【儀器網(wǎng) 材料化工】造紙術(shù)是我國古代勞動(dòng)人民長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)和智慧的結(jié)晶。作為書寫材料的一次根本性革命，它推動(dòng)了當(dāng)時(shí)中國、阿拉伯、歐洲乃至整個(gè)世界的文化發(fā)展，意義重大。令人可喜的是，在發(fā)明造紙術(shù)2000多年后的今天，我國又取得了一項(xiàng)關(guān)于造紙技術(shù)的新成果。
近日，《南華早報(bào)》發(fā)表報(bào)道稱，我國已實(shí)現(xiàn)用煤電廢棄物取代一種造紙關(guān)鍵配料的新技術(shù)，生產(chǎn)出的紙達(dá)到90%以上的純白度，與用木漿造出的紙區(qū)別不大。目前這一工藝已經(jīng)通過了實(shí)地生產(chǎn)線的嚴(yán)格測(cè)試，并做好了大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用準(zhǔn)備，國內(nèi)部分造紙工廠已經(jīng)可以利用粉煤灰這一燃煤廢棄物代替造紙?jiān)现写蠹s一半的木纖維。在節(jié)約木材的同時(shí)又處理了煤電廢棄物，因此這項(xiàng)成果的創(chuàng)新可謂是一舉兩得。
據(jù)了解，粉煤灰是一種細(xì)末狀的灰質(zhì)混合材料，其本身并沒有粘合性或水硬膠凝性能，那它又是如何用于紙張制造的呢？原因與它的結(jié)構(gòu)密不可分。粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織，比表面積較大，其顆粒珠壁的孔隙率高達(dá)50%-80%，因此具有很強(qiáng)的吸水性。可以在常溫或水熱處理?xiàng)l件下與氫氧化鈣或堿土金屬氫氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有良好強(qiáng)度和耐久性的水硬膠凝性的化學(xué)材料，這一理化特性拓展了它在其它領(lǐng)域應(yīng)用的可能性。
長(zhǎng)期以來，由于“富煤少油”的能源結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致煤炭在我國總體資源使用率中的占比居高不下。雖然儲(chǔ)量豐富，但在承擔(dān)著我國十幾億人口的生活生產(chǎn)所需面前，煤炭資源的開采總量仍然不容樂觀。據(jù)了解，我國每年因能源利用率低、回收率低、技術(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)等原因浪費(fèi)的煤炭資源在4億噸之上。煤炭資源大量使用后還產(chǎn)生了許多燃煤廢棄物如粉煤灰、硫酸渣、煤矸石、磷石膏等。因此，如何處理每年數(shù)以百萬噸計(jì)的燃煤廢棄物成為我國科研人員不斷探索的方向。這一技術(shù)的開發(fā)不僅解決了這一難題，而且在不久的將來有望減少用木材作為造紙材料的數(shù)量，為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開辟出一條新道路。
現(xiàn)代科技的發(fā)展極大地提高了造紙量與造紙效率。在制漿、調(diào)制、抄造以及加工等多個(gè)造紙步驟中減輕了大量人力。磨盤機(jī)、打漿機(jī)、高速制漿機(jī)可對(duì)纖維材料進(jìn)行研磨、融合、攪拌，從而快速獲得紙漿。在生產(chǎn)試驗(yàn)時(shí)，通過各種儀器對(duì)紙品的強(qiáng)度、色調(diào)等特性進(jìn)行測(cè)試分析。調(diào)試完成后還需要將紙料進(jìn)行干燥、壓光，通過烘干機(jī)、蒸汽機(jī)、壓光機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的脫水、干燥與壓光處理。經(jīng)過一系列處理之后，再裁切、包裝就成為成品紙張。
科技發(fā)展照亮人類前行之路，在循環(huán)利用的基礎(chǔ)上生產(chǎn)制造才是持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)久之計(jì)。煤炭資源還將會(huì)是我國資源未來很長(zhǎng)一段時(shí)間的支柱力量，因此追求其健康環(huán)保的能源發(fā)展模式是一個(gè)值得不斷探究的問題。
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