《中國造紙》2021年度“仙鶴杯”優秀論文部分獲獎作者專訪

由中國造紙雜志社組織的《中國造紙》2021年度“仙鶴杯”優秀論文評選活動，以科學性、創新性、規范性、引領性以及理論與實踐相結合為評審原則，邀請我國造紙行業及相關領域的知名專家、學者擔任評委，經嚴格的初評、復評、網絡投票及專家終評會4個階段，最終評選出20篇“仙鶴杯”優秀論文，其中一等獎1篇，二等獎3篇，三等獎6篇，優秀獎10篇。

《中國造紙》優秀論文評選是《中國造紙》雜志的品牌活動，至今已成功舉辦22屆，該活動在造紙及相關行業中產生了良好的影響，促進了造紙行業的學術交流，提高了《中國造紙》科技論文的質量與水平，對推動我國造紙業科技進步、技術創新起到了引領作用。

本刊特別對《中國造紙》2021年度“仙鶴杯”優秀論文一等獎和二等獎的部分獲獎作者進行了專訪，以期與讀者共同分享作者的研究成果。

二等獎

題目：化學竹漿廢水活性污泥細菌菌群結構分析

作者：張安龍 王哲毅 王雪青 羅清 張仕南

單位：陜西科技大學環境科學與工程學院；

陜西科技大學輕工科學與工程學院，輕化工程國家級實驗教學示范中心；

西安隆華環保技術有限公司

獲獎者心聲

我團隊論文“化學竹漿廢水活性污泥細菌菌群結構分析”獲得《中國造紙》2021年度“仙鶴杯”優秀論文二等獎，倍感喜悅和興奮，感謝造紙行業同仁對我團隊工作的認可和支持。

我國竹材資源豐富，以竹代木制漿造紙有利于解決原料短缺問題。本研究以實際生產中竹漿廢水的好氧處理系統為研究對象，應用現代生物分析技術DNA提取、PCR擴增和16SrDNA測序手段，解析化學竹漿廢水活性污泥細菌菌群結構，得出影響微生物種群結構差異的主要因素，并通過該因素調控來強化好氧處理效率，降低深度處理污染負荷、化學品消耗、二次污染和處理費用等，為微生物法處理難降解有機物中微生物種群結構調控提供重要的理論依據和技術指導。

我團隊會再接再厲，在習總書記生態文明思想的指引下，針對制漿造紙行業污染治理、清潔生產、節能減碳等，繼續開展深入研究和科技成果轉化，為造紙行業的綠色、低碳可持續發展貢獻力量。

北京市科學技術研究院資源環境研究所研究員程言君對獲獎論文的點評：

我國竹材資源豐富，隨著國家禁廢令和限塑令的頒布與實施，發展竹漿具有更為重要的戰略意義。構建高效穩定的竹漿廢水處理系統是亟待解決的問題。本文針對化學竹漿廢水的污染物特性，創新性應用現代生物分析技術DNA提取、PCR和16SrDNA測序手段，針對4種不同化學竹漿廢水處理廠的活性污泥，開展了微生物群落結構及其生物多樣性分析，發現生絲微菌屬為優勢菌屬，進水水質和處理工藝的不同導致微生物種群結構的差異。通過菌種的篩選及優勢菌種生物強化，可以提高廢水好氧單元的處理效率，為采用生物法處理難降解有機廢水中微生物種群結構的調控提供重要理論依據，也可為廢水的高效處理提供技術支撐。

《造紙信息》記者：張教授您好，非常感謝您能接受我們的采訪。恭喜您和您團隊的論文“化學竹漿廢水活性污泥細菌菌群結構分析”獲得《中國造紙》2021年度“仙鶴杯”優秀論文二等獎！我國竹材資源豐富，以竹代木制漿造紙有利于解決原料短缺問題?；瘜W竹漿廢水組成復雜，且排放量大，濃度和色度高，處理困難。請您簡單介紹一下課題的背景，研究內容與研究國的。

