更新時間：2023-02-19 10:06:54作者：佚名
一、開發(fā)新型印染技術(shù)和包裝材料的背景2002年歐洲紙及紙盒總銷量已達(dá)1億噸以上，但由于人口諸多（約24億），故人均耗紙量僅為41.8公斤，其中美本為242公斤，美國33公斤，美國5.6公斤。紙、板紙消費的年下降率達(dá)到3.1%，非常是歐洲和美洲下降更為快速，一方面紙漿的需求展現(xiàn)下滑態(tài)勢，另一方面，再生紙在世界范圍內(nèi)廣泛得以借助。從品種來看，膠印用紙和包裝用紙、板紙在紙類消費中所占的比列較高。從全省范圍看，2003年紙及板總量少于100萬噸的省市有福建、浙江、廣東、河南、江蘇、河北、福建、湖南和廣西9個省；紙及板銷量總計已達(dá)3402萬噸，占全省紙及板總銷量的83%。2003年，我國西部地區(qū)12個省（區(qū)）市，紙及紙盒銷量占全省紙盒銷量比列的72.5%，比上年增加0.5%,；中部地區(qū)9個省（區(qū)）比列為21.8%；比上年增加0.2%；東部地區(qū)9個省（區(qū)）市比列5.7%，比上年增加0.3%，從全省各紙及紙盒銷量完成狀況和制革區(qū)布局變化看，生產(chǎn)集中度已越來越高。作為我國三大制革產(chǎn)業(yè)集群地的南部地區(qū)已成為我國印染工業(yè)的生產(chǎn)的主要基地。印染工業(yè)早已成為地處我國三大制革產(chǎn)業(yè)集群——珠江三角洲集群、長江三角洲集群和環(huán)渤海集群的湖南、浙江、江蘇、山東等省的支柱產(chǎn)業(yè)，制革產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，產(chǎn)能大幅膨脹。
而有的省并不滿足于此，如福建計劃建設(shè)印染基地，產(chǎn)能將達(dá)到1000萬噸，四川將控制全省產(chǎn)業(yè)的三分之一。對此，一些學(xué)者不無懷疑：產(chǎn)能不斷提高，必定造成集群內(nèi)有限的水、原料等資源的強熱競爭。這一點應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致行業(yè)的足夠注重。由于種種征兆闡明——資源短缺為產(chǎn)業(yè)集群添堵，資源危機已逼近制革產(chǎn)業(yè)集群。在產(chǎn)業(yè)集群對我國印染工業(yè)規(guī)模化、現(xiàn)代化發(fā)展起到重要作用的同時，一個不容忽略的現(xiàn)象也浮出水面，即產(chǎn)生資源短缺的不利僵局。資源危機迫切制革產(chǎn)業(yè)集群。近五年來，因為鋁業(yè)下降飛速，而稻草原料資源有限，這促使2003年云南外省的稻草售價幾乎翻了一番，每桶高達(dá)600元以上。令企業(yè)叫苦的是，秸稈品質(zhì)差、水分高、而且雜質(zhì)多，廣東的許多企業(yè)不得不到四川、安徽、河南、河北毗鄰省市大量訂購稻草，并且到北方購入蒲草，因而加強了費用，影響了行業(yè)經(jīng)濟效益。我國森林面積僅占世界的3.9%，森林耗損量不足世界總耗損量的3%，森林覆蓋率為13.92%，人均森林面積和人均耗損量都高于世界平均水平，分別排列在世界的120位和121位，森林覆蓋率排在142位。我國每年進(jìn)口大量的木料及其制品，以滿足市場須要。但靠進(jìn)口林產(chǎn)品來解決我國需求數(shù)量不足不是長久之策，一是國家經(jīng)濟名氣還不強悍，無法每年掏出上百億外匯來進(jìn)口林產(chǎn)品；二是國際木料市場變幻詭譎，依賴進(jìn)口將使我國處于極為被動的頹勢。
