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吉兴香:让造纸科技作用走出“深闺”

发布时间:2022-05-17 20:49:09 来源:fun88首选

  造纸工业既是消费品工业,也是重要的根底原资料工业,触及日子、文教、工农业、国防和航空航天等许多范畴。一方面传统漂白进程大多选用含氯漂剂,导致漂白进程中发生氯代酚类有毒物质,构成漂白废水生化处理难、周期长且工艺杂乱等问题;另一方面传统的纸产品附加值相对较低,所以研制系列高附加值的纸和纸基资料,助力传统工业转型晋级火烧眉毛。

  齐鲁工业大学生物基资料与绿色造纸国家要点试验室的吉兴香教授团队与山东晨鸣纸业集团股份有限公司、山东太阳纸业股份有限公司、山东华泰纸业股份有限公司、山东恒联出资集团有限公司在科技部、国家天然科学基金委、山东省科技厅项目的赞助下,选用绿色化学和生物化学法,研制了高功用木材化学浆绿色制备与高值运用要害技术,处理了传统含氯漂白的共性技术难题,并将其运用到高功用纸基资料的制备中,构成了具有自主知识产权的要害技术系统,在协作的大型企业首要进行了推行运用。因经济和社会效益明显,2021年,相关科研项目“高功用木材化学浆绿色制备与高值运用要害技术及工业化”获得2020年度国家科学技术前进奖二等奖。

  “白加黑”“5+2”连轴转已成为吉兴香的作业常态,在生物基资料与绿色造纸省部共建国家要点试验室里总能看到她繁忙的身影,屡次承当国家级项目严峻攻关使命,上关国计下接民生,这让她不敢慢待。

  作为生物基资料与绿色造纸国家要点试验室常务副主任、制浆造纸科学与技术教育部要点试验室主任,吉兴香长时间致力于“制浆造纸生物漂白新技术”“制浆造纸绿色化学与生物技术”“农林抛弃物的高值化运用”等方面的研讨,从理论到技术再到工业化,均获得了不俗作用,此次获奖项目获得的作用更是包括很多打破传统的立异。

  在项目中,吉兴香带领团队系统阐释了生物-化学协同漂白与纯化纤维的作用机制,提出了木素增效溶出新理论,立异了无元素氯漂白(ECF)技术,构建了含O3漂白的年产100万吨超大规划短流程漂白技术系统,大幅度削减了ClO2的用量,大大改进了漂白废水的可生化功用,并制备出了高功用纸浆纤维,完结了木材化学浆漂白进程的绿色环保和节能减排;其次还立异了纸基资料绿色制备新技术,研制了纸浆的梯度打浆技术和自添加技术,进一步前进了传统纸和纸基资料的质量,完结了传统纸产品的晋级;别的,又立异了纸浆的纯化精制技术和纤维润饰技术,并研制出了搬运印花纸、纸基透明膜资料等系列新产品,完结了纸浆纤维的高附加值运用。

  在几十年堆集的根底上,吉兴香带领团队经过应战扎手难题,为造纸工业带来了新气象。

  “项目姓名虽长,但说到底,中心只要‘绿色’俩字。”吉兴香点出了项目的中心比赛力。在传统的纸浆出产工艺中,纸浆的漂白一般都是经过次氯酸钠与酸发生反响,并且漂白进程需求一个半到两个小时,这一般被称作“含氯漂白”。

  多年攻关,吉兴香率团队终究破解了这一难题。“含氯漂白由于含有必定的毒性,因而出产进程对周围环境有潜在的损害,并且漂白时间长,对纸浆的质量也会有不良影响。”吉兴香说,“在咱们的技术中,运用臭氧经过氧化作用漂白,不只无毒,更完结了瞬间漂白,底子完结了‘零污染’。”

  在纸浆出产中,终究成为纸浆成分的是木材中的纤维,别离出的木质素则是让废水变黑的首要物质。在吉兴香看来,将黑液中的木质素别离出来,这样纸浆出产中发生的废液就变清了。事实上,经过攻关,他们不只完结了废液变清,别离出的木质素还可作为木材加工的胶黏剂、颜料的分散剂、水泥的减水剂等,这样既处理了废水处理的难题,还拓宽了制浆造纸的工业链,发生了新的经济效益。

  从2015年开端,吉兴香团队的科研作用开端走出试验室,在晨鸣纸业落了地,在那里,有一条年产量100万吨的木纸浆出产线。其特别之处在于全程简直无污染,并且出产的优质纸浆也都用于高端用纸。“从试验室走进出产线,其实还有许多问题需求处理,直到2017年,整套技术系统才逐步完善。”吉兴香说,现在这条出产线已经成为该企业技术含量最高的一条出产线。

