重視資源與環境問題，造紙工業要走可持續發展的新型工業化道路
----專訪造行業首位中國工程院院士陳克復教授
記者：陳教授，您好！首先祝賀您成為造紙行業首位中國工程院院士！并對您多年來關注本刊發展和支持本刊工作表示感謝！一個行業出院士，說明國家對這個行業發展的重視，同時也說明您取得了突出的成績，是對您過去工作成績的肯定。請介紹一下您對行業發展有較大影響的科技工作及其成果。
陳院士：首先對為中國造紙工業發展發揮重大作用的《中華紙業》雜志社表示感謝！我2003年12月當選為中國工程院院士以來，受到國內外眾多同行及朋友的祝賀，也受到十多家高等院校及科研院所的祝賀，在這里，我向造紙領域同行、朋友們再次表示衷心的感謝。
我能夠當選為院士，是國家和人民多年培育的結果，是我校黨委及廣大教師支持、關懷的結果，是造紙行業同行的支持及老專家厚愛，也是造紙行業日益壯大的結果。我當選為院士，不但意味著是國家對一位科技人員多年工作成績的肯定，更意味著我有一種新的責任和鞭策。今后我要嚴格的遵照中國工程院院士準則，做好應該做的每項工作，繼續為國家作貢獻。
其實從理論研究、實踐經驗、工程能力、管理水平等方面來說，很多專家都比我強，只不過工程院院士的評選標準很嚴格，是綜合評價每一位候選人。
提到我幾十年來的工作，我想在下列幾方面進行了不懈的努力，而這些科技工作是否已對我國造紙行業的發展產生較大影響，我自己不能自我鑒定。
（1）努力把工程力學、化工流體力學及流變學的理論應用于造紙科學領城。
我1966午畢業于復旦大學力學專業，后師從我國著名造紙專家隆言泉教授，又重新學習造紙工程專業，可以說是隆教授把我領進造紙科學大門。幾十年來，我結合自己的特長，從物理學、流體力學角度來研究制漿造紙技術。1979年開始發表紙漿流體力學方面的論文，1984年出版《造紙機濕部漿料流體動力學》專著（輕工業出版社1984年版），F在都知道，造紙技術涉及到化工、力學、機械、材料、環境等多門學科領域，但在二十多年前，我在有關紙漿流體力學的論著中提出了鮮為人知的新概念，確實具有新穎性、創新性和實用性，在造紙界中影響還是很大。當時應聘在杭州、天津、上海、沈陽、北京等學會舉辦的專題講座上以及在不少造紙廠所作學術報告中，用化工流體力學原理來分析理解制漿造紙技術，對造紙廣的技改工作具有促進作用。例如我推薦的流漿箱錐管布漿器設計計算公式，有不少造紙廠應用這一原理和公式改造了流漿箱的布漿系統。
紙漿流體力學及流變學的發展創造了中濃技術，國外稱為MC技術。對于中濃技術的理論研究，我開始于1985年，1991年在北歐《Nordic Pulp and Paper Re—search J.》Vol.6，NO.1上發表了“The determination of the critical shear stress for fluidization of me—dium consistency suspensions of straw pulps”，1997年在美國《Experimental Themal and Fluid Science》Vol.14，No.2上發表了“Fluidization properties of high-consistency fibre suspension”，以及這期間在Tappi工程部學術年會上多次發表的論文，使得我國在中濃技術理論研究中占有一席之地。1990-1993年間，為了推廣中濃技術，中國造紙學會機械專業委員會主辦了多期“中濃技術”研討班或學習班，我均作為主講教師，其講義作為專著《中高濃制漿技術與裝置》出版。中濃技術的研發對全世界造紙工業的發展具有巨大的作用，是使制漿造紙過程產生變革的重大創新，關于中濃技術的理論研究至今仍是造紙科學研究的前沿。
