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《中國造紙》2017年發表文章述評

2018-10-21 10:59馬忻常青董鳳霞
中國造紙 2018年2期
關鍵詞:優秀論文分類

馬忻 常青 董鳳霞

摘要:對《中國造紙》2017年投稿及發表的文章進行了分類、分析、統計,并對獲得《中國造紙》2017年度優秀論文獎各獎項的文章及部分獲得提名的文章進行了簡要的分析、述評。

關鍵詞:中國造紙;分類;優秀論文

中圖分類號:TS7

文獻標識碼:A

DOI:1011980/jissn0254508X201802014

據中國造紙協會調查資料表明,2016年全國紙及紙板生產企業約2800家,比2015年的約2900家減少了約100家;全國紙及紙板生產量10855萬t,比2015年的10710 萬t增加了145萬t,增長了135%;消費量10419萬t,比2015年的10352萬t增加了67 萬t,增長了065%;人均年消費量為75 kg(1383億人),與2015年的持平??傮w來講,與2015年相比,紙及紙板生產企業數量減少,但生產量、消費量均有所提高。在2007—2016年的10年間,紙及紙板生產量年均增長443%,消費量年均增長405%。另據國家統計局快報統計數據顯示,2017年1—9月, 紙及紙板累計生產量955936萬t,較上年同期產量增加54146萬t,同比增長60%;紙漿累計生產量125412萬t,較上年同期增加9429 萬t,同比增長813%;制漿造紙及紙制品全行業生產情況整體穩定,經濟指標完成情況明顯好于上年,利潤大幅提升,尤其是造紙業利潤增長高達7237%。2017年,造紙企業克服了原輔材料、能源、運輸成本上漲等諸多不利因素影響,做到了生產運營基本平穩,經濟效益大幅增長。

《中國造紙》作為行業科研成果的展示平臺,服務于造紙及相關行業,服務于廣大作者和讀者,始終與行業的發展、行業的興榮息息相關,見證了造紙行業的發展和進步,并力求對推動造紙工業的科技創新和進步起一定的引領作用。2017年《中國造紙》各期刊登的文章對造紙行業在生產、科研、管理等方面的研究成果及發生的變化進行了記載及報道,客觀上實時體現了行業生產、科研、管理等的現狀,現述評如下。

1文章概況

11投稿概況

2017年1月1日起,《中國造紙》采編系統正式啟用,采編系統包括網刊發布系統、作者在線投稿系統、專家在線審稿系統、編輯在線采編系統、讀者在線訂閱系統、期刊發行系統等,可實現作者投稿、專家審稿、編輯處理稿件的網絡化,方便編輯與審稿專家、作者及讀者的溝通。截至2017年12月11日,《中國造紙》采編系統的點擊率超過6914萬次,注冊作者687人、審稿專家284人。

2017年,《中國造紙》采編系統收到的投稿數量為238篇,組稿、約稿以及線下來稿錄用刊登的文章10篇,投稿量與往年相比有所減少,稿件收錄率約為697%。2017年《中國造紙》投稿數量及稿源分布情況見表1和圖1。由表1可以看出,高等院??偼陡鍨?45篇,共收錄118篇,收錄率達814%,高等院校投稿量占總投稿量的百分比為601%;科研院所投稿18篇,占總投稿量的百分比為76%;造紙、設備、煙草等相關企業投稿共計40篇,占總投稿量的百分比為168%;其他投稿35篇,占總投稿量的百分比為147%。從投稿稿源的分布情況來看(見圖1),高等院校仍然是我國制漿造紙領域基礎理論研究的重要基地,科研院所力求將科研成果轉化為生產力而進行實用新技術的研發,不斷提高制漿造紙及相關設備制造企業的自主技術創新能力以及解決實際遇到問題的能力。

12稿件刊登概況

2017年《中國造紙》共刊出各類文章170篇,其中各類基金項目文章101篇,基金項目文章占比594%?;痦椖恐袊易匀豢茖W基金、國家“十二五”科技支撐項目、“十三五”國家重點研發項目、國家重點研發計劃等國家級科技基金類項目38篇。文章按刊登的欄目進行分類如下:研究論文97篇(占全部刊出文章的571%)、技術報告29篇、專題論壇33篇、生產實踐6篇、簡報1篇、專欄4篇、刊登消息109條,與Tappi雜志互換刊登2017年各期目次頁、與Appita雜志互換刊登各期中英文摘要(《中國造紙》刊登Appita雜志2016年共兩期的中英文摘要,Appita在其網站上登出《中國造紙》2017年1~12期中英文摘要)。

