竹子三年成材，竹纤维长度介于针叶木浆和阔叶木浆之间，具有很好的制浆造纸特性，我国更是号称 “竹子王国”，但是相比印度竹纤维占造纸总量 90%，我国仅为 2%，资源浪费严重，所以开发潜力巨大。
华筑绿建（北京）科技有限公司的新型竹纤维造纸工艺，集成了三项颠覆性创新技术， 一举解决了传统竹纤维造纸环境污染严重、能耗高、得率低的痛点。
中国建材市场协会固废综合利用委员会 执行会长
中国被动式集成建筑材料产业联盟 技术研发部主任
竹子三年成材，竹纤维长度介于针叶木浆和阔叶木浆之间，具有很好的制浆造纸特性。我国号称“竹子王国”， 但相比印度竹纤维占造纸总量 90%，我国仅为 2%，资源浪费严重，开发潜力巨大。
竹子的木质素含量高，常规的化学脱胶方法工艺流程长、周期长，消耗能源多，腐蚀设备严重，环境污染严重。 在日益紧缩的环保压力下，开发成本越来越高。
竹材自身结构紧密坚实、密度大，细胞组织中有大量空气，浸渍液很难浸透，延长脱胶时间； 同时竹子含有竹醌，天然抗菌，生物脱胶也很困难。
竹材脱胶困难，所以在化学脱胶过程中会有更多的有用半纤维素和纤维素被抽出，不但影响纸浆强度性能， 还造成纸浆造纸得率普遍低于 25%。
华筑绿建（北京）科技有限公司的新型竹纤维造纸工艺，集成了三项颠覆性创新技术，分别是转轮超音速汽爆技术、 高填料粉煤灰纳米岛链造纸技术、燃气红外黑体辐射共振干燥技术。
该新型竹纤维造纸技术系统一举解决了传统竹纤维造纸环境污染严重、能耗高、得率低的痛点，对国家竹材资源开发利用意义重大， 对当前国家限制进口废纸条件下纸浆供需矛盾及成本居高不下的现状有很大的缓解作用，同时对行业的碳中和国家战略有示范引导作用。
该技术体系的核心技术均已经过实践检验，后续仅需将其与传统造纸的其它设备进行工艺串联即可实现规模化生产。
新型竹纤维造纸工艺体现在脱胶、高填料粉煤灰、干燥脱水三个方面，其余工序均与传统造纸相同。
此工艺流程也可以用于生产竹纤维纸浆：用于生产纸浆时只需去掉高填料纳米粉煤灰工序，并在成品处理上改变一下即可。
新工艺三素分离对纤维素几乎无损伤，对半纤维素损伤仅为化学法的 50%，同时分离出来的木质素无化学污染，可以直接作为饲料出售。
原幻灯片以编号 1–8 标注八道工序实拍，未附文字说明；编号顺序对应上方 1.4 的工艺流程。
第三方检测由国家轻工业纸张质量监督检测广州站完成，检测编号 JH2019002，检测日期 2019 年 1 月 15 日， 样品为竹片爆破浆（约 3kg，密封包装），检测类别为委托检测。
检测依据标准：GB/T 3332-2004、GB/T 451.2-2002、GB/T 454-2002、GB/T 455-2002、GB/T 12914-2008、GB/T 462-2008。 检测环境温度 22.3–23.6 ℃，相对湿度 49.6–51.8% RH。
| 指标 | 传统竹纤维造纸 | 竹纤维新工艺 | 原稿出处 |
|---|---|---|---|
| 吨纸环保费用 | 1,000 元 | 0 元 | 1.3 节 |
| 制浆得率 | 低于 25% | 33% 以上 | 1.1、1.3 节 |
| 干燥能效 | 基准 1 倍 | 5 倍 | 1.3 节 |
| 利润增长 | — | 200% | 1.3 节 |
新工艺并非全流程替代传统造纸，而是在制浆、填料、干燥三个关键节点换用新技术，其余工序与传统造纸设备串联， 原稿明确“仅需将其与传统造纸的其他设备进行工艺串联即可实现规模化生产”。因此上述指标为节点替代后的整线效果。
能量在毫秒级时间内突发性全部释放完毕叫做爆炸，爆炸伴随音爆。
