[拼音]:zaozhi gongye
[外文]:paper industry
主要以富含纤维的植物为原料,生产纸浆、纸等产品的制造工业。是制浆造纸工业的简称。
造纸工业的产品主要是印刷工业、包装工业、纸制品工业和生产纤维素衍生物的基本原材料,以及信息记录和某些机电产品制造方面的重要辅助材料,用途遍及文教科技和国民经济的许多领域。在这一意义上,造纸工业实际上也是一个重要的原材料生产工业部门。纸的消费水平也标志着一个国家或地区的文教科技与经济的发展水平。在一些发达国家如美国、日本,其造纸工业按产值和从业人数衡量,在各种制造工业中约居第10位。少数国家将造纸工业纳入更大范围的产业部门,如根据其工艺性质纳入化学工业,根据其主要以木材为原料而纳入林产工业。中国则视纸为一般消费品而纳入轻工业,目的是便于经济管理。
造纸生产企业分为4种基本类型:
(1)生产纸浆、纸的制浆造纸综合厂;
(2)主要生产商品纸浆的纸浆厂;
(3)主要以购入纸浆或废纸生产纸的造纸厂;
(4)主要购入纸或纸板生产加工纸的加工纸厂。一般前两类企业规模较大,后两类企业规模较小。不同类型的工厂也常组成联合的企业集团,有些集团还包括造纸装备制造工厂,以及工程设计与科研单位,以利于进行分工合作与技术开发。
沿革造纸起源于中国的东汉时期。公元 105年东汉和帝时蔡伦发明造纸术,其后逐步传入亚、非、欧洲的许多国家(见造纸技术史)。但直至18世纪的一千多年中,造纸业长期处于手工作坊的小生产阶段,其特点是:生产工具简单,以手工 *** 作为主,生产周期很长,原料主要为麻头破布、树皮和草类,企业生产规模很小,年产量不过几十吨至几百吨,产品主要供书写、绘画和印刷用。
18世纪产业革命兴起,18世纪末至19世纪初相继发明长网造纸机和圆网造纸机。19世纪造纸工业进入机械化造纸的重要发展阶段,制浆的技术与装备也取得重要发展。亚硫酸盐法制浆、硫酸盐法制浆、磨石磨木法制浆等制浆方法与压力蒸煮器、筛浆机、漂白机等重要装备均先后发明并用于生产;在技术上已能利用木材作为原料,生产周期缩短,企业规模逐步扩大,产品应用范围也扩大到生活卫生和商品包装等领域。
进入20世纪30年代,造纸工业的技术渐趋完善,木材逐步成为主要原料(1925年世界造纸原料中,木材已占65%)。硫酸盐法制浆逐步成为主要的制浆方法,其蒸煮废液的化学品与热能回收及纸浆的多段漂白技术日臻完善,为降低生产成本、提高产品质量、增加产品品种、扩大企业规模奠定了基础。30年代已出现了年产量达10万吨以上的造纸企业。50及60年代世界造纸工业进入高速发展时期,纸及纸板的年平均增长率达到7%以上,生产设备日趋大型化与连续化。70年代开始,木材占所用纤维原料的93%以上,造纸机日趋高速化,最高抄造速度超过 1000米/分。化学机械法制浆技术应用日趋成熟,从而大量节约纤维原料,电子自控技术和新型化学漂白剂、化学助剂得到广泛应用,生产出多种具有特殊性能的新产品。纸板及加工纸取得较快的增长,包装用纸及纸板的产量超过了传统的书写印刷用纸。一些发达国家造纸企业的年平均生产规模已达几万吨至十几万吨,日本的苫小牧造纸厂年产纸量达到 100万吨。中国以木材为原料的佳木斯造纸厂、吉林造纸厂等年产纸量均超过17万吨,以芦苇为主要原料的营口造纸厂、金城造纸厂的年产纸量也均达到8万~10万吨。
特点造纸工业的特点是:
(1)耗能高。平均每生产一吨纸浆与纸比冶炼一吨钢平均耗能量还高。日、美两国造纸工业总产值虽在各制造工业中列第10位左右,但总能耗在各制造工业中美国为第3位,日本为第4位。丰富的能源供应及节能技术的应用对造纸工业的发展具有特别重要意义。现代大型造纸企业一般均有自备热电站以及较完善的热能回收设施,以保证较稳定的热电供应和降低能耗。
(2)淡水资源消耗大,对水源污染较严重。一些较先进的造纸厂生产每吨纸浆和纸的耗水量一般为100吨左右,是淡水资源消耗极大的工业,如日本造纸工业用水量约占其十大工业总用水量的60%,在造纸工业居于重要地位的瑞典、加拿大,其用水量占工业总用水量的80%。制浆造纸废水中有机物含量较高。据瑞典、芬兰两国70年代资料,在其整个工业对水源的有机物污染负荷中,约80%来自造纸工业,中国则估计约25%来自造纸工业。这一特点,使大型造纸企业必须选择淡水资源较丰富且排水便利的厂址,在生产技术上必须有较完善的节水与水污染防治措施(见造纸工业环境污染与防治。
(3)投资大。因制浆造纸的工艺流程长,装备复杂,加上必需较大的能源、供水与污染防治等辅助设施,使生产相同产值产品所需的固定资产投资较大。据中国有关银行1978年对造纸、 石油、化工、纺织、食品5个工业部门的调查,每百元年产值所占有的固定资产以造纸工业为最高达89元。据美国70年代资料,其造纸工业每百美元产值约需150~200美元的固定资产投资,仅低于重化学工业。
