡献。
3.1 建议:升级改造扩大现有的“构树林饲产业化结合林场”建成“林纸饲(众)产业化结合的试点工程项目”
“构树林饲产业化结合”是国家扶贫办十大精准扶贫项目之一,在全国已建有一百多个构树饲料林场,现用构树苗生产饲料(这不是上策),应让树苗长大成材,改用构树叶生产饲料(构树叶才是优质的饲料原料),并用构树枝杆造纸(构树枝杆是优质造纸原料),实现构树物尽其用的全树综合利用才是上策,这对林场、饲料厂和纸厂多方均能获得更好的经济效益、社会效益和环保效益。关注本项目的浆纸企业,请主动与本省构树林饲产业化结合林场合作,由纸厂挂帅,双方组建团队,共同把“构树饲料林场”升级改造扩大成“构树林纸饲(众)产业化结合林场”。双方不仅是买卖原料的关系,更是紧密合作的团队,由双方统一商定林场、饲料厂和纸厂的发展计划与规划,扩大林场面积,推广种植高密度、超短期造纸专用的构树小径材,林场负责种树,饲料厂改用树叶生产饲料,纸厂承包收购枝杆原料造纸,双方相互支持,分工负责,实现互利双赢。
3.2 建议“林纸结合纸厂”改种构树小径材,实现构树物尽其用的全树综合利用,把本企业转型升级、发展壮大建成“构树林纸众产业化结合的中国造纸企业新体系”
建议关注本项目的“林纸结合纸厂”将自种的杨木、桉树等改种高密度超短期造纸专用构树小径材,实现构树物尽齐用的全树综合利用,建成“以纸产品为主体+树叶产品+树皮产品+附产品的产业群,联合组成中国造纸企业新体系”。
试点工程可从小规模、多品种试生产起步,待取得生产经验和实效后,快速扩大规模,能取得很好的经济效益、社会效益和环保效益,为发展壮大贵纸厂,为造纸工业完成2035年的中国梦,共同来作出贡献。
3.3 创新“桑枝物尽其用的全枝综合利用”,在西昌建“林纸蚕产业化结合试点工程”,建成大型中国造纸企业新体系
构树与桑枝是同科同属的两个树种,但结构、品质和用途相似,制浆造纸的技术与设备可以通用。我国有桑枝基地1000多万亩,西昌地区现有100多万亩,桑叶养蚕是当地主业之一,桑枝是废物,建议造纸企业去开发利用,纸厂不需要租地,也不需要自种植桑枝,只需收购桑枝原料,在西昌建厂生产,把西昌建成 以纸业和蚕丝为主体,与众多纸产品相结合,有规模、产值巨大的现代化造纸城。
3.4 把“构树小径材双结合林纸结合新糢式的试点工程”与建“东营市黄河口海滩防风林场”相结合
山东X纸业公司是国家某文化发展促进会直属的实体经济公司(纸业),公司在山东泰山有光叶楮林地2000亩,在山东阳谷有用废纸生产瓦楞纸的纸厂,“促进会”为发展实体经济,要求X纸业公司发展壮大,曾与项目组协商,建议如下:
(1)X纸业公司利用泰山现有的光叶楮(构树)原料,项目组协助完成“试点工程”。
在阳谷纸厂试产APSP皮浆,研制“高强耐久纸,促进会急需产品”。试产杆芯木和全枝杆APSP化机浆与废纸混用生产高强瓦楞纸(可提高瓦楞纸质量,降低生产成本)。用构树叶生产饲料(或出售原料),待X纸业公司取得构树生产经验后,再扩大生产规模。
(2)为扩大X纸业公司的生产规模,如何解决大批量构树苗和生产原料?
