浅谈建立造纸竹片仓储机制的重要性

贾 浩，费本华，孙丰波，马千里，苏 娜

(国际竹藤中心，北京 100102)

中国木材工业持续快速发展，人均森林占有量不足世界水平的1/4，人均用材约为0.4 m3[1-3]，且可用于造纸的林木资源日益短缺。竹类资源丰富，分布广泛，一次种植永续利用，竹材纤维形态细长，可塑性与柔韧性优良，作为造纸用木材原料的补充替代品可满足纸浆用材的基本要求。以“斑布”纸业为代表的竹材本色纸是造纸业的新生势力，撬动起一场从“白”到“黄”的生活用纸行业变革。

竹纸始于晋代[4]，至元明时期产业兴盛，15世纪南方各产竹大省已有了竹纸生产，到了清朝竹材成为制浆造纸的主要原料[5]。20世纪80年代后，王苇一[6]提出竹材用于造纸原料是必然的趋势，然而随着纸张用量的激增，机械化、规模化生产需求的不断扩大，木材成为了造纸行业的主要原料，但林木资源日趋紧张，竹浆造纸重新引起业界高度重视[7]。过去几年，我国竹浆造纸行业产量持续增长，竹浆用材资源储备后劲不足已成为限制行业瓶颈产能的重要因素之一。

造纸用成熟竹材采伐具有季节性、消耗常年性等固有特征，那就要求工业界在一、二、三全产业链运营中科学管理，实时采伐，常年仓储，保障竹浆造纸产业上、中、下游良性循环，通过原材料仓储发挥调节缓冲的重要枢纽作用，竹浆原料仓储对发挥竹林固碳潜力，缓解木材资源匮乏具有重要意义。

1 竹浆造纸产业发展现状

自2016年起木浆产量与消耗量呈逐渐递增的趋势，现有的木浆产量难以满足与日俱增的纸浆需求量。2020年木浆产量仅1 490万t，木浆消耗量与纸浆需求量却分别高达4 046万t、7 378万t(图1)。有学者研究表明竹材相比于木材而言成长速度更快且高产，其纤维长宽比介于针叶木纤维与阔叶木纤维之间，是弥补木浆资源的优势造纸原料[8-10]，而且在制备单位质量的纸浆的成本比松木、杉木、桉木等众多树种低30%，且品质质量相差不大[11]，竹材应用于造纸的高度适用性与资源优势性，可降低对进口木片的依存度。

图1 2016-2020年中国木浆产量与需求量Fig.1 Wood pulp production and demand in China from 2016 to 2020说明：数据来源中国造纸协会与《中国造纸年鉴》

竹片是用于造纸的最常用的材料之一。竹片制成竹浆纸需经过打浆、净化、筛选与加工等程序，然后在造纸机上通过成型、脱水、压榨、干燥、收卷后分切成型纸卷(图2)。目前中国竹浆生产技术和设备已逐渐成熟，刨片、磨浆等主机设备已实现了国产化，大中型竹材造纸生产线已在贵州、四川等地相继产业化投产。根据文献资料以及企业信息的不完全统计，截至2019年已投产的大中型竹浆生产企业共计有18家，合计总产能约为240万t，其中四川占据12家竹浆加工制备企业，合计160万t，总产能占65%，是中国竹浆产业的主力军，近2 a四川投产建设预计新增120万t·a-1；2019年6月，四川环龙新材料有限公司“斑布20万t·a-1生物质精炼项目”在眉山市青神县开工，项目总投资近35亿，建设周期36个月，其中一期工程2020年底投产试运行。除此之外，贵州、重庆、广东、江西、广西地区年产能约为40、20、20、15、8万t。根据全国目前的产能，按2 t竹片制备1 t竹浆的转化率计算，每年至少储备500万t的纸浆用竹片材。

图2 竹浆纸生产流程A.竹浆用竹林；B.竹片；C.仓储库；D.竹浆；E.竹纸卷；F.成品Fig.2 Production flow chart for bamboo pulp paperA. Pulp-oriented bamboo forest；B. Bamboo chips；C. Warehouse；D. Bamboo pulp；E. Paper towel；F. End product

中国制浆产能与日俱增的杰出业绩离不开制浆技术的发展，纸浆技术逐渐由传统的手工制浆向机械化纸浆迈进，实现了作坊式加工到工业化生产的转型。目前主要表现为机械法、化学法、化学机械法制浆技术，其中化学法占比70%，化学机械法少于30%，而机械法制浆还处于试验研发阶段，尚无示范点应用。

