促进我国造纸化学品行业“十二五”期间健康可持续发展——关于《造纸化学品行业“十二五”发展规划》的建议

2011-02-18 08:52姚献平夏华林
造纸化学品 2011年3期
关键词:造纸工业化学品纤维

陆 伟,姚献平,夏华林

(中国造纸化学品工业协会国家造纸化学品工程技术研究中心,浙江 杭州 310014)

促进我国造纸化学品行业“十二五”期间健康可持续发展
——关于《造纸化学品行业“十二五”发展规划》的建议

陆 伟,姚献平,夏华林

(中国造纸化学品工业协会国家造纸化学品工程技术研究中心,浙江 杭州 310014)

“十二五”期间是我国造纸化学品行业经济增长方式转型的关键时期,也是提升行业整体竞争力和可持续发展能力的重要阶段。该文介绍了我国造纸化学品行业“十一五”发展现状,提出了造纸化学品行业“十二五”期间健康可持续发展的一些建议。

造纸化学品;“十二五”规划;建议

“十二五”期间,是我国造纸化学品行业经济增长方式转型的关键时期,也是提升行业整体竞争力和可持续发展能力、应对国内外各种挑战的重要阶段;因此,更好地了解我国造纸化学品行业的现状,明确“十二五”期间造纸化学品行业的发展方向和重点,对于推动产业结构优化升级、提升行业节能减排水平、加快技术改造和装备升级换代、促进我国造纸化学品行业“十二五”期间健康可持续发展具有极其重要的意义。

1 我国造纸化学品行业现状与发展趋势

1.1 造纸化学品行业的地位和作用

高新技术精细化工是当今世界化学工业激烈竞争的焦点,也是21世纪国家综合国力的重要标志之一。造纸化学品属于精细化工新领域,是根据造纸工业需要、特殊精细加工并具有相应配套应用技术的一大类化工产品,对下游造纸工业产品的质量和生产的经济性起着重要的作用。造纸化学品不但自身有很高的经济效益,在造纸工业上应用能赋予纸张各种特殊的优越性能,能明显提高纸张质量,能提高纸机运行效能促进开发更多更有价值的纸张新品种;而且有效地节约宝贵的造纸资源(包括木材资源、水资源和能源)等,大幅度地降低造纸环境污染;还能给造纸、印刷、包装、电子、汽车、食品和卷烟等下游产业带来更加可观的社会效益。

造纸化学品产业在我国国民经济中具有重要的地位和作用,已经形成一个崭新的高新技术产业。2001年美国纸和纸板的产量为8 074.7万t,造纸用化学品的销售额达61.43亿美元,吨纸消耗化学品631.44元人民币。2009年我国纸和纸板的总产量达8 640万t,我国造纸用化学品的销售额大致为500~600亿元人民币,利税100~150亿元人民币,带动下游产业15 000亿元人民币,对国民经济的发展具有较大的拉动作用。从国家政策层面来看,造纸化学品项目已经被国家发改委列入国家当前优先发展的高技术产业化重点领域指南;在国家科技部颁布的《科技型中小企业技术创新基金若干重点项目指南》中造纸化学品也被列入重点发展的领域。

1.2 造纸化学品行业的现状

我国造纸化学品工业起步于20世纪80年代末,随着造纸工业的迅猛发展,各地各行各业纷纷上马从事造纸化学品的开发与生产,形成一种欣欣向荣、方兴未艾的局面。尤其是近年来,我国造纸化学品行业在企业规模和科技创新上更是取得了较快的发展。

造纸工业是以纤维为原料的化学加工工业。在制浆、漂白、打浆、抄造及成纸后加工这一工艺全过程中,均离不开各种化学品的应用。造纸化学品的应用对纸张的质量和生产的经济性起着决定性的作用,它们能赋予纸张各种优异的特殊性能(如抗水性、抗油性、湿强度、平滑性、印刷适性和柔软性等),能使较差的纤维原料生产出更薄、更白、更牢的纸;它们使生产过程优化、纸机运行速度提高,不但具有很高的经济效益,而且具有大幅度减少环境污染的优点。根据造纸化学品在造纸过程中的应用,可分为以下几大类[1]。

(1)制浆/脱墨化学品。制浆/脱墨化学品是指原生纤维和再生纤维加工过程中使用的化学品,它能缩短制浆的蒸煮时间、提高纤维的得率及质量、减少制浆废水污染。利用废纸脱墨制浆不仅可以减少树木砍伐,保护森林资源,而且废纸脱墨制浆与原生纤维制浆相比,大大地减少了对环境的污染,每利用1 t废纸浆相当于节约木材4~5 m3、标准煤1.2 t、电600 kW·h、水100 m3。我国目前废纸浆用量已占造纸纤维原料用量的62%,但在应用水平上与工业发达国家相比还存在一定的差距。

(2)过程化学品。过程化学品包括助留助滤剂、消泡剂、腐浆控制/杀菌剂、树脂障碍/沉积物控制剂和纤维分散剂等。它们的作用是使生产过程优化、纸机运行速度提高,能用较差的纤维原料生产出合格的纸张,有的过程化学品具有大幅度减少对环境污染的作用。

(3)功能性化学品。功能性化学品包括(浆内、表面)施胶剂、干增强剂、湿增强剂、染料、填(颜)料、增白剂、柔软剂、阻燃剂、防油剂和防水剂等。这类化学品品种繁多,具有很强的针对性、专用性,它们有的赋予纸张各种优越的特殊性能(如印刷书写性、干强度、湿强度、平滑性、抗水性、抗油性和柔软性等),有的添加量仅占纸张质量的2%~3%,但对纸张的品种和质量起着决定性的作用,具有很高的经济效益和社会效益。