2文章分類及述評

2017年《中國造紙》刊登的文章,按研究涉及的具體內容分,包括造紙原料與備料(12篇)、制漿技術及其設備(14篇)、紙及紙板生產(41篇)、濕部化學及造紙化學品(13篇)、廢水處理堿回收設備與環保綜合利用(22篇)、紙機及其輔助設備(16篇)、自動控制及傳動控制(13篇)、洗滌篩選漂白(6篇)、分析檢測(10篇)、專題(21篇)、廢紙脫墨(2篇)。

《中國造紙》2017年度“山鷹國際杯”優秀論文評選是從獲得提名的文章中評選出15篇獲獎論文。從獲獎論文的研究內容來看,紙及紙板的生產、制漿及其設備、廢水處理、節能減排環境保護新技術的研發與應用仍然是全行業關注的熱點;作為傳統行業的制漿造紙學科向新興領域拓展的力度不斷增強;提高我國制漿造紙企業國際市場競爭力的戰略研究已經引起學者們的高度重視。

21造紙原料與備料

2017年《中國造紙》上發表的造紙原料與備料類文章有12篇。涉及的原料有非木植物纖維如麥草、巨菌草、竹子、檳榔殼等,木材纖維如楊木、木芙蓉皮等。

生物質轉化為清潔燃料、化工原料等是目前的重要研究課題,生物質預處理得到了廣泛的關注。麥草是我國重要的秸稈資源,其綜合利用十分重要,然而熱水預水解過程中多種二次降解物的生成規律及其發酵抑制作用規律的研究尚不明確。馬浩等人的“麥草熱水預水解過程產物分析及木糖生成模型”,探究了麥草熱水預水解過程中糖類(阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和木糖)和發酵抑制物(甲酸、乙酸、5羥甲基糠醛和糠醛)的生成規律,分析了單因素實驗中糖類和發酵抑制物的生成變化情況,采用響應面法對影響麥草熱水預水解液中木糖生成的固液比、水解溫度和水解時間進行了優化研究,建立了木糖生成量的二次多項式數學模型。該模型精度較高,為高效提取木糖、麥草水解液的后續應用提供技術和理論依據,對生物基化學品的提取以及后續發酵生產乙醇等生物燃料均有重要的指導意義,具有創新性、科學性、實用性。該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文三等獎。

巨菌草是由福建農林大學林占熺研究員于1983年引進我國的。這種植物由多種狼尾草屬雜交而成的單子葉多年生植物,對溫度和土壤要求不高,適應能力強,植株高大,不易倒伏,熱利用率較高,生物量大,一年可長高5~7 m,最高產量可達300 t/hm2,為已知人工種植植物的最高產量。目前,巨菌草在生物質發電、纖維板、生產燃料乙醇等領域已有應用。沈鋒等人的“巨菌草纖維特性分析及其木素結構表征”,以巨菌草為原料,對巨菌草纖維形態、化學成分組成、木素結構及其微區分布進行了研究,研究結果可為非木材原料中木素的改性和高值化利用提供理論指導,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

隨著各國對環境問題的重視,纖維素的提取受到更多的關注,但是木素的降解和與纖維素分離一直是提取纖維素所面臨的最大難題。吳德智等人的“響應曲面法優化過氧甲酸提取竹子纖維素的工藝研究”,以竹子為原料,研究了過氧甲酸氧化降解木素和半纖維素來提取纖維素的工藝條件,通過單因素實驗,分別探究過氧甲酸濃度、反應溫度、反應時間對竹子纖維素含量的影響;在此基礎上,應用響應面分析過氧甲酸濃度、反應溫度、反應時間及三者兩兩交互作用對響應值的影響,確定了提取竹子纖維素的最佳工藝參數,既能保持較大纖維素提取量,又能非常好地脫去木素和半纖維素,對纖維素的提取工藝有一定的指導意義,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

近年來通過基因工程調控林木體內催化木素合成酶的基因活性,從根源上降低木素含量成了研究熱點,但對轉基因楊木木質部縱向不同發育階段的纖維形態、特征還不清楚。蘇明壘等人的“C3HRNAi轉基因楊木木質部纖維形態特征研究”,采用切片制作結合光學和電子顯微鏡以及纖維離析的方法,原位觀測了C3HRNAi轉基因的楊木及其對照組楊木纖維細胞壁厚和腔徑等解刨參數以及纖維長度、寬度和長寬比的變化,結果表明,轉基因楊木上、中、下三部位的纖維壁厚值分別較對照組下降了1316%、1347%和1071%,而腔徑值無明顯差異,纖維長度和長寬比分別較對照組上升了139%、852%、380%與948%、1624%、897%,纖維寬度分別下降了740%、664%、472%,從而明確揭示了轉C3H基因楊木抑制了林木體內木素的合成與堆積,在一定程度上改良了木纖維形態,比普通楊木具有更小的纖維壁厚和壁腔比、更長的纖維長度和更大的長寬比,纖維更優,為轉基因工程改造林木獲得更環保更優質的纖維提供了基礎數據,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