基于目前竹浆纸业蓬勃发展且产业前景如日方升，但原料供需矛盾、产业结构趋同等问题日益突出。以四川省为例，目前全省竹林面积近120 万hm2，造纸用竹林近80万hm2，理论上能支撑260万t·a-1的制浆产能，实际上却只有近130万t可以被充分利用[12]，当下建立区域造纸竹片的储备体系并解决该省未来240万t产能的原材料吞吐量问题迫在眉睫。综上所述，区域竹浆产区的竹片仓储体系可由当地龙头企业牵头，将当年的适龄造纸用竹材全伐进行集中轧竹、削片和筛片分类，作为“储备材”分门别类的贮存于高大宽敞且配备通风干燥设施的仓储库并建立相应的仓储管理制度和标准保障储备期间的竹片材满足辐射区域内各大企业的造纸需求。此外，竹浆造纸区域竹仓储基地结合信息管理系统，建立仓储基地、造纸企业、竹林场之间的网络综合信息服务平台，并及时上传、更新造纸竹片储备材的蓄积量、结构和规模，实时监测原料的品质、数量和价格等相关参数，为竹纸产业链各环节的流畅运转提供重要保障。

2 竹片仓储重要性

2.1 缓解供需矛盾，保障原料充足

近年来，由于纸浆原料受限及成品质量的影响，纸浆供需趋紧导致进口依存度提高，越来越多的造纸企业将目光转向竹浆原料。竹浆产量自2015年以来呈现稳步上升的趋势，长此以往可能存在供不应求的风险，且竹类资源在造纸领域的利用程度、供需现状和产业结构有待进一步开拓。纸浆用竹的储备有助于成熟竹资源下山入库给新鲜竹材腾出生长空间，并有序供应各大造纸企业缓解原料产供销日趋紧张的现实矛盾，对竹纸产业的发展具有十分重要的战略意义。每年将成熟的制浆竹材全部间伐再进行削片预处理，通过储备设施及时存储，尽可能抑制或减少自身及外界因素带来的质量损失，这个过程称之为竹浆原料仓储，它是保管、存储制浆材，为造纸工业界提供原料的集散地。从国内的竹浆产能分布情况来看，四川省占有重要地位，集约经营的梁山慈竹、慈竹、硬头黄竹等约20万hm2，主要集中在四川省泸州市、宜宾市和贵州省赤水市，年产竹材约400万t，另外还有120万hm2竹林资源结构相对分散，大多以零星状分布在周边乡镇，且现有的竹林基本处于不经营或少经营状态，阻碍了当地纸浆用材从资源优势向经济优势的转型步伐。目前仍存在竹林经营管理粗放，间伐竹材产出率低下，竹浆造纸产业供应链条抵抗市场风险能力差，仓储形式粗放，场地周转效率低下等问题亟待解决。竹林生长与经营、竹材的采收与仓储相辅相成应协同为竹浆造纸行业打下坚实的资源基础，在解决竹材季节性采伐供应与竹浆连续化造纸需求的矛盾方面应发挥突出贡献，在扩大本色纸业产能，增强本地竹林生态效应，提升品牌效益，解决14亿人口自给自足用纸问题发挥着重要作用。以2-3 a的轮伐期的竹浆原料弥补20 a以上生长期的木浆原料与建立竹浆用材的常年储备机制是扩充竹浆产能的必备条件具有战略性意义。

2.2 助推竹资源全价利用

制备竹浆原料所需的竹材原料(通常选用2-3年生的慈竹、绿竹等丛生竹)与工程材料不同，不同竹纸产品所要求的原料储存条件有所不同，而建立制浆用竹片材的仓储基地，可以将辐射区域内相对分散的竹类资源整合到一起并分门别类的存储，形成联合库存模式，满足企业制浆产能需求的同时又尽可能提升竹副产物的品质。竹浆制备中副产物的综合利用进一步完善了竹材全价利用的产业链条，对发挥竹材的高附加值和促进造纸工业高质量发展有突出贡献。六段洗涤获得的黑泥经微生物作用可制备有机肥料供竹林、树林及花卉培育使用。黑液的碱回收可去除化学需氧量(COD)与生物需氧量(BOD)，碱炉中浓黑液与绿泥渣煅烧所产的蒸汽为电力工业提供动力。苛化反应产生的碳酸钙可代替石棉用作制动摩擦等特种材料，应用至刹车片的制备极具市场前景。上述制浆副产物均源于竹片堆场，竹片的仓储对稳定原料品质有保障作用，在提高竹资源的综合开发利用率、延长产业链发挥了重要作用，在制浆产能的逐年激增的情况下，废弃物得到充分再生利用。竹材的全价利用模式逐渐推行，对循环经济贡献也越来越大。加大成熟材的轮伐力度为原料的常年储备及竹副产物的产能提供资源保障，同时，仓储的过程也是固碳的过程，注入更高效的竹林生长碳汇潜力。

