提键要：论述了我国丰富的竹林资源和发展造纸保护生态的意义，竹浆黑液碱回收的成熟经验，造纸用竹材品种、纤维特性及制浆造纸生产技术现状，阐述了发展竹材造纸的设想和建议。关键词：造纸工业；原料开发；竹材造纸；探讨    作者介绍：甘家齐，高级工程师。原任宜宾造纸厂副总工程师，曾当选为四川省造纸学会二、三、四届理事、常务理事、名誉理事，退休后1991年、1996～1998年曾参加四川省轻工业厅组织援建雅安制浆造纸厂大型工程项目工作组。发表的论文有《发展桉树制浆造纸提高企业技术经济效果》、《氧脱木素技术》、《努力营造桉树人工林促进造纸工业和生态平衡协调发展》等20余篇。　　1 前 言纤维原料的资源是造纸行业生产和发展的基础，也是我国造纸工业可持续发展如何走向现代化的一个重要问题。50年来,我国造纸工业在“草木并举”,实质以草为主的原料结构中发展取得成绩，纸和纸板产量仅次于美国、日本,居第3位。但是近年来，国民经济快速发展，印刷、包装等相关产业技术进步，每年要进口大量纸和纸板、商品浆、纸制品以及作为原料的废纸，而且逐年增加，已经超过年产量三分之一。因“洋纸”大量进入国内市场，同时国家对纸厂环境污染治理要求日益紧迫与严格，造纸工业受到严峻的挑战。现实情况启示，我国造纸工业必须抓紧调整原料结构，走“以木为主”建设造纸材基地实现林纸结合之路，这是现代造纸工业发展基本规律，也是造纸发达国家长期实践的经验总结，已为我国造纸界取得共识。　　我国幅员辽阔，但森林资源相对缺乏，森林覆盖率为13.9%，国家在实施天然林保护工程同时，决定25°以上坡地退耕还林，为较快发展人工林提供条件。据预测,到2010年我国纸和纸板消费量将达6000万吨左右，将比目前翻一番，要实现以木为主原料结构还需要较长时间。我国现有丰富的非木材原料资源，如麦草、芦苇、竹子、红麻、蔗渣等，仍应考虑国情，按企业条件因地制宜，经济合理地用于制浆造纸，为我国造纸工业可持续发展作出应有的贡献。笔者曾参加国家计委国土局下达的“金沙江下游竹类资源综合开发利用研究”，及中国林科院和国际热带木材组织合作的“中国以竹材替代热带材作为原料的研究”的编写工作，对开发利用竹材制浆造纸的发展前景进行探讨。　　2 资源丰富永续利用保护生态　  我国拥有丰富竹类资源，自然分布区广，在北纬18°～38°和东经92°～122°范围内20余个省、区、市均有竹林。1983年全国竹林面积330.8万公顷（4962万亩），林业部门规划设想到2000年达533万公顷(8000万亩，居世界首位)，开发利用竹材资源前景广阔。 竹子是速生型植物资源，生长快，易繁殖，周期短，单产高，一次造林年年长竹，三五年成材，每年砍老留嫩(四川造纸用慈竹、黄竹、水竹等,经测算平均每公顷年生长鲜竹为22～25吨左右，砍伐量均低于生长量)，永续利用，上百年保持良好植被。研究竹子专家认为,竹子不但有很好经济价值，还有许多重要生态作用和环境效益，主要为：竹子鞭根发达，纵横交错形成网状，对土壤有紧固作用，可防治暴雨冲刷。竹叶如同雨伞，据测算1公顷竹林叶子面积达6000m2，使土地免受热带阵雨袭击，一次2mm降雨，基本上被竹的根、杆、叶全部吸收，所以竹林是控制水土流失涵养水源的优良林种。  在最适宜土壤与气候条件，24h竹子可生长98mm，是被毁坏森林地带最理想的再生植物，可使土壤再生，为动物和其他植物提供一条“生命毯”。