22制漿及其設備、廢紙脫墨、漿料的洗滌篩選漂白

2017年《中國造紙》上發表的制漿及其設備文章14篇,廢紙脫墨2篇,漿料的洗滌篩選漂白6篇。

納米纖維素是一種從植物、細菌、動物、藻類等物種中提取出來,直徑為納米級別的纖維(直徑小于100 nm),同時也是一種新型的高分子功能材料,由于納米纖維素的高強度、大比表面積、高透明性等優良性能,各研究機構和造紙企業對納米纖維素進行研究、制備及應用的報道越來越多,在2011年,甚至平均兩天就會有1篇相關的報道出現,研究內容豐富,僅僅是制備方法和命名都會令人目不暇接。占正奉等人的綜述文章“納米微纖絲纖維素及其在造紙中的應用研究現狀”,結合納米材料定義,簡述納米微纖絲纖維素與傳統意義上的納米纖維素的共性與區別,梳理了納米纖維素的制備方法和命名,在此基礎上介紹納米微纖絲纖維素的制備及現階段存在的主要問題,同時介紹了納米微纖絲纖維素在造紙中潛在的應用,分析了納米微纖絲纖維素對造紙規?;a及紙張性能的影響和其發展面臨的機遇與挑戰,文章內容全面,具有科學意義和實用價值,可為其他研究者提供參考,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文三等獎。張思航等人的“納米纖維素的制備及其復合材料的應用研究進展”,綜述了近年來國內外納米纖維素的主要制備方法,并對納米纖維素在復合材料領域中的應用研究進行了總結,該文在網上具有很高的下載閱讀次數,并在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

半纖維素是植物纖維細胞壁中三大組分之一,不同的植物體中組成半纖維素的單糖單元有所不同,利用半纖維素的特性,對其進行功能化應用探討,以提高其潛在的利用價值,是近些年科技研究的一個重要方向,隨著化學漿生產成本的增加,一些造紙企業在紙張抄造中不斷提高高得率漿的配抄比例,以降低紙張生產成本,但高得率漿存在物理強度低、細小組分含量高、白度穩定性差等弊端,影響了其應用范圍的進一步擴大,需要探尋較適宜的助劑來改善高得率漿的性能。周慧芳等人的“肉桂?;揪厶歉纳艫PMP漿性能的研究”,將木聚糖衍生物作為濕部添加劑來改善高得率漿APMP的性能,探討了木聚糖衍生物對高得率漿物理強度性能、光學性能和配抄性能的影響,研究結果對提高高得率漿質量、擴大高得率漿應用范圍、進而降低紙張生產成本有非常好的作用,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文優秀獎。

我國包裝紙主要以OCC為原料,OCC原料決定著包裝紙的生產和品質??追矉傻热说摹案男云崦竻f同谷氨酸改善二次纖維微觀結構及性能的研究”,采用生物酶來提高二次纖維的細小纖維保留率、改善紙板的強度,這種對改善纖維本身性能方法的實驗探索很有意義,效果比較顯著,對實際生產有一定的參考價值,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文優秀獎。

隨著石油資源的日益枯竭以及大眾環保意識的逐漸提高,以棉或棉短絨、麻、竹子、木材等纖維原料制得的高純度纖維素載體——溶解漿正成為新一代工業原料的重要選擇。范述捷等人的“商品化學漿制備溶解漿的研究進展”,概述了用商品化學漿制備溶解漿的方法,可以拓寬溶解漿原料的來源,有利于增加紙漿的附加值,從而提高傳統產業的競爭力,促進其轉型和發展,具有一定的實用性、導向性及社會效益,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。近年來我國造紙原料中廢紙漿所占比例基本維持在65%左右,唐振等人的“廢油脂制備表面活性劑及在浮選脫墨中的應用”,以廢油脂為原料,探索適用于廢紙浮選脫墨的脂肪酰胺丙基二甲基胺和脂肪酰胺型季銨鹽的表面活性劑,對合成條件進行了優化。結果表明,與市售表面活性劑脫墨效果相比,使用制備的廢油脂表面活性劑,紙漿白度可分別提高5~7個百分點,且其工藝流程簡單,原料成本更低,可能在后續的發展優化后具有一定的經濟轉化價值,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