（2）研發實施中濃技術的關鍵設備。
在理論研究的基礎上，把理論應用于工程實際，研發實施中濃技術的關鍵裝備也是我投入時間較多的工作。
80年代未90年代初，我國開始引進年產5萬噸或10萬噸漂白化學漿生產線，我看到在引進項目中，一臺中濃泵要15萬美元，其實成本按當時人民幣計算包括控制系統也不到20萬元，一臺高剪切中濃混合器要5萬～8萬美元，這樣的高價，引起我國主管部門及專家的高度重視。當時我與國內知名造紙裝備專家胡楠、薛宗華、官日彬等，在胡楠司長領導下，從事中濃漿泵及中濃混合器的研究，利用中濃紙漿的流態化理論，于1987年研制成功我國第一臺中濃漿泵，利用混合理論，于1988年研究成功我國第一臺高剪切中濃混合器，成為當時國際上能生產這一裝備的少數國家之一，1988年經輕工部鑒定，獲輕工部科技進步二等獎，1989年獲國家科技進步三等獎。中濃漿泵后來成為天津輕機廠的重要產品之一。
在上述基礎上，我們又利用多相懸浮體的濃縮理論及高濃紙漿的分散原理，在山東濟寧輕機廠支持下研究成功高濃混合器及疏解機，應用于我校制漿造紙工程國家重點實驗室的中試基地。
另外，我們在高濃碎漿機、中濃篩選、中濃打漿等方面也進行了艱苦的研究工作，取得了一定的成杲，這里就不一一列出了。
（3）研制適合于我國造紙國情的少污染漂白（ECF）技術。
近些年來，我主要與課題組同行們一起，努力研制少污染漂白（ECF）技術，我們稱為“中濃紙漿高效高白度少污染漂白技術”。研發這一技術是出自下列原因：常規的低濃CEH漂白廢水量多，污染嚴重，特別是產生的可吸附有機氯化物（AOx）難以降解，外國政府已嚴格控制，這就要求我們要盡快研發替代CEH漂白的少污染漂白技術。經過課題組全體人員的努力，從中試系統到單段中濃過氧化氫漂白，再研發成功氧脫木素，最終研發成功O—I—Q—P漂白順序的中濃紙漿少污染漂白生產線。目前已成功應用于多家造紙企業，并已獲得2002年度國家技術發明二等獎。目前我們的工作是繼續努力推廣這一技術。
（4）宣傳制漿造紙新技術、新科學。
二十多年來，我編著出版專著5本，參編大型工具書二部，主編高校統編教材《制漿造紙機械與設備》上、下冊，發表論文150篇，有30多篇被SCI和EI收錄。為了這些論著，占用了我大部分業余時間。
記者：讓業內更多的人更深入地了解您們的科研成果應當說更有利于成果的推廣與應用，有利于造紙行業整體水平的提高。請您能否介紹一下“中高濃紙漿少污染漂白方法與裝置”的開發意義，目前推廣應用的工作進展如何？
陳院士：以二氧化氯漂白為主的無元素氯漂白技術，國外已有多項發明專利，經過多年發展這一技術已很成熟，目前國外大多數紙漿廠采用這一漂白技術。但實踐證明，這一漂白技術用于我國中小規模的紙漿生產線就必須要慎重考慮。由于二氧化氯制造系統投資較大，運行成本又較高，因此以二氧化氯漂白為主的漂白生產線，具有較明顯的規模效益。也就是說，在年產幾十萬噸漂白漿或以上規模的紙漿廠是具有明顯優越性，但包括年產10萬噸以下規模的，特別是年產幾萬噸規模的中小型紙漿廠，還沒有出現真正的樣板廠。中小規模的紙漿廠，由于產能限制，單位產能所承受的壓力過大，不可能達到盈利水平。很多專家認為，在中小規模的紙漿廠應盡可能采用國產技術，科技人員應盡快研究出符合國情的少污染漂白技術。