張安龍：我國竹材資源豐富，隨著國家禁廢令的頒布與實施，以竹代木進行制漿造紙推廣潛力巨大，有助于解決造紙工業面臨的原料短缺問題。目前，竹材制漿的主流工藝是化學法制漿，制漿過程產生的廢液和廢水主要為黑液和中段廢水。黑液通過堿回收工藝實現資源化利用，中段廢水進入廢水處理系統進行處理后實現達標排放。中段廢水中的污染物以木素和碳水化合物的降解產物為主，具有污染濃度高、生化性較差和色度大等特點，存在生化處理效率較低的問題，導致廢水處理成本高。這篇論文依據化學竹漿廢水的污染物特性，對化學竹漿廢水處理廠的活性污泥中微生物群落結構進行解析，為構建針對不同特征的竹漿廢水的人工調控菌群提供理論參考；并通過商業菌劑強化好氧處理系統，提高好氧單元的處理效率，降低了深度處理的污染負荷，節約水處理成本，為造紙行業健康發展提供技術支持。

《造紙信息》記者：一般使用物理、化學和厭氯、好氯聯合的方法來處理造紙廢水，如絮凝沉淀結合生物酶處理法。隨著科技水平的不斷提升，對工藝的研究亦不斷深入。請您具體介紹一下目前行業內竹漿生產廠的污水處理流程及處理效果。

張安龍：目前竹漿生產企業的污水處理主要采用三級處理的工藝原則，主要處理流程為：過濾?；炷恋?（厭氧）好氧生物處理-深度處理-達標排放。各處理單元的簡要介紹如下：

過濾是指廢水經過格柵和篩網，去除其中的懸浮物，截留的纖維可回用于生產。

混凝沉淀是通過投加混凝劑、助凝劑，使廢水中粒徑較小的懸浮物、膠體等生成絮狀體，在重力作用下將懸浮物從廢水中分離。污泥脫水處理后，通?？勺鳛槟茉椿蚪ㄖ牧系冗M行利用。

厭氧生物處理是在無氧／低氧條件下通過厭氧微生物將廢水中的有機物分解為甲烷和二氧化碳，主要包括水解酸化和厭氧反應等階段。一般要求進水CODc，>1500mg/L，出水需要進一步采用好氧處理，竹漿中段廢水污染物濃度較低時，主要采用水解酸化來提高廢水的可生化性。厭氧技術具有污泥產量小、設備占地面積少、運行費用低、沼氣可充分利用等優點，應用于竹漿中段廢水處理時CODc，去除率為50%～60%。

好氧生物處理是在有氧條件下，活性污泥吸附、吸收、氧化、降解廢水中的有機污染物，使廢水得到凈化。好氧技術主要有活性污泥法和生物膜法，制漿造紙廢水主要采用活性污泥法工藝，CODc，去除率為70%～90%。

深度處理主要包括混凝沉淀或氣浮、高級氧化技術。高級氧化技術是通過加入氧化劑，對廢水中的有機物進行氧化處理的方法，一般包括pH調節、氧化、分離等過程，目前多采用Fenton氧化技術，CODc，去除率為60%～70%。

《造紙信息》記者：原料不同而導致廢水中碳源、氮源的比例不同，以及廢水中不同抑制物對微生物種群具有特定選擇性?；瘜W竹漿廢水好氧單元活性污泥細菌菌群結構組成中的優勢門具體是什么？研究它有哪些實際意義？

張安龍：不同化學竹漿廢水好氧單元活性污泥中，微生物種群的結構差異主要由進水水質差異和處理工藝的不同，導致其不斷演變而形成了菌落結構的多樣性和差異性?；瘜W竹漿廢水好氧單元活性污泥細菌菌群結構組成中的優勢門為變形茵門、綠彎茵門、擬桿菌門和放線菌門，變形菌門最高豐度為59.47%；核心屬為生絲微菌屬、SWB02、Bryobacter禾口Pedomicrobium，其中生絲微菌屬占主導地位，豐度為3.69%～18.29%。這些菌屬不僅與硝化、反硝化相關，還與多環芳香族類化合物，醇類及烷烴類物質的降解直接有關。