上世纪九十年代,笔者与山东林校合作研究培育光叶楮(杂交构树)用于现代造纸工业,2000年光叶楮APO树皮浆,在华泰纸业完成中试,为扩大种植面积,曾在东营黄河口海滩地试种光叶楮成功(长势良好)。双方商议,重新启动此项目。建议将泰山2000亩林地改为构树育苗基地和树种研究中心,大量生产优质树苗,保证X纸业公司自用树苗有余,并向社会出售树苗。X纸业公司与东营市协商在“黄河口泥砂沉积海滩地联合筹建构树防风林场,X纸业公司承担种树任务,公司不断扩大构树种植面积,解决阳谷纸厂所需要的批量原料。
(3)逐步扩大阳谷纸厂的生产规模,加快其产品的更新换代,实现构树林纸众产业化结合,将阳谷纸厂建成中国造纸企业新体系,完成促进会发展壮大X纸业公司,增强实体经济的任务。
(4)另一建厂方案是:为充分利用东营市建防风林场丰富的构树资源,由促进会挂帅投资(或引资),在东营市建多家大型纸厂,把东营市建成以纸业为主体,实现林纸众产业化结合的中国造纸企业新体系,建成产值巨大的造纸城,更好完成促进会增强实体经济的任务。
3.5 改造“抚顺市废矿再生地”与建“林纸众产业化结合中国造纸企业新体系的试点工程”相结合
抚顺市Y纸业公司是抚顺市实力雄厚的矿业集团总公司的全资分公司,抚顺市是年代已久的煤城,有大量国有的废矿再生地需要绿化,Y纸业现用废纸生产纸箱纸规模10万吨/年。Y纸业希利用抚顺市废矿再生地,大量种植光叶楮(构树小径材)发展造纸,曾与项目组协商,建议如下:
一期试点启动工程:用再生地10万亩试种构树小径材,建育苗基地和备料厂,年产干树叶5万吨,新建A万吨树叶饲料厂,产枝杆原料(产纸量)20万吨。新建一条APSP 20万吨化机浆生产线与10万吨废纸浆混合使用(共产浆30万吨),新建一条20万吨纸箱纸生产线,共产纸箱纸30万吨,成纸质量将显著提升,成本大幅下降。待一期试点工程取得生产经验和实效后,再扩大林地面积和Y纸业公司的生产规模。
二期扩大工程:扩大再生地种植面积50万亩,扩大升级改造Y纸业公司,加快纸产品的更新换代,以皮浆生产为核心,用好全杆料和杆芯木片,生产原料附产品,扩大树叶生产的品种与规模,将Y纸业公司的产品总量扩大到150万吨以上,建成以纸业为主体的林纸众产业群,建成中国造纸企业新休系的样板工程,使Y纸业公司能获得较好的经济效益、社会效益和环保效益。
三期规划工程:由矿业集团总公司挂帅,以Y纸业公司二期工程为样板,充分利用抚顺市废矿再生地,尽力扩大构树的种植面积,在抚顺市新建多个二期工程的样板厂,把抚顺市建成:朝气勃勃以纸业为主体,实现林纸众产业化结合的中国造纸企业新体系,并完成全市的绿化与美化,使古老的煤城换发出新的生机与活力,将抚顺市建成产值巨大超大型的现代化造纸城。
第五章
发展构树新原料,加速调整发展中国特种纸产业的思考与建议
聂勋载
国家呼吁“大力发展特种纸”,是因为特种纸对促进国民经济各行各业的发展具有重要意义。造纸工业新原料光叶楮,对调整与发展特种纸产业关系紧密,意义重大。
如何调整与加速发展我国特种纸? 建议特种纸厂深入了解所服务的产业,主动搞好配套服务。建议:调整与完善特种纸的原料结构,恢复和大量使用树皮浆,用好全杆浆,调整与完善特种纸产业的企业结构与规模结构,创新完善和使用好特种纤维,创新完善和使用好特种纸的成型方式等。把大型特种纸公司(企业)建成“以特种纸为主体与构树林纸众产业化相结合的中国特种纸企业新体系”。
1 建议我国小型纸厂把发展特种纸作为主要方向,并创建大型特种纸公司(企业)的新模式
