南京林業(yè)大學(xué)制漿造紙工程學(xué)科的改革四十年

童國(guó)林 張輝

2018年是我國(guó)改革開(kāi)放40周年。40年前，黨的十一屆三中全會(huì)揭開(kāi)改革開(kāi)放的序幕，從此，中國(guó)走上了改革開(kāi)放的道路，推進(jìn)中國(guó)特色社會(huì)主義事業(yè)發(fā)展，取得輝煌成就。南京林業(yè)大學(xué)制漿造紙工程學(xué)科在這四十年中風(fēng)雨兼程，實(shí)現(xiàn)由弱到強(qiáng)，不斷發(fā)展壯大，學(xué)術(shù)隊(duì)伍、科研能力與水平、人才培養(yǎng)質(zhì)量與能力、試驗(yàn)研究條件以及對(duì)外學(xué)術(shù)交流與合作等方面的建設(shè)取得很大進(jìn)展，制漿造紙工程學(xué)科已形成生物質(zhì)化學(xué)與工程、制漿科學(xué)與工程、造紙化學(xué)與紙基功能材料、輕工裝備與控制技術(shù)等4個(gè)具有優(yōu)勢(shì)與特色的主要研究方向。

1 制漿造紙工程學(xué)科砥礪前行創(chuàng)輝煌

制漿造紙工程學(xué)科源自于1963年底創(chuàng)立的林化制漿組，1981年開(kāi)始招收林產(chǎn)化學(xué)加工工程專業(yè)制漿造紙工程方向的碩士及博士研究生，隸屬于“林產(chǎn)化學(xué)加工工程”國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，1996年學(xué)科獲碩士學(xué)位授予權(quán)，2003年獲博士學(xué)位授予權(quán)。2007年由江蘇省教育廳批準(zhǔn)成立“江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，2009年批準(zhǔn)建立“輕工技術(shù)與工程”博士后科研流動(dòng)站，2011年獲批“輕工技術(shù)與工程”國(guó)家一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)，并入選江蘇省一級(jí)學(xué)科重點(diǎn)學(xué)科。2014年制漿造紙工程學(xué)科獲批國(guó)家林業(yè)局二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，隸屬于國(guó)家“雙一流”建設(shè)學(xué)科“林業(yè)工程”國(guó)家重點(diǎn)一級(jí)學(xué)科。

制漿造紙工程學(xué)科設(shè)木質(zhì)纖維化學(xué)與工程、制漿化學(xué)與二次纖維利用、造紙化學(xué)與紙基功能材料、制漿造紙裝備與控制、制漿造紙過(guò)程自動(dòng)化等5個(gè)研究方向?，F(xiàn)有教師及教輔人員38人，其中教授16人、副教授10人（博士生導(dǎo)師13人、碩士生導(dǎo)師24人）加拿大工程院院士1人，國(guó)際木材科學(xué)院院士2人，江蘇省“333”二、三層次人才培養(yǎng)工程中青年學(xué)術(shù)帶頭人培養(yǎng)對(duì)象4人，江蘇省“青藍(lán)工程”中青年學(xué)術(shù)帶頭人培養(yǎng)對(duì)象4人。先后承擔(dān)和參與國(guó)家“七五”“八五”“九五”“十一五”“十二五”“十三五”科技攻關(guān)或科技支撐項(xiàng)目、國(guó)家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃項(xiàng)目，主持國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目、青年基金項(xiàng)目、國(guó)際合作項(xiàng)目等40余項(xiàng)，主持國(guó)家林業(yè)局“948”項(xiàng)目4項(xiàng)，省部級(jí)項(xiàng)目50余項(xiàng)、企業(yè)委托項(xiàng)目100余項(xiàng)。先后主辦制漿造紙與生物技術(shù)國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議5屆，主編（參編）國(guó)家規(guī)劃教材、學(xué)術(shù)專著8部授權(quán)、專利60余件，國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文1000余篇，獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)10項(xiàng)。與企業(yè)聯(lián)合，建立博士后工作站6個(gè)、江蘇省企業(yè)研究生工作站5個(gè)、江蘇省校企聯(lián)盟1個(gè)。