對化學竹漿廢水好氧單元活性污泥的菌群結構及生物多樣性進行研究，目的是為當前的微生物法處理難降解有機物中微生物種群結構調控提供一定的理論依據。

《造紙信息》記者：目前國內外化學竹漿企業其廢水處理情況大致怎樣？存在哪些問題？您對新上的竹漿項目在污水處理上有哪些建議？

張安龍：《2021年中國造紙工業年度報告》的數據顯示，近年來我國竹漿產量呈逐年增加的發展態勢，2021年我國竹漿產量為242萬t，約占非木漿產量的44%。目前，竹材化學法制漿的主流生產技術為干濕法備料技術、間歇置換蒸煮和改良硫酸鹽法連續蒸煮等深度脫木素技術、封閉篩選技術、ECF多段漂白技術和黑液堿回收技術，企業清潔生產水平顯著提高。廢水經過三級處理后可以達到《制漿造紙水污染排放標準》（GB3544-2008）或當地流域標準的排放限值要求。

隨著企業清潔生產水平的提高，噸漿用水量及排水量降低，廢水中的污染物濃度升高，對于新建竹漿項目可以根據廢水的實際情況，設計與建設完整的厭氧生物處理系統，提高水處理運行效率，降低運行成本，減少污泥產量。

《造紙信息》記者：專注于造紙工業廢水生物處理技術研究多年，您認為國前竹漿污水處理在哪些地方需要進一步深入研究？

張安龍：目前竹漿污水處理需要進一步深入研究的領域如下：

第一是生物促生技術。根據好氧微生物的群落結構和種群特點，研究可以促進降解污染物優勢細菌的生物促生技術，對提高生物處理效率，降低水處理成本，助力企業健康發展具有重要意義。

第二是厭氧顆粒污泥鈣化抑制技術。竹材含硅量高于木材原料，廢水進入厭氧系統后產生結垢的趨勢增加，易導致厭氧顆粒污泥鈣化，影響厭氧處理效率。研究在厭氧處理前，或者厭氧處理過程減輕或抑制污泥鈣化的可行性技術，是面向企業需求的研究方向。

第三是高效好氧曝氣系統的開發。曝氣系統是好氧生物處理的核心裝備，決定了好氧處理過程的能耗水平和運行穩定性。研究氧轉移效率高、運行穩定、維護簡單的曝氣系統，有助于提高好氧生物處理的運行效率，降低運行成本。

《造紙信息》記者：房教授您好！非常感謝您能接受我們采訪！首先祝賀您和您團隊撰寫的文章《限塑和禁止固廢進口政策下中國造紙工業纖維原料的供應策略》獲得2021年度“仙鶴杯”<中國造紙》優秀論文評選二等獎！這篇文章是國家重點研發計劃項國“高效清潔制漿與功能化產品生產技術研究”的一部分，并獲得了多項基金的資助，具有重要意義。首先請您介紹一下，此次撰文的背景是什么？

房桂干：2017年國家發布禁廢令以來，我國廢紙進口量逐年大幅下降，2021年12月31日起全面停止廢紙進口。首先，中國造紙協會統計的相關數據顯示：2017年造紙行業利用進口廢紙制漿2063萬t，2018年下降至1457萬t，2019年930萬t，2020年620萬t，2021年更少直至清零；其次，根據造紙行業“十四五”規劃及中長期高質量發展目標，預計到2025年和2035年，國內人均紙及紙板年消費量達到i00 kg和120kg，總產量將達到1.4億t和1.7億t，纖維原料需求將進一步增加，原料供需矛盾將更為突出。能否有效解決纖維原料供應短缺問題，已成為制約我國制漿造紙行業進一步高質量發展的瓶頸問題之一。另外，雙碳戰略的實施，對造紙行業也是重要的挑戰，“節能減排”“清潔生產”“提質增效”“循環經濟”等是造紙行業始終追求的目標。