23紙及紙板的生產

2017年《中國造紙》上發表的紙及紙板生產類文章共41篇。文章涉及造紙工藝技術、填料技術及應用、特種紙的研發及生產等,研究也是圍繞著采用適宜的工藝技術以降低生產成本進行的。

隨著廢紙回收利用程度的不斷提升,廢紙中的膠黏物障礙也成為造紙工業中較為突出的問題。耿勝芳等人的“膠黏物模型物在抄造系統中的穩定特性研究”,以造紙過程常用的施膠劑烷基烯酮二聚體(AKD)和涂布膠黏劑羧基丁苯膠乳(XSBRL)作為抄造白水微細膠黏物模型物,采用傅里葉紅外光譜(FTIR)、掃描電子顯微鏡(SEM)對模型物AKD和XSBRL進行表征,通過示差掃描量熱法(DSC)和熱重法(TG)對模型物AKD和XSBRL的熱性能進行分析,運用激光探測技術、流式技術以及熒光示蹤技術相結合的方法,就抄造系統條件對于模型物粒徑分布的變化規律進行研究,研究結果可為實際生產中復雜的膠黏物問題研究提供參考,實驗方法先進,分析論證翔實,具有學術意義和參考價值,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文二等獎。

利用纖維素纖維和合成纖維混合成型的新材料已成為當前研究熱點。張素風等人的“不同長徑比PET纖維對紙基復合材料強度性能的影響”,采用不同長徑比的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維與棉漿纖維混合成形,通過水相復配,利用氫鍵作用和機械交織力制備紙基復合材料。借助PET纖維的剛性和優異的力學性能增強紙基復合材料的強度性能。通過設計嚴密的對比實驗,證明使用PET纖維可以有效地提高紙基復合材料的強度性能,并且當PETc纖維用量為10%時,紙基復合材料的強度性能最佳。實驗設計思路清晰,描述詳盡具體,實驗結論分析全面,實驗結果對于開發高強度證券紙有重要指導意義,可解決現今證券紙在力學性能上不足的難題,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文三等獎。

常用的造紙填料中,具有高折射率和光散射系數的TiO2廣泛用于裝飾原紙、字典紙和完全不透明蠟紙等高檔紙的生產中,但未經處理的TiO2填料粒子通常呈負電性,在抄紙過程中,與同樣帶負電性的紙漿纖維結合不良,易于隨抄紙白水流失,而留著在濕紙張纖維層中的TiO2易于相互團聚,也會影響加填效果。胡嘉駒等人的“負載TiO2陶瓷纖維與高得率漿混抄對紙張強度和返黃性能的影響”,探討了負載TiO2陶瓷纖維與高得率漿混抄對紙張強度、光學性能和抑制返黃性能的影響,陶瓷纖維負載不同尺寸的TiO2(普通TiO2和納米TiO2)對紙張性能的影響行為存在明顯差異,相同無機物添加量時,負載納米TiO2陶瓷纖維混抄紙張的抗張強度、耐破強度、撕裂度和層間結合強度等強度性能優于普通TiO2紙張,但光學性能(白度和不透明度)、抑制返黃性能均不如普通TiO2紙張,把負載TiO2的陶瓷纖維添加到高得率漿中進行混抄,可以顯著提高紙張的白度、不透明度及抑制返黃性能,為TiO2和陶瓷纖維應用于造紙工業提供依據,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文優秀獎。