  吉兴香坦言,所做科研能有日新月异的开展,离不开校园造纸工程学科及试验渠道的开展壮大,更离不开来自校园、企业、校友的鼎力支持。

  近年来,校(院)、国家要点试验室高度重视严峻科研作用的培育作业,活泼拓宽新思路,面向国际科技前沿和国家严峻需求,强化与企业的协同协作和学科穿插交融,重视国家、省部严峻项目的施行,深化解读国家及山东省科技奖赏作业方针和规则,重视高质量科研作用的整理凝练,多方面采纳鼓励方针,有用助推了科技奖赏安排申报作业的顺利开展。该项国家奖的获得标志着国家要点试验室的科技立异才能和水平持续前进。

  吉兴香介绍,齐鲁工业大学制浆造纸工程学科是校园的传统优势学科,自建校以来就开端树立该学科相关的专业,特别变革敞开之后,制浆造纸工程学科在科学研讨、人才培育、社会服务等方面得到了长足开展。

  依托制浆造纸工程学科,校园建成多个国家级、省部级要点科研渠道。1995年,由原山东省榜首轻工业厅主导,齐鲁工业大学与山东轻工科研院所、晨鸣集团、华泰集团等联合共建,组成了山东省轻工职业最早的产学研协作联盟。2006年,经山东省科技厅同意,齐鲁工业大学制浆造纸科学与技术试验室成为山东省要点试验室。2007年,该试验室成为省部(教育部)共建要点试验室。2009年,经山东省发改委同意,由山东轻工业学院牵头,山东大学、山东省造纸院、晨鸣集团、华泰集团、太阳纸业、泉林纸业等8家单位一起组成山东省制浆造纸工程试验室。

  2010年,制浆造纸科学与技术试验室正式获批成为教育部要点试验室。2013年,依托制浆造纸工程学科和教育部要点试验室,由齐鲁工业大学牵头,联合山东大学、华南理工大学制浆造纸工程国家要点试验室、山东省造纸规划研讨院、晨鸣集团、华泰集团、太阳纸业、龙力集团、青岛明月海藻集团等组成的轻工生物基产品清洁出产与炼制协同立异中心,成为山东省第一批立项建造的省级协同立异中心。2016年,齐鲁工业大学的制浆造纸与印刷包装要点试验室成为第一批确定的我国轻工业要点试验室。同年,生物基资料与绿色造纸试验室列入省部(科技部)谈判,正式筹建省部共建国家要点试验室。2018年,生物基资料与绿色造纸试验室正式获批为省部共建国家要点试验室。

  依托国家级、省部级各要点科研渠道,环绕制浆造纸科学与技术试验室,在根底研讨、运用根底研讨、技术立异3个层面上,齐鲁工业大学制浆造纸工程学科完结了多项重要打破,获得了一大批原创性作用,为我国制浆造纸工业的开展作出了重要奉献。

  在“速生阔叶材制浆造纸进程酶催化要害技术及运用”项目中,以现代生物技术为首要手法,变革立异传统制浆造纸技术,在下降磨浆能耗、消除有毒污染物、安稳纸浆白度、前进纸浆质量、改进抄造功用和研制高档纸基新资料等方面,学科完结了国产木材资源的高效高值运用。作用自2005年起先后在国际造纸十强企业晨鸣纸业集团和国内龙头企业太阳纸业股份有限公司等20余家主干企业推行运用,用生物酶催化技术出产出了优质木浆,并用于高档纸基资料的出产,完结了速生阔叶材的高效高附加值运用,并发生了严峻的经济效益和社会效益。项目获2015年度国家技术创造奖二等奖。

  获得2011年度国家科技前进奖二等奖的项目“造纸纤维组分的选择性酶解技术及其运用”初次提出了废新闻纸漆酶—介质脱墨理论和树脂在浆水系统中的双层结构模型,处理了制浆造纸工业中生物酶的选择性降解要害技术系统。该技术在造纸企业的运用有力地促进了我国造纸工业技术水平的前进和企业节能减排方针的完结。

  “废纸出产低定量高档彩印新闻纸”项目其立异之处在于:选用85%以上的脱墨浆,经过先进制浆造纸技术的系统集成以及现代生物技术的运用,处理了废纸浆纤维质量差、阴离子废物搅扰严峻、低定量新闻纸透印等方面的技术妨碍,构成了系统工程技术,并成功施行了工业化。