2 學(xué)科科技創(chuàng)新碩果累累

學(xué)科在禾草類制漿、速生樹(shù)種“林漿紙一體化”、生物質(zhì)化學(xué)與生物質(zhì)能源、功能紙與功能化學(xué)品研制、紙漿纖維納米化技術(shù)及利用、紙漿纖維表面改性、二次纖維利用、制漿造紙清潔生產(chǎn)節(jié)能減排等工藝技術(shù)和裝備、現(xiàn)代造紙機(jī)械監(jiān)診技術(shù)等方面組建科研團(tuán)隊(duì)形成系列研究成果。率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展“階梯擴(kuò)散流漿箱”與“高速熱風(fēng)罩”的理論研究、設(shè)計(jì)與研制，并在多個(gè)造紙企業(yè)推廣應(yīng)用，取得成功;“草漿低溫快速蒸煮工藝及脫木質(zhì)素機(jī)理”研究，填補(bǔ)了國(guó)際禾草類制漿工藝空白，使南京林業(yè)大學(xué)禾草類制漿技術(shù)處在國(guó)內(nèi)外的領(lǐng)先地位?！拜p型裝飾原紙研制”“水果套袋紙”“育苗紙”“廢新聞紙脫墨再生”“工業(yè)木質(zhì)素改性及利用”“PAE濕強(qiáng)劑的研制”“AKD中性施膠劑研制”等項(xiàng)目及技術(shù)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化，擴(kuò)大了行業(yè)內(nèi)的影響力，先后涌現(xiàn)一批科研成果。

“草類纖維原料與制漿”團(tuán)隊(duì)，提出了有別于木材制漿脫木質(zhì)素的“大量脫木質(zhì)素、補(bǔ)充脫木質(zhì)素和殘余脫木質(zhì)素”草類原料堿法脫木質(zhì)素機(jī)理和“低溫快速蒸煮”的新工藝方法，并推廣應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)將H-因子首次引入蒸球蒸煮草類原料控制系統(tǒng)。團(tuán)隊(duì)還針對(duì)草類纖維原料纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)、局部化學(xué)、木質(zhì)素化學(xué)和LCC等進(jìn)行系統(tǒng)理論研究，由中國(guó)輕工業(yè)出版社出版了《禾草類纖維制漿造紙》專著。針對(duì)草類制漿廢液污染問(wèn)題，研發(fā)出SFP法制漿技術(shù)、超聲輔助制漿技術(shù)等，將草類制漿廢液木質(zhì)素進(jìn)行改性，用于作為分散劑、緩釋肥、土壤穩(wěn)定劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和沙漠固沙劑等草漿造紙黑液綜合治理關(guān)鍵技術(shù)——高附加值木質(zhì)素產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用項(xiàng)目獲林業(yè)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，木質(zhì)素固沙劑在寧夏沙坡頭進(jìn)行化學(xué)固沙與植物固沙相結(jié)合，取得非常好的效果。

倡導(dǎo)“林紙一體化”，組建“林業(yè)造紙研究會(huì)”，聯(lián)合國(guó)內(nèi)專家在中國(guó)造紙學(xué)會(huì)和中國(guó)林學(xué)會(huì)聯(lián)合召開(kāi)的林紙聯(lián)合研討會(huì)的基礎(chǔ)上，向中共中央書(shū)記處和國(guó)務(wù)院提出“林紙結(jié)合是發(fā)展我國(guó)林業(yè)和造紙工業(yè)的必由之路”建議書(shū)，獲得高度重視，并獲得中國(guó)科協(xié)“重大建議一等獎(jiǎng)”。20世紀(jì)80年代首次在國(guó)內(nèi)采用氧脫木質(zhì)素和二氧化氯漂白技術(shù)針對(duì)牙克石地區(qū)的落葉松原料生產(chǎn)高白度漂白漿進(jìn)行研究。發(fā)揮學(xué)校學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，與林業(yè)育種專家合作開(kāi)展育種與制漿造紙性能的分析研究，從南京林業(yè)大學(xué)培養(yǎng)的速生楊樹(shù)品種開(kāi)始、先后針對(duì)落葉松等9個(gè)樹(shù)種進(jìn)行全面系統(tǒng)分析與研究，提出來(lái)針葉材和闊葉材的原料特性與制漿造紙性能評(píng)價(jià)體系，建立了評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，該項(xiàng)成果獲得了“梁希林業(yè)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。