我国特种纸的发展势头较猛,发展潜力巨大。特种纸纸种多、用途广、产值高、利润丰厚,各种特种纸的需用量不大,很适合小型纸厂生产,建议我国小型纸厂把发展特种纸作为主要发展方向。把中国特种纸产业建成企业众多、分布甚广、实力雄厚具有中国特色的“特种纸兵团”,建成中国造纸工业另一支大型支柱产业。
中国需要大型特种纸公司,它不仅是特种纸产业的骨干、核心和领头羊,更是特种纸浆的生产与供应基地。要求大型特种纸公司:必须有自己的构树林场、育苗基地、树种研究中心、备料厂、制浆厂和特种纸生产基地等。自产纸浆,浆自用有余,通过市场出售余浆,满足小型特种纸厂的用浆需求(小型特种纸厂不制浆),大型特种纸公司以生产某类特种纸为主,并出售构树产品或构树原料(如:树叶、树皮、附产品或出售原料,与社会有关厂联产)。大型特种纸公司,采用众多小机台并联的生产方式,对某类特种纸进行规模化和细列化(众多花色品种)的集中生产,更要承担某类特种纸不断提升和突破质量天花板的重任,成为发展壮大某类特种纸的开路先锋和领军企业。把特种纸公司建成以生产某类特种纸为主体,并与众多构树产品(含附产品或原料),联合组成中国特种纸公司的新体系。
2 特种纸企业要深入了解所服务行业和专攻方向,双方紧密合作加
快产品的更新换代,提高产品质量与功能性,实现规模化和细列化生产要求特种纸厂深入了解所服务的行业和专攻方向的需求,主动搞好配套服务,不要片面追求单一纸种的需用量,更要强调相互支持、紧密配合与合作,要求特种纸厂深入研究所服务行业和专攻特性的发展要求与方向,了解所服务行业和专攻方向还需研发什么特种纸,还需供应什么花色品种。要求特种纸厂主动去配套,生产出高质量、有特色的产品,实现互利双羸、共同发展。
特种纸所服务的行业甚多,如各种工业、农业各分支、建筑业、医药业、军工产业、林业、水产业、文旅业、商贸业、航天航空业等。要求特种纸厂主动去了解有关行业还需要研制什么特种纸(含花色品种)? 了解该行业特种纸的发展方向与生产要求?
特种纸的专攻方向和特性甚广,如绝电、导电、隔热、隔音、隔辐射、隔紫外线、透光性、过滤性、抗水性、吸水性、防油性、吸油性、高强度、抗压性、柔软性、刚性、湿强性、耐久性、降解性、保润性、阻燃性、易燃性、防锈性、摩擦性、耐磨性等,包括特种包装纸、特种生活用纸等。要求特种纸厂主动去了解该特性还需要研制什么特种纸(含花色品种)? 了解该特性的发展方向与生产要求 ?
3 调整特种纸产业的原料结构,恢复皮浆,开拓优选用好特种纸新原料
(1)我国特种纸传统原料是“树皮浆”,因故众多小皮浆厂已关门,皮浆市场已消失。大型特种纸公司要自种光叶楮,自产皮浆,浆自给有余,要恢复皮浆市场,出售余浆满足小型特种纸厂的皮浆需求。重塑我国特种纸曾大量使用树皮浆的历史辉煌。
(2)现特种纸的原料主要靠进口(马尼拉麻、木浆和棉浆),为减少和不再依赖进口原料、提高原料质量、降低原料成本,除重视使用皮浆外(皮浆的性价比优于马尼拉麻浆和棉浆),还建议特种纸厂关注和用好“构树全枝杆浆(皮杆混合浆)”,因全杆浆含有高强度的韧皮纤维,成纸强度好(树皮的比重可以自控,即可以调节成纸的强度),全杆浆的性价比优于进口木浆。大型特种纸企业,要自产“全杆浆”自用有余,通过市场出售全杆余浆,满足小型特种纸厂和社会纸厂用皮杆混合浆的需求。
(3)特种纸厂除使用植物纤维外,建议重视和大胆创新使用特种纤维原料,如:化学纤维、人造纤维、矿物纤维、碳纤维、纳米纤维、玻璃纤维、动物纤维等特种纤维原料。因特种纤维具有某种优质的特殊功能性(如隔热性、绝电性、导电性、高强度、过滤性等特性),可赋予特种纸优质的特殊功能性,可以创新研制出多种新型的特种纸种,能更好满足服务行业和专攻方向的发展需要。
