重溫紙張的發展歷程 發現其中的機遇和挑戰
2010-05-10 00:00 來源：CIO時代 責編：Quincy
- 摘要：
- 公元105年，蔡倫由淘米受到啟發，用樹皮、破布、麻纖等摻在一起，造出了植物纖維紙，這是現代紙的雛形。據統計，每回收1噸廢紙可再造出800公斤好紙、挽救17棵大樹、節約3立方米的垃圾填埋空間，還可以節約50％以上的造紙能源，減少35％的水污染。 原文出自【比特網】，轉載請保留原文鏈接：http://do.chinabyte.com/288/11305288.shtml
【CPP114】訊：公元105年，蔡倫由淘米受到啟發，用樹皮、破布、麻纖等摻在一起，造出了植物纖維紙，這是現代紙的雛形。據統計，每回收1噸廢紙可再造出800公斤好紙、挽救17棵大樹、節約3立方米的垃圾填埋空間，還可以節約50%以上的造紙能源，減少35%的水污染。
紙是我國古代四大發明之一，也是我們生活中不可或缺的物品。
公元105年，蔡倫由淘米受到啟發，用樹皮、破布、麻纖等摻在一起，造出了植物纖維紙，這是現代紙的雛形。之后，造紙技術傳到了世界各地，大大加快了人類文明的進程。
近年來，中國造紙工業技術能力和現代化水平持續提高，實現了綠色生產和可持續發展的良性循環。造紙業依托技術進步和信息化改造，走上了一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮、充分利用國內外兩種資源的新型工業化道路。
今天，數字化手段大大減少了傳統紙張的消耗，電子紙正開啟全新的閱讀時代。依托電子油墨技術的電子紙，既有傳統紙張的閱讀感觀特性，還具備了海量存儲的功能。
(一)
綠色的地球，健康的生命，環保的家園，干凈、衛生的生活環境，離不開森林的護衛和保障。但我們大量使用的紙張實際上是在消耗森林資源。
森林可以為我們提供氧氣、吸收二氧化碳、防風固沙、涵養水源、維持生態平衡等。按照國際上對樹木通用的環境功能統計計算，每棵大樹所發生的生態效益、環境效益、社會效益等綜合價值達20萬元。
紙漿需求量的增長造成了木材消費量的迅猛增長。我國每年造紙消耗木材約1000萬立方米，進口木漿130多萬噸，進口紙張400多萬噸。紙張的大量消費不僅造成森林面積銳減，而且因生產紙漿排放污水使江河湖泊受到嚴重污染。現在，地球上每年平均有4000平方公里的森林消失。
保護森林，減少采伐量，必須從紙張回收開始做起。
據統計，每回收1噸廢紙可再造出800公斤好紙、挽救17棵大樹、節約3立方米的垃圾填埋空間，還可以節約50%以上的造紙能源，減少35%的水污染。每張紙至少可以回收兩次。辦公用紙、舊信封信紙、筆記本、書籍、報紙、廣告宣傳紙等在第一次回收后，可再造紙印制成書籍、稿紙等;二次回收后，可以利用再生紙生產生活用紙。
不少發達國家都十分注重用廢紙生產高檔生活用紙和辦公用紙。美國全球最大的衛生紙生產商就是100%利用再生紙生產生活用紙，日產再生紙漿1400噸，年產各類生活用紙100萬標箱。
我國既是造紙大國又是紙消費大國。近年來，我國造紙工業發展迅猛，年產量9389萬噸，消費量9000多萬噸，均居世界第一。目前，我國廢紙回收率僅為30%，低于47.7%的世界平均水平，廢紙回收潛力巨大。
為此，我國一直努力加快推進廢紙回收利用的步伐，發展循環經濟，建設節約型社會。
紙張回收再造的難點在于舊紙紙漿脫墨。發達國家已經掌握了比較成熟的脫墨先進技術，我國經過幾年技術引進和消化也取得了長足進步。