生物質(zhì)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)木質(zhì)生物質(zhì)原料、農(nóng)林廢棄生物質(zhì)開(kāi)展系統(tǒng)全面研究，研究開(kāi)發(fā)了木質(zhì)纖維生物煉制中全組分有序溶出及利用的關(guān)鍵技術(shù)。利用甲酸、乙酸、水及其共沸體系特性，構(gòu)建了將木質(zhì)纖維生物質(zhì)分級(jí)分離成纖維、木質(zhì)素、半纖維素的綠色可循環(huán)復(fù)合有機(jī)酸體系，建立了綠色復(fù)合溶劑生物煉制體系及其應(yīng)用技術(shù);創(chuàng)立了以LiCl/DMSO生物質(zhì)的全溶體系并應(yīng)用于木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的溶出與再生規(guī)律的研究;建立了程序pH改良亞硫酸鹽生物煉制預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)及其在生物燃油上的應(yīng)用技術(shù);首次開(kāi)發(fā)了自帶介質(zhì)漆酶體系，提出了自帶介質(zhì)漆酶體系降解工業(yè)木質(zhì)素的模型;開(kāi)發(fā)了用纖維素納米晶體的尺寸效應(yīng)纖維素基功能材料、纖維素改性與制備等關(guān)鍵技術(shù)及其在介孔材料上的應(yīng)用：針對(duì)造紙黑液或生物質(zhì)預(yù)處理殘?jiān)心举|(zhì)素，利用結(jié)構(gòu)調(diào)控及功能化改性，建立了木質(zhì)素及抽提物的逐級(jí)提取、分離、改性技術(shù)，以及木質(zhì)素衍生化利用關(guān)鍵技術(shù)?！稗r(nóng)林廢棄生物質(zhì)生物煉制關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題的研究”項(xiàng)目獲梁希林業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。“木質(zhì)纖維生物質(zhì)生物煉制關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）獎(jiǎng)勵(lì)成果技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

造紙清潔生產(chǎn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)造紙過(guò)程水循環(huán)利用過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)，項(xiàng)目針對(duì)造紙濕部系統(tǒng)沉積物、黏性聚集物危害的關(guān)鍵共性技術(shù)問(wèn)題，從源頭上阻止Ca離子垃圾產(chǎn)生、在造紙生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)陽(yáng)離子垃圾及DCS的控制與清理、OCC廢紙漿中溶解淀粉的資源化利用、助留助濾系統(tǒng)、清潔與凈化陽(yáng)離子垃圾組合應(yīng)用等進(jìn)行了一系列技術(shù)創(chuàng)新與突破，形成了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，并成功應(yīng)用于文化紙及工業(yè)包裝紙生產(chǎn)實(shí)踐之中，極大促進(jìn)了造紙企業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)水平提高及行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。其成果“造紙節(jié)水與清潔生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（科學(xué)技術(shù)）獎(jiǎng)勵(lì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

廢紙?jiān)偕眉夹g(shù)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建于1993年，利用廢舊報(bào)紙脫墨再生新聞紙，并在南京造紙廠得到生產(chǎn)應(yīng)用，再生新聞紙首次在南京新華日?qǐng)?bào)社印刷廠應(yīng)用并得到認(rèn)可。廢紙制漿造紙清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)，重點(diǎn)對(duì)廢紙?jiān)倮蒙a(chǎn)過(guò)程中雜物與雜質(zhì)分離技術(shù)、脫墨工藝技術(shù)、二次纖維回用過(guò)程中干擾物控制與轉(zhuǎn)移技術(shù)、二次纖維回用特性、OCC廢紙膠黏物治理、纖維性能改善、廢水治理等研究工作系統(tǒng)開(kāi)展。

生物技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)生物技術(shù)在制漿造紙領(lǐng)域里的應(yīng)用開(kāi)展了系統(tǒng)工作，利用學(xué)科交叉，與微生物團(tuán)隊(duì)合作，有針對(duì)性地研究了木聚糖酶、纖維素酶、甘露聚糖酶、果膠酶、漆酶等及其復(fù)合酶體系在漂白、紙漿纖維改性、紙漿打漿、廢紙?jiān)偕阮I(lǐng)域的研究;提出了利用產(chǎn)酶過(guò)程介質(zhì)體系，實(shí)現(xiàn)漆酶為主的復(fù)合酶體系無(wú)昂貴介質(zhì)的脫木質(zhì)素利用途徑。

