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制浆造纸工程国家重点实验室简介——华南理工大学

  制浆造纸工程国家重点实验室依托华南理工大学建设,是目前我国轻工造纸领域唯一的国家重点实验室。实验室1989年经原国家计委批准立项,1995年11月通过国家验收,1996年2月正式对外。经过二十年的建设和发展,本实验室已成为我国制浆造纸科学研究、人才培养和高水平学术交流的国家级重要。制浆造纸工程国家重点实验室依托华南理工大学建设,是目前我国轻工造纸领域唯一的国家重点实验室。实验室1989年经原国家计委批准立项,1995年11月通过国家验收,1996年2月正式对外。经过二十年的建设和发展,本实验室已成为我国制浆造纸科学研究、人才培养和高水平学术交流的国家级重要。

  现任实验室主任由973首席科学家、“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者孙润仓教授担任。实验室第五届学术委员会由制浆造纸工程学科及相关学科的13名著名专家学者组成,中国工程院院士陈克复教授任学术委员会主任。

  实验室针对本学科发展前沿,国民经济、社会发展及国家重要科技领域和方向,围绕国家重大需求和产业技术进步开展高水平的基础研究和应用基础研究。

  实验室现阶段主要在六个方向开展研究:植物资源化学与化工、制浆化学与技术、造纸技术与功能材料、过程装备与控制技术、节能减排与、数字印刷与纸媒技术。

  近年来,实验室针对学科前沿和国家重大需求,以非木材纤维分离、和利用为特色,开展持续深入研究,并在以下六方面取得了重要:

  1. “中浓度纸浆清洁漂白技术与装置”的研究,该研究旨在解决我国造纸工业对存在污染这一难题,在制浆漂白过程实施新技术以控制污染。该研究从我国造纸工业的实际情况出发,以在中浓度条件下,用对友好的漂白剂和漂白助剂对纸浆进行漂白,取代传统的低浓度、含氯漂白剂这一严重污染的漂白方法,发明了中浓纸浆清洁漂白技术,用于我国造纸业各类纸浆的漂白。本发明使纸浆漂白废水减少60%,COD排放量减少50%,已在国内制浆企业普遍推广,建成国内外首条7万吨/年麦草浆全无氯漂白生产线,并获得中浓纸浆稳压双升流塔氧气漂白方法及“年产5万吨以上纸浆生产线的全无氯漂白方法”等多项发明专利。该方面的研究2002年获国家技术发明二等,2008年荣获高等学校科技进步(推广类)一等。

  2. 在非木材纤维超微结构与分离研究方面,完善了非木材纤维超微结构、主要组分在细胞壁各层中的区域分布规律及组分间相互结合化学键特征,在此基础上了提出了非木材纤维主要组分(纤维素、半纤维素及木质素)清洁高效分离与新方法。研究获教育部高等学校科技进步(自然科学类)一等2项,省科学技术(自然科学类)一、二等各1项。

  3. 绿色造纸过程节能降耗理论与技术的研究方面,对制浆造纸工艺过程耗能和产污主要环节进行了深入研究,提出了绿色造纸过程节能降耗、节水减排的理论与技术,为造纸工业实现循环经济提供技术支撑。该方面的研究2009年获国家科技进步二等,2007年获广东省科技进步一等。

  4. 在特种纸与高性能纸基复合材料研究方面,基于高性能纸基复合材料是一类在国防军工、航空航天、电子等高科技领域有重要应用的功能与结构材料,为了适应国民经济的需要,重点实验室加强了特种纸与高性能纸基复合材料研究,在特种纸与高性能纸基复合材料功能与结构设计、高性能合成纤维湿法成型技术、纸张防伪技术、高性能涂布纸等研究领域取得重要进展,研制出梯次结构高性能过滤纸、蜂窝结构用纸、电池隔膜等多个品种的特种纸材料,并成功实现产业化,获得教育部科学技术进步。此外,开发了多种市场急需的特种纸,满足了国内市场需求。

  5. 高速造纸机关键技术与装备的研究方面,实验室在高速流动状态下纸浆纤维的分散机理、纸浆纤维悬浮液流体动力学特性理论等方面进行了深入的研究,为研制高速造纸机奠定了理论基础和提供了技术支撑。研制高速造纸机对于跨越式提高国产造纸装备的技术水平,提升我国造纸工业核心竞争力,促进我国造纸工业关键装备技术发展有重大作用。

  6. 在可再生资源-工业木质素高效利用的研究领域,提出了对造纸制浆废液中回收的木质素磺酸盐改性的关键科学问题,研究了木质素磺酸盐表面物化理论,建立了其在固体颗粒表面的吸附模型,探索了强化吸附分散性能的新方法,研制出性能优异的木质素磺酸盐系列精细化工产品。该研究获2007年国家技术发明二等,2009年中国专利优秀,及省部级科技励5项。

  截止2008年底,实验室有固定人员42人,聚集了我国制浆造纸科学领域的高层次人才,其中教授23人,包括中国工程院院士1人,俄罗斯工程院外籍院士1人,973首席科学家1人, 长江学者特聘教授2人,国家杰出青年基金获得者3人,国家“千百十”人才1人,教育部新世纪优秀人才4人,珠江学者2人,获博士学位人员占研究人员的81%。

  实验室所在的华南理工大学制浆造纸工程学科为国家重点学科,其一级学科轻工技术与工程在2004、2008年的全国一级学科整体水平评估中均名列第一,实验室培养了大批优秀的博士后、博士、硕士等高层次科技人才,其中许凤博士获2007年全国百篇优秀博士论文,刘传富博士获2008年全国百篇优秀博士学位论文提名。实验室培养的学生,包括博士生和研究生,都成为了中国造纸业的科技人才。

  实验室现拥有国际先进水平的仪器设备价值6000余万元,实验室总面积超过10000平方米。制浆造纸工程国家重点实验室的大型仪器加入了广州地区大型仪器协作网,实验室的仪器已实现对社会、共享,使有限的资源能发挥最大的社会效益,积极推动制浆造纸及相关学科的科学研究。

  实验室、流动、联合、竞争的运行机制,建立完善的规章制度,创造良好的科研条件和学术氛围,并设立实验室基金和国际高级访问学者基金课题,吸引了一批国内外专家学者来实验室进行科学研究。实验室积极开展国内外学术交流,1998年10月成功主办了速生材制浆造纸新技术国际研讨会,2002年10月主办了制浆造纸新技术国际研讨会,2006年承办了“第五届国际非木材纤维制浆造纸会议”暨“第三届制浆造纸新技术国际会议”。除了与国内的高等院校、科研院所和造纸企业建立了长期的合作关系,实验室还与美国、、日本、、等国家的著名大学、研究单位和企业有密切的学术交流与科技合作关系,并与美国北卡罗莱纳州立大学合作主办了学术刊物“Bioresources”。此外,实验室还与国内外著名企业和行业龙头企业建立了产学研合作关系,在提高企业核心竞争力和抵抗金融危机的影响方面发挥了重要作用。

  造纸术是中国古代的“四大发明”之一。华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室将秉承我国的古代文明,始终站在造纸科学的发展前沿,不断解决国家有关重大需求和造纸行业的关键技术问题,为我国造纸科学的进步和我国造纸工业的可持续发展作出积极贡献。

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