山东省制浆造纸清洁生产工程技术研究中心

平台名称：山东省制浆造纸清洁生产工程技术研究中心

平台类别：省级工程技术研究中心（山东省）

批准部门：山东省科学技术厅

批准年月：2007.01

工程技术研究中心承担着制浆造纸行业清洁生产新技术的开发、研究及推广应用的任务。围绕排污总量控制，改善环境质量，遏制生态破坏，实现经济发展与环境保护“双赢”目标。参与制浆造纸行业新技术、新工艺的论证、消化和吸收；开展制浆造纸企业污染状况调查，开发有市场需求、高新技术含量的新设备、新工艺，促进清洁生产技术在制浆造纸行业的全面推行，主要研发方向分为以下五个方面：

1、植物资源化学工程与木质纤维基功能材料

主要研究不同植物资源中木素、纤维素和半纤维素的分离、超微结构及化学特征；研究不同介质环境下植物组分的清洁温和分离技术；基于木质纤维功能化改性特性制备具有特殊用途的木素和纤维基功能复合材料（如碱木素、纤维素膜等）。研究生物转化技术提高生物质资源的利用范围和效率，利用木质原料，结合微生物合成技术制备细菌纤维素，并用于合成新型纤维材料，拓展其在新材料领域中的应用；探索木素在生物炼质过程中的变化规律，优化木素化学处理工艺，开发木素基碳纤维等高值化产品。针对植物基复合材料的特征和要求，基于纤维功能化改性技术、复合材料成形技术和多组分界面相容技术等核心关键问题，组建植物基复合材料制备技术体系。利用离子液体预处理生物质，研究其处理前后微观结构及主要性能的变化，并对处理过程中溶出组分做系统分析。制备功能化植物基复合材料，主要包括纸基功能材料、纤维素微球制备技术、纤维素纳米复合新材料、碳纤维材料等。基于我国植物纤维资源结构特点及国内外植物组分分离与精制技术研究现状，近期研究主要集中于不同植物资源中木素和纤维素的分离及超微结构、木质素氧化降解过程的作用机理及结构变化、玉米秸秆组分分离与半纤维素纯化、生物基造纸添加剂、新型纸基功能材料及纳米纤维素复合材料等领域。

2、纤维资源的制浆造纸特性与生物技术

研究团队在植物纤维原料细胞壁组分的分离提取、纯化及高值化方面，尤其是天然高分子材料的功能化及复合材料开发方面进行了深入研究。

3、制浆造纸与生物质精炼绿色化学技术

本方向主要研究植物纤维分离与炼制过程中新型的绿色化学技术、生物技术及其相关科学问题，包括高得率清洁制浆漂白技术；纸浆纤维的离子液体和酶法改性技术；木质纤维组分的分离纯化及资源化利用技术；工业木质素热化学转化制备芳香族化学品技术；溶解浆纤维素酶处理回用技术；水热抽提半纤维素制备高附加值产品技术；制浆造纸过程固体废弃物热裂解转化综合利用技术；废水处理技术；制浆造纸过程节能减排。利用物理化学或生物化学方法实现生物质资源的高效转化与精炼制备高附加值生物基功能材料。

本研究方向立足于造纸工业植物纤维资源的高效、综合利用与可持续发展，研究纤维素、半纤维素、木素等植物组分在传统利用过程中的技术升级，解决各组分在传统加工过程中带来的分离困难、环境污染、影响产品质量等问题；开发具有更低污染、更低能耗的新型植物纤维高值资源化利用生产技术；研究生物转化技术提高生物质资源的利用范围和效率；从纤维素分子层面分析溶解浆反应性能与纤维素的可及性的相关性，扩大纸浆纤维功能化应用范围；研究微纳米纤维素在造纸和其他行业的扩展应用；针对半纤维素分离纯化工艺研究开发低聚木糖、糠醛等新型功能材料，降低生产成本，推动行业进步；研究工业木质素热化学转化制备功能芳香族化学品，提高制浆废液利用价值；探讨生产过程和生物质炼制过程中的技术及其相关基础科学问题，拓展植物纤维资源在轻工、纺织、食品、生物医药、农业和化工材料等方面的应用。

4、湿部化学与造纸化学品

随着全球气候变暖和能源问题的出现，环境友好型生物质材料和和太阳能的充分利用得到越来越多的关注。绿色造纸化学品的开发、造纸化学品的合理、高效利用对于降低原料消耗、减少有害物质的使用和排放、提高生产效率有极大的促进作用，也成为造纸工作者的重要研究课题。2016年我们的研究工作主要集中在新型生物质纳米材料的开发、利用带电纳米颗粒和碳量子点稳定反应型造纸施胶剂乳液和新型光催化剂的合成与应用等三个研究方向。

5、功能纸技术与装备

功能纸技术与装备方向主要研究涂布加工纸、非纤维功能纸制品、植物纤维改性等功能纸及专用化学品；整个造纸过程的工艺研究；制浆造纸过程的自动检测技术、现代控制理论、计算机控制技术以及制浆造纸生产设备的设计制造技术及相关理论。今年我们的研究工作主要集中在木特种纸机装备、特种纸的制备技术、防伪功能纸、无机纤维纸和溶解浆等方面的研究。