傳統的脫墨技術利用堿性化學品、表面活性劑將油墨濕潤剝離而脫去。現在的油墨比較復雜，如紫外光固油墨、激光固油墨、水性油墨等，這些固化油墨用堿性化學品或表面活性劑是不能除去的。比較成熟的方法就是在傳統的廢紙碎解、除雜、篩選、漂白、洗滌之外，在第一次浮選脫墨之后，再增加一段工藝――――高濃、高溫下搓揉分散油墨顆粒，將其碎解為小顆粒，再通過浮選除去。國內生產規模較大的紙廠如廣州紙廠、南平紙廠、石峴紙廠、齊齊哈爾紙廠等，都相繼引進了先進的脫墨工藝，其流程中都有高濃、高溫搓揉分散和二次浮選工序。據介紹，這些工廠的日產脫墨紙漿達500多噸以上。
(二)
長久以來，中國傳統造紙行業被認為是高污染、高耗能大戶。造紙行業所造成的污染占整個水域污染的30%以上。特別是許多年前曾有一個時期“小造紙”遍地開花，草漿主導著造紙原料市場，污水到處排放，對生態環境造成了危害。我國造紙企業最多時曾達到2萬多家，多為鄉鎮小廠，平均年產量只有0.25萬噸。這樣的規模與世界平均水平6.42萬噸相比，差距甚大。
我國紙業靠“小”、靠“草”發展了40多年。“客觀說這種發展歷程有其現實合理性。”在今年已91歲高齡的造紙工程專家余貽驥看來，我國人均森林資源少，國家對造紙行業投資少，充分利用秸稈、稻草、麥稈等草漿原料造紙也是符合當時國情的選擇。
小紙廠的存在雖然減少了進口紙及木漿的數量，但由于規模小、設備落后、能耗高，約75%的堿和含有機物的廢液得不到有效回收和處理，嚴重污染了環境。同時也造成紙產品結構單一、質量偏低。1998年8月，包括余貽驥在內的15位林紙專家聯名提出了“關于加快人工林建設，振興中國紙業”的建議。此后，國家有關部門進行了認真討論，并形成了共識，提出了“關于加快林紙一體化建設，振興中國紙業”的意見，為我國林紙一體化的發展掀開了新的篇章。
從上世紀90年代后期開始，我國不斷整治造紙工業的污染問題，并關閉了大量萬噸以下的小廠。至2009年，造紙企業年銷售收入500萬元以下的企業數降到3500余家。
為了改變造紙業技術、裝備落后的局面，國家相關部委還根據造紙行業的突出問題和國內市場需求情況，把造紙行業作為國債支持技術改造的重點行業之一。一些原本沒有安裝污水處理設備的企業開始著手修建污水處理廠，一些原本處理能力不足和處理不徹底的企業開始著手改進污水處理設備。
造紙業的清潔生產技術也取得了前所未有的進步。造紙化學品的發展、大型高速紙機的引進和開發，木漿和廢紙利用率的提升，都大大降低了造紙用水量和污染物排放。同時，隨著科技進步和技術創新，造紙廢水治理技術已相當成熟，水污染治理水平得到大幅度的提高。
據統計，我國造紙產量從2001年的3200萬噸增加到2009年的9389萬噸，產量增加近2倍，而COD排放量從203萬噸下降到150萬噸左右，下降了26.1%，萬元產值COD排放量也從0.168噸下降到0.04噸，下降了76%。來自環境保護部污控司的資料顯示，目前中國前100家大型造紙企業的產量占造紙總產量的55.74%，而COD排放量僅占總量的10%。
“盡管屬于傳統產業，但憑著造紙人的自強不息，中國造紙業的設備、工藝、技術、投入已不再傳統。”全國工商聯紙業商會會長、山東太陽紙業股份有限公司董事長李洪信說。
(三)
隨著中國經濟的快速發展，我國造紙行業發生了翻天覆地的變化。我國造紙業依托技術進步和信息化改造，實現了向先進制造業的轉型，產量躍居世界第二，產品檔次不斷提高。
紙和紙板產量從1990年的1443萬噸增加到2009年的近9389萬噸，增加了5.5倍，平均年增長率約18%。全國生產的紙種已經從上世紀70年代的430種發展到現在的700種左右，基本滿足了社會的需求。
近年來，中國造紙工業的潛在市場吸引了包括國際資本在內的大量資金，造紙工業出現了一個前所未有的技術改造和技術進步的高潮。廣東、福建、浙江、江蘇、山東等沿海省的造紙工業突飛猛進，部分地區實現了向大工業化的過渡。造紙工業引進了國際上先進的技術和設備，這些先進生產技術的產能大約占整個行業的20%，目前仍處在現代化改造的進程中。