4 建议特种纸企业重视创新,优选成型方式,实现特种纸成型方式的多样化与复合化
特种纸除使用造纸的成型方式外,建议特种纸厂重视和大胆引进、创新使用多种成型方式,如热压复合成型、无纺布成型、针刺成型、干法造纸、泡沫成型和涂布成型等成型方式。有些成型方式更适合某种特殊纤维,并能赋予特种纸某种优质的特殊功能性,采用多种成型方式,可以创新研制出更多新型的特种纸种。
还建议特种纸厂重视和大胆创新研制使用“多种纤维原料的复合使用”和“多种成型方式的复合使用”,能赋予特种纸某种优质的特殊功能性,如矿物纤维的绝缘性和隔热性特好,但强度较差,植物纤维的强度好但隔热性较差,若将这两种原料或两种纸复合成一张电气绝缘纸或隔热纸,其质量(绝缘性或隔热性)和使用性能(更易加工成型或使用方便)均优于单一原料的纸种。
5 小结
发展特种纸潜力巨大,建议大型特种纸公司创新开拓特种纸新原料,恢复树皮浆,用好全杆浆,创新完善使用特种纤维,积极调整改变现有的原料结构,创新完善特种纸的成型方式,大大增加特种纸纸种,不断提高产品的质量与功能性,升级改造特种纸厂的企业结构和规模结构,建成中国特种纸产业的新体系。预祝中国特种纸产业在完成第二个中国梦的伟大征途中,快速发展状大,把特种纸建成中国造纸工业另一支有特色、产值利润巨大的重要骨干产业,对我国造纸工业和国民经济的发展作出重大的突出贡献。
第六章
重新研究制订中国造纸工业的原料方针及其措施与对策的思考和建议
聂勋载
先进发达国家的人均用纸量多在300公斤以上,2049年中国将建成先进发达国家,中国是贫林国家、人口众多,如何解决人均300公斤纸的巨额原料?如何指引中国造纸工业与时俱进、平稳有序的健康发展?建议中国造纸工业应有“原料方针和加速发展的措施与对策”。结合中国国情,建议中国造纸工业采用“双结合林纸结合,以木为主,草木并举,实现多种原料与多种类型方案兼用的原料方针”(仅供参考)。建议中国造纸工业的生产,以科研成果和产学研团队为基础,以科技创新为动力,建成生产与科研紧密结合的中国造纸工业新体系。
1 以木为主双结合林纸结合,重点发展人工种植的速生构树
世界造纸工业解决原料的成功经验和根本出路是“林纸结合,发展人工速生林”。在中国因故“林纸结合”受阻未能推广,结合中国国情,为降低中国造纸原料成本,防止林纸结合中产生纠纷,建议推进中国式的“双结合林纸结合新模式”,替代国外的“林纸结合”,实现“一举多赢”,使国家、纸厂和地方政府均受益(有关内容已述,不再详述)。
当前的人工速生林,建议重点发展光叶楮,可以解决中国造纸工业四大难题和原料短缺,可以调整企业结构,加快发展中国造纸工业,能拯救国宝皮浆消亡,为2035年建成中等发达国家造纸工业作出应有贡献。
2 草木并举
草类原料,泛指非木纤维原料,含农附产品(如稻麦草、玉米秆、高梁秆、棉秆及蔗渣等)、竹、苇及众多非木材植物原料等。这是一笔巨大的宝贵造纸资源,中国造纸工业对草浆造纸有丰富的经验,应当充分利用,发扬光大。例如,草浆置换蒸煮的成浆质量好,用草浆黑液作肥料,比用草还田好,草浆助剂能有效提高草浆的质量等。草浆的污染问题,是当时生产规模小和不治污所造成,草浆与木浆一样,都可以消除污染成为清洁产业。草类原料造纸,多是废物利用,不仅弥补中国造纸工业原料之不足,还能增加农民收入。
3 多种造纸原料多种类型方案兼用
3.1 应加强废纸回收,提高废纸浆质量
首先废纸是重要造纸原料,国内应加强废纸回收,完善处理,提高废纸浆的质量。
3.2 要充分利用国外的造纸资源和生产条件