3 存在的问题

3.1 资源综合利用问题

竹浆用竹片采伐季节性与消耗常年性等固有属性突出，在每年4-5月份出笋季(约45 d)也是禁伐期、梅雨季(约45 d)、夏天高温季(约60 d)和春节放假期(约20 d)均是伐竹淡季，竹片初加工企业全年近170 d基本处于停产状态，同时竹类植物含有糖类、脂肪和蛋白质，而这些物质是一些昆虫和微生物的营养物质，如果伐期掌握不当或仓储条件不善，极易引起虫蛀和霉腐，且仓储期间伴随着自然降解发酵和水分蒸发，影响竹浆的质量。最终导致大量的成熟纸浆用竹类资源浪费在山上以及储备过程中的品质下降。随着本色纸产品进入全国数千家大型商超、各大电商平台并出口新加坡、挪威等国家，供不应求的形势对原料仓储提出了更高效、更集约的要求(图4)。建立竹浆用竹片材的仓储机制是提升造纸用竹材综合利用率的有效途径，既可助推成熟竹材下山，又可稳定市场供需，保持原料品质。

图3 2016-2020年中国纸张消费总量与废纸利用率Fig.3 Total paper consumption and waste paper utilization rate in China from 2016 to 2020说明：数据来源《中国造纸年鉴》

3.2 循环经济发展问题

日前中国废纸消耗量自2016年的7 812.62万t下降至6 182.13万t，纸张产量从10 855万t增长至11 260万t，而废纸回收率同比下降至46.44%(图3)。竹浆原料仓储基地在解决原料储备问题基础上还存在储备二次利用竹纸材料的职能，最大限度减轻生物质材料自然降解的比率。竹类资源循环利用，以最大限度减少生活垃圾的理念在竹纸利用方面有待进一步深化。上述提到竹浆造纸的工艺流程以充分将竹副产物综合利用率提升至高位，而废弃竹纸的回收再造纸机制仍有较大的发展空间。与国外完备的废纸回收体系相比，中国的废纸回收主要受制于市场导向，近年来，随着“垃圾分类”“无废城市”等政策的相继推出，政府及工业界不断加强废纸回收行业的引导作用，2021年2月，国务院印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，推进垃圾分类回收与再生资源回收“两网融合”，鼓励地方建立再生资源区域交易中心，加强废纸等再生资源回收利用，提升资源产出率和回收利用率。仓储基地的建立是实现废纸交易环境更加平稳、规范运营的基础保障，推动废纸回收质量和回收率的有序发展。

3.3 堆垛不均匀问题

由于制浆用竹材砍伐的具有季节性，要保证工厂造纸机常年连续作业，工厂必须存放3-6个月生产任务量的竹浆用竹片材，露天堆放在距地面0.3 m的支撑架上，堆高可6～7 m，顶端再堆成尖顶式，每堆的占地直径约为12～15 m(图4)。这种储备方式抵御环境风险的能力差，如遇阴雨连绵天气，严重影响其储备周期。就每个竹片单元来说，纵向的水分散失要比横向快，堆垛内部的原料相较与表面的原料所处的环境相对湿度有很大的差异，内部由于发热造成霉变虫害的现象时有发生，很难保证原理品质的均一性，每个贮藏周期所造成的质量损耗一般在3%～5%。

基于现阶段竹片储备形式简单粗放且缺乏标准[13]，仓储空间利用率不高，装卸作业能效低下，备料期间生物质材料降解方式单一等系列问题，竹浆用材规范化、标准化、集约型储备已然成为造纸行业高质量发展重要组成部分。利用仓储笼设施储备造纸用竹片材是稳定原料品质，延长储备周期的方式，镂空的仓体可以打通竹片堆与大气环境气流传递通道，每台仓储笼底部配备轴流风机，避免垛堆内部的发热现象。以仓储笼为例，借助一种集竹片的堆放贮藏、机械干燥、规范上料工艺于一体的设施对竹片仓储提供新的储备思路。目前，竹片储备基础设施投入严重不足，缺乏完备的仓储示范基地等问题突出。

图4 竹浆用材仓储现状与竹浆用材仓储笼Fig.4 Status quo of bamboo pulp lumber storage and bamboo pulp lumber storage cage

4 竹片仓储保障措施

4.1 政府高度重视

突出政策引领，涉及竹浆造纸的地区要立足当地竹类资源；突出优势与特色，对接社会需求，及时出台扶持举措，加强政策指导和支持。对广大竹农、专业合作社与相关企业给予更多扶持。对符合国家技术和行业标准的竹纸产品支持列入各级地方集中采购目录，鼓励并引导竹浆造纸企业主动申报和抢占原料储备市场。