隨著海上石油工業的蓬勃發展,海上泄油事件也時有發生,不僅污染了環境,且造成巨大經濟損失。吸油材料分為有機、無機和天然幾類,無機和有機材料雖或有成本低、制備簡單或油水選擇性好等優點,但存在不可自然降解,后續處理帶來二次污染的另一些難題。劉嘉佩等人的“纖維型吸油材料的制備及其吸油性能的研究”,選取來源廣且廉價的未漂白針葉木漿纖維、二次纖維(廢紙)、動物纖維(廢舊毛衣)作為原材料,利用吸藏型吸油機理,采用機械處理和化學改性結合的工藝制備纖維型吸油材料,制備的纖維型吸油材料外表與干燥紙漿類似,輕質可壓縮、吸油倍率高、可重復使用、可降解、高效經濟、適用范圍廣,是一項實用的創新技術,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。李會麗等人的“鋅銀電池隔膜紙的制備及性能研究”,探討了棉漿、絲光漿應用于鋅銀電池隔膜紙中的優缺點,通過實驗的方式研究了含有不同化學纖維手抄片的特點,并對纖維配比、干燥方式等對鋅銀電池隔膜紙性能的影響做了深入研究,取得了不錯的實驗效果,實驗設計思路清晰,圖表完整,結果可靠,具有良好的應用前瞻性,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。王欣等人的“機械木漿纖維形變性表征及其對纖維間結合性能的影響”,針對不同木素含量的纖維原料,采用不同評價方法對其形變性能進行表征,包括纖維柔軟性(F)、纖維橫截面縱橫比(AR)和纖維壓潰指數(CI),同時圍繞纖維形變性對纖維間結合性能以及手抄片物理強度的影響進行分析,是不多見的造紙物理基礎方面的研究,盡管只是初步的探索,但很有意義,值得鼓勵,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。在造紙過程中,填料是僅次于纖維的第二大原材料,對紙張質量和成本有較大影響,衣然等人的“鈦白粉高嶺土復合填料的制備及應用”,采用機械化學法用鈦白粉包覆高嶺土制備造紙用復合填料,有效協調了紙張質量和成本二者之間的矛盾,論文具有較強的創新性、科學性和實用性,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。滕鐵生等人的“棉稈生物氧化機械漿生產本色擦手紙的實踐該實踐”,以當地盛產的農業廢棄物棉稈為原料,采用自主研發的生物氧化機械紙漿技術,以優選的微生物菌群液處理棉稈,制漿過程無堿無氯,廢水在各工序自循環,水電耗用少,生產出具有吸水性好、強度高、不掉毛等良好品質的生活用紙。該技術化廢為寶既減少原燃燒棉稈帶來的環境污染,又服務社會也給自身帶來效益,此實踐開創了可持續發展的新思路,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。張權等人的“麥草化學漿抄造輕型印刷紙的研究”,針對我國木材纖維原料相對短缺的現狀,研究了用豐富的麥草資源以多孔硅酸鈣加填生產輕型紙的可能性,結果表明可以滿足輕型印刷紙的各項指標,具有實用性、社會效益和經濟效益,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

24濕部化學及化學品

2017年《中國造紙》上發表的關于濕部化學及化學品方面的文章共13篇。研究內容涉及各種助劑的合成、制備及應用效果研究,用以改善紙張的施膠性能、強度性能和穩定性能等,與2016年這方面的研究基本相同,但論文篇幅有所減少。

隨著全球環境保護意識的提高,以可再生、低碳排放的淀粉、纖維素等生物質資源來替代石油及其衍生品的研究受到廣泛關注,在涂布紙領域,以淀粉為主要原料制備生物膠乳、取代石化合成膠乳用作涂料膠黏劑成為目前的一個研究熱點。杜艷芬等人的“不同方法制備的淀粉基生物膠乳的性能研究”,系統地研究了自制化學法生物膠乳和研磨法生物膠乳與商品機械擠出法生物膠乳的物理性能及其對涂料性能、涂層微觀結構和涂布紙性能的影響,研究結果表明,化學法生物膠乳在生產過程中經過較強降解、不具有微粒形態,研磨法生物膠乳形態多樣,中位徑為161 nm、粒度分布寬,有較高的溶解性和潤脹性,商品機械擠出法生物膠乳為明顯的球形微粒狀,中位徑為184 nm、粒度分布比較均勻;含化學法生物膠乳的涂料低剪切黏度較低、保水性能較差,含研磨法生物膠乳的涂料黏度最高、保水性能最好,含擠出法生物膠乳涂料黏度接近對照樣、保水性能明顯提高,剪切速率超過100 s-1后,各涂料的黏度趨于接近;涂料中添加生物膠乳后,涂層的孔隙率均會下降;淀粉基生物膠乳可明顯提高涂布紙的亮度。該選題立意新穎,具有很強的針對性,文章結構層次合理,思路清晰,觀點表達準確,研究結果對涂料配方設計具有很好的指導和借鑒意義,也可為生產生物膠乳提供有價值的參考,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文一等獎。

高吸水材料要求必須具有吸液速度快、吸收量大、可降解或者是天然材料的特點,納米纖維素具有纖維素的特性,更具有納米材料的巨大的比表面積、較高的楊氏模量、超強的吸附能力和高的反應活性,備受國內外的研究者們的青睞。溫洋兵等人的“納米纖維化纖維素接枝AMPS及其在高吸水樹脂中的應用研究”,以納米纖化纖維素(NFC)為基材,使用硝酸鈰銨為引發劑將抗鹽性單體2丙烯酰胺基2甲基丙磺酸(AMPS)接枝到NFC表面,使得接枝后的NFC更親水和耐鹽,研究AMPSNFC在光引發的丙烯酸基高吸水樹脂中的應用,研究結果表明AMPS的添加量越多,接枝到NFC表面的AMPS越多,所制備吸水樹脂的吸收性能越好,其結果對改善高吸水樹脂的性能有一定參考價值,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文三等獎。