“中濃紙漿少污染漂白方法與裝置”是紙漿在中濃條件下進行氧脫木素，再經過少量次氯酸鹽漂白（有效氯計不超過3％），再經過所研發的助劑進行預處理，最后進行過氧化氫漂白。紙漿白度可以達到85％ISO，漂損及漂后紙漿強度都符合要求。本技術具有下列創新性和實用性：（1）由于在中濃條件下，每段廢水又可逆流冼滌，因此用水量少；（2）由于次氯酸鹽漂白與過氧化氫漂白是人們熟悉的漂白技術，因此不存在技術障礙；（3）由于AOX的產生量可通過次氯酸鹽用量來控制，在用量不超過3％時，按檢測，其AOX產生量遠低于國家標準（2.7千克／噸漿），消除了CEH常規漂白的嚴重污染問題；（4）全部設備可國內生產，無需進口，更不用高價引進二氧化氯制備系統，因此投資大幅度下降，中小型紙漿廠可以接受。
這一新技術經過我們的努力推廣，目前已在好幾個紙漿廠成功實現了工程化，為這一技術的進一步推廣打下基礎。目前正在洽談的也有幾個企業，我們爭取在“十五”后期，有更多的紙漿廠采用這一技術。
記者：中濃技術對節水、節能、降耗、減少污染恚義童大，為何該技術與裝備推廣及普及比較緩慢？如何加快推廣與應用？
陳院士：“資源與環境”問題是約束我國工業發展的難題，造紙工業更是如此？梢哉f，我國造紙工業如不解決好“資源與環境”的問題，是不可能持續發展的。因此近些年來，特別是上半年我在多次造紙相關會議上，談了自己的粗淺看法，呼吁造紙界人士應更重視造紙工業面臨的資源與環境問題。
中濃技術是解決造紙工業水資源問題與廢水污染問題的關鍵技術。老專家余貽驥先生近期指出：“中濃技術的巨大節水、節能效益是值得造紙工業進一步發展的”（《紙和造紙》No.2，2003年），專家顧民達先生也指出“在制漿過程中推廣應用中高濃技術這一重點節水技術與裝備”（《中華紙業》，NO.9，P13，2003年）。
對某一領域具有重大影響的某一技術的推廣，一般來說，快需幾年，慢需幾十年。造紙工業先進國家于上世紀80年代開始推廣中濃技術，也花了將近二十年，到90年代末，才基本實現了中濃化，從而使他們的造紙工業大幅度降低了噸漿紙水耗和能耗。而我國造紙工業每噸漿紙耗水量和能耗分別為世界水平的5倍和1.5倍。
為什么該技術和裝備推廣普及比較緩慢呢？我想是多方面的原因，但主要還在下列幾方面：
（1）工程化能力發展緩慢，宣傳推廣力度不夠。這有體制、科技人員能力等多因素影響。
（2）造紙中小企業其技術路線還未向清潔生產、與環境協調的方向發展，我國用于工業的水耗、能耗、環保等的法規過于寬松，執法也不力。即使到2005年1月開始執行的取水定額，每生產噸非木材漂白化學漿還可以耗水210米3，生產噸漂白化學木漿可耗水150米3，仍然是先進國家的3～4倍，這樣，很多造紙企業對于大量用水從行政上和心理上并沒有什么壓力。盡管我國人均水資源是世界平均水平的1／4，但有些企業對水的利用并不愛惜。
（3）面臨國外先進技術及裝備的壓力和挑戰，由于加工能力、加工技術、價格等因素，國內裝備還達不到可以與國外先進裝備競爭的程度。
但事實上，經過多年的宣傳普及與引進，中濃技術的應用在我國造紙行業中已取得很大進步。中濃輸送裝備、中濃混合裝備、中濃洗漿機、中濃漂白設備、中（高）濃碎漿機、中濃打漿等等，我國均能設計制造，且可以達到年產20萬噸產能的需要，盡管從技術性能看與國外相比還有差距。
記者：如何提高我國的造紙企業與造紙杌械企業的技術創新能力？在消化吸收引進國外先進技術裝備的時候，如何避免知識產權的糾紛？
陳院士：確實，我國造紙企業和造紙機械企業的技術創新能力盡管這些年已有很大的提高，但相比國外先進企業還是較弱，為了提高技術創新能力，我認為必須做好下列幾方面的工作：