我國每年產生的農林剩余物（作物秸稈、森林經營和木材加工剩余物等）約10億～12億t，可收集的約為7億～8億t，目前利用率不足30%。通過政策鼓勵，加大技術創新力度，有效利用這部分資源可為緩解造紙行業纖維原料供應短缺問題提供有效途徑。

《造紙信息》記者：根據國家政策，2021年起我國已全面停止廢紙進口，這對原本就纖維原料嚴重缺乏的我國造紙原料市場，更是雪上加霜。請您分析一下，當前我國造紙行業應該采取怎樣的纖維原料供應策略？

房桂干：這個問題是一個系統工程，也是一個大課題，寥寥數語也不能說得很清楚。我認為通過多途徑的方法協同，可以解決或緩解我國纖維原料供應短缺的壓力?？梢愿爬椤吧钊胪跐?，積極拓展”的策略。

深入挖潛包括：一是繼續加強國內廢紙回收和利用力度，2020年利用國內廢紙總量已經達到5493萬t，回收率46.5%，仍存在較大空間。要進一步優化回收網點布局，爭取做到能收盡收，回收時做好分類和質量管控工作；二是加強技術創新，進一步優化和升級制漿工藝過程，努力提高制漿得率?；瘜W法制漿漂白過程要盡量減少纖維素的降解，高得率制漿過程要有效改善預浸軟化效果減少化學品用量，從而提高制漿得率；三是積極開發和應用纖維分級技術，提升紙漿利用效率和使用價值；四是積極開發和應用產品低定量化和提高填料添加量等技術；五是各個企業要積極推行多元化制漿和多元化產品模式，有利于充分發揮纖維原料的利用率和使用效能。

積極拓展包括：一是繼續推行林漿紙一體化戰略，鼓勵大型企業積極定向培育和發展原料林基地；二是鼓勵大型制漿造紙企業走出國門，選擇資源條件好政治穩定的國家建設大型制漿生產線；三是積極開發和推廣農林剩余物清潔制漿技術，自主研發適合我國原料特征的國產大型核心裝備，特別要關注設備的成套性；四是有關部門要制定和出臺與非木纖維原料制漿產業相配套的政策和措施，鼓勵農業秸稈的收集和儲運，鼓勵非木纖維原料基地的建設，推動非木纖維原料制漿產業的發展。因為目前大部分地方處于不鼓勵和嚴控狀態。

《造紙信息》記者：您多年從事高得率漿方面的研究，請分析一下，在我國發展高得率漿，利和弊各是什么，根據目前我國造紙行業的實際狀況以及國家的環保政策，我們發展高得率漿具備的優勢和劣勢各是什么？

房桂干：20世紀90年代以來，由于高得率制漿技術具有原料適應性廣、原料利用率高、單位產能投資強度低、規模效應不太敏感等優勢，在我國得到了迅速發展。在近30年的發展經驗基礎上，在我國發展高得率漿的利和弊方面，我想談談自己不成熟的看法，一管之見提交各位方家商榷。利的方面：高得率漿為緩解纖維原料供應短缺的壓力起到了積極的作用；弊的方面：高得率制漿的關鍵核心技術和設備主要依賴進口，在化學品減量、節能降耗和廢水高效低成本處理等方面還有很多工作要做。

盡管存在一些問題，我國高得率漿仍將繼續得到進一步的發展。除了前文提到的高得率漿技術自身優勢之外，我國還存在以下幾方面的優勢：①纖維原料的巨大市場需求與供應短缺的矛盾；②企業對高得率制漿生產運行和紙漿應用已經積累了大量人才和豐富的生產經驗；③相關高校、科研院所的高得率制漿技術、廢水高效處理技術研發能力得到了全面的提升，國內制漿造紙裝備企業在高得率制漿裝備國產化方面的努力已初見成效；④“限塑”“禁廢”政策出臺后，部分領域紙制品有望在一定范圍內替代塑料制品，這將進一步催生市場對高得率漿的新需求；⑤隨著技術進步，高得率漿適合配抄的紙和紙板品種范圍將進一步拓寬，有利于改善產品質量降低生產成本。

