山東省製漿造紙科學與技術重點實驗室
山東省製漿造紙科學與技術重點實驗室
山東省製漿造紙科學與技術重點實驗室是一個省部共建教育部重點實驗室,成立於1995年。
製漿造紙科學與技術實驗室成立於1995年,2005年經山東省科技廳批准,成為山東省重點實驗室,2007年成為省部共建教育部重點實驗室。製漿造紙科學與技術實驗室科研用房充足、儀器設備先進、配套設施較完善。重點實驗室建設面積5000m2,包括ISO標準恆溫恆濕紙漿物理性能檢測中心一個;正在與晨鳴紙業、泉林紙業、華泰紙業、太陽紙業公司合作建設四個工程實驗室;製漿造紙工藝實驗室兩個,滿足製漿造紙基礎實驗的要求;造紙化學品、塗布加工紙、機械、二次纖維等研究方向實驗室十多個、教師公共實驗室、導師辦公室和其它實驗室若干及製漿造紙專業資料室等。此外,製漿造紙科學與技術實驗室設有單獨的分析檢測中心,擁有掃描電鏡、紅外光譜、氣-質聯用質譜儀等先進的實驗檢測設備,為該實驗室的科研工作提供了有力支持。
實驗室具有多學科交叉的科研人才團隊,目前有教學、科研人員55人,其中教授27名,副教授23名,博士38名,其中有博士生導師6名,碩士生導師32名,國務院政府特殊津貼獲得者3名,新世紀百千萬人才工程國家級人選3名,新世紀優秀人才支持計劃入選者1名,山東省有突出貢獻的中青年專家6名,泰山學者2名。已形成了一支學術水平高、研究方向明確、結構合理、科研能力強的研究隊伍。
製漿造紙科學與技術實驗室整體研究隊伍的學歷結構、學緣結構、年齡結構、職稱結構等比較合理。70%以上的人員是30至45歲之間的博士、碩士,且是學術隊伍的中堅。
帶頭人掌握國內外最新學術動態,具有較高的學術成就和學術威望,善於尋找科研與成果推廣的突破口,具有良好的工作作風和協調能力,帶領各方向研究人員潛心科研與教學工作,積極爭取和承擔重大科研課題,具有全局觀和開拓、創新、奉獻精神。
近5年來,發表論文509篇,其中被SCI收錄24篇,EI收錄108篇,ISTP收錄81篇,論文數量和水平名列國內同學科前茅。獲發明專利16項,實用新型發明專利3項,出版專著及編著11項。近5年來共承擔項目119項,其中,縱向項目52項,橫向合作項目67項,科研總經費達4010.7萬元;其中縱向經費1012萬元,橫向經費2998.7萬元,科研經費數量已達到國家重點實驗室的經費水平。近年來,本實驗室共有14項科研項目獲省部級以上獎勵,其中,獲國家科技進步二等獎2項,是近年來國內同學科中少數兩次獲得國家級獎勵的單位,這些項目中的大多數已經在企業推廣,為企業創造了數億元的經濟效益。“麥草漿的生物漂白和酶法改性”和“廢紙酶法脫墨及其纖維性能改善”等研究工作已經取得較大突破,達到國際先進水平,其成果在山東省的大、中型造紙廠得到推廣應用,不僅為企業取得了明顯的經濟效益,而且從源頭上減輕了製漿廢水對環境的污染。
山東輕工業學院製漿造紙工程學科於1995年開始籌建重點學科,1998年成為省級重點學科,同年獲碩士學位授予權,2001以優異的成績通過省級重點學科評估,跨入山東省強化建設重點學科行列。
自2001年跨入強化建設重點學科行列以來,製漿造紙學科率先在輕工業學院建立了一個學科帶頭人和四個學術帶頭人及部分學術骨幹力量的隊伍。學科具有一支年輕、高學歷、多學科交叉的科研隊伍,目前有專職教師44人,其中教授22名,副教授18名,31名具有博士學位,7名具有碩士學位。其中,有12人曾經在國外著名大學取得博士學位或從事博士后研究,70%以上的人員是30至45歲之間的博士和碩士。
造紙學科的四個研究方向分別為:①纖維資源的製漿造紙特性與生物技術;②製漿造紙綠色化學與技術;③造紙化學品和功能紙;④製漿造紙裝備和自動化。現有的四個研究方向緊緊圍繞我省造紙工業發展中存在的重大理論問題和技術難題,代表現代製漿造紙學科的發展方向,具有特色鮮明的特點。注重利用高新技術改造傳統造紙工業,堅持基礎理論研究、應用研究與工程開發並重。已經出現了一大批具有國內、國際先進和領先水平的科研成果。2004年以來,發表論文509篇,其中被SCI收錄22篇,EI收錄108篇,ISTP收錄81篇,獲發明專利15項。共承擔項目119多項,其中,國家級13項,省部級39項,橫向合作項目67項,科研總經費達3770.7萬元。為企業創造直接經濟效益9.7億元。獲省部級二等獎以上8項。2005年,“草漿的生物預漂白和酶法改性技術”獲國家科技進步二等獎。目前本學科自2004年以來培養畢業本科生500餘人,有120餘人考取碩士研究生,現有在校本科生424人;已培養及在培養研究生144人,其中3名畢業生獲山東省優秀碩士論文,有20餘人畢業生繼續深造博士學位。