25廢水處理、堿回收設備與環保綜合利用

2017年《中國造紙》上發表的關于環保與綜合利用方面的文章共22篇,涉及的研究內容為廢水處理、造紙污泥的資源化利用等,從論文的數量來看,廢水處理和環保綜合利用仍是當前熱點研究課題。造紙工業作為傳統產業,持之以恒地重視技術創新和進步,在推動行業向高效、環保、可持續發展做出了重大貢獻,并繼續努力將行業發展成技術先進、環境友好、可持續發展的綠色產業。

隨著我國工業廢水排放要求的提高,傳統的生物處理方法已很難滿足排放標準的要求,因此生物促生技術應運而生,該技術通過向受污水體中投加無毒不含菌種的生物促生劑、生物激活劑等具有促生效果的藥劑來促進污染物的降解,以實現去除污染物的目的。張安龍等人的“生物促生劑對廢紙話性污泥胞外聚合物的影響”,采用3種不同CODCr負荷的造紙廢水,并取3組不同用量的生物促生劑分別進行實驗,通過對廢紙造紙廢水活性污泥胞外聚合物(EPS)、松散結合的胞外聚合物(LBEPS)、緊密結合的胞外聚合物(TBEPS)的研究,來證明其中某種成分可以作為指示生物促生劑用量的指示劑,以及與污泥沉降性能的關聯,使用硫酸法、離心和聲波降解法分別提取污泥中EPS、LBEPS、TBEPS,用分光光度法測定其中蛋白質、多糖、腐殖質的量,以此確定生物促生劑最佳用量;并進行生物促生劑處理廢水的正交實驗驗證,實驗結果表明,不同進水CODCr負荷下,存在不同的最佳生物促生劑用量;真正影響生物促生劑用量和污泥沉降性能控制參數的是TBEPS和LBEPS中的蛋白質的量;生物促生劑的使用可提高生物處理對污染物降解效果,但傳統的化學指標CODCr、氨氮、總磷、溶解氧、色度等不能及時反映使用促進劑的效果,不利于優化促進劑的使用量;該實驗揭示了影響生物劑用量和污泥沉降性能的參數是TBEPS和LBEPS中的蛋白質的量,可通過測定TBEPS中的蛋白質的量來確定生物劑的最佳用量,通過測定LBEPS中的蛋白質的量來確定最佳污泥沉降性能,有利于促生劑的推廣使用,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文二等獎。

制漿造紙過程中大量的木素、半纖維素等有機物隨著廢水排入江河湖?;虮环贌椭祷?,大量資源被浪費并引起嚴重環境問題,隨著國家環保力度的加大,各種水污染防治政策密集出臺,更高要求的環保標準也逐步實行,部分企業存在處理廢水成本高、不達標等問題,面臨關停風險,給造紙企業帶來巨大挑戰。如何實現造紙廢水的資源化和超低排放是擺在每個造紙人面前的嚴峻問題。王雙飛的“造紙廢水資源化和超低排放關鍵技術與應用”,總結了在我國常見造紙資源化利用技術及超低排放技術的研究近況及工程實踐情況,對厭氧產沼氣技術、污泥資源化利用技術等、高級氧化法、膜分離技術、活性炭吸附分離技術、砂濾技術、磁整理技術和人工濕地等的研究及工程實踐應用進行了詳細的介紹與說明,其中包括作者及其研究團隊在造紙廢水資源化和超低排放關鍵技術的研究開發和工程實踐,內容充實,可讀性強,對造紙工業環境保護和資源利用有參考價值和實際意義,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文三等獎。

萬小芳等人的“賴氨酸改性納米纖維素的表征及其對亞甲基藍的吸附行為研究”,以竹漿納米纖維素為原料,通過二步高碘酸鈉氧化和Schiff堿反應,得到了賴氨酸改性的納米纖維素,借助FTIR, TEM 和DTG等表征手段證實了賴氨酸成功引入到納米纖維素的表面;以亞甲基藍為模型物,研究了其吸附性能,考察了吸附劑用量和溶液pH值對平衡吸附量的影響。結果表明,使用賴氨酸接枝的納米纖維素制備高效吸附材料,不僅具有良好的吸附能力,而且與其他纖維素衍生物相比,引入的賴氨酸基團可使此吸附材料完全降解。研究工作創新、研究比較深入,而且有一定的實用價值,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