事物的發展往往是雙刃劍，有其優勢就必有其劣勢。所以在積極發展高得率制漿產業的同時，我們還要高度關注以下幾方面問題：首先，高得率制漿低投入的特點，決定了其不同于化學法制漿，具有規模效應不太敏感的特征。因此高得率制漿生產線產能規模要根據需要靈活決策，且不宜獨立建設，應該依附于制漿造紙綜合企業建設，可以取得最大的協同效應；其次，要高度重視自主知識產權關鍵技術和核心裝備的研發，并鼓勵國內企業積極選擇；再次，在雙碳戰略下，高得率制漿生產線要積極推廣應用“化學品減量”“低能耗制漿”“紙漿提質”“廢水資源化利用”等最新技術；另外，非木纖維原料高得率制漿技術剛剛起步，不少技術關鍵有待突破。特別是要推行“原料全質化”利用的理念，發展“農一漿一能源一有機肥”一體化模式。

《造紙信息》記者：全球范圍內，高得率制漿相關技術在哪些方面還可以繼續深化發展？

房桂干：這個問題有點大，我的回答可能難免存在以偏概全的現象，不妥之處敬請方家指正?；谧约簻\顯的認識，在這里我談一些不成熟的看法。

技術方面：木片質量快速檢測評價技術；有效預處理技術，開發平衡木片水分分布、有效去除木片中抽出物、避免纖維損傷的木片生物結構拆解等技術；高效均質預浸軟化技術，改善物料滲透性，實現物料均質軟化；節能磨漿技術；高效綠色漂白技術；高得率漿纖維表面修飾改性技術；纖維廢水處理中水高比例回用技術等。

裝備方面：木片質量快速檢測設備，木片篩選除雜設備，木片組織結構有效拆解設備，高效浸漬和均質軟化反應設備，纖維細胞壁定向解離節能磨漿裝備，低能耗高得率漿纖維分級設備，針對高得率漿特征的抄前打漿（調理）設備等。

高得率漿應用拓展方面：白度穩定性和軟化技術，高得率漿在模塑，功能性新材料領域的應用技術，高得率漿細小組分納米化技術，其他拓展高得率漿應用范圍的技術等。

《造紙信息》記者：國前全球造紙工業無論是產品質量，還是生產設備都已較為先進，有人認為，造紙行業的研發創新工作似乎已到瓶頸期，不容易獲得具有很大突破性的研發成果。作為行業專家，請您預測一下，下一步造紙行業的科研工作會在哪個領域，哪些方面有所突破？行業的科研工作者需要做哪些準備以迎接未來？

房桂干：科學技術的進步和社會的發展，對傳統產業會不斷提出新的需求和要求。因此，制漿造紙產業作為傳統行業，將不斷面臨新的技術需求，不能說“造紙行業的研發創新工作已到瓶頸期，不容易獲得具有很大突破性的研發成果”。

制漿造紙產業是典型的生物質煉制和循環經濟產業，這個觀點已經形成了共識。圍繞這個主題，針對限塑、化石類資源替代等需求，制漿造紙產業將會不斷拓展其內涵。首先，要實現制漿造紙產業從數量型向質量型轉型升級的目標，現有生產線仍然有迫切的技術創新和升級改造的需求；其次，雙碳戰略的推進對行業節能、減排、降耗等清潔生產技術提出了更高的要求；再次，關鍵裝備和有關核心技術依賴進口等卡脖子情況，我們必須要積極開發具有自主知識產權的工程化技術和成套裝備，這項任務任重而道遠。作為典型的生物質煉制和循環經濟產業，必須積極拓展和延伸紙漿纖維應用領域、化學結構復雜官能團豐富白勺木質素的高值化利用、低聚糖功能性產品的開發等；在化石類資源部分替代方面，制漿產業具有其獨到的優勢，必將發揮不可或缺的重要作用，在此就不逐一列舉。僅依據以上需求，就有很多重要的基礎理論、技術關鍵和核心裝備需要組織專業力量進行科技攻關，完全有可能取得重大的突破性成果。