(1)国家严禁废纸进口,纸厂可以到国外自建废纸回收基地,将国外的废纸加工成原料运回国(建议国家减免自制废纸浆的关税)。
(2)国内“林纸结合”因故受阻未能推广,纸厂可以到国外购地自建林纸结合基地,将生产的造纸原料(含纸浆)运回国(建议国家减免国外自产原料或自制纸浆的关税)。
(3)可以大量进口国外的造纸原料、纸浆和纸产品,以弥补国内造纸原料的不足。
4 在党和政府的指引扶持下,鼓励造纸工业创新发展,为不断提高与完善重要原料和类型方案的生产,组建各种产学研团队,通过样板工程,建成科研与生产紧密结合的中国造纸工业新体系
对重要原料与类型方案,组建以造纸企业为龙头、与科研院校紧密合作的产学研团队,使中国造纸工业的生产建立在科技创新和研究成果的基础上,建成一批不同原料、不同工艺设备、不同类型方案的样板车间(或样板厂,或试点示范生产基地),供广大浆纸厂参考、学习、选用、推广,促进中国造纸工业优质、快速发展。如建议山东新泉林集团(前身泉林集团所研用的麦草新工艺,优点甚多,闻名世界,是中国唯一出口(美国)的草浆技术)与齐鲁工业大学造纸研究团队紧密合作,联合组建麦草浆产学研团队,团队对泉林集团的麦草新技术进行深入研究总结和创新完善,把新泉林集团建成中国麦草浆的样板厂,供麦草浆纸厂学习推广。山东某纸厂同用麦草,所研用的麦草新工艺新技术与泉林集团大不相同,效果也不错,齐鲁工业大学可与该厂另组建一个麦草浆产学研团队,团队对该厂的麦草新工艺进行研究总结和创新完善。两团队进一步合作,将两厂的麦草浆新工艺进行对比研究融合,创新出我国更先进、更完善的麦草制浆新工艺、新技术,供麦草浆纸厂学习推广,并进一步领军世界麦草制浆的新工艺。再比如建议河南仙鹤纸业与湖北工业大学造纸学院紧密合作,联合组建光叶楮产学研团队(若丹江口试点工程项目行业认同、政府批准),由团队承担完成“丹江口水库隔离带双结合林纸结合的试点林场”和“仙鹤纸业林纸众产业化结合的试点工程”的任务,为解决中国造纸工业四大难题,由该团队来作出示范与贡献。
我国有众多实力雄厚的造纸学院和科研院所,希纸业充分利用。在党和政府的指引扶持下,建议在新疆组建棉秆浆产学研团队和样板厂、在湖南组建芦苇浆产学研团队和样板厂、在四川组建竹浆产学研团队和样板厂、在江苏组建国内废纸加工示范产学研团队和样板基地……。纸厂可从国家购地,组建“林纸结合”样板基地和“国外废纸加工”样板基地,把在国外生产的造纸原料运回国内用等。
5 总结
造纸工业在党和政府的领导下,全行业团结一心,发挥“社会主义举国体制能办大事的优势”,为解决中国造纸工业原料严重短缺和四大难题,请党和政府、纸业领导、同仁和纸厂及有关行业了解、审定、认同、支持本项目,请行业组织申报、政府批准本项目第二阶段的试点工程,待取得预期试点效果后,再逐步扩大生产规模;并建议造纸工业重新研究制订“中国造纸工业的原料方针”和发展造纸工业的措施与对策,保证造纸工业2049年实现第二个中国梦时,完成所肩负的历史使命,为实现中华民族的伟大复兴,造纸工业必须作出应有的贡献。
后补:
世界造纸工业解决原料的成功经验和出路是“林纸结合”,中国因土地所有制不同,推广林纸结合受阻,为发展中国造纸工业故提出用中国式的“双结合林纸结合”取代国外的“林纸结合”和“光叶楮林纸众产业化结合和造纸企业新体系”等项目。发展中国造纸工业原料的关键是:将传统造纸原料的杆芯木体系改成以构树皮为核心的新体系,此举使纸厂亩林地产品的总产量比传统杆芯木体系猛增3倍至若干倍,纸产品的质量和功能性比传统杆芯木原料体系显著提升,因产品众多,原料成本下降,纸厂的产值和利润显著提升,现项目正申报试点工程,虽有较好的科究成果(因故转产至今未全完成),最好能争取全部完成转产任务,可为政府批准丹江口试点工程铺平道路。