特種功能材料研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)高值化、功能化材料方面的需求，從纖維原料出發(fā)，開(kāi)發(fā)納米纖維、功能化纖維等，并采用制造過(guò)程功能化、涂布加工后處理等方式賦予其特殊功能化材料，如氧化石墨烯超強(qiáng)纖維、磁性開(kāi)關(guān)與信息記錄紙、超級(jí)電容隔膜紙、Pm.5空氣凈化濾紙、酶固定化材料、熒光材料、抗茵材料、復(fù)合材料等方面得到應(yīng)用。

制漿造紙裝備團(tuán)隊(duì)就高速大型紙機(jī)的故障分析與診斷進(jìn)行系統(tǒng)研究建立了一套系統(tǒng)診斷與控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高速大型紙機(jī)故障提前預(yù)警;并編寫(xiě)《制漿造紙狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷》教材，培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才。利用流體計(jì)算軟件系統(tǒng)，針對(duì)制漿造紙過(guò)程中的不同濃度條件下的裝備進(jìn)行模擬，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行效率和運(yùn)行模式，改進(jìn)裝備結(jié)構(gòu)，為造紙4.0提供支持，適應(yīng)高速化、大型化對(duì)裝備技術(shù)的更新?lián)Q代要求，形成自己的特色。

制漿造紙環(huán)境保護(hù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)造紙全過(guò)程碳足跡進(jìn)行研究，探尋不同制漿造紙方式對(duì)碳足跡影響，并就造紙全過(guò)程各種污染物減量化、資源化和污染物治理等方面進(jìn)行全面系統(tǒng)研究，提出了造紙工業(yè)綠色發(fā)展的工程科技戰(zhàn)略，包括引領(lǐng)性重大工程、示范帶動(dòng)項(xiàng)目和三類關(guān)鍵技術(shù)，以及相應(yīng)的對(duì)策”為制漿造紙工業(yè)清潔化生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

3 加強(qiáng)師資隊(duì)伍 建設(shè)學(xué)科多措并舉顯成效

首先，教師的出國(guó)進(jìn)修提升了學(xué)科學(xué)術(shù)活力。自從我國(guó)改革開(kāi)放后，1979年學(xué)科創(chuàng)始人李忠正教授被選為教育部首批出國(guó)留學(xué)人員赴日本東京大學(xué)訪問(wèn)交流;自此“改革開(kāi)放”促進(jìn)了學(xué)科與國(guó)際的交流，開(kāi)拓視野，拓展思路，提高學(xué)術(shù)水平，一批國(guó)外學(xué)者、國(guó)際知名木材化學(xué)和制漿造紙專家聘請(qǐng)為特聘和兼職教授，與日本、美國(guó)、韓國(guó)、芬蘭、瑞典等國(guó)家建立了學(xué)術(shù)交流與師資進(jìn)修、科研合作的機(jī)制，有效地開(kāi)拓了學(xué)術(shù)研究的思路，帶進(jìn)了新的研究領(lǐng)域，提高了學(xué)術(shù)研究的增長(zhǎng)點(diǎn)。

其次，自20世紀(jì)90年代、特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，教師隊(duì)伍的博士化率快速提高，使得學(xué)科內(nèi)研究生的培養(yǎng)數(shù)量和質(zhì)量、發(fā)表學(xué)術(shù)論文的數(shù)量與水平迅速提高，大大提高了學(xué)科的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

與行業(yè)和地方造紙企業(yè)的合作，培養(yǎng)具有專業(yè)特色人才，利用駐廠鍛煉、博士后工作站等形式，派出教師參與企業(yè)合作項(xiàng)目，強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)的“博士化、國(guó)際化和工程化”目標(biāo)。

隨著高等教育的大眾化，制漿造紙專業(yè)招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有在校本科學(xué)生600余人，研究生100余人。已為國(guó)家培養(yǎng)了2500余名本科生，600余名?？粕?，150余名碩士、博士研究生和15名外國(guó)留學(xué)生，100余名工程碩士等高級(jí)工程技術(shù)人才。