（1）企業領導人具有技術創新的觀念及思維，具有技術創新的行為措施、目標、計劃，堅持以科學發展觀來指導本企業的技術開發工作。我非常佩服山東濟寧華一輕機公司的劉兆福董事長，他就是通過技術創新把企業逐步引導到目前這種可以與國外先進企業相比也不遜色的地步。
（2）企業要盡可能利用高校及科研單位的研究能力，產學研相結合，建立研發中心。國家已投入大量資金，在高校、科研單位建立國家級、省級重點實驗室及研發中心，建立研究創新平臺，高校、科研單位已具備了科技創新的人力、物力，這一資源企業要盡可能利用，這一點我們要向國外學習。國外先進國家在產學研結合進行科技創新方面的經驗值得我們借鑒。要制定產學研相結合的運營機制，做到互惠互補，發揮各自的優勢和特長。
（3）科技人員要把應用研究成果的產業化作為重點工作來抓，把產業化作為應用研究的組成部分，看作同等重要，要改變目前應用研究成果工程化、產業化比例過分偏低的狀態。
（4）希望主管部門能制訂促進科技創新工作的相關政策規則，例如：應用研究項目的科研經費要有一部分作為工程化實施費用，以減少企業的負擔，降低企業所承擔的風險程度；鼓勵企業作為科技成果產業化的基地等。
（5）企業要重視科技創新人才的培養。企業的競爭歸根結底是資源競爭和人才競爭，因此造紙企業要重視科技創新人才的培養，特別是培養對本企業熟悉了解，有團結、拼搏、奉獻精神的優秀人才，我總認為放著自己的人才不用，靠年薪幾十萬引進人才不是很好的方法。
對于引進的國外先進技術裝備，應該進行消化吸收，但只進行消化吸收還不夠，應該為“學習-創新”。從國外先進技術裝備中得到啟發，研發出符合國情的創新點，如果在原有基礎上有創新，就可申報國內專利，不存在知識產權的糾紛問題，如果只是照抄照做，就有侵權問題。在消化吸收國外先進技術裝備的基礎上進行創新，發展符合國情的新技術裝備。這一點，日本、韓國的經驗值得學習。市場經濟發展到今天，世界是一個大市場，引進先進技術裝備是必然的，是不可避免的，但不能把引進看為唯一出路，熱衷于引進，國內能生產的就不要重復引進。有些企業考慮到行業競爭及引進的裝備昂貴等因素，把引進的裝備視為寶貝，斷絕交流，謝絕參觀，其實并不好。廣州造紙有限公司引進的先進技術裝備從不封閉，允許外單位參觀交流，企業的科技能力反而越來越高。
記者：為加快我國制漿造紙行業的發展，目前應重點發展哪些技術裝備？
陳院士∶我從2003年12月當選院士以來，行業內一些單位邀請我參加相關的研討會、論證會，并要我談談行業發展的一些問題，我總是強調“資源與環境”問題是約束我國制漿造紙工業發展的瓶頸。黨中央提出要樹立科學發展觀，正如《中華紙業》當前所討論的，造紙工業一定要走可持續發展的新型工業化道路，依靠科學技術，突破這一瓶頸的約束是目前的重要任務，特別是水資源，水已向人類敲響了警鐘，聯合國水事會議就曾發出這樣的警告：“水不久將成為一項嚴重的社會危機，石油危機之后的下一個危機就是水”。我國是一個嚴重缺水的國家，人均占有水量僅相當于世界人均的1／4，已被聯合國列為世界13個人均水資源貧乏國家之一。盡管有不少造紙企業在節水降耗方面取得了優異成績，但整體來說目前我國造紙工業的水耗還沒有出現極為明顯的下降。
余貽驥先生在近期出版的有關刊物上發表了現代造紙技術的一些關鍵技術，很值得大家參考。我粗淺地認為，在目前條件下發展現代造紙技術，就應加快發展、努力實現下列技術：
（1）以實現清潔生產，減少對環境污染為主要目標的科學技術：