1 完成构树原料转产任务的建议
(1)构树杆芯木原料:已完成转产,在国内已初步建成构树杆芯木原料市场。
(2)构树皮原料:希仙鹤纸业看完长文后,请下决心恢复皮浆生产(欢迎有双螺杆设备或有蒸球设备,愿生产皮浆的浆纸厂参加),由项目组提供机械加工好的白皮料(不是人工剥皮刮皮的白皮料),皮浆仙鹤自用或出售(项目组协助出售)。
(3)构树全杆原料:希山鹰纸业看完长文后,请下决心按贵厂“构树林纸饲产业发展战略研讨会”的决定,在公安生产基地生产全杆浆纸箱纸(10万-30万吨/年)(欢迎有化机浆设备愿生产全杆浆的浆纸厂和纸箱纸厂参加),原料由刘尚文教授提供,生产技术由项目组协助。
2 实施丹江口试点(启动)工程要点的建议
(1)由中国造纸协会和国家发改委支持批准“丹江口试点工程”的申报。
(2)试点启动工程重点任务:完成机械化双结合林纸结合的建设任务。初步扩大仙鹤纸业的规模,初步增加仙鹤纸业的产值与利润,将仙鹤纸业先建成林纸众产业化中国造纸企业新体系的雏形,试点二期工程重点改造生产基地。
(3)建议仙鹤纸业与湖工大联合成立“光叶楮产学研团队”,共同承担试点工程任务(含双结合林纸结合、林纸众产业化结合和造纸企业新体系等)。双方分工:由仙鹤纸业挂帅,负责全盘工作;湖工大协助组织,承担技术服务。
3 丹江口(启动>试点工程的工作重点,先放在林区(含备料厂)的建设
(1)高举“双结合林纸结合的大旗”,仙鹤纸业和团队领导:首先重点完成林区和备料厂的建设工作(生产好原料)。尽快达到预期计划(达到每亩林地的产品总量大于3吨),使国家、行业领导(协会)、团队双方和关注纸厂等对项目放心。
(2)湖工大承担“光叶楮机械化种植与收割”的任务。由湖工大编制“光叶楮机械化种植与收割试点工程方案计划和预算”,由中国造纸协会、湖工大与仙鹤纸业联合向国家有关部门申报“光叶楮机械化种植与收割试点工程专用经费”,争取国家支持解决部分项目费用。由仙鹤纸业和团队领导按审批计划,开支经费。
(3)建议仙鹤纸业(团队领导)委托彭峰董事长负责林区和备料厂的规划和工程设计。
(4)建议仙鹤纸业(团队领导)聘请刘庆明教授为林区顾问,负责选树种、育苗、种植、轮收、补种(间苗)等任务。
(5)建议仙鹤纸业(团队领导)聘请陈永林总工为备料厂顾问,负责备料厂的建设工作。
(6)备料厂的设计以“水煮法备料方案为基础”,建议仙鹤纸业(团队领导)聘请张明勋总工为备料厂制药原料生产的顾问。
4 丹江口试点启动工程的生产基地,除恢复扩大皮浆生产外,暂时维持现状,待充分作好试点二期工程的设计工作后,再改建生产基地
(1)充分利用备料厂生产四类原料和原料附产品,恢复和扩大皮浆生产,希皮浆价大幅下降(保持合理利润,由3万-6万元/吨,降到1.2万-1.8万元/吨,追求示范效应)。
(2)杆芯木料:先出售原料,或自制白浆,自用和出售白浆。
(3)全枝杆料:先出售原料,或自制本色浆,自用和出售本色浆。
(4)树叶:先出售原料,供饲料厂和农民用。
(5)原料附产品:先出售原料。热水抽提物供药厂作原料,黑皮壳作燃料烧掉。
(6)二期工程可自建饲料厂,不建纺织厂,药厂只向社会厂供应原料,实现联产。
(7)三期工程可自建其他厂,仍不建纺织厂、药厂(只向社会厂供应原料,实现联产)。
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