習近平總書記2021年在兩院院士大會上的講話中指出，“實踐證明，我國自主創新事業是大有可為的！我國廣大科技工作者是大有作為的！我國廣大科技工作者要以與時俱進的精神、革故鼎新的勇氣、堅忍不拔的定力，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，把握大勢、搶占先機，直面問題、迎難而上，肩負起時代賦予的重任，努力實現高水平科技自立自強！”

征途漫漫，惟有奮斗。我們造紙科技工作者，要緊緊結合行業的發展需求，進行選題立項并開展科研活動?；A理論研究一定要服務于技術關鍵的突破，技術創新過程中一定要時刻秉承清潔生產、全質利用、技術經濟合理的理念。要不斷深入企業開展調研和技術服務活動，親身感受企業技術需求的迫切性。讓我們的科研活動服務于國家戰略和行業發展的重大需求。

二等獎

題目：CNC經ATRP接枝含胺基聚合物制備具有pH響應Pickering乳化劑

作者：付時雨

李鳴

單位：華南理工大學制漿造紙工程國家重點實驗室

獲獎者心聲

首先感謝《中國造紙》每年進行論文評獎并給予鼓勵。這個優良的傳統對促進中國造紙和相關行業的發展具有重要意義。同時也感謝各位評委專家對論文“CNC經ATRP接枝含胺基聚合物制備具有pH響應Pickering”的認可和興趣。該工作的研發始于2016年，利用納米纖維素具有高的比表面積能穩定乳液等分散相的特性，設計了納米纖維素接枝含有長鏈碳胺基基團的Pickering乳化劑，該乳化劑可以穩定油／水混合乳液，并具有pH響應性。油／水混合乳液中通入二氧化碳酸化或者除去二氧化碳實現乳化和破乳的快速轉化，該體系在汽油的安全運輸中具有應用前景。

《造紙信息》記者：首先祝賀您和您的團隊撰寫的論文獲得《中國造紙》2021年度“仙鶴杯”優秀論文評選二等獎。您從2016年就開始研究CNC改性對乳液穩定性的影響，請分享一下當初您為何選擇這個課題，以及研究的內容和目的。

付時雨：首先感謝《中國造紙》每年進行論文評獎并給予鼓勵。這個優良的傳統對促進中國造紙和相關行業的發展具有重要意義。同時也感謝各位評委專家對本論文的認可和興趣。我們團隊開展納米纖維素的相關工作始于2010年對植物纖維細胞壁中纖維素結構與性能的研究。實際上，纖維素在植物細胞壁中存在天然的結晶結構，構成細胞壁的骨架。人們對納米纖維素的研究已有80多年的歷史，隨著研究技術的進步、認識的深入，以及納米材料的魅力，越來越多的研究人員開始進行納米纖維素及其應用的研究。例如TEMPO氧化制備納米纖維素的新技術出現，將納米纖維素相關的理論和應用研究推向高潮。我們最初的想法是：納米纖維素具有高的彈性模量，在復合高分子材料中，能起到增強作用。我們將納米纖維素加入PVA、聚氨酯彈性體中，均有較好的增強效果。但是納米纖維素的表面擁有豐富的羥基，親水性很強，與高分子材料復合時，相容性不好，且容易團聚．因此對納米纖維素進行表面改性是研究內容的一個主要方面。通過不同功能基團的改性，可以賦予納米纖維素不同的功能和性質。

納米纖維素具有納米尺寸，有非常大的比表面積，其表面電荷達到一定值時，在水相中能夠穩定分散。Pickering乳液是以超細固體顆粒作為乳化劑而得到的乳狀液。隨著纖維素科學的發展，越來越多的人采用微晶纖維素、納米纖維素作為Pickering乳化劑，為了使納米纖維素Pickering乳化劑有更廣泛的應用，通常對納米纖維素進行改性和修飾，我們團隊就是先對納米纖維素進行改性，接枝了具有胺基的長鏈，使其具有pH響應性。通過控制pH可以達到乳化和破乳的轉化，具有較好的應用價值。

