中国最早的制浆造纸工程专业开设于华南工学院
中国最早的制浆造纸工程专业开设于位于今广东省广州市的华南工学院,开设于1952年。现华南工学院已发展成为华南理工大学,造纸工程专业已发展成为华南理工大学资源科学与造纸工程学院。
制浆造纸工程专业成立于1952年,是华南理工大学最早成立的专业之一,1962年开始招收硕士研究生,1983年成立博士点,1988年被评为我国制浆造纸学科的唯一重点学科,2001年教育部评估中以优异成绩再次被评为重点学科。1989年建立制浆造纸工程国家重点实验室(1995年通过国家验收),1991年成为博士后科研流动站。1996年开始建设造纸工艺与污染控制国家工程研究中心。2004年成立资源科学与造纸工程学院。
华南理工大学的造纸工程教育与科研水平一直是国内该专业的领头羊。
1979年,华南工学院王汉琨、卢谦和、刘焕彬等在大量实验研究的基础上,提出草类浆流动压头损失的数学模型和摩擦阻力计算方程式,解决了国内外尚未解决的草类浆悬浮液流动的数学模型和流阻计算问题。
这项研究对优化草浆浆料输送系统的设计,改善纸页成型均有重要的学术价值和实用意义。1980年,他们进行的“纸浆流送机理的研究”,查明敞开式流浆箱的流动机理、供浆系统压力脉动产生的原因和消除方法,并提出最佳堰池长度和多种布浆元件的新结构。
1982—1983年,在上述研究基础上,进行中、低速纸机流浆箱性能的改造及飘片流浆箱性能的研究。根据此理论制成的流浆箱,已在云南省云丰造纸厂、广东江门造纸厂、珠江造纸厂使用,效果良好,横幅定量基本一致。
1984年,王汉琨等在国内首先研制成功纸浆应变流速仪。它用于测定纸浆流动速度的分布情况,并且可配上微机在线测量系统,测定纸浆流速,提高了处理数据的效率。1986年,他们对纸浆应变流速仪又作了改进,进一步提高处理数据的效率和仪器精度,并能直接显示与打印测量结果,操作方便。
1980年,华南工学院陈嘉翔、余家鸾等承担轻工部下达的“造纸原料微细结构及制浆机理的研究”,研究了马尾松和甘蔗渣半纤维素中糖类组分的组成及其分布;纤维形态和微观结构及制浆过程中纤维细胞壁微细结构的变化,同时,研究改进了木素组分的测试方法,为开展制浆化学理论的研究打下基础。其中“半纤维素的主要组分在马尾松树杆中的分布情况的研究”,对马尾松制浆曲线的改进起到指导作用。
接着,他们又对马尾松、甘蔗渣硫酸盐法,甘蔗渣亚硫酸镁法,AS和AS—AQ法,以及隆缘桉、山竹、龙须草、芒杆、稻草等植物原料的碱法,AQ法蒸煮的脱木素历程进行研究,为制订合理的蒸煮曲线提供了科学依据,从而摆脱了非木材原料沿用的木材原料蒸煮曲线规范,总结出草类原料快速蒸煮的规律。
1986年,广东紫坭糖厂运用上述理论重新制订了碱法甘蔗渣浆的蒸煮曲线,结果,蒸煮周期缩短1小时左右,节省蒸汽25%,还减少了高温蒸煮对纤维的损伤,纸页强度提高20%左右。这一快速蒸煮方法,其后在全国众多草浆厂推广应用。“碱法制浆历程及机理的研究”,于1986年获广东省科技进步三等奖及国家教委优秀科技成果奖。同时,华南工学院还进行“荻苇硫酸盐蒸煮脱木素的动力学和电脑控制数学模型”的研究,“蒸煮脱木素局部化学”的研究。前者为电脑控制蒸煮提供了依据,后者探明草类纤维原料能实现快速蒸煮的机理。
1984年,华南工学院刘淑端等研究了甘蔗渣纸张脆性的测定方法、发脆的机理和影响脆性的主要因素,认为杂细胞含量和纤维平均长度对甘蔗渣纸张脆性有明显的影响。在制糖过程中避免甘蔗渣的过分破碎和加强除髓,有助于克服甘蔗渣浆的脆性;加进部分长纤维、填料和助剂,有助于降低甘蔗渣浆的脆性;适当降低纸张的紧度,也能降低纸张的脆性。此项研究,于1985年通过由广州市轻工局主持的技术鉴定。
1985年,华南工学院窦正远、沈茂容等针对国内造纸漂白设备简单、技术落后、生产规模小、次氯酸盐漂白废水污染严重的现状,系统地进行含氧漂白的机理的研究及含氧漂白剂的探索。研究表明:利用含氧漂剂(O2、O3和H2O2)可将硫酸盐蔗渣浆和马尾松浆漂至80%以上的白度,含氧漂白剂7%相当于次氯酸盐用量10%以上的漂白效果,并实现无污染漂白。