第一节 概述

纸和纸板是人类文化与信息的载体，也是工业、农业等生产、生活方面的重要材料。在纸发明以前，我国古代先民曾结绳记事，后在骨、石、木、竹上刻字，之后在竹、木简上漆字，到了春秋末年，又在缣帛上书写。古埃及人则用尼罗河畔的纸草，古印度人用树叶，古巴比伦人用泥砖，古希腊人用陶器等作为书写材料。到我国东汉和帝时，蔡伦总结了前人的经验，于公元105年，提出用树皮、麻头、破布和渔网作为原料造纸，是世界上公认的第一个造纸术的发明人。

制浆的原料以植物纤维为主，由于各国植物纤维原料资源不同，使用原料的情况也相差较大。一般造纸工业发达的国家，主要使用木材做原料，所用原料中木材约占99%，木材资源不足的发展中国家，则较多地利用本国的非木材植物纤维作原料，但都在大力增加木材的使用量。与木材原料相比，非木材植物纤维原料的制浆废液污染严重，草浆的质量差。

原料结构是多年来困扰我国造纸工业可持续发展的首要问题。国外造纸业发达国家采用木浆比例高达60%以上，我国采用木浆比例只有大约22%，过高的非木浆使用比例（麦草浆为主），不仅影响产品的档次和竞争力及先进纸机的使用，而且污染严重、环保成本较高；造纸原料中较低的木浆比例严重限制了我国造纸工业向规模大型化、技术装备现代化、生产清洁化的方向发展。经过多年的以草为主、“草木之争”后，到20世纪90年代初，逐步走上林纸一体化、科学利用废纸和合理使用非木材纤维之路。国家“造纸产业发展政策”和“造纸工业发展十二五规划”均明确提出了我国制浆造纸工业的原料方针：充分利用国内外两种资源，提高木浆比例、扩大废纸回收利用、合理利用非木浆，逐步形成以木纤维、废纸为主，非木纤维为辅的造纸原料结构。

制浆造纸工业与国民经济发展和社会文明息息相关，纸及纸板消费水平是衡量一个国家现代化和文明程度的重要标志之一。在2003～2012年间，中国的纸及纸板生产量和消费量年均分别增长10.13%和8.54%，2012年的纸及纸板生产量与消费量分别达到10 250万吨和10 048万吨。中国造纸工业已经迈入世界造纸先进大国行列，2009年以来，中国纸与纸板的产量和消费量已经超过美国跃居世界首位。“全国林纸一体化工程建设十五及2010年专项规划”实施以来，我国造纸工业主要以废纸辅以木、竹以及芦苇、秸秆等可再生资源为原料，通过清洁生产，实现了资源-生产-消费-资源再生的良性循环，已成为国民经济中具有循环经济特征的重要基础原材料产业和新的经济增长点。造纸工业资金技术密集，规模效益显著，具有较大的市场容量和发展潜力，且产业关联度高，对相关产业发展具有明显的拉动作用。但是，我国造纸工业的持续发展仍然面临着纤维原料短缺、能源消耗较高与环境污染严重的严峻挑战。因此，在制浆造纸领域研究和实施节能减排、清洁生产技术具有重大的现实意义。

可见，我国实现制浆造纸清洁化生产的关键是推进林纸一体化，科学合理利用非木纤维，提高原料的利用率和废纸回用率；减少污水排放和水资源消耗，提升造纸工业的整体技术与装备水平，推进在生产过程污染预防，实施源头和全过程控制，同时积极采取有效的末端治理措施。本章在简要介绍制浆、造纸原理以及生产过程的基础上，主要从制浆造纸新技术、新工艺等方面，介绍国内外造纸清洁化生产技术及其研究进展。