(4)涂布加工用化学品。涂布加工用化学品包括涂布黏合剂、颜料、颜料分散剂、印刷适性改进剂、润滑剂、抗水剂、杀菌防腐剂和消泡剂等。这些化学品主要用于高档涂布纸的生产,对提高纸的品质和附加值有着重要作用。

(5)水处理化学品。水处理化学品包括造纸系统的水处理、冷却水处理、上水处理和造纸污水的处理等。水处理化学品在整个造纸过程中起到保证造纸系统的正常运行、节约用水和确保环境不受污染的作用。

我国是全球造纸工业最具增长力的区域,2009年我国纸和纸板的总产量达8 640万t,消费量为8 569万t,均超过美国位居世界首位,成为全球最大的生产国,是全球最具增长性的一个重要市场。与此同时,世界上最先进的现代化大型纸机已经进入我国,并越来越趋向于自动化、大型化和高速化,对我国造纸化学品的发展提出了新的更高的要求。

随着造纸工业的快速发展,也给造纸化学品行业的发展带来了机遇。据国际咨询顾问公司SRI 2009年度的研究报告,2008年全球制浆造纸化学品市场消费规模为330亿美元,其中,专用化学品消费规模为160亿美元,普通制浆和造纸化学品消费规模为170亿美元。我国造纸化学品占全球制浆造纸化学品总市值7.8%,远低于美国的23.3%,也低于日本的12.5%,与2008年我国纸和纸板总产量占全球总产量20.4%的比例极不相称[2]。

正是由于我国造纸化学品市场有着巨大的发展空间,几乎所有国际性制浆造纸化学品公司都先后以办事处、合资(或独资)企业形式进入我国市场。

美国赫克力士公司(Hercules)早在1995年就进入我国市场,当年8月与上海氯碱化工有限公司合资成立上海赫克力士化工公司(赫克力士占60%股份),并于1997年投产,主要生产烷基烯酮二聚体(alkyl ketene dimmer,AKD)施胶剂等产品。2003 年12月,赫克力士收购了主要生产CMC的江门市量子高科生化技术有限公司,从而成为唯一在三大洲都拥有生产基地的CMC生产商。2006年4月又收购了合资企业——上海赫克力士化工公司由中方持有的40%股份,从而使上海赫克力士化工公司成为赫克力士完全控股的独资企业。

美国亚什兰公司(Ashland)2008年7月宣布收购赫克力士公司,收购总额为33亿美元。亚什兰公司曾在2006年收购德固萨-赫斯集团(Degussa-huls)旗下的斯托克豪森(Stockhausen),包括其在华合资企业——中德合资北京天使专用化学技术有限公司。

法国罗盖特兄弟有限公司投资的罗盖特淀粉(连云港)有限公司2006年3月在江苏省连云港开发区的造纸变性淀粉生产线正式建成投产,年产变性淀粉7万t,主要生产湿部添加及表面施胶用阳离子淀粉。

日本播磨化成株式会社1997年10月与杭州市化工研究院合资组建杭州杭化播磨造纸化学品有限公司,专业开发生产纸张干增强剂(PAM)和以松香为原料的造纸用施胶剂,现生产能力达3万t。

日本荒川化学株式会社2006年5月在江苏省南通经济技术开发区组建独资企业——南通荒川化学工业有限公司,年产2.9万t造纸化学品。

美国陶氏化学公司2006年5月追加投资2亿美元,以扩大其在张家港保税区内的主要用于涂布纸和纸板的丁苯胶乳及其他类产品的产能。

依卡化学公司于1999年在苏州建立独资企业——依卡化学品(苏州)有限公司,专业生产造纸用施胶剂而进入我国市场;2006年11月,依卡再投资440万欧元(580万美元)在我国建造的第2家造纸化学品厂——依卡化学品(广州)有限公司投入生产,年产2.4万t施胶剂。

巴斯夫是最早在我国开展造纸化学品业务的外国公司,早在40年前就从欧洲出口造纸化学品到我国,1990年在我国成立造纸化学品业务部。目前,巴斯夫在我国拥有2个生产造纸化学品的企业:一个是生产聚合物施胶剂的巴斯夫添加剂公司,另一个是生产涂布纸用胶乳的合资企业——上海高桥巴斯夫分散体公司。2006年4月,高桥巴斯夫分散体公司将其胶乳产能从12万t扩大到21万t,成为国内最大的胶乳生产商。2009年收购汽巴后,就全面接收了其在国内的造纸化学品业务。

芬兰凯米拉公司与山东兖州天成化工有限公司共同出资,2008年5月成立了凯米拉天成化学品(兖州)有限公司,投资3.6亿元新上AKD造纸助剂项目。第一期达产后可形成年产3万t AKD造纸助剂的生产能力。

法国的阿科玛(Arkema)2009年7月宣布投资1 500万欧元(2 140万美元)在其位于江苏常熟的基地,建造一家生产专用丙烯酸聚合物的新工厂,目标是需求不断增长的造纸工业和其他工业,预计于2011年中期建成投产。

这些国际造纸化学品大公司不仅在我国投资建设生产企业,同时在我国建立公司研发中心。

瑞士汽巴精化公司2005年4月宣布在上海建立研发中心,位于上海漕河泾技术开发区内,投资超过2 000万美元,有汽巴精化来自全球的近100名科学家在这里工作,为市场开发新产品。

陶氏化学公司2006年10月在上海设立新中心。该中心占地6.5万m2,主要有研发机构、全球通信技术中心及管理支持机构,成为亚太地区最主要的业务及研发中心。

赫克力士公司2007年10月在上海建成其全球第3个地区技术中心,整个中心建筑面积2 660 m2,建有1个包含6个实验室的研发中心和1个可以同时接纳60余人的培训中心。新中心将为赫克力士公司在亚太区,特别是中国地区根据市场直接试制产品,同时对进一步拓展公司的业务市场提供相应的技术支持。

