1、非木材纤维专用化学品
中国造纸纤维原料与欧美国家不同。欧美等发达国家由于森林资源丰富,造纸的纤维原料以木浆为主,占97%以上。而我国由于森林资源严重不足,木浆占的比重不到17%,草浆(包括麦秆、芒秆、芦苇、稻草、蔗渣等草类纤维浆)和废纸占80%以上,其中漂白木浆几乎100%依赖进口。我国是世界草浆大国,草类纤维浆的产量占全世界的75%。
与木材纤维比较,草类纤维浆具有纤维强度低、保水值高、细小纤维多、杂化学物含量高等特点。由于这些方面的原因,草浆造纸常出现质量差、断头多、车速慢、抄造困难、细小纤维流失严重等问题。也正因为这一原因,我国的纸和纸板约80%属中低档产品,国家每年需花大量的外汇进口高档的纸和纸板。据有关资料介绍,2001年我国进口木浆纸张(包括废纸)及纸制品耗用外汇高达64亿美元,仅次于石油和钢材。
由于木浆纤维与草浆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草浆中效果往往不甚理想,甚至毫无效果,这就需要开发草浆专用化学品,如萆浆专用增强剂、助留剂、助滤剂、中性施胶剂、表面处理剂、涂布粘合剂等。
“九五”期间,杭州市化工研究所杭州纸友科技有限公司承担了“非木材纤维专用增强剂”、“草浆助留、助滤剂”等5个国家重点科技攻关项目,目前已在国内数百家大中型纸厂应用,由于专用性强、效果明显,深受用户欢迎。
此外,草浆纸售价低、利润薄,应根据草浆的特点开发专用的化学品,以达到提高纸张质量、降低能耗、增加产量、降低成本和减轻三废的目的。造纸化学品的应用技术十分重要,不同添加量、不同添加地点、不同助剂间的配伍、不同添加方法都会产生不同的应用效果,而且在木浆和草浆中的应用技术有较大的差别,草浆中杂化学物质的干扰使造纸化学品在草浆中的应用难度更大。
要真正用好造纸化学品,尤其是草浆专用化学品,对应用机理的研究十分重要,如电位理论、电荷理论等。草浆的阴电位高于木浆、杂电荷多于木浆,如何达到电位平衡,如何防止杂电荷的干扰,都是重要的研究课题,今后应大力加强这方面的研究。
2、再生纸专用化学品
为了节约木材资源,保护生态环境,二次纤维的应用,再生纸的制造已越来越受人们的重视。北京市中小学生倡议采用再生纸制的书本,发出“使用再生纸保护环境”的号召,在国内产生重大影响。2001年,我国废纸回收量为1310万t,进口量为642万t,占造纸原料配比的44%,但仍低于世界平均水平。
再生纸的应用离不开造纸化学品,它的发展也同时推动了其专用化学品的发展。如经过印刷的废纸回收需要脱墨,推动了脱墨剂和脱墨技术的发展;废纸在回收前后受到细菌的侵蚀、紫外光的照射、空气的氧化,降低了纤维的强度,需要开发专用的增强剂;同时,二次纤维处理过程还会产生大量的细小纤维和填料,这就要专用的助留、助滤剂及其应用技术;在废纸中有许多脱粘剂等杂质,处理不慎在抄造时会导致粘缸、粘网等情况发生,造成抄纸障碍,这就需要开发树脂障碍控制剂……。事实证明,再生纸的制造离不开专用化学品,我国在这方面的研究尚有待重视和加强。
3.表面专用化学品
相对于湿部化学品而言,我国对表面化学品的研究开发比较落后。在发达国家表面化学品的用量远远超过湿部化学品,新的品种系列也在不断涌现。我国的纸和纸板由于纤维原料差等原因,表面强度、整饰性、印刷适性等指标普遍达不到要求,因此加强表面化学品的开发非常重要。
新型表面施胶剂是研究开发的主要内容,如:具有环保特征、性能优异的高留着型表面施胶淀粉,目前已由杭州纸友科技有限公司开发成功。其他还有能赋予纸张特殊表面性能的表面施胶剂,如复合抗水型、防油抗热型、增白调色型等产品还有待科研工作者继续努力。
新型涂布化学品也是一个热门的课题,随着现代印刷技术的飞速发展,涂布化学品的功能、特性急需提高。例如,随着彩色喷墨打印技术的发展,数码照相机的商业化,对彩色喷墨打印纸提出了新的要求,故用于彩色喷墨打印纸的涂面化学品成为必需。
特殊专用化学品
4.特殊专用化学品
社会经济文化的发展同样也促进了特种纸的发展。我国在特种纸发展方面十分落后。如水果包装纸,可以使水果变得更鲜艳可口;现代住房安全装饰,要求开发阻燃纸;另外还有热敏纸、抗静电纸、导电纸、防伪纸等都需要各种特殊的专用化学品。
随着生活水平的提高,人们对生活用纸的品种、质量要求迅速提高。开发卫生、优质、舒适的生活用纸,需要用到各种化学品:提高匀度需要分散剂;提高白度需要增白、助白剂;提高柔软性需要柔软剂;妇女卫生巾和小孩的尿不湿需要高吸水性树脂等等。而且,由于生活用纸直接与人体接触,所有这些化学品都应具有安全性能要求,更是非专用化不可。
又如,随着塑料快餐盒的禁止生产销售,造纸行业开发了一次性可回收纸杯和快餐盒,一些产品更需要安全可靠的防油、抗水、粘合、抗热等特殊性能的专用化学品。
5.造纸环保专用化学品
造纸行业的环保问题十分严峻,造纸废水排放量占全国各行业废水排放总量的l/6,有机污染物占1/4,名列第三污染行业。
21世纪,要求造纸企业从制浆到造纸全过程都要做到清洁生产或称为绿色工艺生产。这就要求采取一系列的环保措施,其中离不开环保专用化学品。如采用化学技术减少制浆蒸煮时间以及碱的用量;对造纸黑液进行分离、回收木质素等有机高分子有用产品;对造纸白水进行化学处理以做到清洁排放,以及开发安全高效新型的漂白剂等。
重视向规模化、专用化、系列化方向发展中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第3位,但人均消耗纸量远低于世界平均水平。2001年我国纸和纸板产量为3200多万t,进口纸和纸板、纸浆和纸制品总量1719万t,消费量3683万t,居世界第二位。最近国家有关权威部门提出,2010年建议生产量为6000万t。因此,我国造纸行业还必将高速发展。但是我国造纸化学品行业目前刚刚进入发展初期,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。
来源:造纸化学品网