公元105年,蔡倫由淘米受到啟發(fā),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(jié)約3立方米的垃圾填埋空間,還可以節(jié)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(fā)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(fā),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(yè)技術能力和現代化水平持續(xù)提高,實現了綠色生產和可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。造紙業(yè)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(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮、充分利用國內外兩種資源的新型工業(yè)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(huán)保的家園,干凈、衛(wèi)生的生活環(huán)境,離不開森林的護衛(wèi)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(yǎng)水源、維持生態(tài)平衡等。按照國際上對樹木通用的環(huán)境功能統計計算,每棵大樹所發(fā)生的生態(tài)效益、環(huán)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?,F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(jié)約3立方米的垃圾填埋空間,還可以節(jié)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(fā)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(wèi)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(yè)發(fā)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(fā)展循環(huán)經濟,建設節(jié)約型社會。
紙張回收再造的難點在于舊紙紙漿脫墨。發(fā)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?,F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(guī)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(yè)被認為是高污染、高耗能大戶。造紙行業(yè)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(tài)環(huán)境造成了危害。我國造紙企業(yè)最多時曾達到2萬多家,多為鄉(xiāng)鎮(zhèn)小廠,平均年產量只有0.25萬噸。這樣的規(guī)模與世界平均水平6.42萬噸相比,差距甚大。
我國紙業(yè)靠“小”、靠“草”發(fā)展了40多年。“客觀說這種發(fā)展歷程有其現實合理性?!痹诮衲暌?1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(yè)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(guī)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(huán)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(yè)”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(yè)”的意見,為我國林紙一體化的發(fā)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(yè)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(yè)年銷售收入500萬元以下的企業(yè)數降到3500余家。
為了改變造紙業(yè)技術、裝備落后的局面,國家相關部委還根據造紙行業(yè)的突出問題和國內市場需求情況,把造紙行業(yè)作為國債支持技術改造的重點行業(yè)之一。一些原本沒有安裝污水處理設備的企業(yè)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(yè)開始著手改進污水處理設備。
造紙業(yè)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(fā)展、大型高速紙機的引進和開發(fā),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(chuàng)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(huán)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(yè)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(yè),但憑著造紙人的自強不息,中國造紙業(yè)的設備、工藝、技術、投入已不再傳統。”全國工商聯紙業(yè)商會會長、山東太陽紙業(yè)股份有限公司董事長李洪信說。
(三)隨著中國經濟的快速發(fā)展,我國造紙行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。我國造紙業(yè)依托技術進步和信息化改造,實現了向先進制造業(yè)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(fā)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(yè)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(yè)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(yè)突飛猛進,部分地區(qū)實現了向大工業(yè)化的過渡。造紙工業(yè)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(yè)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(yōu)點,優(yōu)于膠合紙,已商品化生產,應用于衛(wèi)生用品、醫(yī)療用品以及工業(yè)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(yè)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(yè)要過渡到現代化的大工業(yè),必須改變原料結構,大力發(fā)展速生豐產林。北京林業(yè)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(yōu)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(fā)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(yōu)質、抗病、高效等優(yōu)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(yōu)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(qū)優(yōu)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(yè)污染。隨著互聯網的發(fā)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(yè)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(yōu)點使得電子紙將得到廣泛的應用。業(yè)內研究認為,電子紙市場規(guī)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(fā)展必將對傳統造紙、印刷、出版行業(yè)造成一定的沖擊,特別是涉及書刊用紙的企業(yè)更應當采取預防措施,積極應對閱讀無紙化時代的到來。