巴西生物质精炼：制浆造纸产业的新机遇

巴西造纸产业生物质精炼的发展趋势是在促进多元化生产的同时，注重副产品和废弃物的高值化利用。巴西主要的制浆原料为桉木，2016年巴西纸张与纸浆生产商Suzano公司推出了一款名为Eucafluff的利用阔叶木纤维生产的绒毛浆产品，这种绒毛浆主要用于生产女性卫生用品和纸尿裤，其主要特点之一是在加工和离解过程中能耗较低。该投资为按木浆找到了新的应用方向，使公司产品实现了多样化生产^[34]。桉树皮是巴西的主要林业废弃物之一，据统计，巴西每年有300万～600万t的桉树皮产生，这些树皮可以用来提取己糖或转化成化学品和燃料。巴西的“生物燃料乙醇和生物柴油计划”使得巴西成为全球生物燃料乙醇的第二大生产和消费国，也是最早实现车用乙醇汽油全覆盖的国家，其生产乙醇的主要原料为甘蔗。目前，巴西生物燃料乙醇已替代了国内50%的汽油^[35]。

由于气候和地理环境等原因，巴西的植物品种繁多，除了适合制浆用的木材纤维原料外，还有储量丰富的非木材纤维原料，为了实现此类纤维原料的充分利用，各高校及研究机构致力于从中提取半纤维素或纤维素纳米晶体，并将其用于膜类材料的生产^[36]。塞阿拉联邦大学的Nascimento等人^[37]发现了一种从椰子纤维中获得纤维素纳米晶体的方法。然而，与其他富含纤维素的材料相比，未成熟的椰子纤维具有木质素含量高的特点，难以制得高纯度的纤维素纳米晶体。有研究通过醋酸制浆法和碱性过氧化氢漂白法制得纤维素纤维。分离出的纤维素纤维再通过4种方法制备纤维素纳米晶体：高浓酸水解法、低浓酸水解法、过硫酸氧化法和高强度超声法，其中，高强度超声法制备纤维素纳米晶体的效率最高。蓬塔格罗萨州立大学的Pinheiro等人^[38]通过脱木质素预处理加酸水解的方式从松木和玉米芯中得到了纤维素纳米晶体的悬浮液，再通过喷雾干燥的方法制得两种纤维素微粒，其结晶度分别达到了67.8%和70.9%。这些微粒可以用于生产聚合物复合材料。圣保罗大学的Candido等人^[39]从甘蔗渣中提取纤维素，并将其乙酰化得到醋酸纤维素，然后将其应用于薄膜的生产，热分析表明甘蔗渣醋酸纤维素与商业级醋酸纤维素相比具有更高的热稳定性。(www.xing528.com)

生物质精炼将使传统的制浆造纸企业转型成为集约化的生物质精炼厂，在利用木材等生物质原料生产纸浆产品的同时，还可以生产出更为精细、多元的产品，例如，高附加值的生物质基燃料、化学品和材料等。但是，目前，大多与造纸产业相关的生物质精炼技术还处在实验室研究、中试阶段或产业化示范阶段，距离大规模产业化应用依然存在一系列障碍。另外，生物质精炼所涉及的领域越来越广泛而细致，需要多学科的融合和各种技术的交叉，以及各个科研和产业领域的有效合作。因此，实现造纸产业与生物质精炼技术的完全融合仍有较长的路要走。