竹属常绿阔叶植物，四季常青，挺拔秀丽、虚心劲节，有君子美名，可绿化国土美化环境，开辟旅游景点，著名的如四川蜀南竹海、成都望江公园、浙江安吉和广东广宁的竹种园。近年来宜宾市的长宁河、越溪河两岸种植竹林数十公里，植竹处河水终年清流翠竹倒影成为一景点。综上所述，竹是速生再生力强，年生长量大于砍伐量,永续利用的资源，有利于保护自然资源和生态环境。　3 竹浆黑液碱回收有成熟经验　    非木材原料碱法制浆，人们最关注的是黑液碱回收和环境污染问题。据收集资料分析，常用造纸竹材的灰分多数为1%～2%，硫酸盐法黑液中SiO2对固形物为0.5%～0.8%，小于1%，pH≥12，碱回收不会产生硅干扰。竹浆黑液粘度较小，对蒸发和燃烧影响不大。制浆原料黑液粘度大小顺序是：龙须草≥稻草≥麦草、蔗渣≥荻苇≥竹子≥棉秆≥木材。多年生产实践和调查研究，竹浆黑液的提取和碱回收,如果经济规模合理，装备先进适用，操作严格稳定，生产综合平衡，即使采用国产主体设备，黑液提取率可达90%～95%，碱回收率在80%～85%，基本上消除了黑液中有机污染物BOD、COD、SS等90%左右，减轻污染源有利于废水厂外处理。同时做到碱炉产汽送电站先发电再供热，经测算年产5万吨漂白硫酸盐法竹浆厂约可节省标煤1.5万多吨。据了解,近年来新建以竹为原料大型造纸厂，都配套完善碱回收、热电站及废水处理等装备，可使企业取得综合性经济效益和环境效益。　4 造纸用竹品种与纤维特性  我国竹类品种很多，有300余种，为世界之首。常用于制浆造纸的约30多种，分为两大类型。一是薄壁中小径竹，杆壁厚2～8mm，杆径20～60mm,如慈竹、黄竹、水竹、花竹、丹竹、青皮竹、云香竹、白夹竹等，多为丛生竹，通称杂竹，是用量最多的造纸竹，产于广东、广西、四川、云南、贵州等省区。新建广宁浆厂，当地盛产青皮竹等，面积达6.46万公顷(97万亩)。二是厚壁大径竹，杆壁厚10～20mm，杆径80～200mm，主要为毛竹，资源丰富，约占全国竹林面积70%左右，福建、湖南、江西、浙江等省毛竹资源各有55万～45万公顷，过去多用于建筑材料，制作生产和生活用具，现在用量已有减少，为建设大型竹浆厂提供资源。新建邵武竹浆厂(现福建越秀邵武制浆造纸有限公司，下同)，江西抚州纸板厂主要以毛竹为原料，现因浆纸市场和毛竹供应的变化，原料结构有所改变。  竹子属中长纤维原料，纤维平均长度为1.6～2mm，介于针叶木和草类之间，比阔叶木长，宽度为12～16μm，纤维细长交织力好。化学成分中聚戊糖含量高于针叶木而木素又较低，与阔叶木相近，故蒸煮条件较缓和，纤维素高于草类而灰分又较低。竹的相对密度大，为0.8左右，可提高蒸煮器单位容积装料量和产浆量，相应可节省投资。竹材组织紧密，细胞壁厚而腔径小，薄壁细胞少而石细胞多，需在生产工艺上采取措施。  　5 竹材制浆造纸生产技术现状  我国利用竹材制浆造纸已有较为成熟的经验，根据纤维特性，基本采用碱法制浆，以硫酸盐法为主，仅个别纸厂用亚铵法。在80年代前，制浆设备除备料有专用切竹机，柳江造纸厂引进60t/d Pandia横管连蒸，其余从蒸煮到洗、筛、漂的主体设备，基本上采用国产碱法木浆常规设备。漂白工艺多数为用氯的单段或二段漂，仅少数纸厂有CEH三段漂，绝大多数企业竹浆生产规模小而设备陈旧。      自改革开放以来，我国硫酸盐法竹浆的技术装备和生产工艺有了新的进展。