我國于1995年引進了第一臺膠合干法造紙設備，投產后不久就開始研究熱熔法干法造紙并獲得成功。這種熱合紙具有松厚度好、膨松度好、伸長率高、干濕強度好、柔軟度高等優點，優于膠合紙，已商品化生產，應用于衛生用品、醫療用品以及工業品等領域。
傳統的制漿方法有兩種：一是化學法制漿，得率只有50%左右;二是機械法制漿，得率接近100%。現在，人們將這兩種方法結合起來，生產化學機械漿。從20世紀60年代開始，我國造紙工業歷經TMP(熱磨機械漿)、CTMP(化學熱磨機械漿)、BCTMP(漂白化學熱磨機械漿)，直到20世紀90年代開始出現APMP(堿性過氧化氫機械漿)階段。APMP就是利用燒堿等化學品預浸木片，在常壓下磨成紙漿，用手抄造膠印新聞紙或雜志紙。這種方法得率高達90%，制漿廢液經過生化處理，可達到排放標準，鴨綠江紙廠、岳陽紙廠、宜賓紙廠等均已引進該技術。
中國造紙工業要過渡到現代化的大工業，必須改變原料結構，大力發展速生豐產林。北京林業大學教援朱之悌經過多年研究，采用細胞染色體手段對毛白楊的遺傳基因進行了優化改造。他在普通的毛白楊細胞核中增加了19根加速生長發育的染色體，換走了相對劣質的染色體，使染色體由原來的38根增加到57根，三倍于原來的19根，故稱之為三倍體毛白楊。三倍體毛白楊具有速生、優質、抗病、高效等優勢;1年成樹，3年成林，5年成材，而且不空心，不黑心;纖維長達1.05毫米，是一種優良的造紙用材。目前黃河流域的山西、山東、河南等地都已廣泛種植，預計不久的將來，三倍體毛白楊會成為我國部分地區優良的造紙用材。
(四)
傳統的出版模式，大量的印刷品耗費了相當多的資源，同時也產生了嚴重的工業污染。隨著互聯網的發展，無紙閱讀、無紙辦公必然會成為一種趨勢。
在2008年的法蘭克福書展上，一項針對30余個國家的1000位出版界專業人士的調查顯示，有40%的人相信，到2018年，數字圖書的銷量將超越傳統圖書。
電子紙顯示技術不僅具有印刷紙張的視覺效果，而且在處理信息時耗電量低，這些優點使得電子紙將得到廣泛的應用。業內研究認為，電子紙市場規模預計將在2015年達到21億美元，到2020年達到70億美元。電子書閱讀器的最大特性就是采用了電子紙。與傳統的液晶屏等相比，電子紙的低功耗特性及更接近傳統紙的可視性，使其成為專用電子書閱讀器不可或缺的重要部件。
電子紙的發展必將對傳統造紙、印刷、出版行業造成一定的沖擊，特別是涉及書刊用紙的企業更應當采取預防措施，積極應對閱讀無紙化時代的到來。
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公元105年，蔡倫由淘米受到啟發，用樹皮、破布、麻纖等摻在一起，造出了植物纖維紙，這是現代紙的雛形。之后，造紙技術傳到了世界各地，大大加快了人類文明的進程。
近年來，中國造紙工業技術能力和現代化水平持續提高，實現了綠色生產和可持續發展的良性循環。造紙業依托技術進步和信息化改造，走上了一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮、充分利用國內外兩種資源的新型工業化道路。
今天，數字化手段大大減少了傳統紙張的消耗，電子紙正開啟全新的閱讀時代。依托電子油墨技術的電子紙，既有傳統紙張的閱讀感觀特性，還具備了海量存儲的功能。
(一)
綠色的地球，健康的生命，環保的家園，干凈、衛生的生活環境，離不開森林的護衛和保障。但我們大量使用的紙張實際上是在消耗森林資源。
森林可以為我們提供氧氣、吸收二氧化碳、防風固沙、涵養水源、維持生態平衡等。按照國際上對樹木通用的環境功能統計計算，每棵大樹所發生的生態效益、環境效益、社會效益等綜合價值達20萬元。
