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“竹纖維制備關(guān)鍵技術(shù)及功能化應(yīng)用”獲2014年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎
中華紙業(yè)網(wǎng) 2015-1-13
國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會于2015年1月9日在京舉行。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平向獲得2014年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎的中科院院士、中國工程物理研究院高級科學(xué)顧問于敏頒發(fā)獎勵證書。于敏是著名核物理學(xué)家，核武器研究領(lǐng)軍人物之一。
造紙行業(yè)中，福建農(nóng)林大學(xué)、陜西科技大學(xué)、福建宏遠(yuǎn)集團(tuán)有限公司、四川永豐紙業(yè)股份有限公司、福建省晉江優(yōu)蘭發(fā)紙業(yè)有限公司、貴州赤天化紙業(yè)股份有限公司、湖南拓普竹麻產(chǎn)業(yè)開發(fā)有限公司的陳禮輝、黃六蓮、劉必前、張美云、葉敏、徐永建、趙琳、柯吉熊、張鼎軍、鄭勇聯(lián)合研究的《竹纖維制備關(guān)鍵技術(shù)及功能化應(yīng)用》榮獲2014年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，該項目是以林業(yè)組的渠道呈報的，這也是制漿造紙行業(yè)中唯一獲得2014年度國家科學(xué)技術(shù)獎的項目。
據(jù)介紹，該技術(shù)屬林業(yè)工程學(xué)科。以竹材為原料，創(chuàng)新竹材蒸煮漂白和竹纖維復(fù)合技術(shù)，建立了高得率、低污染、低能耗制漿漂白生產(chǎn)線，創(chuàng)建擁有自主知識產(chǎn)權(quán)國內(nèi)唯一產(chǎn)業(yè)化竹Lyocell纖維生產(chǎn)線，開發(fā)出竹漿、竹溶解漿纖維及其環(huán)保型紡織材料、低定量包裝材料和多功能墻體裝飾材料，主要技術(shù)包括：
1、發(fā)明了竹材添加蒸煮助劑的硫酸鹽法間歇置換蒸煮技術(shù)和蒸煮同步留硅制漿方法，攻克了竹材蒸煮脫木質(zhì)素率低、碳水化合物降解嚴(yán)重、堿回收硅干擾、能耗大等難題，竹漿硬度降低18%以上，黑液硅去除率60%以上。創(chuàng)建了氧脫木素過程自由基測量和控制方法，探明了三聚磷酸鈉促進(jìn)木質(zhì)素脫除和減少碳水化合物降解機(jī)制，攻克傳統(tǒng)氧脫木質(zhì)素率50%難以超越問題。集成間歇置換蒸煮和無元素氯漂白技術(shù)，開發(fā)出高得率、低能耗、低污染竹漿纖維，得率提高9.7%，蒸汽用量降低50%。
2、率先提出蒸汽處理因子概念，建立蒸汽預(yù)水解去除聚戊糖預(yù)測數(shù)學(xué)模型，破解常規(guī)劇烈因子很難預(yù)測聚戊糖溶出規(guī)律和傳統(tǒng)溶解漿水預(yù)水解酸性廢水量大難題。創(chuàng)建蒸汽預(yù)水解硫酸鹽法間歇蒸煮漂白、無預(yù)水解硫酸鹽法連續(xù)蒸煮漂白制備溶解漿技術(shù)體系。開發(fā)出α-纖維素95%以上、低能耗、低污染竹溶解漿纖維，得率提高8.6%以上，蒸汽用量、預(yù)水解廢酸量各減少20%、28%以上。
3、以竹溶解漿纖維為原料，率先研制出回收率97%以上NMMO溶劑回收技術(shù)，打破國外NMMO溶劑法再生纖維紡絲技術(shù)壟斷局面，開發(fā)出竹Lyocell纖維及其混紡紗線和針織面料，纖維干斷裂強(qiáng)度大于4.2cN/dtex，濕斷裂強(qiáng)度大于2.9cN/dtex，性能優(yōu)于竹粘膠，達(dá)到國外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，市場占有率80%以上。
4、率先建立評價漿料抄造性能理論模型，解決竹漿替代木漿后不適應(yīng)抄造低定量包裝材料難題。開發(fā)出竹漿纖維低定量綠色包裝材料12g/m2超薄薄頁包裝紙和17g/m2拷貝紙，分別達(dá)到國標(biāo)優(yōu)等品和一等品要求，市場占有率50%以上。主持制訂了薄頁包裝紙國家標(biāo)準(zhǔn)。
5、研發(fā)出膠囊型淀粉包覆碳酸鈣填料、殼聚糖/苯扎氯銨載藥微球和寬光域響應(yīng)二氧化鈦光催化劑，開發(fā)出高強(qiáng)度、抗菌防霉、光催化降甲醛的竹漿纖維基壁紙墻體裝飾材料，達(dá)紙基壁紙國標(biāo)(QB/T4034-2010)要求，甲醛凈化效率達(dá)82%以上，防霉級別達(dá)1級標(biāo)準(zhǔn)。
本技術(shù)在全國重點竹產(chǎn)區(qū)推廣，近三年新增銷售額98億元，新增利潤7.2億元，新增稅收6.2億元，制漿漂白廢水有機(jī)鹵素和二噁英分別降低91%和97%以上，廢水排放遠(yuǎn)低于國標(biāo)(GB3544-2008)要求值，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，推動竹加工產(chǎn)業(yè)升級，取得顯著經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。
獲發(fā)明專利10項，實用新型專利8項，成果鑒定和驗收4項，總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分關(guān)鍵技術(shù)國際領(lǐng)先水平。獲福建省技術(shù)發(fā)明一等獎1項，進(jìn)步獎二等獎2項和三等獎2項，梁?？萍级泉?項，獲國家重點新產(chǎn)品1項、福建省優(yōu)秀新產(chǎn)品一等獎2項。出版專著1部，SCI、EI收錄論文18篇。