从80年代后期到90年代，先后新建福建邵武、广东广宁、四川雅安、江西抚州、湖北浦圻以竹为主要原料的制浆造纸厂，生产规模为年产4万～6万吨，并对四川的宜宾和长江等造纸厂进行技术改造，利用外资引进国外先进主体设备和工艺技术，主要有：   备料：广宁、邵武、雅安三厂引进德国Pallmann公司鼓式削片机，可切削竹子和φ80～300mm原木或桠材，能力30t/h绝干切片，配有切片洗涤设备除去泥沙、竹屑杂质。浦圻纸厂进口横管连续蒸煮器时采用美国Peadco公司竹片撕裂湿法备料技术，可提高质量和降低碱耗，但系统竹片损失大,耗电多，尚待改进。         蒸煮：已引进多种类型设备，广宁纸厂是Beloit公司RDH低能耗冷喷放间歇蒸煮系统，可生产低Kappa值质量较好的竹浆，提取90℃以上高温黑液。宜宾纸厂为Kamyr-Ashma 110t/d竹浆连续蒸煮器，洗涤区可进行4h高温洗涤，也是冷喷放，洗浆仅配1台“PFW”新型压力洗浆机。抚州和长江纸厂均采用斜管式连续蒸煮器，配套热磨机生产半化学机械竹浆用于牛皮箱纸板。    洗筛、净化、漂白：是生产高质量、高白度和低污染纸浆的关键。邵武、雅安、广宁三纸厂基本上全套引进压力除节、三段真空洗浆、二级压力筛选、三段除渣净化、氧脱木素和以二氧化氯为主短程序漂白，即O-C/D-Eo-D工艺流程的主体设备和关键装备，如中浓浆泵、高剪切混合器、搅拌器等。采用DCS集散控制系统或PLC可编程序控制器进行生产操作控制。据了解,原外商保证洗涤后吨浆碱损失小于10kgNa2SO4，漂浆的白度大于89% ISO。据国外资料介绍，采用O-C/D-Eo-D工艺与常规C/D-E-D-E-D比较，漂白废水中BOD、COD降低40%～50%，颜色降低60%～70%，液流量降低25%～30%，TOCl降低35%～50%，比国内现行C-E-H的常规漂白可降低更多废水污染负荷，特别是AOX将大大降低，以减轻其毒性。现宜宾造纸厂的竹浆漂白，已采用C-Eo-H-P新工艺。    ClO2制备系统:邵武竹浆厂为R8法，雅安、广宁纸厂均采用R6法，均从加拿大Chemitics公司引进完整生产线的设备和DCS或PLC自控仪表组织生产。    竹浆抄造产品：根据竹纤维特性和多年来生产实践，认为竹浆宜与木浆、草浆等合理配比,扬长避短，可生产文化用纸、生活用纸、包装用纸及纸板多种产品，并相应减少针叶木浆配比。80年代重庆造纸厂以竹浆为主，掺配部分木浆与草浆生产的出口书写纸与胶版印刷纸，曾获国家银质奖；四川长江造纸厂在木浆中配40%～50%竹浆生产90g/m2伸性纸袋纸，用3层纸袋包装水泥破损率低于80g/m2全木浆4层纸袋，获省科技成果奖；广东广宁人民造纸厂以竹浆为主配进口木浆或蔗渣浆、苇浆，生产多档次的铜版原纸和胶版印刷纸以适应市场需求。目前用竹浆配抄或单独生产品种有牛皮卡纸、光泽牛皮纸、中性包装纸、绉纹电缆纸、牛皮箱纸板、静电复印纸、铝箔原纸、薄凸版纸、字典纸、无碳复写纸、无碳打印纸、电脑打印纸、打字纸、装饰原纸、餐巾纸、卫生纸、卷烟纸、描图原纸等50多个产品。   综上所述，近年来，我国机制竹浆的技术水平有较大提高，拥有Pallmann切片机、立式和管式连续蒸煮器、RDH蒸煮系统、“PFW”洗浆机、ClO2制备、O-C/D-Eo-D漂白工艺等世界水平技术和设备，是非常可喜可贵的。