凯米拉公司造纸化学品亚洲技术中心2008年4月在上海投入运行,这也是为了进一步增强凯米拉公司在亚太地区,尤其是中国市场的地位。

国内造纸化学品企业也在市场竞争中日益壮大,全国中科院系统、部队总参系统、各地省市级研究院所、中石油和中石化系统、各地大中型国有企业以及大量的民营企业都对造纸化学品的发展保持高度关注和兴趣,并从事造纸化学品研究和生产。据不完全统计,全国有造纸化学品企业上千家,集中分布在造纸工业发达的沿海地区,如山东、浙江、江苏、广东以及广西、河南、湖北、湖南、江西、四川和东北三省,其中涌现出了一些具有一定实力、市场品牌知名度和专业特色的造纸化学品企事业单位。

杭州市化工研究院是我国较早从事造纸化学品研究开发与生产的单位,建有化工部造纸化学品工程技术中心、全国造纸化学品信息站和浙江省造纸化学品省级高新技术研发中心等机构,在废纸脱墨剂、过程化学品、功能性化学品、表面施胶及涂布加工用化学品等各个领域都开展了研究,取得了丰硕成果。“非木材纤维造纸用变性淀粉系列产品”获得国家科技进步二等奖和中国石油和化学工业技术发明一等奖,“新型高留着型淀粉表面施胶剂”获得中国石油和化学工业科技进步一等奖,同时取得省市级科技进步奖近百项,拥有造纸化学品国家发明专利16项,国家级重点新产品12项;并建有杭州纸友科技有限公司、杭州杭化播磨造纸化学品有限公司2个造纸化学品成果产业化基地,开发的造纸用变性淀粉生产规模已达15万t、特种造纸化学品生产规模达10余万吨,产品已被包括UPM、APP等外资企业,以及多数大中型内资造纸企业所采用,创造了明显的经济、社会效益。造纸化学品的开发和应用已引起了国家有关部门的高度重视,2009年国家科技部批准依托杭州市化工研究院组建国家造纸化学品工程技术研究中心。

苏州天马医药集团是国内第1家以造纸化学品为主要产品的上市公司,主要开发和生产造纸用施胶剂系列产品。其核心产品AKD造纸用施胶剂获中国石油和化工行业知名品牌,并被列为国家重点新产品计划项目。自主研发的无溶剂法生产AKD蜡新技术获得国家发明专利,填补了国内技术空白,提高了我国AKD蜡产品在国际市场上的竞争力。由公司年报显示,2009年造纸化学品业务收入为3.1亿元。

浙江传化华洋化工有限公司是传化集团和沈阳化工研究院合资组建的精细化工企业,是国内荧光增白剂产品系列最齐全、生产规模最大的专业生产厂商,在我国石化行业百强中位居前20位、综合效益百强中前20位、专用化学品制造业中第1位。造纸用荧光增白剂在国内市场的占有率达到70%,产品品质和产能上都达到了国际一流水平,改变了我国造纸用荧光增白剂产品长期依赖进口的状况。2009年公司销售额为4.6亿元。

南京四新科技应用研究所有限公司是一家专业研究开发、生产和应用各种消泡剂的国家级高新技术企业,能提供从制浆、抄纸、涂布到污水处理的制浆造纸全过程的系列消泡剂产品及应用技术,公司拥有18项国家发明专利,是国内拥有该领域最多专利技术的公司,并是我国有机硅消泡剂国家标准制定单位。2009年该公司销售额近8 000万元。

奥东化工集团主要从事造纸化学品、塑料化学品中间体、医药中间体、纺织化学品及水处理化学品技术的研发、生产、销售与服务。子公司天津市奥东化工有限公司自主研发生产的ARG-BC 20表面施胶剂是一种新型的AKD施胶剂乳液,采用先进的生产工艺,是一种绿色环保的精细化工产品,该产品2009年销售额达6 500万元。

广西明阳生化科技股份有限公司建有国内首条全自动化木薯变性淀粉湿法生产线,控制系统自动化程度高、性能稳定、达到国内领先水平。其他如浙江省磐安县益纸淀粉有限公司、江西顺昌隆实业有限公司、河北信佳生物淀粉科技有限公司等均从事造纸用变性淀粉开发与生产。

国内还出现了一批具有一定专业特色、影响较大的造纸化学品企业,如水处理领域的安徽天润化学工业股份有限公司专业生产聚丙烯酰胺、邻苯二甲酸酐,2009年销售额达5亿;河南省华星水务股份有限公司专业生产无机高分子凝聚剂;深圳市绿微康生物工程有限公司致力于生物脱墨技术、生物助漂技术、生物打浆技术、生物水处理技术研发和生产;上海埃格环保科技有限公司成功开发生产具有自主知识产权的松香系中性胶系列产品;广州市星业科技发展有限公司、上海恒皓创新酰胺有限公司开发生产聚丙烯酰胺系列纸张增强剂;江苏常州市武进运波化工有限公司、山东寿光蔡伦申兴精细化工有限公司等企业专业生产涂布加工用化学品;北京昌化精细化工厂、广州金天擎化工科技有限公司、北京天擎化工有限责任公司、河北阳光精细化工有限公司、大连星原精细化工有限公司、大连百傲化学有限公司、吉林市吉化江城油脂化工有限责任公司和青岛祥泽化工有限公司等企业专业生产杀菌剂系列产品。

