制浆造纸科学技术学科发展报告学术资讯

十二五期间，我国造纸工业进入发展新常态，进入以科技创新代替产能扩张成为驱动力、以可持续发展能力赢得生存空间的新时期。制浆造纸科学技术学科已形成完善的科研创新体系，科技资源丰富、布局合理。围绕纤维资源利用、节能减排、环境保护和循环经济发展关键技术领域，取得了一大批创新成果，产业技术总体水平明显提升。

非木材清洁制浆技术和无氯漂白技术、废纸再生利用技术、制浆造纸过程工艺水循环回用节水技术和废水深度处理达标排放技术等方面接近或达到国际先进水平；纸基功能材料领域技术创新和产品开发取得突破性进展，一些高技术含量产品填补国内的空白，部分产品实现出口创汇，产品规模、质量均有很大提高；制浆造纸技术装备国产化进展明显加速，化学制浆连续蒸煮设备、废纸制浆造纸设备和高速纸机等方面与国外的技术差距正在逐步缩小，部分大中型制浆造成套设备初步实现国产化。但是，我国目前制浆造纸学科技术自主创新能力较弱，技术自主创新发展明显滞后，原创性技术成果少；新技术的工程化和产业化开发和实施能力仍处于较低水平。

制浆造纸学科技术的发展将以“资源低消耗、过程低排放、产品可再生、废弃物资源化”为目标，以发展循环经济、创新发展模式、建设资源节约型造纸工业为核心，重点开展资源的高效利用和循环利用、污染治理、节能减排技术与装备研究。

制浆造纸学科发展报告由综合报告和制浆、造纸、装备、化学品、污染治理、纸基功能材料等六个重点领域发展研究报告组成，基本能全面反映本学科的总体科学技术进展。此外，报告重点分析和展望了相关技术未来发展趋势和关键技术方向。

制浆造纸科学技术学科重大研究进展及研究成果

高性能纤维纸基功能材料的开发与应用

图 1 高性能纤维纸基功能材料制备关键技术

以芳纶纤维、碳纤维、聚酰亚胺纤维等高性能纤维为原料，经现代造纸技术制备的具有特定性能、用途和高附加值的功能材料称为高性能纤维纸基功能材料。该材料具有比重轻、比强度大、比刚度大、耐高温、电绝缘性和耐腐蚀性等优异性能，是机电装备、轨道交通、海洋开发和航空航天等领域具有战略意义的结构和功能材料。然而，高性能纤维纸基功能材料在制备与分散、流送与成形、热压与增强环节存在纤维形态单一、分散成形困难、稳定性差等诸多科学问题与技术瓶颈。该产品在我国长期依赖进口，因此高速列车、飞机等先进设备所需绝缘、结构减重材料成本提高，限制其发展和开发。

由陕西科技大学张美云教授负责的“高性能纤维纸基功能材料制备共性关键技术与应用”项目立足国家战略需求，成功破解高性能纤维纸基功能材料制备技术难题，运用差别化纤维制备技术、浆料高效分散技术、超低浓斜网成形技术以及结构优化与界面增强技术成功实现材料的表面活化、界面强化、结构优化和功能调控。该项目所研制的芳纶云母绝缘纸基材料结合了传统纯芳纶纸和云母纸的耐高温、耐电晕和优异强度等优点，克服其单独使用的劣势；环保型纸基摩擦材料用芳纶浆粕纤维替代传统石棉致癌物，环境友好，耐温性优异；芳纶纸基蜂窝结构减重材料具有高强、轻质、隔音、隔热、阻燃等优良性能，可以满足交通工具高速运行与节能减排对新材料的高要求；高性能碳纤维纸基复合材料可以辅助汽车、飞机实现高强轻量化，所制备的电磁屏蔽材料具有优异的屏蔽性能，可替代厚重金属板和易氧化脱落的金属屏蔽涂层。

这一系列产品成功应用在CRH高速列车、国产军用直升机、天宫二号空间实验室等国家重大工程项目，并出口至美国、俄罗斯等发达国家，创造了巨大的经济、社会和环境效益，对造纸行业技术进步和产业结构优化升级具有重大推动作用。该项目曾获多项省部级荣誉，并于2018年1月8日荣获国家科学技术进步二等奖。