但是由于规模偏小，不是经济规模，同时多种原因，有的新建企业投资大负担重，资金少,难以在国内外市场竞争，需要国家采取特殊政策给予扶持。　　6 设想和建议      我国造纸工业原料结构的竹浆比重，50年代初较高，为8%左右，当时四川高达30%;1957年为4.3%;60年代由于种种原因逐年减少，70年代降到1.5%左右。改革开放以来，农民种竹积极性提高，为造纸行业发展竹材制浆造纸提供了条件。《中国造纸年鉴》(1996年版)介绍，1995年机制浆(不含废纸浆)的竹浆比重为2.8%，现国内年砍伐竹子约700多万吨，基本和印度差不多，但是印度竹浆产量为100多万吨，高于我国3倍多，差距很大，也表明我国竹材制浆有发展潜力。 据有关竹类研究机构介绍，1990年我国竹林面积为400万公顷(6000万亩,比1983年增加1000万亩，其中增加最多的四川由240万亩提高到510万亩)。近年来四川省竹林面积又有发展，如沐川县1987年不足0.5万公顷(7万亩)，1998年发展到2.8万公顷(42万亩)，宜宾市由1989年3.18万公顷(48万亩)，现已扩大到6万公顷(90万亩)。基本上选栽适宜制浆造纸的慈竹、黄竹、水竹等速生丰产优良竹种。所以林业部门规划设想把我国竹林面积扩大到533万公顷(8000万亩)，认为在2010年以前是可以实现的。     初步设想2010年竹浆产量提高到160万吨，约占造纸工业远景目标纸及纸板产量4000万吨的4%，年需用鲜竹片700万吨。按近年川滇接壤的23个县市8.25万公顷竹林资源统计，以低于年均生长量20%,每公顷年砍伐鲜竹13.76吨测算，需要51万公顷(765万亩)竹林的砍伐量，是完全可以保证的。认为做到合理砍伐还有利于竹资源生长,保护生态平衡，特别是竹林面积进一步扩大增加了砍伐量，价格也会日趋合理。现四川造纸竹价格比前几年约降低15%左右，使竹材制浆造纸不仅生产技术上可行，而且经济上也有效益。总之，进一步开发利用竹材造纸，应采取相应措施，主要是一靠政策，二靠科技,三要严格管理。提出初步建议如下。　　6.1　搞好林纸结合，实现纸竹两旺    以竹为原料造纸厂均建在资源丰富的县、市、区，这是很有利的条件，但是竹子流通领域存在的中间环节和各种收费较多，售价偏高而竹农收入少，纸厂在经济上较难承受，需求量大时甚至出现哄抬价格或乱砍滥伐竹资源。改变这种现状，应搞好林纸结合，逐步实施林纸一体化。由于涉及面广，请当地政府和有关部门重视，给予政策上支持。据了解，四川永丰纸业股份有限公司的经验有借鉴作用，在企业资助农民植竹造林时，当地沐川县政府制定出售竹子最低保护价，规范流通市场，调动双方积极性，现该县竹林面积比1987年扩大5倍，达到42万亩，出现拥有千亩竹林大户。该企业由70年代年产数百吨小纸厂，现成为全国产业化经营综合改革试点企业，1998年产高中档纸2.65万吨，创利税2539万吨，2000年生产能力可达5万吨，并与当地林业公司、国资局、供销社合资组建林竹发展公司，加强流通领域经营管理和竹资源发展。最近在宜宾市政府重视支持下，宜宾纸业股份有限公司与邻近5个纸厂签订了集中制浆分散造纸的竹浆购销协议，为林纸结合迈出第一步。　　6.2　优选良种强化经营，提高竹资源生长量   6.2.1　竹的生长量与竹种、竹龄有关，并受各地土壤气候等条件影响，要因地制宜选育良种。