总之,与国际上高度集中化的造纸化学品市场相比较,我国造纸化学品市场尚处于高度分散的状态,企业数量众多,规模相对较小,尚有待于进一步发展。

1.3 造纸化学品行业存在的主要问题和制约因素

我国造纸化学品产业起步较晚,近年来随着造纸工业的迅猛发展,各地各行各业纷纷上马从事造纸化学品的开发与生产,形成一种欣欣向荣、方兴未艾的局面。国内生产的几大类造纸化学品主要品种多数已开发成功并投入了批量生产,但在整体水平上与国外存在着明显差距,国内企业开发的造纸化学品由于规模、质量上的原因,尚无法与国际大公司抗衡,国内新投产的一些大型造纸企业(特别是外资纸厂)所使用的不少化学品仍然依赖进口。目前行业发展的主要问题突出表现在以下几个方面[1]。

1.3.1 创新能力薄弱,品种针对性差、数量少,技术低水平的重复多

从品种上来看,虽然许多产品品种国内均已有生产,但是由于产品的针对性差,这不仅限制了应用范围,也使生产规模上不去,从产品的自身质量上看,不少产品仅仅解决了一个“有”、“无”的问题,在质量上与国外仍有一定差距。尤其是,随着造纸行业的技术进步、大型高速纸机的应用,对造纸化学品的质量和稳定性提出了更高的要求。

1.3.2 企业生产规模偏小,与国际大企业相比,技术上存在明显差距,支撑全行业的大型骨干企业尚在形成

从生产规模来看,全球造纸化学品在国际上已经形成了一批具有很强竞争实力的大企业,许多世界五百强的国际公司都把造纸用化学品作为公司的主要业务领域,他们的产品销售都在全球范围内进行;但我国的造纸化学品生产企业生产规模偏小,技术创新能力不足,缺乏与国际大企业竞争的能力,支撑全行业的大型骨干企业尚在形成。

1.3.3 产品的应用技术研究还处于初级阶段

工业发达国家的造纸化学品制造商非常重视应用技术研究,企业拥有自己的产品应用专家和实验室;一些大型骨干企业还有小型造纸机、涂布机等专用试验设备。国外十分重视产品的应用技术研究,并形成专利技术。国内一般企业均无专业的应用研究人员和测试设备,应用技术一般只停留在单个化学品的简单应用,达不到多种化学品综合应用、协同“作战”来发挥整体“作战”效果。由于应用技术不过关,造成用户集中在中小纸厂。

1.3.4 造纸工业节能减排、清洁化生产所需的一些新品种尚待开发

随着国家对环保要求的日益严格,木材资源、水资源、能源的稀缺,面向21世纪环境、能源、资源三大主题,造纸工业提出了一系列新的课题,国外发达国家已相应地开发出一批新的造纸化学品,以迎接新的抄纸条件的到来,而我国才刚刚起步,急待迅速组织力量开发,以缩小差距。

差距的根本原因在于:我国造纸化学品的新产品、新工艺、新技术的创新水平尚待提高,造纸化学品应用技术的研究水平尚需提高。目前我国造纸化学品研究、开发基本上还停留在“小打小闹”的初级阶段,已不能适应现代化纸厂发展的需求。

1.4 造纸化学品产业的发展趋势

2009年我国纸和纸板的总产量达8 640万t,消费量为8 569万t,均超过美国位居世界首位;纸张品种增加,中高档产品比重提高,产品结构进一步优化;造纸企业经济类型结构仍在调整变化,众多中、小型造纸厂正面临向集约化、大型化过渡;引进和开发了先进技术与装备,拥有世界领先的大型高速现代化纸机。在今后一个时期,我国造纸工业的发展将继续保持平稳增长的态势,资源节约、环境友好是造纸工业可持续发展的方向,进一步优化产业结构、提升产业整体实力和竞争力是我国造纸工业首要任务。

国民经济的快速发展,带动了造纸工业的超常速发展,也给我们造纸化学品行业带来了巨大的机遇和挑战。

造纸化学品行业发展呈现以下趋势和重点。

1.4.1 造纸化学品行业将加快增长

随着国民经济发展的需要,我国造纸工业将继续保持平稳增长,“十一五”末到“十二五”初期,造纸工业一批重点项目陆续投产,如湛江晨鸣纸业有限公司年产70万t商品浆和45万t高档文化纸项目、APP金桂纸业年产30万t浆和60万t纸的林浆纸一体化项目、浙江荣成纸业有限公司年产30万t高档箱板纸和40万t高强瓦楞纸项目、山东世纪阳光年产50万t涂布白面牛卡纸项目、中冶银河纸业有限公司年产20万t文化纸和年产30万t轻型纸项目、泰格林纸集团怀化年产40万t林纸一体化项目、太阳纸业集团年产35万t涂布文化纸项目、河北永新纸业有限公司年产30万t高档箱板纸、贵州赤天化纸业有限公司年产20万t竹浆工程以及山东华泰纸业公司铜版纸项目、玖龙纸业有限公司包装纸项目、恒安集团生活纸工程、山东寿光美伦纸业公司卫生纸及文化纸项目、福建南纸股份有限公司文化纸项目、福和纸业卫生纸生产线、山东博汇二期涂布白卡纸项目等,将给造纸化学品带来巨大的增长空间[3]。

1.4.2 产业规模、结构和布局进一步优化,形成一批支撑全行业的大型骨干企业

造纸化学品在我国已形成一个新兴产业,随着我国改革开放,全球一些知名度很高的公司都到中国从事造纸化学品的业务。这些大公司凭借先进的技术和雄厚的资金实力及全球化运作的经验和优势,大举进入国内造纸化学品市场,特别是近几年来,国际性造纸化学品公司加大了在我国的投资力度与规模,来自国际的竞争进一步加剧。在这种情况下,国内造纸化学品企业将进一步重视产业资本优化,开展企业间的联合、重组、兼并,调整产业结构和布局,提升企业产业规模和实力,提高国际竞争力,从而形成一批支撑全行业的大型骨干企业。