2004年9月本學科被評為“山東省師德建設十佳單位”,這對本學科的進一步強化建設工作起到了鼓勵作用。
造紙科學與技術重點實驗室注重利用高新技術改造傳統造紙工業,堅持基礎理論研究、應用研究與工程開發並重,緊緊圍繞我國造紙工業發展中存在的重大理論問題和技術難題進行研究。近2年來,在“纖維資源的製漿造紙特性與生物技術”、“製漿造紙綠色化學與技術”、“造紙化學品和功能紙”、“製漿造紙裝備和自動化”的研究與開發方面做了大量的研究工作,主持了國家自然科學基金、教育部重點項目、山東省自然科學基金、山東省優秀中青年獎勵基金等近60項科研項目,發表學術論文500多篇,其中被SCI收錄25篇,EI收錄108篇,ISTP收錄81篇。獲國家科技進步二等獎2項,一大批科研成果達到國際先進水平,並在山東省的大、中型造紙廠得到推廣應用,為企業取得了明顯的經濟效益和社會效益。
本實驗室目前設立四個主要研究方向:
(1)纖維資源的製漿造紙性能及生物技術
(2)製漿造紙綠色化學與技術
(3)造紙化學品和功能紙
(4)製漿造紙裝備與控制
1、纖維資源的製漿造紙性能及生物技術
本研究領域主要研究植物纖維的形成機理和化學結構特性,開發新的纖維資源,研究纖維資源的製漿造紙特性;利用生物技術對纖維進行有限局部降解、對其結構進行修飾,從而改善纖維的製漿造紙特性。目前主要進行了以下方面的研究:①木質纖維素的形成及化學結構;②製漿造紙生物技術;③二次纖維的製漿化學與技術;④抽出物和碳水化合物化學與技術。
本研究領域在木素以及木素-碳水化和物複合體的生物合成以及結構分析方面做了大量的研究工作,在闡明了木素和碳水化合物之間的連接鍵方面的研究工作處於國際領先水平。在廢紙製漿化學與技術方面進行了許多獨創性的研究,研製成功了具有我國自主知識產權、具有國際領先水平的廢紙生物再生技術。另外,在國際上首次利用樹脂模型物揭示了樹脂中的不同化學組分在樹脂沉積中的作用機制。
2、製漿造紙綠色化學與技術
本研究領域立足於造紙工業的環境與可持續發展,研究無污染的清潔製漿新技術及其機理。利用生物技術修飾纖維的結構,改善纖維的製漿造紙性能;研究生物製漿、生物漂白、酶法打漿等新型“綠色”製漿造紙技術,減少或避免毒性污染物的產生;對造紙工業廢液(水)進行治理,對木素資源進行綜合利用。主要進行了以下方面的研究:①高得率、低污染製漿技術;②無(少)氯漂白技術;③木素的降解、改性及其綜合利用;④製漿造紙廢液(水)的治理技術。在清潔製漿和漂白新方法、木素降解機理等理論研究上獲得了新的突破,使速生楊高得率漿配抄高檔文化用紙和新聞紙以及紙漿漂白新技術實現了產業化,並取得較大經濟和社會效益。本方向的主要特點:一是致力於將造紙工業的污染由被動治理變為全程式控制制,減少生產過程中污染物的生成,努力實現清潔生產;二是將生物技術等高新技術引入到包括污染控制在內的各個製漿造紙工藝過程中來,用高新技術改進傳統造紙工藝。
在低污染製漿、無氯漂白、生物漂白纖維酶法改性等多方面取得了多項具有獨創性和較高學術價值的研究成果,引起國內外專家的關注。該方向整體水平處於國內領先水平,在草漿的生物漂白和酶法改性方面已達國際領先水平。
3、造紙化學品與功能紙
該研究領域包括造紙化學品和功能紙兩大部分,兩者互為滲透,屬交叉學科。該領域分別由長期從事有機聚合電解質、無機微粒及聚合電解質、非離子型功能聚合物研究及助劑、塗料配伍研究的學術骨幹組成,組成了優勢互補、強強聯合的研究隊伍。可在造紙化學品和功能紙領域進行了較全面研究與開發。近5年來,在國際上首次對麥草漿的微粒助留助濾及聚合硅酸硫酸鋁的合成、結構特徵、微粒助留助濾作用及機理進行了系統的研究,並首開國內微粒助留技術研究的先河;在國內率先對兩性聚合電解質進行了系統的開發與研製;在有機硅、無污染高效塗料膠粘劑及特種紙的開發研究中也均處於國內領先水平。本研究領域已經引起國內外同行的廣泛關注,並取得了較大的理論突破和很好的經濟效益。主要研究內容包括:①造紙助劑的合成及應用,尤其是微粒助留助濾體系和天然及合成高分子增強劑的研究;②造紙濕部化學的研究;③加工紙與功能紙的研究,尤其是高精度數碼相紙的研究。