四川常用的慈竹、黄竹、水竹等是科研单位和纸厂多年试验研究与生产实践优选出的良种竹。研究表明，3年生慈竹具有纤维含量较高，木素、灰分较低的特性，5年生则灰分提高而纤维素下降，说明竹子是生长较快的造纸原料。近年来调查了解，产于广西、广东、云南等地的甜竹、麻竹、巨竹平均纤维长度分别为3.4mm、3.1mm、2.8mm，接近针叶木，是有发展前景的竹种。　　6.2.2　竹子不仅可在荒山、荒地成片造林，也可利用农村房前屋后、田间隙地、溪河岸边及荒坡，见缝插针种植四旁竹，因土质较好，管理方便，投资也省，而生长量多，农民很乐意种植。现宜宾市已有的四旁竹约占竹林总面积三分之一，年生长量比成片竹林提高30%左右，并有利于改善生态，可结合实际借鉴推广。　　6.2.3　低产竹林改造是投入少产出多的有效措施。据国家科委和林业部下达的“黄竹纸浆林优化栽培模式试验研究”项目，1992～1995年在宜宾地区对3种低产竹林进行改造和试验对比，经改造后竹林平均生长量1年后增加53%，3年后生长量比试验改造前翻一番，经初步测算投入产出比为1∶4.5，经济效益好有推广应用价值。为控制低产竹林面积扩大，保护资源正常生长，建议建立科学砍伐经营管理制度。　　6.3　发展竹材制浆造纸当前应解决的问题    6.3.1　认真消化吸收引进国外先进技术近年来，从国外引进的用于以竹制浆造纸的先进技术和设备较多，为发挥其应有作用，建议有关企业组织科技人员和广大职工通过学习、实践、总结，努力消化吸收国外新技术，熟悉新设备性能，掌握使用好，在不断的生产实践中结合实际，以科学态度有所改进和创新，提高企业技术经济效果，为造纸工业持续发展作出贡献。　　6.3.2　采取必要政策积极扶持新建企业    目前邵武竹浆厂经过近2年来试生产和调整，改用马尾松生产漂白硫酸盐木浆，产量达到设计要求，质量符合国家标准，生产成本控制完全可以达到接受水平，成功实现了“竹木兼容”工业化生产，有借鉴作用。据了解，雅安和广宁纸厂由于负债过重、资金缺乏，经过短暂时间试车现已停产一二年，长此下去必将影响先进技术装备、自控仪表的质量性能，大量人才流失，纸厂均已提出多种形式，正在积极争取外商和国内企业进行合资合作。为此，建议各级政府、主管部门和银行、林业等有关单位采取必要政策与措施给予扶持，尽快恢复生产，达到设计要求。　　6.3.3　提高竹浆生产能力的思路    现代造纸企业投资大，上述新建年产5万多吨漂白竹浆造纸厂，基本建设投资约为每吨产品1.5万元以上，新建项目来增加产量，资金筹措是难以解决的。初步考虑川、滇、黔、桂、粤、浙、闽、赣、湘、鄂10省区，现用部分竹子为原料的大中型造纸厂有20多家。认为条件好的老厂进行技术改造实现滚动发展，具有投资省、时间短、见效快的优点。同时资源丰富、建厂条件好的地区，可采取多渠道筹集资金，如外资、内资合作、林纸联营股份制等，新建年产20万吨“竹木兼容”制浆造纸综合企业，也是可行的。泰国凤凰纸厂在原有年产10万吨竹浆基础上，又扩建10万吨桉木浆，对我们有借鉴作用。    总之，竹类是一种多功能、多用途、生长很快、再生力强的林业资源。我国竹资源十分丰富，现用造纸竹单位面积年生长量均大于砍伐量，可以永续利用，有利于保护资源和保护生态。我国采用竹材制浆造纸及黑液碱回收均有成熟经验，开发利用竹资源造纸符合可持续发展的基本要求。