1.4.3 加强技术创新能力建设,发展具有自主知识产权的新产品、新工艺、新技术

资源、环境、能源是造纸工业目前面临的最主要的三大课题,诸如出于对森林资源的保护,国内纤维原料供需矛盾突出的问题,再生纤维使用量正在逐年增加;为保护环境、减少废水排放而采取的白水封闭循环工艺;为满足国民经济发展的需要,优化产业结构而提高纸的品质或研究新的品种;为提高生产效率而采取的纸机大型化、高速化等都给相关造纸化学品的开发和应用提出了新的更高的要求,各种造纸化学品的新产品、新技术、新工艺和配套的应用技术正不断涌现。

(1)制浆用化学品。近年来,全球废纸回收率和废纸在造纸原料中的占有率迅速提高。由于我国森林资源贫乏,木浆资源紧缺,2009年我国再生纤维消费量已达4 939万t,已占造纸原料配比的62%,而且呈上升趋势。废纸脱墨技术是我国制浆用化学品发展的热点,开发新型的浮选法废纸脱墨剂、生物脱墨技术以及相关配套化学品是当前制浆化学品技术发展的趋势。

(2)造纸过程化学品。造纸企业由于环境保护的要求,为减少造纸废水的排放量,不少纸厂(特别是大型纸厂)白水封闭循环程度越来越高,造纸过程中新鲜水的用量大为减少,加剧了抄造体系pH的升高、杂质的增加以及电导率的上升,使纸厂整个抄造体系变得十分复杂,追求性价比更高的助留剂产品及助留助滤系统和消除生产障碍的化学品是当前我国造纸化学品竞相发展的重点。

(3)功能性化学品。功能性化学品是指能赋予纸张各种特殊的优越性能(如抗水性、抗油性、湿强度、平滑性、印刷适性和柔软性等)的一大类化学品,品种繁多。它们有的能赋予纸张各种优越的特殊性能(如抗水性、抗油性、湿强度、平滑性、印刷适性、柔软性等);有的能用较差的纤维原料生产出更薄、更白、更牢的纸,具有很高的经济价值。因此,纸浆漂白化学品、新型施胶剂、纸张干湿增强剂、杀菌剂等化学品成为我国研究发展的重点。

(4)涂布加工用化学品。用于高档涂布纸生产的新型涂布黏合剂、消泡剂等。

(5)水处理化学品。面对环境保护的日益重视,白水处理回用以及造纸废水治理所需的各种水处理用化学品的需求正在不断增加。

1.4.4 进一步提高造纸用化学品的应用技术研究和服务

按照国际惯例,一些大型纸厂并不承担造纸化学品的应用问题,随之而来的是需要造纸化学品行业按照国际惯例提供一流的产品及完善的现场应用服务。这部分的工作完全需要造纸化学品厂家通过售后技术服务(派驻厂代表)解决;同时,多种化学品的综合应用技术研究和服务将是造纸化学品技术发展的重中之重。

2 造纸化学品行业发展的指导思想、基本原则和目标

2.1 指导思想

深入贯彻落实科学发展观,加强行业自主创新能力建设,积极开展行业重大关键、共性技术研究,针对我国造纸工业国情,取得一批具有自主知识产权的新产品、新工艺、新技术,在一些重要品种上要求达到或接近国际先进水平。通过市场调节和行业宏观控制,建立适合中国国情的造纸化学品工业体系,并向规模化、集约化、高科技化发展,促进产业结构升级,使我国造纸化学品行业整体上有一个较大的飞跃。

2.2 基本原则

我国造纸化学品行业在未来的5~10年将是大发展的时期。造纸企业生产的规模化,现代大型高速纸机的应用,现代经济带来的纸张高档化、品种多样化以及现代印刷技术的飞速发展,给造纸化学品带来了巨大的发展空间和机遇。

我国造纸化学品行业一定要坚持科技创新与产业振兴相结合的原则。充分发挥科技引领和支撑作用,加快转变增长方式,促进产业结构升级,提高中高档产品比重,促进产品升级换代,向规模化、专用化、系列化发展。

坚持解决当前问题与着眼长远发展相结合的原则。针对现有问题差距,标本兼治,按照重点跨越、引领未来的要求,使造纸化学品行业走上可持续发展的道路。

坚持技术引进与自主创新相结合的原则。加强重大关键、共性技术研究,增强自主创新对产业发展的支撑能力;加大国际技术交流与合作的力度,引进和消化吸收国际先进技术,推动产业技术进步;强化技术改造,促进产业技术的系统化和集成化。

坚持企业为主体、市场为导向、产学研相结合,充分发挥市场配置资源的基础性作用的原则。企业是创新的主体,引导各类创新要素向企业集聚,使企业真正成为研究开发投入的主体、技术创新活动实施的主体和创新成果应用的主体。

2.3 总体发展目标

(1)行业创新体系建设有所突破,形成以国家工程技术研究中心、国家重点实验室、国家级企业技术中心为主的科技创新平台和以重点高等院校为主的人才培养平台。

(2)自主创新能力显著提高,在行业重大关键、共性技术研究上有所突破,开发一批具有自主知识产权的新产品、新工艺、新技术,在一些重要品种上达到或接近国际先进水平。

(3)大力推广节能减排和低碳生产技术,努力促进企业实现清洁化生产。

(4)市场调节和行业宏观控制初见成效,企业现代化管理和产品质量管理体系逐渐完善,形成一批行业骨干企业。

3 造纸化学品行业发展的方向与任务

3.1 发展的重点方向

针对我国造纸行业面临的资源、能源、环境、产业转型升级等共性技术瓶颈和制约问题,针对我国造纸化学品行业产业结构优化与技术升级,围绕行业总体发展目标,“十二五”期间行业发展有以下重点方向。