(4)技术要求高。因原料是化学组成复杂、结构形态很不均一的天然植物,制浆过程的物理化学反应多变,尚难完全依靠仪器仪表自动控制产品质量,熟练的 *** 作经验仍然十分重要。保持长流程的连续流水作业和庞大的联动造纸机的经济有效运行,对机电设备维护与工艺过程控制的要求十分严格。原料和产品易燃,生产过程有许多腐蚀性的流体介质,排放的水、气、渣中有不少污染环境的物质,对火灾、腐蚀以及环境的防护均有较严格的技术要求。
世界造纸工业近50年,世界纸浆、纸、纸板以及加工纸的生产,一直稳定增长,基本与整个经济增长情况相适应(表1 )。
世界主要产纸国一般均为森林资源比较丰富,工业也比较发达的国家,如美国、加拿大、瑞典、芬兰、联邦德国、法国、苏联和日本。这些国家均十分重视森林培育和发展人工造林,大型造纸企业也多自营原料基地林,故其造纸工业几乎能完全以木材为原料,企业规模大,纸浆工厂年平均生产能力已达20万吨左右。北美和北欧是世界商品纸浆的主要出口地区,在制浆造纸技术装备的供应以及新技术的开发方面,也处于重要的地位。1988年世界10个主要产纸国家的纸及纸板产量共达 1.73207亿吨,占世界120多个产纸国家总产量的76.5%(表2)。
1987年,世界人均消耗纸约43kg,人均消耗纸超过170kg的国家有美国、瑞典、荷兰、加拿大、芬兰、瑞士、联邦德国、丹麦、日本及比利时等10个国家。世界主要产纸国家,大多也是纸张消费水平较高的国家,产品基本上供本国需要,其中仅加拿大、瑞典、芬兰等有较多的净出口。1985年,纸浆的国际贸易量约占总产量的16%,纸及纸板的国际贸易量则占总产量的20%。
中国造纸工业中国古代造纸术的发明和传播对世界各国造纸工业的兴起、人类文明和社会发展都起了十分重要的作用,但中国现代造纸工业的发展却起步较晚,直到19世纪80年代才在上海和广州安装了小型造纸机。1949年前中国机制纸产量最高的1943年也不过16.5万吨,还不到当时手工纸产量的一半。1949年后中国造纸工业有了较大发展。1988年机制纸产量达到1264.5万吨,为1950年的90倍,居世界纸及纸板产量的第四位。手工纸则保持在年产20~30万吨的水平。1950~1988年生产发展情况见表3。
1988年主要产品已发展到500多个,基本上能保证国内品种方面的需要。在发展中也逐步形成了制浆造纸的技术开发、工程设计、装备制造、建设施工、生产管理与人才培养的较完整体系,具有进行独立发展的基础。从1953年至1988年的36年间,造纸工业的发展速度是与整个国民经济和工业生产增长相适应的,年平均增长率一般均高于国民收入的增长率,80年代且高于工业总产值的增长率。
中国人年平均纸张的消费水平已由1952年的不足 1kg,增加到1988年的12kg以上,但与世界人年均消费43kg的水平尚有很大差距。
中国由于森林资源不足与利用不尽合理,造纸木材原料比重仅占20%左右,60%以上依靠草类原料,使造纸工业在企业规模、产品质量与品种、生产技术以及污染防治等方面的发展均有自身的特色。
展望在各种植物原料中,非木材原料仍能得到适当的利用,但木材则仍将占有最重要的地位。许多森林资源较少的国家开始重视发展速生丰产林,并建设造纸林基地。在若干具有特殊性能的纸张中,合成纤维及无机纤维也将有一定的应用。
在生产技术方面,高得率、少污染的制浆工艺以及制浆废液的回收与综合利用技术,较经济的污染治理技术,将得到较大重视与较快发展,以适应节约原料资源和减少环境污染的迫切需要。生物工程有可能在这方面发挥较大作用。纸页的成型与脱水及纸张表面加工,将成为纸张抄造技术发展的重点。技术装备除了重视大型化、连续化与自控技术的发展外,将特别重视提高其运行可靠性、生产效率及降低能耗,微电子技术和新型材料将在这方面发挥重要作用。
在产品品种结构方面,商品包装用纸及纸板的增长率仍将高于文化印刷用纸的增长率,加工纸及各类信息技术用纸的增长速度将高于其他品种,与塑料、金属薄膜及纱布等复合的加工纸以及随着科学技术与经济发展所需要开发的其他具有特殊性能的纸张也将得到较快发展。
参考文章
- 怎样处理造纸工业废水?废水治理Fenton(试剂)——用于制浆造纸工业废水处理的高级氧化剂废水治理造纸工业废水的处理方法废水治理造纸工业废水Fenton氧化污泥滤水性能研究废水治理浅谈造纸工业废水的综合治理废水治理造纸工业废水综合处理方法废水治理造纸工业废水深度处理新方法废水治理造纸工业废水的综合治理的几种方法废水治理造纸工业废水处理中的预处理废水治理膜技术在造纸工业废水处理中的应用废水治理
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