華工制漿造紙工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室研發(fā)制漿造紙清潔生產(chǎn)與水污染控制新技術(shù)
閱讀次數： 發(fā)布時(shí)間:2021-04-30 11:35:22
制漿造紙工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室依托華南理工大學(xué)建設，于1989年6月經(jīng)原國家計委批準立項，1996年建成開(kāi)放，是我國輕工領(lǐng)域唯一的國家重點(diǎn)實(shí)驗室。實(shí)驗室在我國制漿造紙領(lǐng)域承擔50%以上的國家級科研任務(wù)、培養了70%以上的博士和博士后，是所有主干課程必修教材的主編單位，在全球造紙科技創(chuàng )新競爭力排行榜中穩居前三?，F已成為我國制漿造紙領(lǐng)域科學(xué)研究和人才培養的重要基地及國際學(xué)術(shù)交流中心。
? 多年以來(lái)，造紙行業(yè)總是與污染聯(lián)系在一起。如今，中國造紙行業(yè)已經(jīng)摘掉了“污染大戶(hù)”的黑帽。這背后，是華南理工大學(xué)制漿造紙工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室陳克復院士團隊十年如一日的奮斗。
? 國家一年內四次發(fā)文要求整治造紙等重點(diǎn)排污行業(yè)
? 造紙行業(yè)是我國重要的基礎原材料產(chǎn)業(yè)，2011年造紙業(yè)年產(chǎn)量約1億噸，占全球總產(chǎn)量的四分之一，居世界第一。但是當年，造紙業(yè)帶來(lái)的水污染問(wèn)題卻十分嚴重。陳克復院士回憶，2011年造紙業(yè)廢水和COD排放量分別占全國工業(yè)排放總量的1/5和1/4，高居榜首。國家曾連續四次發(fā)文，明確提出專(zhuān)項整治造紙等重點(diǎn)排污行業(yè)。
? “一年內針對造紙等排污行業(yè)連發(fā)四次文，這是前所未有的。污染太厲害了，必須趕快解決這個(gè)問(wèn)題。”陳克復說(shuō)，2011年，國家有關(guān)部委要求他們盡快攻克造紙業(yè)的污染難題。
? 十年潛心攻關(guān)，終于摘掉造紙業(yè)“污染大戶(hù)”帽子
? 經(jīng)過(guò)近十年的潛心研究，陳克復和產(chǎn)學(xué)研結合科技團隊成功研發(fā)了覆蓋制漿造紙所有工藝過(guò)程的清潔生產(chǎn)與水污染控制10項關(guān)鍵技術(shù)及11項支撐技術(shù)，形成5套集成技術(shù)，并在現代化大型生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)施產(chǎn)業(yè)化及推廣應用，構建了造紙業(yè)水污染全過(guò)程控制新模式。其中，針對廢紙制漿堿性脫墨污染負荷重的難題，他們創(chuàng )新研發(fā)了廢紙制漿近中性脫墨技術(shù)和造紙廢水梯級循環(huán)回用技術(shù)，實(shí)現廢紙制漿水重復利用率大于95%，造紙水重復利用率大于90%，節約了用水量，大幅減少廢水排放。
? 據了解，科技團隊研發(fā)的制漿造紙清潔生產(chǎn)與水污染全過(guò)程控制技術(shù)，目前已在全國十多家大中型造紙企業(yè)的制漿造紙生產(chǎn)線(xiàn)上及末端廢水處理中應用。如今，該技術(shù)已推廣應用到廣東、廣西、河南、河北、安徽等地的制漿造紙企業(yè)。陳克復說(shuō)：“有一家大型造紙企業(yè)的末端廢水處理站的排水口區域建成了濕地公園，成為當地一景，很多人在那里拍婚紗照，前去考察的專(zhuān)家感到非常震撼。”
? 就這樣，中國造紙業(yè)“污染大戶(hù)”的帽子被陳克復通過(guò)產(chǎn)學(xué)研結合建立起來(lái)的科技團隊摘掉了。華南理工大學(xué)也以第一完成單位榮獲2019年度國家科技進(jìn)步獎一等獎。
? “紙”成了飛機、高鐵部件，副產(chǎn)品秒變防曬劑
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? 如果說(shuō)解決造紙行業(yè)污染，還屬于傳統造紙行業(yè)領(lǐng)域的問(wèn)題，那么實(shí)驗室的一些研究已觸及傳統造紙行業(yè)之外。
? 據了解，實(shí)驗室已經(jīng)研發(fā)了一種高科技含量的“紙”——芳綸紙。屬于高性能紙基復合材料，是國家戰略新興產(chǎn)業(yè)重大工程的關(guān)鍵材料，過(guò)去曾長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口。針對高性能紙基復合材料“卡脖子”技術(shù)，實(shí)驗室團隊在傳統植物纖維打漿設備的基礎上，創(chuàng )新發(fā)展了高性能纖維打漿理論，突破了特種纖維造紙瓶頸，成功研制了芳綸紙、油水分離材料、吸波透波材料、高性能膜材料、導電紙基材料和碳纖維紙等系列高性能紙基復合材料，為替代進(jìn)口同類(lèi)材料發(fā)揮重要作用。
? 目前，實(shí)驗室研發(fā)的芳綸紙相關(guān)技術(shù)作價(jià)6684萬(wàn)元，以技術(shù)入股的方式與中國中車(chē)時(shí)代新材共同設立合資公司，建設5000噸/年國際領(lǐng)先的高性能紙基復合材料生產(chǎn)線(xiàn)，年產(chǎn)值10億元。該項目主要成果曾獲2019年教育部科技進(jìn)步獎一等獎。
? 此外，實(shí)驗室還通過(guò)調控木質(zhì)素的分子結構，對其進(jìn)行功能化改性，發(fā)明了木質(zhì)素羧甲基化、羥丙基磺化、雙官能團醚化縮合等改性新技術(shù)，在國際上首次將木質(zhì)素開(kāi)發(fā)成廣譜長(cháng)效防曬劑，并應用于高端日化領(lǐng)域。大大開(kāi)拓了木質(zhì)素的高值化利用新途徑。
? 這些研究的相關(guān)成果獲得了中國發(fā)明專(zhuān)利授權30件，發(fā)表SCI/EI收錄論文103篇，通過(guò)省部級成果鑒定1項。關(guān)鍵技術(shù)在多家高新技術(shù)企業(yè)推廣應用，近三年累計生產(chǎn)改性木質(zhì)素新增銷(xiāo)售額12.9億元，新增利潤2.6億元。