3.1.1 针对我国造纸工业纤维原料的国情,大力发展非木材纤维和再生纤维专用化学品与关键、共性技术

我国造纸行业面临造纸纤维资源严重短缺的问题,造纸纤维原料中非木材纤维和废纸纤维约占78%,尤其是再生纤维已占62%。我国森林面积为19 545.22万hm2,占世界森林面积的4.95%,但人均森林面积不到世界人均森林面积的四分之一,森林资源相对匮乏。2009年我国纸浆消费总量7 980万t,其中木浆1 866万t,占23%,非木浆1 175万t,占15%,废纸浆4 939万t,占62%,非木材纤维和废纸再生纤维已成为我国造纸工业最主要的纤维原料[4]。与木材纤维比较,非木材纤维和废纸纤维存在纤维强度低、保水值高、细小纤维多、杂化学物含量高等特点,严重影响纸张的质量和档次。正是由于木浆纤维与非木材纤维和废纸纤维间存在的诸多不同,所适用的化学品也有相当的差别。一些在木浆中效果明显的化学品在非木材纤维和废纸纤维浆中效果往往不甚理想,有的甚至几乎没有什么效果,这就需要开发非木材纤维和废纸纤维专用化学品,如专用增强剂、助留剂、助滤剂、中性施胶剂、表面处理剂、涂布黏合剂和杀菌剂等,再生纸的激增对再生纸专用造纸化学品的需求更为迫切。

针对我国造纸工业以非木材纤维和废纸纤维为主要纤维原料的国情,“十二五”期间,要大力发展非木材纤维和废纸纤维专用化学品及关键、共性技术,使我国的非木材纤维造纸和废纸纤维纸再生技术达到国际先进水平。

3.1.2 针对我国造纸工业严峻的环保问题,大力发展造纸废水综合治理专用关键化学品与应用技术研究

长期以来,我国造纸工业不仅生产用水量大,而且产生大量的生产废水又没有很好回收利用和有效治理,对环境造成严重污染。据国家环保部统计,2008年我国制浆造纸及纸制品产业用水总量为108.96亿t,废水排放量为40.77亿t,占全国工业废水总排放量的18.76%,排放废水中化学氧消耗量(COD)128.8万t,占全国工业COD总排放量的31.82%。我国是世界上严重缺水的国家之一,水资源比较缺乏,国外工业发达国家纸厂吨纸水耗仅为10~20 m3,而我国纸厂吨纸水耗高达50~100 m3。近年来,随着科技进步和技术创新,造纸废水污染治理水平已得到大幅度的提高,但节能减排依然是造纸工业的重要任务[5]。

造纸过程是一个复杂的化学和物理过程,从制浆到造纸全过程要做到清洁生产或称为绿色工艺生产离不开各种造纸环保专用化学品和采取各种环保措施。针对我国造纸工业十分严峻的环保问题,“十二五”期间,要大力发展造纸废水综合治理专用关键化学品与应用技术研究。

3.1.3 针对我国造纸工业产品档次低,以中低档为主,尤其是特种纸落后的国情,要大力开发高档纸和特种纸专用关键造纸化学品与应用技术

对造纸化学品依赖度大的高档纸、特种纸是我国的紧销产品,也是造纸行业的高利润区和转型升级的目标。随着经济的快速发展和人民生活水平的提高,人们对高档纸和特种纸的需求逐年提升,如数码技术的发展,促使数码用纸的需求加快;水果包装纸,可以使水果变得更鲜艳可口;现代住房安全装饰,要求开发阻燃装饰纸;另外还有热敏纸、抗静电纸、导电纸和防伪纸等都需要各种特殊的专用化学品。“十二五”期间,要重点开发提高纸张表面强度、印刷适性的高档纸专用表面关键化学品,以及具有特种功能的湿强纸、高档生活用纸、阻燃纸、防伪纸、导电纸、发光纸、装饰纸和食品水果包装纸等特种纸专用关键化学品。

3.1.4 针对我国造纸行业产品规模技术提升与结构优化,要加大造纸化学品新产品、新技术、新工艺的开发,重点向规模化、专用化、系列化方向发展

我国造纸行业已进入快速发展时期,造纸化学品的研究、开发要紧跟造纸工业的发展。目前我国纸和纸板的产量已居世界首位,但人均消耗纸量远低于世界平均水平。因此,我国造纸行业还必将保持高速稳定的发展。我国目前已有一批优秀企业率先由传统造纸业向现代造纸业转变,造纸工艺与设备也已达到世界先进水平,对产业结构调整和产业升级起着重要支撑和推动作用。2009年产量排在前30名的造纸企业,规模均在40万t以上,百万吨规模的企业已达8家。一家年产40万t的造纸企业,年需造纸精细化学品8 000~20 000 t,如果没有一些上规模的造纸化学品企业,根本无法满足其量的需求;另一方面,造纸化学品尽管用量少,但对纸张质量和纸机运行状况等影响很大。因此,现代造纸企业对造纸化学品的产量、质量、稳定性等的要求均已比以往大幅提高。造纸化学品企业应加大技术改造、扩大生产规模和加强企业管理,以适应现代高速纸机和大型造纸企业的需要。但是我国造纸化学品目前尚处于发展初期,产量低、质量不稳定、品种少、专用性差等问题普遍存在。为了适应造纸行业高速发展的需要,必须从目前小规模、品种单一的格局,向大型化、专用化、系列化方向发展。造纸化学品企业要加快做强做大,尽快形成产业规模,加大技术改造,提高管理和技术服务水平,从产量、质量、产品稳定性及品种开发等方面满足造纸企业的市场需求。