  在作用接连不断添补我国造纸业相关空白的状况下,制浆造纸工程学科还肩负着运用型工科人才培育的重担,为山东轻工造纸职业连绵不断地运送着新生力量,山东省规划以上轻工企业中,半数以上的技术和办理主干结业于齐鲁工业大学,百余位闻名企业家相继出现,创造了山东卫视、《齐鲁晚报》等新闻媒体所称道的“老总现象”,引起社会广泛重视。

  以晨鸣集团为例。从20世纪80年代的县级小纸厂,到成为现在国内龙头、全球50强造纸企业,每一次技术革新和工业晋级都凝聚着齐鲁工业大校园友的才智和汗水,出现出了董事长陈洪国、原副董事长尹同远、现副董事长胡长青等出色校友。除了晨鸣集团,在华泰集团等大型主干造纸企业,齐鲁工业大学结业生相似的生长轨道再三演出。华泰纸业股份有限公司董事长李晓亮、总工程师张凤山等一大批齐鲁工业大校园友们早已成为企业的主干。这些出色校友成了联络企业与母校的重要桥梁。

  齐鲁工业大学制浆造纸工程学科坚持“学科领校”战略,安身山东,服务职业,构成了以制浆造纸工程专业为代表的具有较大比较优势的学科专业群。经过活泼开展产学研协作,近年来,与各级政府、企业、职业协会协作树立产学研协作渠道、基地、联盟等50余个,还建有校外实习基地50多个。

  新年代,新使命,新跨过。在新年代大布景下,齐鲁工业大学制浆造纸工程学科将秉承优异的办学传统,发挥科教交融、产教交融优势,持续营建愈加浓郁的育人环境,以人才培育质量为底子,以学科建造为引领,敞开办学,优化完善“工程师的摇篮,企业家的膏壤”的各个培育环节,为职业和社会培育更多更好的立异创业人才,为推动职业前进和经济社会开展持续作出更大奉献。

  1999年7月结业于山东轻工业学院(现齐鲁工业大学),2003年9月—2006年6月在山东轻工业学院制浆造纸工程专业攻读硕士研讨生;2006年7月至今在齐鲁工业大学留校任职,从讲师、副教授做到了教授。

  先后掌管和参加国家天然科学基金、国家要点研制方案等10项国家级项目;掌管和参加山东省严峻科技专项、山东省天然科学基金、山东省科技开展方案等8项省部级项目。宣布学术论文70余篇,其间SCI论文50余篇,授权创造专利46项。获国家科技前进奖二等奖1项、国家技术创造二等奖1项,高等校园科学研讨优异作用奖科学技术前进奖一等奖1项和山东省技术创造奖一等奖1项,国家专利优异奖2项、山东省专利一等奖2项等。当选第三批国家“万人方案”科技立异领军人才、第一批山东省泰山学者青年专家、山东省有突出奉献的中青年专家、我国蔡伦青年奖获得者。获山东省先进作业者、山东省三八红旗手、山东省教育系统优异员等荣誉称谓。吉兴香在科研、教育方面均作出了突出奉献。

  “要害中心技术被‘卡脖子’,正是当下我国遭受的开展瓶颈之一。”吉兴香以为,大国间的比赛,越来越体现在立异才能的比赛上。谁捉住中心技术,谁就能具有未来。然而在某些工业方面的“卡脖子”问题,严峻限制了国家的开展。“而咱们正瞄准这些问题,凝心聚力,攻坚克难。”吉兴香说。

  吉兴香深知加强根底研讨,前进原创力对国家要点试验室的重要意义。她承当着一项项重量级科研项目,并在原创理论和“卡脖子”技术上多有斩获。

  “绿水青山便是金山银山”这一理念历久弥新,越来越彰显出其强壮的生命力,也成为吉兴香科研上的据守。一根被遗弃的秸秆能够做成什么“宝物”?从废物中怎么淘出“金子”来?在生物基资料与绿色造纸省部共建国家要点试验室里,她带领团队找到了答案。

  吉兴香掌管的国家要点研制方案“废纸替代清洁出产工艺及固废源头减量集成技术”完结了不少打破。在国内,他们首先提出用农业秸秆生物机械浆替代进口的技术和方案,处理农林抛弃物替代进口废纸面对的严峻科学问题与技术瓶颈,依照“科学问题—要害技术—工程演示”全链条规划、全进程盯梢协同、一体化安排施行的总思路,经过抛弃植物纤维质料结构解译、研制质料预处理、专用酶制剂制备、高剪切磨制、纤维外表润饰与干湿增强、固废源头减量全进程操控等原创技术,完全打破抛弃植物纤维质料生物机械法制浆工业化技术瓶颈,树立抛弃植物纤维质料替代废纸工业化集成技术和配备系统,完结抛弃植物纤维质料资源化绿色运用,为农业秸秆的高值化运用拓荒了新途径,为农人添加了一块安稳的收入。