由原來(lái)的林產(chǎn)化工專業(yè)制漿專門(mén)化方向，到制漿造紙工程專業(yè)大專和本科人才培養(yǎng)，再發(fā)展為制漿造紙工藝、制漿造紙?jiān)O(shè)備和制漿造紙自動(dòng)化3個(gè)專業(yè)方向。本學(xué)科專業(yè)是教育部國(guó)家留學(xué)基金委選派專業(yè)，先后與芬蘭、美國(guó)、加拿大、日本等國(guó)相關(guān)院校進(jìn)行互派留學(xué)生工作。按照美國(guó)模式聯(lián)合優(yōu)勢(shì)企業(yè)建立南京林業(yè)大學(xué)制漿造紙基金會(huì)和研究實(shí)踐基地，形成了聯(lián)合企業(yè)培養(yǎng)本科生和研究生新模式。

5 服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)彰顯責(zé)任擔(dān)當(dāng)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，學(xué)科充分發(fā)揮自己在人才和技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)江蘇周邊地方造紙工業(yè)以草類為原料造紙的特點(diǎn)，及時(shí)為地方造紙工業(yè)培訓(xùn)人才，組織聯(lián)合“草類制漿”攻關(guān)，取得了很大的成果，使學(xué)科在國(guó)內(nèi)外的影響力大為提升。

學(xué)科先后為金光集團(tuán)所屬企業(yè)、山東亞太漿紙有限公司、浙江民豐紙業(yè)股份有限公司、浙江永泰紙業(yè)股份有限公司、江蘇理文造紙有限公司、玖龍紙業(yè)（太倉(cāng)）有限公司、芬歐匯川（常熟）有限公司等一批企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)制漿造紙工程理論知識(shí)培訓(xùn)工作，培訓(xùn)企業(yè)員工超千人次，企業(yè)員工接受了系統(tǒng)的理論培訓(xùn)和知識(shí)更新，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

為企業(yè)提供咨詢科技咨詢和技術(shù)服務(wù)，服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)，先后承擔(dān)企業(yè)委托研發(fā)、技術(shù)合作等項(xiàng)目100余項(xiàng)協(xié)助企業(yè)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。

6 對(duì)外交流與合作提升學(xué)術(shù)水平成效顯著

學(xué)科一直重視多種形式的國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流與合作，取得明顯成效。1980年前后起，學(xué)科有計(jì)劃邀請(qǐng)國(guó)際知名學(xué)者到南京林業(yè)大學(xué)訪問(wèn)與講學(xué)、聯(lián)合培養(yǎng)研究生、選送教師出國(guó)開(kāi)展進(jìn)修學(xué)習(xí)與合作科研。

自2006年起每年選派一定數(shù)量的本科生到芬蘭Templa大學(xué)交流學(xué)習(xí)，也適當(dāng)接受?chē)?guó)外大學(xué)生來(lái)南京林業(yè)大學(xué)進(jìn)行短期學(xué)習(xí)交流，拓展學(xué)生國(guó)際視野。近年來(lái)，在國(guó)家留學(xué)基金委、省教育廳及省優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持下，學(xué)科選派一批優(yōu)秀青年教師、博士與碩士研究生到國(guó)外知名大學(xué)開(kāi)展為期1～2年的合作科研與聯(lián)合培養(yǎng)。為進(jìn)一步提升在國(guó)內(nèi)外的影響力，學(xué)科每4年舉辦1次“制漿造紙及生物技術(shù)國(guó)際會(huì)議”國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，到目前已成功舉辦5次。

改革開(kāi)放四十年來(lái)，南京林業(yè)大學(xué)制漿造紙工程學(xué)科風(fēng)雨兼程，從小到大，得到各級(jí)政府、造紙行業(yè)企業(yè)和合作單位的支持和幫助，與兄弟院校制漿造紙工程學(xué)科互相幫助、互相促進(jìn)、共同為中國(guó)造紙工業(yè)的發(fā)展提供智力支撐，在未來(lái)仍將為實(shí)現(xiàn)我國(guó)造紙工業(yè)的綠色低碳和循環(huán)發(fā)展、由造紙工業(yè)由大國(guó)走向造紙工業(yè)強(qiáng)國(guó)做出更大貢獻(xiàn)。