化學制漿廢水成分復雜,排放量大,且含有大量對環境有害的有機氯化物,目前采用的聯合工藝存在工藝流程長、占地面積大的缺陷。管鑫等人的“懸浮填料生物膜MBR系統處理制漿中段廢水的研究”,采用懸浮填料生物膜MBR系統處理制漿中段水,并與好氧活性污泥系統進行比較,結果表明,填料生物膜MBR系統的CODCr去除率、懸浮液固形物濃度、污泥體積等指標均優于好氧活性污泥體系,實驗結果對生產有較好的指導意義,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。魏彐彬的“壓力苛化在竹漿廠的應用”,通過生產實踐,總結出了一些適合目前竹漿廠運行有效的壓力苛化工藝操作流程的經驗,內容豐富,對新建項目的設備選型、流程推廣都有切實的指導意義,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

26紙機及其輔助設備、自動控制及傳動控制

2017年在《中國造紙》上發表的關于紙機及其輔助設備、自動控制及傳動控制方面的文章共29篇。其中紙機及其輔助設備16篇,自動控制及傳動控制13篇。

在競爭日益激烈的造紙行業,最大化節能和提高紙機運行性,從而降低單位成本,是越來越多的造紙企業都在追求的目標。真空系統是紙機重要的輔助系統,主要應用在紙機的網部和壓榨部,起到紙幅脫水及轉移的作用,越來越多的紙機真空系統從傳統的水環泵技術改用透平機技術。楊鳳輝的“從真空系統、刮刀及在線脫水測量協同角度探討紙機節能及系統優化”,探討了紙機真空度、刮刀和在線脫水測量對紙機能耗及運行性的影響,高效、可靠的刮刀和在線脫水測量為紙機在最優真空度下運行創造條件,刮刀、脫水測量及真空控制三者協同作用,在優化紙機脫水和真空能耗的同時,提高紙機系統運行性和效率,如將這些相互關聯的因素割裂開來處理,就難以取得理想的效果,該文對生產過程中真空系統的控制提供有效的借鑒,在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

隨著能源的短缺與價格的上漲,造紙工業中的能耗成本在生產總成本中所占比例越來越高,在造紙過程中,干燥部具有蒸發脫除濕紙幅中殘留水分、提高紙張強度的作用,其能耗約占整個造紙生產過程的60%,所消耗的蒸汽量占制漿造紙生產過程汽耗總量的65%,所以提高干燥部能源利用成為降低紙機能耗和生產成本的重要環節。湯偉等人的“紙機干燥部熱力控制系統發展綜述”,著眼于紙機干燥部熱力控制系統,分別介紹了單缸紙機與多缸紙機干燥部的蒸汽冷凝水系統和氣罩通風系統的不同工藝流程、控制方案及控制算法,并通過對比分析闡述了各種方案的優缺點,討論了目前紙機干燥部熱力控制系統亟待解決的問題,并提出干燥部協同控制的新思想,研究基于數據驅動的操作模式優化方法,具有很強的研究意義和應用前景,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文優秀獎。

全自動造紙表面施膠淀粉連續制備系統具有自動化程度高、生產效率高、產品質量穩定、生產能耗低等優點,可廣泛應用于包裝紙、文化紙等需要表面施膠的高檔紙品生產線。楊能生等人的“國產全自動造紙表面施膠淀粉連續制備系統”,介紹了自主研發、制造的全自動造紙表面施膠淀粉連續制備系統的工藝流程、控制要點及優勢,采用該自主研發的全自動連續制備系統制備表面施膠淀粉,成膠質量穩定、節能降耗;與間歇制備系統相比,噸淀粉電耗節省50%以上、汽耗節省20%以上,自主研發的淀粉膠自動制備系統對穩定膠料質量、保證均衡生產、節能降耗意義重大,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文優秀獎。

對于造紙行業來說,紙張定量和水分是紙張抄造過程中最重要的兩項質量指標。胡亞南等人的“基于FNN解耦紙張定量水分控制策略的研究與應用”,提出了一種模糊神經網絡(FNN)的解耦控制器,有效地解決了紙張定量與水分之間的解耦問題,具有較強的創新性、科學性、實用性和導向性,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。湯偉等人的“基于自適應變異差分進化算法的溶解氧濃度控制系統”,該設計具有系統結構簡單、調節時間短、調節精度高及超調量少等特點,用于山東某造紙廠廢水好氧處理系統中效果好,CODCr去除率達845%,BOD5去除率達934%,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

27分析檢測、專題論壇

2017年在《中國造紙》上發表的分析檢測文章10篇,專題論壇類文章21篇,這類文章涉及面很廣,尤其是增加了一些軟課題研究,分別對我國造紙行業的焦點和熱點問題、對中國造紙業國際貿易、我國造紙及紙制品業的國際競爭力、對造紙科技競爭力等進行了詳細分析論述,并對未來的發展進行展望,對造紙行業的發展指導性較強。