将竹片放入汽爆机中，汽爆机完全密封状态下充入带有压力的蒸汽，在保持压力一段时间后，压力蒸汽通过毛细孔进入竹细胞中； 随后突然泄压，使得竹细胞内部压力远大于外部压力。当这个过程在 8 毫秒时间突发时，细胞内部蒸汽来不及从毛细孔释放出来， 蒸汽的巨大压力就会使得细胞内部产生爆炸。
巨大的能量不仅分离三素，而且使得大部分木质素和部分半纤维素降解为亲水性糖类物质，从而完成三素分离。
超音速汽爆技术分离竹材三素的工艺要点，在于根据竹子的不同种类、木质化程度、自然状态堆放的含水率，确定不同的蒸汽压力和保压时间； 同时还可以用不同的蒸汽压力和保压时间调节半纤维素、木质素的降解程度，从而做出适合于不同纸张种类的纸浆。
例如对于强度要求不高的纸品，可以调节设备使木质素恰好降解为橡胶状态，不需二次分离，而是和纤维素一起做成纸浆，从而大大增加得率和降低成本。
化学药品的生产碳排放很高；汽爆不用化学药品，节能显著。同时生产一吨纸浆仅需要耗 0.2–0.3 吨水蒸气，碳排放仅为高温蒸煮的三分之一。
巨大的爆破能量瞬间杀死所有病毒、细菌、虫卵，达到做一次性可降解餐具的标准。
可以通过调节蒸汽压力和保压时间，实现木质素恰好改性为橡胶态，从而将木质素直接和纤维素胶结在一起，用于制造强度要求不高的纸浆。
根据不同纸品的需求特点，用不同的蒸汽压力和保压时间实现对三素的比例控制，从而满足下游个性化需求。
避免了化学制浆严重破坏纤维素和半纤维素的痛点，将得率提高到了 33% 以上。
对传统化学脱胶的颠覆性创新，从根本上避免脱胶黑水排放。
高填料纳米粉煤灰造纸技术，是将硅基化学、纳米技术、稀土技术融入造纸工艺的颠覆性创新。利用自主研发的纳米凝胶对准纳米粉煤灰进行改性，具体分为三个步骤。
准纳米粉煤灰和微米粉煤灰按照一定比例，添加进植物纤维网络中。
加入纳米凝胶，使得准纳米粉煤灰形成纳米岛链，并且和植物纤维网络交织在一起。
纳米岛链和植物纤维共同织成空间网络，网孔致密到微米级粉煤灰无法钻出，从而实现粉煤灰 80% 以上的留着率和 40% 以上的填料比例。
纳米粉煤灰造纸和传统的粉煤灰纤维造纸有着本质的区别：粉煤灰纤维造纸是将粉煤灰高温熔融、拉成纤维，再通过助剂改性取代部分植物纤维， 过程中高温熔融不符合国家碳中和战略，大量采用化学药品进行改性不符合国家环保政策。随着国家环保收紧和碳中和实施， 传统粉煤灰纤维造纸已经没有了生存的条件。
高填料纸张因为减少了纤维，强度受到很大影响；纳米粉煤灰造纸是产生纳米岛链和植物纤维交织，所以不损失强度。
准纳米粉煤灰、微米粉煤灰属于固废范畴，价格便宜、来源广泛，同时减少了传统造纸的各种助剂，最终成本能降低 20% 以上。
粉煤灰添加比例达到 40% 以上后，纸张燃烧没有明火，且蔓延缓慢、产生浓烟；做成纸箱失火时不会波及其它纸箱，并且容易扑灭。
目前国内粉磨设备及工艺十分落后，一些基础性材料比如磷酸铁锂、中药、碳酸钙、石墨及各种矿粉等，粉磨细度仅仅能达到微米级； 一些比如造纸、橡胶等行业必须的纳米级材料，由于国内制备工艺落后，导致成本很高，严重阻碍了相关行业的发展和效益。
国外先进的粉磨设备和工艺技术封锁，国内研发机构多年来也一直没有突破技术难题，导致我国纳米级材料生产和应用严重落后。
各行业产业升级依赖于技术革新，基础材料决定了最终产品的品质和成本，只有解决了基础材料，才能从根本上解决这些问题。
红外线能够穿透金属以外的任何物体；物料被直接穿透（可通过反射实现往返穿透），利用动能与势能，对物料内部的水分子形成“偏振”与“干涉”， 水分子逃逸速度较快。红外黑体辐射的能量密度是蒸汽加热干燥能量密度的 50 多倍，可以在瞬间将能量投送到物料的内部； 其干燥效率高出热风对流干燥法几十个数量级。
红外波就是电磁波，可以参考电磁炉与电磁感应淬火装置，但使用成本太高同时具有危险性。
燃气式红外发生器是电磁波的另一种产生方式，它是单向波，摒弃了微波的耗能大、易衰减、对人体有伤害的主要缺陷。