加大基础设施建设，根据实际情况加强竹区道路等基础设施铺建，改善原料初加工生产条件，降低生产成本，提高集约化仓库储备水平。

近年来，我国城镇化进度加速，农村剩余劳动力已不足以满足竹林经营的需求，与农业发展历程相似，竹林经营与管理队伍的专业化、机械化一定是提速竹产业经营效益的必经之路。国家对竹林经营的政策支持，将是未来竹产业走现代化发展道路的重要保障。

4.2 大企业担当

2021年11月国家林草局、发改委等10部委《关于加快推进竹产业创新发展意见》中提到鼓励有条件的地方及企业在竹产区就近建设竹材原料、半成品、成品仓储基地，强化竹材采伐、收储、加工、流通等环节衔接，有效打通产业链供应链。我国要实现2022年竹浆产量达到近240万t[14]，到2030年实现竹浆产量翻番的目标，就必须及时储备竹浆用材原料。大企业要有担当，对社会尽责的最高境界是挖掘商业活动中的公益价值，用商业逻辑更有效率地解决社会问题，大企业之大更多体现在平台效应之大，仓储机制的构建可以形成一个配合政府部门、联动各方力量的配置场所。

4.3 夯实科技支撑

做深科研攻关，聚焦竹浆产能连年激增的现实需求，完善相关技术模式，推动装备升级，促进竹林培育与开发利用向集约化、现代化迈进，实现竹子全产业链增值增效。其一是着眼国内外竹浆市场，建立健全竹浆造纸技术标准体系，鼓励主产区和涉竹企业制订有关技术要求高于国家与行业标准的地方标准或企业标准、团体标准，支持建立适合中国国情和国际贸易规则的竹浆用竹片的认证体系。其二是着力加快仓储技术设备推广应用，延伸竹浆产业链，提高产业附加值。其三是充分发挥林业高等院校、各级林业科研单位以及企业研发机构的科研力量，引导构建制浆用竹片的仓储共享平台，提高科技创新能力和科技成果转化率，更好地服务仓储体制建设。其四是做强人才培养，根据实际需要，引进和聚集一批高端实用技术人才，为竹浆产业的科技创新与开发提供人才基础。

4.4 产供销联动机制

造纸用竹片的仓储机制应完善所在辐射范围内的产供销对接联动体系，确保库房里的竹片品质优，销得好，价格稳定，确保不发生任何原材料“滞销”的现象，通过以销促产，推动竹浆产业集群成链融合发展，带动竹农持续稳定增收。在信息采集方面要确保产供销数据实时共享，全面精准采集产销对接基础数据信息，必要时启动原料保底稳控机制。建立通畅的产供销联动体系和信息流通渠道是降低竹片仓储作业风险的重要保障措施。积极建立产供销协调机制，保障供需平稳，避免造成管理冲突或管理真空。仓储机制的建设给竹农带来就业岗位，又通过仓储基地提升造纸用竹材的采伐量，提高竹农收入，对强农惠农政策，促进农民就业增收，推动乡村振兴具有重要意义。

当前社会飞速发展，可用于持续造竹、林的土地资源愈来愈少，科学合理地采伐竹子有助于调节竹林结构，提升竹林质量，促进竹林稳产高产。未及时利用的适龄竹材以仓储笼的形式储备起来，在实现储备用材职能的同时又充当加工车间以及销售中心等，扮演着众多角色[15]。随着纸张需求量的激增，产能的逐渐扩大，用于造纸的木材日趋紧张，长此以往存在断供的风险。实施竹浆用材储备战略计划，在稳定造纸产业供应链、优化竹林结构、调动竹农保富增收及轮伐积极性等方面意义重大。

5 展望

我国用于竹浆造纸的竹资源丰富，竹浆用竹片材的仓储是较为典型的竹类资源仓储话题。竹浆用材储备基地作为贮存和调拨竹材的国库，在延长制浆用竹产业链、稳定市场价格、实现农民保富增收方面意义重大，在当前国内国际形势下应该得以高度重视。竹浆用竹片材仓储在充分发挥竹材的高附加值，严格把控原料质量，有序实现竹浆用材的按需分配，按结构调控，提升竹浆造纸产品质量和产能，降低废水污染负荷，保障废水稳定达标等方面发挥着至关重要的作用。竹浆原料的仓储对竹山持久保持年轻，提升竹林碳汇效率，发挥仓储固碳潜力，扩展竹资源精深加工具有重要助推作用。