  从“首先提出”到“完全打破”,从“拓荒了新途径”到“添加了新收入”,一位资深教授的科研功底与家国情怀深藏于每个大项目从诞生到落地的全进程。

  别的,上述项目还为处理秸秆直接还田带来的重茬问题、秸秆燃烧问题供给了一条可行的途径。

  据悉,该项目完结后,可构成原创性工业化集成技术系统,建成年产20万吨和30万吨麦草生物化机浆演示线亿元,到达制浆废水零排放和固废物资源化运用的绿色造纸方针。

  对吉兴香来说,在“中心技术买不来,自主立异赢未来”的召唤下,深耕要害中心技术和运用根底理论课题永久是她作业的重心。

  在生物基资料与绿色造纸省部共建国家要点试验室的展厅里,吉兴香的研讨作用被摆在显要方位:

  她掌管了国家天然科学项目“针阔混合化学浆漂白进程中木素增效溶出机制”“杨木纤维安排的微爆处理及其对木素的增效溶出机制”,山东省天然基金项目“速生杨和马尾松硫酸盐浆混合氧脱木素进程中木素增效溶出机制”,山东省科技开展方案“农作物秸秆组别离离与转化运用要害技术研讨”和“针阔混合硫酸盐法化学浆生物漂白技术的研讨”等多项课题的研讨作业。她立异了纸浆的生物漂白新技术,在削减漂白废水排放、生物酶促打浆节能降耗方面作出了突出奉献。

  “作用是团队的,我仅仅尽自己的菲薄之力。”作为带头人,吉兴香保持着谦善低沉的风格,永久将自己放到团队之后。了解她的搭档说,这便是吉教授的风格。

  在经济添加进入新常态的当下,加速科技作用搬运转化,让科技这个最活泼的出产力走向经济主战场发挥拳脚,既是应时之举,又是久远选择。作为一所运用型大学的教授,吉兴香将“工业成功作为查验技术立异的规范”奉为圭臬,将一项项作用面向工业化的蓝海。但她并不满足于作用的落地,而是将服务的触角持续延伸,与企业一道攻坚克难,终究完结“作用变产品,见效益,成工业”。吉兴香以为,在试验室中成功研制的科技资源、科技作用有必要走出“深闺”,为高质量开展供给动力。

  吉兴香并不是整日里“泡试验室”的专家。她喜爱到底层一线去,到企业车间去,到问题现场去,在攻坚克难中找到破解之策,这是她的科研法宝。

  不管是课堂教育,仍是科研作业,吉兴香都十分仔细、专心、谨慎,将学生、企业的每个难题都放到心里,寻求处理办法;而走进企业的吉兴香,重视的要点又变成了怎么进行科技作用转化和推行,怎么致力于产学研交融,怎么对接新旧动能转化。

  科学技术是榜首出产力,但怎么将科学技术转化为榜首出产力?吉兴香探出了新路。她运用化学和生物法相结合的技术,对传统制浆造纸漂白工艺进行了优化和前进,助力造纸职业这一传统工业转型晋级,完结新旧动能转化。

  吉兴香与企业协作攻关实践出产中的技术难题,或选用技术转让等方式协助企业完结技术更新晋级,有5项创造专利(“一种速生杨的氢氧化钠蒽醌浆生物化学法ECF漂白工艺”“一种针阔混合氢氧化钠蒽醌化学浆全无氯漂白的工艺”“一种硫酸盐法蒸煮的针阔混合浆的漂白工艺”“一种速生杨的生物化学法TCF漂白硫酸盐浆制备纸基资料的办法”“一种速生杨的生物化学法ECF漂白KP浆制备纸基资料的办法”)别离转让给全国500强企业山东晨鸣纸业集团股份有限公司和山东太阳纸业股份有限公司。

  这些技术在企业的推行运用,明显前进了纸浆的漂白作用,大大下降了制浆造纸漂白进程漂白废水中有毒物质含量和排放量,为制浆造纸企业前进出产功率、添加经济效益和节能减排下降污染作出了突出奉献。