由于采用共振干燥方式，相比蒸汽干燥，可以避免更多的能量损失在加热和空气吸收上，能量利用效率提升五倍，符合碳中和。
红外干燥不通过热能传导工作，且经过共振激发的水分子会长时间振动，从而使得纸浆内外含水率均匀，从而提升纸浆质量。
红外共振干燥能源利用效率高达 76%，同时利用反射原理反复穿透纸浆，能源密度是蒸汽加热干燥的六十倍，所以干燥效率极高。
红外干燥不需要蒸汽锅炉，无烟雾和粉尘，也没有噪音，安全且环保；同时可以实现全程智能化控制，运行成本低，成本优势显著。
厂房投入：占用土地 100 亩，厂房及附属用房 50000 平米，不包括土地成本，建设预计投资 6000 万元。
设备投入：切割、粉碎设备 300 万元，爆破制浆 2300 万，浆板设备 1800 万，干燥设备 5000 万，抄纸设备 3000 万元， 粉煤灰粉磨设备 1500 万元，环保设施投入 500 万元。
总投资预计：20400 万元
| 投资构成 | 金额（万元） | 说明 |
|---|---|---|
| 切割、粉碎设备 | 300 | 竹片制备工段 |
| 爆破制浆设备 | 2,300 | 转轮超音速汽爆机组 |
| 浆板设备 | 1,800 | 压榨成型 |
| 干燥设备 | 5,000 | 燃气红外黑体干燥线 |
| 抄纸设备 | 3,000 | 稀释、抄纸、卷取 |
| 粉煤灰粉磨设备 | 1,500 | 德国干法纳米粉磨 |
| 环保设施 | 500 | 配套环保工程 |
| 设备投入小计 | 14,400 | 以上七项明细合计 |
| 厂房及附属用房 | 6,000 | 100 亩、50,000 ㎡，不含土地成本 |
| 总投资 | 20,400 | 设备 14,400 + 厂房 6,000 |
| 项目 | 用量 | 单价（含税） | 合计（万元） |
|---|---|---|---|
| 竹原料 | 16 万吨 | 800 元/吨 | 12,800 |
| 粉煤灰 | 6 万吨 | 150 元/吨 | 900 |
| 纳米凝胶 | 1.5 万吨 | 2,360 元/吨 | 3,540 |
| 辅料耗材 | — | 100 元/吨 | 1,000 |
| 原材料成本合计 | — | — | 18,240 |
竹原料按 16 万吨投入（年产原纸 10 万吨 + 纸浆板 5 万吨 + 饲料副产）， 每吨产品原材料成本约 1,824 元。
| 项目 | 吨成本 | 合计（万元） |
|---|---|---|
| 人工成本 | 200 元/吨 | 2,000 |
| 能耗成本 | 580 元/吨 | 5,800 |
| 蒸汽成本 | 120 元/吨 | 1,200 |
| 管理成本 | 150 元/吨 | 1,500 |
| 生产成本合计 | 1,050 元/吨 | 10,500 |
按年产 10 万吨原纸口径测算，吨纸生产成本 1,050 元，其中能耗占比过半。
| 产品 | 年销量 | 销售价 | 收入（万元） |
|---|---|---|---|
| 瓦楞原纸 | 10 万吨 | 4,000 元/吨 | 40,000 |
| 纸浆板 | 5 万吨 | 5,000 元/吨 | 25,000 |
| 高蛋白饲料 | 10 万吨 | 350 元/吨 | 3,500 |
| 销售总额 | — | — | 68,500 |
高蛋白饲料为三素分离副产物，木质素无化学污染、可直接出售。
本页面依据《竹产业循环经济 · 新型环保造纸项目介绍》（华筑绿建（北京）科技有限公司，2021 年 6 月）整理，按技术逻辑重组为可滚动阅读、 可打印的网页版本。文字与数据均取自原稿，未作改写；原稿中的口径差异已在相应位置加注说明。