针对我国造纸行业的需求和造纸化学品行业的现状,“十二五”期间要加强造纸化学品新产品、新技术、新工艺的开发,大力发展中碱性浆内施胶剂、专用表面化学品、沉积物控制剂、新型助留助滤体系等具有自主知识产权的造纸化学品新产品,重点向规模化、专用化、系列化方向发展,在一些重要品种上达到国际先进水平。

3.1.5 针对行业节能减排和低碳生产现状,大力发展造纸化学品共性关键环保技术及清洁生产工艺

造纸化学品属精细化工新领域,品种门类多,加上我国起步晚,发展快,对造纸化学品的节能减排和低碳生产还没有引起足够的重视,有不少企业存在环保问题,因此必须在发展过程中,充分认识行业节能减排和低碳生产的重要性和迫切性,使行业走上可持续发展的道路。

针对行业节能减排和低碳生产现状,“十二五”期间,要大力发展变性淀粉、聚丙烯酰胺、施胶剂等几个大类化学品的关键、共性环保技术及清洁生产工艺。

3.2 主要任务

3.2.1 造纸化学品关键、共性环保技术及清洁生产工艺

淀粉的分子结构与纤维相近,亲合性能好,效果明显,且来自天然资源。发达国家变性淀粉的用量平均约占纸和纸板产量的2%,有的纸种甚至高达6%~8%,主要用于湿部添加、层间喷雾、表面施胶和涂布黏合。据报道,美国年用各种变性淀粉130多万吨,日本达50多万吨,全球造纸变性淀粉总用量达500万t以上。2009年我国造纸产量已达8 640万t,以2%添加计,市场潜力可达170多万吨。传统的变性淀粉生产工艺有干法、湿法等,规模在年产数百吨至数千吨之间,规模小、设施落后、环保问题突出。因此,采用连续化生产工艺、自动化控制技术等关键环保技术及清洁生产工艺是今后大规模生产造纸用变性淀粉的重要任务。

AKD施胶剂是重要的湿部化学品,其作用是使纸和纸板获得抗水性能,多数用于书写、印刷、包装和建筑用纸和纸板。2009年我国年产AKD蜡约6万t,年产值约12亿,是造纸化学品领域产值比较大的产品之一。传统的生产技术具有反应效率低、环境污染大等问题,因此采用无溶剂法生产技术和连续化生产清洁生产工艺将是AKD施胶剂生产技术今后发展的方向。

3.2.2 非木材纤维和废纸纤维专用化学品与关键、共性技术

由于世界范围内造纸原生纤维原料的日趋紧张及环保意识的日益增强,废纸再生作为造纸原料已成为造纸纤维原料的重要来源,我国增长的比例尤为明显。2000年我国废纸浆消费量为1 140万t,2009年我国废纸浆消费量已达4 939万t,占全国纸浆消耗总量的62%,一些沿海地区省份的废纸浆消费量已占纸浆消耗总量的70%以上。另外,合理利用非木材纤维也是我国造纸行业的发展战略,因此,有必要加强非木材纤维和废纸纤维专用化学品与关键、共性技术的开发。

随着我国世界经济一体化,各种商品的出口包装用纸和纸板的需求量大幅度增加。2009年我国包装用纸总产量为575万t,较上年增长2.68%;箱板纸总产量为1 730万t,较上年增长13.07%;瓦楞原纸总产量为1 715万t,较上年增长12.83%。为了节能减排、保护自然环境,目前国内包装用的箱板纸和瓦楞原纸基本采用再生纤维,由于二次纤维浆纤维短,所生产的纸和纸板干强度较差,很难达到市场对干强度指标的要求。因此要积极开发新型纸用干增强剂,生产出具有高抗拉强度和抗压强度的包装用纸和纸板(包括牛皮箱板纸、瓦楞原纸等),使之能达到出口商品包装的要求;生产出对挺度、耐折度等有特殊要求的高档纸板(如纸杯原纸等),改变以前依赖进口的状况。

3.2.3 造纸废水综合治理专用关键化学品与应用技术研究

我国造纸工业不仅生产用水量大,而且大量的生产废水又没有很好回收利用和有效治理,据国家环保部统计,2008年我国制浆造纸及纸制品产业用水总量为108.96亿t,废水排放量为40.77亿t,占全国工业废水总排放量的18.76%,排放废水中COD为128.8万t,占全国工业COD总排放量的31.82%,环保治理压力巨大。

废纸造纸废水要通过采用化学与生物、有机与无机、合成与复配等技术的集成创新,源头治理与末端治理的相互结合方式达到综合治理。在源头治理方面要重点开发新型高效助留、助滤剂,与纤维结合力高的层间增强剂和表面施胶剂及应用技术,尽可能将细小纤维和填料,以及化学品本身等保留在纸上,减少造纸废水负荷,同时提高纸张的质量;在末端治理方面,要开发高效废水处理化学品及其应用技术和装备,努力使造纸行业吨纸的用水量、排水量降到国际先进水平。

3.2.4 造纸化学品产品结构优化与技术升级

随着造纸生产工艺技术水平提高以及造纸装备的升级换代,必然对其所用的产品在技术上要求与之相适应、相配套,如液体荧光增白剂和高白度纸用荧光增白剂、新型纸张表面施胶剂、新型造纸工业用消泡剂和杀菌剂、高档纸专用新型环保型涂布胶粘剂等。