●中濃紙漿氧脫木素技術；
●中濃紙漿無元素氯漂白技術（稱ECF漂白）；
●中高濃紙漿全無氯漂白技術（稱TCF漂白）；
●草漿蒸煮黑液高效堿回收技術；
●超高得率制漿技術，特別是CTMP、APMP技術裝備；
●作為輔助工藝技術的制漿漂白生物技術。
（2）以節水、節能為主要目標的科學技術：
●中濃技術，包括中濃輸送、中濃混合、中濃篩選、中濃打漿等技術，要繼續研究發展；
●廢水凈化回用技術，包括洗滌一篩選用水封閉循環技術，紙漿漂白廢水逆流洗滌技術，造紙機的白水凈化回用技術；
●廢紙中印刷油墨高效的脫除技術及裝備，辦公廢紙高效處理生產裝備。
（3）以提高紙頁質量及生產效率為主要目標的科學技術：
●高效、高速流漿箱，包括高速水力流漿箱（白水稀釋調濃流漿箱）、多層流漿箱及高濃流漿箱；
●雙網成形技術，實現高速、高質脫水成形技術裝備；
●超級軟壓光技術裝備；
●在文化用紙生產中應用靴式壓榨技術裝備；
●紙張表面涂布與復合加工技術裝備。
（4）實施現代信息化技術，推動現代制漿造紙工業發展：
●單元化的信息技術應用，包括生產過程集散控制系統（DCS），生產過程質量控制系統（QCS），設備運行控制系統（MMC）；
●部門電子信息技術管理系統（設計、財務、營銷等）應用，包括產品輔助設計（CAD），工藝輔助設計（CAPP），辦公自動化（OA），客戶關系管理（CRM）等；
●高度集成的信息系統（ERP）——實現企業內部全面管理系統，包括生產制造、資金財務、采購供銷、庫存變化、成本控制、人力資源等，以計算機技術和網絡技術為核心，進行全面集成化系統信息技術管理。
記者：前面提到，您畢業于復旦大學，學的是力學專業，但成果出自造紙專業，并當選院士，說明您付出更多的辛勤勞動，能否講一講成為院士的體會？
陳院士：我國造紙工業是傳統工業，制漿造紙工程專業也同樣是老專業，因此我國造紙科技領域就擁有人數眾多的科技工作者，特別擁有一批有豐富經驗的老專家、老教授，多年來我國造紙科技工作者為造紙工業的發展、為造紙科技的進步而拼搏、奮斗、奉獻。我從進入造紙科技領域后，就一直向他們學習，向廣大造紙工作者學習。我體會到造紙科技發展到今天，已不是單純的造紙工藝學，而是涉及化工、力學、機械、控制、環境、信息技術、生物技術、新材料等學科領域的知識密集的學科。在國外，從事造紙領域科技工作的專家中我認識的就有物理學博士、流體力學博士、機械工程師等。從現代造紙技術的角度來看，可以肯定將有更多的相關學科人員來到造紙科技領域工作。在我擔任華南理工大學造紙與環境工程學院院長8年中，就有生物工程、材料工程、環境工程、機械工程近十位科技人員來學院工作，表現都很出色。
當然，進入造紙科技領域后，必須再學習造紙專業，從書本和實踐中學習。例如當年隆言泉教授要我到天津造紙總廠實習一年，一個工段一個工段地實習，掌握制漿造紙全過程，這就要比常人付出更多的辛勞。經過幾十年的努力，我對造紙科技領域有了一定的認識。在這個時候，我體會到，由于我的專業背景，可能認識某一科技問題就更深入、更有特色。一直到現在，我依然堅持參加力學領域的學術活動，并曾擔任力學學會的學術委員，目前還是全國流變學學會的理事。
我希望造紙科技專家們要歡迎、支持、幫助其他專業領域背景的科技人員，也希望作為非造紙工程專業的科技人員，加倍努力，盡快熟悉工藝技術，發揮自己的特長。要知道，科學技術發展到今天，只有多學科領域的知識積累，才能創造出重大科技成果。
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