  2013—2016年,山东晨鸣集团运用这些专利技术出产化学浆290万吨,新增销售额130.5亿元,获得赢利15.95亿元,发生了很多经济效益和社会效益。

  吉兴香在作用转化方面的长时间探究,与国家战略是共振共识的。从国家层面来看,国家把科技立异放在立异驱动开展的中心方位,很多鼓励作用转化、立异创业的变革行动密布出台,激发了全社会的立异生机。一起,我国工业晋级需求火急,对技术立异作用运用的需求变得火急起来。

  从山东全省层面来看,3年前,山东省济青烟国家科技作用搬运转化演示区获得科技部批复,科研人员迎来了前所未有的作用转化方针环境。而吉兴香地点的齐鲁工业大学也出台了促进科技作用转化施行办法。这是科技作用转化最好的年代,吉兴香就在作用转化方面屡次获得打破,与其教育、科研成果彼此照应,她赢得了“多面手”的称谓。

  十年树木,百年树人。在吉兴香心目中,作为一名大学教授,“甘做膏壤,培育青年才俊”是分内之事。她的以身作则,影响了一批又一批学生。在教育范畴中深耕,同行们说,吉兴香是一名科教“全链条”上的耕耘者。

  吉兴香的研讨生郭玉倩深受她的影响,她说:“吉教师不管多忙,心里都想着学生,不只关怀学生的试验开展和论文编撰状况,还关怀学生的日子和思维状况,让每个学生心里都暖暖的。”

  一句“暖暖的”,道出了吉兴香在学生心里的重量。但她以为,好的导师,不只要关怀学生眼前的学习,更要关怀他们的久远开展;不只要重视他们干事,更要教会他们做人。

  作为山东省泰山学者青年专家团队负责人,吉兴香十分重视团队建造和人才队伍培育。近年来,她带领的团队获批掌管或参加国家级和省级各类科研项目10余项,团队成员科研才能和水平得到了极大前进。团队先后培育青创团队负责人2人、省优青2人。“学为人师,行为世范。”学生常把教师作为自己学业和行为的典范。作为研讨生导师,吉兴香除在科研方面给学生做榜样之外,还十分重视学生实践与立异才能的培育。2020年,她辅导的“农业秸秆的生物制浆绿色清洁技术研制及工业化”团队在山东省大学生“应战杯”比赛中获金奖。

  “师者的党性涵养,直接关系到党的路线方针方针在高校的贯彻执行,关系到人才培育、科学研讨、社会服务三大功用的落地。”吉兴香十分重视党性和德行涵养,她经常说:“将理想信念教育融入课堂教育中,协助学生树立正确的人生观和价值观,与国家开展命运与共,才无愧师者使命。”

  精准对接国家限塑令,现在,吉兴香课题组在严密与企业协作的一起,正在活泼开展3项研制使命:

  ——投身于食物级包装纸基资料替代塑料包装资料要害技术研制。运用生物或绿色无毒疏水剂、疏油剂、隔绝功用层或隔绝助剂并成功运用到食物级纸基资料,替代现在的塑料制品,到达与塑料适当的防水、防油和隔绝作用,完结用纸基资料替代食物塑料包装资料。

  ——致力于高强度包装纸基资料替代塑料包装袋、塑料模塑要害技术研制。运用生物或化学增强剂及生物纸基资料制备新技术,使得纸基资料强度明显增强,到达新制备的纸基资料制成的包装纸袋、纸质模塑可替代现在大规划运用的塑料包装袋和塑料模塑,如超市购物袋、工业塑料包装模塑及餐盒等食物包装模塑。

  ——潜心于生物基农业用降解地膜资料的研制,要点处理生物基农业降解地膜强度偏低、机械化易破损、价格偏高的技术问题,拟选用高强度纸浆纤维、淀粉资料、海藻酸钠、二元醇、二元酸等生物组成根底资料等制备出高强度、低成本的优质生物可降解地膜。

  人才兴,工业兴。新年代下,高技能人才已然成为助推工业高质量开展的重要“引擎”。齐鲁工业大学一向致力于与其他高校与企业协作进行人才的联合培育作业。吉兴香作为校园代表经常会参加到相关的圆梦方案中。“校企协作办学,定向培育,圆了学子们的大学梦,一起处理了他们结业后的工作难题。”吉兴香说。她期望经过人才的联合培育,能促进职业、企业参加职业教育人才培育的全进程,经过深化产教交融、校企协作,推动工学结合、知行合一的有用途径,为造纸职业培育大批优异的运用型人才,为造纸工业的跨过式开展注入连绵不断的“活水”。

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