紙漿需求量的增長造成了木材消費量的迅猛增長。我國每年造紙消耗木材約1000萬立方米，進口木漿130多萬噸，進口紙張400多萬噸。紙張的大量消費不僅造成森林面積銳減，而且因生產紙漿排放污水使江河湖泊受到嚴重污染。現在，地球上每年平均有4000平方公里的森林消失。
保護森林，減少采伐量，必須從紙張回收開始做起。
據統計，每回收1噸廢紙可再造出800公斤好紙、挽救17棵大樹、節約3立方米的垃圾填埋空間，還可以節約50%以上的造紙能源，減少35%的水污染。每張紙至少可以回收兩次。辦公用紙、舊信封信紙、筆記本、書籍、報紙、廣告宣傳紙等在第一次回收后，可再造紙印制成書籍、稿紙等;二次回收后，可以利用再生紙生產生活用紙。
不少發達國家都十分注重用廢紙生產高檔生活用紙和辦公用紙。美國全球最大的衛生紙生產商就是100%利用再生紙生產生活用紙，日產再生紙漿1400噸，年產各類生活用紙100萬標箱。
我國既是造紙大國又是紙消費大國。近年來，我國造紙工業發展迅猛，年產量9389萬噸，消費量9000多萬噸，均居世界第一。目前，我國廢紙回收率僅為30%，低于47.7%的世界平均水平，廢紙回收潛力巨大。
為此，我國一直努力加快推進廢紙回收利用的步伐，發展循環經濟，建設節約型社會。
紙張回收再造的難點在于舊紙紙漿脫墨。發達國家已經掌握了比較成熟的脫墨先進技術，我國經過幾年技術引進和消化也取得了長足進步。
傳統的脫墨技術利用堿性化學品、表面活性劑將油墨濕潤剝離而脫去。現在的油墨比較復雜，如紫外光固油墨、激光固油墨、水性油墨等，這些固化油墨用堿性化學品或表面活性劑是不能除去的。比較成熟的方法就是在傳統的廢紙碎解、除雜、篩選、漂白、洗滌之外，在第一次浮選脫墨之后，再增加一段工藝――――高濃、高溫下搓揉分散油墨顆粒，將其碎解為小顆粒，再通過浮選除去。國內生產規模較大的紙廠如廣州紙廠、南平紙廠、石峴紙廠、齊齊哈爾紙廠等，都相繼引進了先進的脫墨工藝，其流程中都有高濃、高溫搓揉分散和二次浮選工序。據介紹，這些工廠的日產脫墨紙漿達500多噸以上。
(二)
長久以來，中國傳統造紙行業被認為是高污染、高耗能大戶。造紙行業所造成的污染占整個水域污染的30%以上。特別是許多年前曾有一個時期“小造紙”遍地開花，草漿主導著造紙原料市場，污水到處排放，對生態環境造成了危害。我國造紙企業最多時曾達到2萬多家，多為鄉鎮小廠，平均年產量只有0.25萬噸。這樣的規模與世界平均水平6.42萬噸相比，差距甚大。
我國紙業靠“小”、靠“草”發展了40多年。“客觀說這種發展歷程有其現實合理性。”在今年已91歲高齡的造紙工程專家余貽驥看來，我國人均森林資源少，國家對造紙行業投資少，充分利用秸稈、稻草、麥稈等草漿原料造紙也是符合當時國情的選擇。
小紙廠的存在雖然減少了進口紙及木漿的數量，但由于規模小、設備落后、能耗高，約75%的堿和含有機物的廢液得不到有效回收和處理，嚴重污染了環境。同時也造成紙產品結構單一、質量偏低。1998年8月，包括余貽驥在內的15位林紙專家聯名提出了“關于加快人工林建設，振興中國紙業”的建議。此后，國家有關部門進行了認真討論，并形成了共識，提出了“關于加快林紙一體化建設，振興中國紙業”的意見，為我國林紙一體化的發展掀開了新的篇章。
從上世紀90年代后期開始，我國不斷整治造紙工業的污染問題，并關閉了大量萬噸以下的小廠。至2009年，造紙企業年銷售收入500萬元以下的企業數降到3500余家。
為了改變造紙業技術、裝備落后的局面，國家相關部委還根據造紙行業的突出問題和國內市場需求情況，把造紙行業作為國債支持技術改造的重點行業之一。一些原本沒有安裝污水處理設備的企業開始著手修建污水處理廠，一些原本處理能力不足和處理不徹底的企業開始著手改進污水處理設備。