《造紙信息》記者：功能高分子材料科學研究的國標之一是新的制備方法研究，在本課題中，您研發了哪些Piekering乳化劑的制備方法？這些新的制備方式使Piekering乳化劑具備了哪些特征？

付時雨：對材料的改性方法有很多，本研究中采用了原子轉移自由基聚合（ATRP）的方法。通過在納米纖維素表面接枝溴代異丁?；?，在亞銅氧化還原催化劑的作用下可以發生聚合反應，具有丙烯酸酯結構的單體能夠進行可控聚合。這個反應是高分子化學中的一個經典反應，利用這個反應，我們對聚合的單體進行改造和選擇，就能夠獲得所需要的功能。因此，我們選擇單體時，賦予其不同的胺基，胺基的脂肪基團具有不同長度的碳鏈，尋找合適碳鏈的丙烯酸酯單體，在納米纖維素上聚合后就可以獲得具有pH響應的Pickering乳液。這種乳液通過通入二氧化碳就可以達到酸化，使胺基變為銨基，乳化效果增強；如果需要破乳，只需要通入氮氣趕走二氧化碳，銨基再變回為胺基，達到破乳效果，整個過程簡單、安全、無毒。

《造紙信息》記者：限塑令實施后，造紙科研工作者們也積極參與到代塑材料的研究中，請分享一下近期您在植物纖維基產品代塑方面的最新研究進展。

付時雨：塑料白色污染和微塑料是當今環境污染中的嚴峻問題。利用植物纖維等生物質材料制造能用于包裝和工農業生產的大宗材料具有十分重要的意義。但植物纖維材料具有致命的弱點——可塑化可加工性能差，主要原因是植物纖維構造具有多孔性，因此脆性大。將部分細胞壁成分除去后壓縮，可降低孔隙，使木基材料具有更高的強度。將植物纖維細胞壁成分進行部分改性，并實現可塑化，使之可加工，從而實現代塑的可能。

我們進行了對木粉預處理后的酯化改性，高接枝度的纖維素、半纖維素和木素混合物可以直接成膜，就像塑料膜一樣，此工作仍在進行中。部分改性的纖維能夠與PLA復合，加工成可降解的塑料制品，對代塑來說具有重要意義。我們的設想是將植物纖維部分改性，仍然可以濕法成形，然后進行熱壓塑化，希望可以制備替代塑料的可降解農膜，減少環境污染。當然這個想法尚未成熟，希望各位專家多多批評指正。

《造紙信息》記者：多年來您致力于納米功能材料的研究工作，并取得了豐碩的研究成果。作為行業專家，您認為未來我國納米功能材料的研究發展將走向何方？

付時雨：多年來，我們進行納米纖維素的相關研究積累了許多經驗，做了一些有意義的研究工作，也談不上豐碩的成果，不過我確實認為納米功能材料，特別是納米纖維素基材料很有研究價值。

我國科技部每年都有納米技術的專項指南，希望我國的年輕科學家能夠在此領域發揮自己的創造性，踏踏實實地去做一些研究工作。由于納米技術涉及到納米維度，很多性質與我們的宏觀現象是不同的，科研工作者必須要有這個基本概念，有些可能要從量子力學方面來考慮。我們的年輕一代，不光要學習這些技術方面的知識，還需要在數學、物理等基礎知識方面加強學習，這樣才能對世界具有更加深入的認識和理解。

從納米纖維素功能材料方面來說，生物質基的穿戴材料仍然是值得探索的方向，因此在高性能的水凝膠、氣凝膠、共溶凝膠等方面需要有創新的思考和設計；利用納米纖維素構筑大塊材料仍需要理論和實踐的創新；利用天然納米纖維素的構造構筑新材料等都是未來值得探索的方向。