3.2.5 加快一些重要造纸化学品向规模化、专用化、系列化方向发展

我国造纸行业已进入快速发展时期,并将保持高速稳定的发展。但是我国造纸化学品目前尚处于发展初期,产量低、质量不稳定、品种少,专用性差等问题普遍存在。为此造纸化学品行业,尤其是变性淀粉、聚丙烯酰胺、施胶剂、涂布黏合剂等一些重要产品要加快技术改造与提升,针对大型高速纸机对规模、质量和稳定性等的要求,加速向大型化、专用化、系列化方向发展,以满足现代大型造纸企业的市场需求。

4 政策措施的建议

4.1 加强行业扶持力度,继续将造纸用精细化学品列入高新技术产业序列

造纸化学品发展与国民经济行业及人民生活密切相关,是一个产业关联度大、技术含量较高、综合配套要求高的产业,也是近年来国内外高速发展的具有高科技含量的行业,是一种全新的新型材料工业,不仅能对造纸工业的技术进步和科学发展产生巨大的推动作用,而且会直接带动新闻、出版、印刷、包装、电子、汽车、食品和卷烟等诸多下游产业的发展,给国民经济带来巨大的经济效益和社会效益,意义十分深远。因此建议继续将造纸化学品列入高新技术序列。

4.2 加强行业结构战略性调整,重点扶持有发展潜力的企业做强做大

国内造纸化学品市场发展迅速,面对世界经济一体化的局面,国内的造纸化学品研究开发、生产单位唯有加强技术开发、强化企业管理以及自身发展壮大,走新型工业化道路,才能在今后的全球化市场竞争中立于不败之地。建议国家对这个年轻而很有发展前景的市场给予高度重视,加强对造纸化学品中小企业的扶持力度,重点扶持有发展潜力的企业,加快骨干企业的形成与发展,对全行业结构战略性调整形成带动作用。

4.3 加强对造纸化学品科技条件平台建设以及关键、共性技术研究的支持力度,促进全行业技术创新与进步

“八五”期间国家科委组织的专用化学品攻关及“九五”国家重点科技攻关计划中都把造纸用精细化学品列入了国家计划,对技术创新形成中国自己的知识产权,促进我国造纸化学品行业技术进步发挥了重要作用。“十五”和“十一五”期间国家科技部批准依托杭州市化工研究院组建国家造纸化学品工程技术研究中心,支持对关键、共性技术的成果产业化,对造纸工业新技术应用起到了极其重要的推进作用。“十二五”期间,建议国家进一步重点支持造纸化学品科技条件平台建设和行业关键、共性技术研究,加强专业技术人才培养,完善行业科技创新体系。

4.4 加强产品质量管理,促进技术标准体系建设

目前造纸化学品行业出现了很多小型企业,技术水平低,设备简单,低质产品大量出现,没有统一的产品质量管理,造成鱼目混珠的现象。建议政府主管部门加强对造纸化学品行业技术标准制定的指导和支持,促进造纸化学品行业技术标准体系的建设,应抓紧制订行业主要产品的国家标准或行业标准,强化产品的标准化管理。

4.5 加强科技交流与合作,引进、消化和吸收国际先进技术

充分发挥行业协会作为全国性社会团体的作用,支持协会组织各类造纸化学品开发应用国际技术交流会,组织行业企业家、科技人员出国考查和邀请外国专家来华技术交流等活动,加强与国际大公司及研究机构的技术交流与合作,在扶持国内造纸化学品的科技开发力量的同时,引进和吸收国际先进技术。

[1] 陆伟,夏华林.我国造纸化学品工业现状与发展趋势[M]//赵亚平,姜俊,张景臣.中国石油和化工行业发展研究报告.郑州:河南科学技术出版社,2008:443-451.

[2] 陈根荣.全球制浆造纸化学品工业发展现状与趋势[J].造纸化学品,2010,22(5):3-12.

[3] 靳福明.我国造纸工业近年重点建设项目介绍[M]//中国造纸学会.中国造纸年鉴.北京:北京中国轻工业出版社,2010:50-56.

[4] 黄润斌.我国造纸工业纤维原料的概况[M]//中国造纸学会.中国造纸年鉴.北京:北京中国轻工业出版社,2010:179-184.

[5] 姚献平.低碳造纸化学品大有可为[J].造纸化学品,2010,22(Z):2-5.

Promoting the Sustainable Development of China Paper Chemicals Industry During the“Twelfth Five-Year Plan”——the Suggestions for China Paper Chemicals Iindustry in “Twelfth Five-Year Plan”

LU Wei,YAO Xian-ping,XIA Hua-lin
(China Paper Chemicals Industry Association,National ENG&TECH Research Center For Paper Chemicals,Hangzhou 310014,China)

It’s the key period to transform the economic growth mode,and the important stage to enhance the whole competitiveness and the ability of sustainable development for china paper chemicals industry in the“Twelfth Five-Year Plan”.The article introduces the present situation of china paper chemicals industry after the “Eleventh Five-Year Plan”,and also proffer some suggestions for the the health of china paper chemicals industry sustainable development during the “Twelfth Five-Year Plan”.

paper chemicals; Twelfth Five-Year Plan; suggestion

TS72-03

A

1007-2225(2011)03-0005-10

2011-04-27

陆伟先生(1963-),教授级高工,中国造纸化学品工业协会秘书长,国家造纸化学品工程技术研究中心副主任,杭州市化工研究院总工程师;主要从事造纸化学品等精细化工产品的研究与开发工作;E-mail:hzluwei@gmail.com。

本文文献格式:陆伟,姚献平,夏华林.促进我国造纸化学品行业“十二五”期间健康可持续发展——关于《造纸化学品行业“十二五”发展规划》的建议[J].造纸化学品,2011,23(3)∶5-14.

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