造紙業的清潔生產技術也取得了前所未有的進步。造紙化學品的發展、大型高速紙機的引進和開發，木漿和廢紙利用率的提升，都大大降低了造紙用水量和污染物排放。同時，隨著科技進步和技術創新，造紙廢水治理技術已相當成熟，水污染治理水平得到大幅度的提高。
據統計，我國造紙產量從2001年的3200萬噸增加到2009年的9389萬噸，產量增加近2倍，而COD排放量從203萬噸下降到150萬噸左右，下降了26.1%，萬元產值COD排放量也從0.168噸下降到0.04噸，下降了76%。來自環境保護部污控司的資料顯示，目前中國前100家大型造紙企業的產量占造紙總產量的55.74%，而COD排放量僅占總量的10%。
“盡管屬于傳統產業，但憑著造紙人的自強不息，中國造紙業的設備、工藝、技術、投入已不再傳統。”全國工商聯紙業商會會長、山東太陽紙業股份有限公司董事長李洪信說。
(三)
隨著中國經濟的快速發展，我國造紙行業發生了翻天覆地的變化。我國造紙業依托技術進步和信息化改造，實現了向先進制造業的轉型，產量躍居世界第二，產品檔次不斷提高。
紙和紙板產量從1990年的1443萬噸增加到2009年的近9389萬噸，增加了5.5倍，平均年增長率約18%。全國生產的紙種已經從上世紀70年代的430種發展到現在的700種左右，基本滿足了社會的需求。
近年來，中國造紙工業的潛在市場吸引了包括國際資本在內的大量資金，造紙工業出現了一個前所未有的技術改造和技術進步的高潮。廣東、福建、浙江、江蘇、山東等沿海省的造紙工業突飛猛進，部分地區實現了向大工業化的過渡。造紙工業引進了國際上先進的技術和設備，這些先進生產技術的產能大約占整個行業的20%，目前仍處在現代化改造的進程中。
我國于1995年引進了第一臺膠合干法造紙設備，投產后不久就開始研究熱熔法干法造紙并獲得成功。這種熱合紙具有松厚度好、膨松度好、伸長率高、干濕強度好、柔軟度高等優點，優于膠合紙，已商品化生產，應用于衛生用品、醫療用品以及工業品等領域。
傳統的制漿方法有兩種：一是化學法制漿，得率只有50%左右;二是機械法制漿，得率接近100%。現在，人們將這兩種方法結合起來，生產化學機械漿。從20世紀60年代開始，我國造紙工業歷經TMP(熱磨機械漿)、CTMP(化學熱磨機械漿)、BCTMP(漂白化學熱磨機械漿)，直到20世紀90年代開始出現APMP(堿性過氧化氫機械漿)階段。APMP就是利用燒堿等化學品預浸木片，在常壓下磨成紙漿，用手抄造膠印新聞紙或雜志紙。這種方法得率高達90%，制漿廢液經過生化處理，可達到排放標準，鴨綠江紙廠、岳陽紙廠、宜賓紙廠等均已引進該技術。
中國造紙工業要過渡到現代化的大工業，必須改變原料結構，大力發展速生豐產林。北京林業大學教援朱之悌經過多年研究，采用細胞染色體手段對毛白楊的遺傳基因進行了優化改造。他在普通的毛白楊細胞核中增加了19根加速生長發育的染色體，換走了相對劣質的染色體，使染色體由原來的38根增加到57根，三倍于原來的19根，故稱之為三倍體毛白楊。三倍體毛白楊具有速生、優質、抗病、高效等優勢;1年成樹，3年成林，5年成材，而且不空心，不黑心;纖維長達1.05毫米，是一種優良的造紙用材。目前黃河流域的山西、山東、河南等地都已廣泛種植，預計不久的將來，三倍體毛白楊會成為我國部分地區優良的造紙用材。
(四)
傳統的出版模式，大量的印刷品耗費了相當多的資源，同時也產生了嚴重的工業污染。隨著互聯網的發展，無紙閱讀、無紙辦公必然會成為一種趨勢。
在2008年的法蘭克福書展上，一項針對30余個國家的1000位出版界專業人士的調查顯示，有40%的人相信，到2018年，數字圖書的銷量將超越傳統圖書。
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