4、製漿造紙裝備與控制
本領域立足於製漿造紙工業過程自動控制的研究與開發,經過近幾年的發展已形成了自己的優勢和特色,一是利用自動檢測技術、現代控制理論、計算機控制技術,致力於製漿造紙生產設備的現代化改造、研究和開發,開發了一批應用技術成果,且已應用於生產實際,產生了很好的社會效益和經濟效益;其中穿透式電磁烘缸的製造技術,變頻調速下引紙高速復卷機技術在國際處於領先水平;二是致力於製漿造紙過程工藝參數自動在線檢測和控制的研究。本領域在製漿過程中Kappa值的近紅外光譜測量技術、紙漿濃度微機智能控制系統和紙漿打漿度的檢測與控制系統方面做了大量的研究工作,解決了製漿造紙過程的在線檢測和控制上的一些難題,整體技術達到國內領先水平。
1. 2010.11.6-8日,我室趙傳山教授帶領我室教師及研究生一行30餘人參加了在廣州舉行的第四屆製漿造紙新技術國際會議。我室有多人在大會上發言,我室研究成果受到了來自10多個國家專家的好評。
2. 2010年5月,研究生論壇在我室成功舉辦,我室多名研究生進行了現有在研項目的學術報告,參會人員包括我室科研人員及校外專家和企業人員。會議中報告的成果受到了多個企業的青睞。
3. 2010年Eka化學品公司的Thomas博士來我室進行了學術報告,並同我室研究生及教師進行了技術交流。
4. 2009年11月我室劉溫霞教授應大連工業大學的邀請,參加了在該校舉行的造紙技術交流會,並作了學術報告。
6. 美國納爾科(NALCO)公司技術專家,美國納爾科(NALCO)公司(中國)區域經理,納爾科公司(中國)研發部高級工程師Przemyslaw,Pruszynski等於2009年6月16日在我實驗室進行了廢紙脫墨技術的專題報告。
7. 2008.5.14芬蘭科學院院士、Abo Akademi 大學木材與造紙科學研究室主任Bjarne Holmbom做“木材與造紙科學研究室的科研現狀”的專題學術報告。
8. 2008.3.19北卡羅萊納州立大學副教授Lucian Lucia進行“製漿過程中檢測方法”的學術專題。
9. 2008.12.19日本荒川化學工業集團平野先生為我室人員及研究生進行題為“內添加劑及內添加PAM系統紙力劑的開發過程及應用”的學術報告。
10. 2008.11.11製漿造紙領域國際知名專家、加拿大University of New Brunswick博士生導師倪永浩教授學術報告,題為:“高得率漿的特性及用於生產高品質紙種”的報告。
11. 2008.10.14日本可樂麗(kuraray)貿易有限公司高級工程師應敏做了題為:特種紙用短纖維及特種塗布用PVA的學術報告。
12. 2007.5.10北卡羅萊納州立大學教授M. Hubbe做了題為:纖維素電子特性的新詮釋和造紙化學的先進理論與技術的學術講座。
13. 2007.1.22美國MeadWestvaco公司研究所高級首席研究員孫蘊寶做了題為:造紙濕部化學及造紙化學品的發展趨勢的講座
14. 2006.5.17美國羅門哈斯公司James J Hodder博士做了題為:丙烯酸復鞣劑和潤滑性丙烯酸復鞣劑的性能的報告。
15. 2005.8.31芬蘭科學院院士、bo Akademi大學木材和造紙實驗室主任,教授
芬蘭bo Akademi大學副教授Bjarne Holmbom就“結構纖維化學及其研究方法”進行了學術專題報告。
16. 2005.4.27科萊恩化工有限公司塗飾產品部經理Steven Houghton就“Clariant Finish”相關方面進行了學術交流。
17. 2005.4.27科萊恩化工有限公司英國產品開發部博士馬嵩做了“Clariant syntan”和“The application of polymer”的相關報告。
18. 2005.3.2芬蘭ACA Systems Oy公司副總裁Heikki mustalahti就“超高剪切粘度計和在線透氣度測試儀兩種新型造紙儀器的工作原理和性能”做了技術報告。