生活用紙質量的好壞將直接影響其銷售市場,如今國內外已將統計過程控制模型應用在質量監控中,但是生活用紙包含多種質量變量,僅對某一單獨變量進行監控顯然不夠,汪涵等人的“生活用紙質量監控與異常分析方法的研究”,針對生活用紙企業采用單變量標桿值來檢測產品質量的方法未能考慮各變量之間的相關性導致誤判率高,提出多變量統計過程控制模型,該模型在SPC上的基礎上從整體角度對產品質量進行監控,并將該模型運用在生活用紙制造企業的產品質量監控與分析上,找出質量異常的產品,并結合綜合變量貢獻率來分析異常原因,通過引入10組故障點驗證模型的準確度,結果表明研究方法有效可行,對于近幾年發展快速的生活用紙行業,具有工程實踐推廣應用的可能性,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文優秀獎。

2016年1月11日,國家發改委印發的《關于切實做好全國碳排放權交易市場啟動重點工作的通知》(發改辦氣候[2016]57號,以下簡稱“57號文”)提出了首批納入全國碳排放權交易市場的八大重點排放行業,造紙行業作為唯一的輕工產業被列入其中,要求相應企業按照文件要求對其溫室氣體排放量及相關數據進行分年度核算與報告,同時,為加強溫室氣體統計與核算,《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》要求定期編制溫室氣體排放清單,實行重點企(事)業單位溫室氣體排放數據報告制度,并建立溫室氣體排放數據信息系統,為啟動全國碳排放權交易市場做好準備。李永智等人的“造紙企業溫室氣體排放核算及其應用”,梳理了國家有關碳排放的政策要求和規定,識別了造紙企業溫室氣體排放源(即化石燃料(煤、石油、天然氣)燃燒、生物質燃料(木屑、秸稈、黑液)燃燒、凈購入電力和熱力隱含的排放、過程排放、廢棄物處理排放等6大排放源)與核算邊界(主要由化石燃料燃燒排放、凈購入電力和熱力排放、過程排放、厭氧廢水處理排放組成),詳述了造紙企業溫室氣體排放核算方法,并結合實際案例進行了應用分析說明,提出了進一步完善的建議,文章條理清晰,可為相關造紙企業科學核算和規范報告其溫室氣體排放數據提供幫助,具有很好的經濟效益和社會效益,該文獲得《中國造紙》2017年度優秀論文優秀獎。

王海剛等人的“低碳視角下我國造紙產業國際競爭力實例分析符合”,將低碳造紙與國際競爭力結合起來研究,具有較好的先進性,將定量分析與定性分析相結合,得出了一些有益的結論和建議,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。隨著我國環境立法的不斷完善,各種規制一定影響行業的發展格局。許華等人的“環境規制對我國造紙行業綠色創新的影響”,提出了綠色技術創新對行業的影響,數據豐富翔實,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。我國制造業的工業互聯網產業話題已提升到國家層面,造紙工業是對國民經濟和文明發展息息相關的基礎原料產業,大數據應用是時代發展的必然需求,造紙工業在企業信息化建設也已取得長足進步。趙小玲等人的“造紙廠的大數據管理和應用”,分析了造紙廠大數據的管理和簡單運用的方法,采用數據變化的分析和控制,可以提高產品質量,節約能源,提高設備運轉效率,給企業帶來更好的經濟效益和市場競爭力,文章觀點明確,提出的辦法切實可行,具有重要的現實意義和指導意義,該文在《中國造紙》2017年度優秀論文評選中獲得提名。

專欄文章“日本紙和紙板的生產消費動向及發展方向——2016年、2017年日本造紙業的課題和展望”,詳細介紹了日本2016年紙和板紙供需動向、2017年1—6月的紙和板紙供需動向、主要造紙公司的狀況、并介紹了日本造紙行業支撐機械、材料、化學品制造商,對目前我國大型造紙公司的中長期發展戰略有著重要的借鑒作用。

3結語

期刊雜志正從傳統平面媒體向數字化新媒體轉型,面臨紙質期刊訂閱量下降的挑戰,再加上科研績效考評和評價體系這個指揮棒的作用,作者更愿意把論文投到國外期刊,致使好的稿源嚴重流失?!吨袊旒垺窞榇艘策M行了相應調整,啟用采編系統、進行文章推送和網絡首發,對熱點文章添加二維碼以推薦相關內容和信息提示?!吨袊旒垺菲谕麖V大作者和我們一起努力,使其成為理論與實踐相結合的平臺,并一如既往地受到廣大造紙工作者的喜愛。CPP

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