再者，因為部份行道樹自身容易遭到病害害的侵?jǐn)_，作為包裝材料要遭到加工條件和工藝的限制，在進(jìn)口商貿(mào)中費用偏高。再度，大量砍伐木無疑對環(huán)境導(dǎo)致不利的影響，同時種樹栽植及其成林速率遠(yuǎn)不能滿足市場對木的需求。為此，應(yīng)當(dāng)盡快開發(fā)運用其它藍(lán)色材料來代替印染原料及木制包裝材料。值得留意的是為美國臺灣發(fā)展之狀況，其林紙一體化新政正落實推進(jìn)，將提高森林覆蓋率，現(xiàn)今僅為16%（英國為36%），并供造紙原料，其非木料（竹、草類）2002年銷量為1100萬噸，是世界之冠。該方面之印染技術(shù)也領(lǐng)先全球。二、造紙新技術(shù)（一）椰子樹制革法英國國家焦化試驗室已發(fā)明了一種用甜菜渣和椰子制紙漿的方式，可替代用原紙印染的辦法。是一種造高硬度紙的技術(shù)。制漿法是先將樹和其他制紙原料置于硫化鈉和氫氧化納內(nèi)煮，于是置于漂白劑內(nèi)漂白，形成一股很強的味道和大量漂白廢液。新制革法毋須經(jīng)過漂白這一關(guān)，但是又可用循環(huán)工序處理廢液，避免污染。這些制革法生產(chǎn)費用低，最適于小規(guī)模制革廠選用。該技術(shù)的關(guān)鍵在于，將椰子纖維處理成像棉維這樣光滑。詳細(xì)步驟為：剝下的椰子皮，用制果糖用的榨取機使其脫水，于是將其發(fā)酵。將通常生產(chǎn)棉、麻等纖維生產(chǎn)用的開松機進(jìn)行一定的整修，就可適于水果纖維的紡紗。
那樣制成的草莓布腳感如麻，可以適于制做乳品的包裝袋。（二）醋菌纖維制革法用醋菌纖維作制漿原料，因其極高的纖維素含量免去了通常動物纖維質(zhì)素的造紙過程。英國在制革業(yè)上將醋菌纖維素加入紙漿，可減少紙張硬度和耐用性，并解決了廢品回收再運用后紙纖維硬度衰退的問題，加菌纖維于普通紙漿中可造出高質(zhì)量特殊用紙，比如Ajjnomoto公司與三菱公司合作開發(fā)適于制造本幣的特級紙，膠印品質(zhì)好、抗水、強度高。加有菌纖維的初級抒寫紙吸墨均勻性、附著力好。菌膠纖維機械勻漿后與各類互相不親和的有機、無機粉末和纖維材料混和制造不同形狀及用途的閥座、無紡布和紙張，非常結(jié)實，充分運用了奈米級超細(xì)纖維對質(zhì)點極強的纏繞結(jié)合能力和拉伸硬度。在制造過濾吸附有毒硫化氫的碳纖維板時，加入醋菌纖維素，可減少碳纖維的吸附容量，提高紙中濾料爆燃。（三）代替木料的新型材料1．以干草為主要材料，結(jié)合高分子焦化原料如PP、PVC等其他輔助材料，用現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備加工成各種產(chǎn)品。產(chǎn)品與傳統(tǒng)原材料相比，具備高防水、防火、防蛀、防酸、表面耐擦、無物理反應(yīng)、無放射性、易擦洗、抗老化、不易碎、重量輕、強度高、環(huán)保適應(yīng)性俱佳等優(yōu)點。工藝選用結(jié)皮低發(fā)泡、交聯(lián)或奈米等技術(shù)。
不僅產(chǎn)品紋樣色調(diào)可用原本特有的特征從成品中一次成形外，還可選用后加工的表面式、內(nèi)置式噴涂。因原材料原本的數(shù)學(xué)功耗不易氧化，故噴涂的色調(diào)不退色、耐老化、色澤均一、不開裂、色彩豐富、麗質(zhì)甜美、可滿足不同品味消費層的心理需求。2．草+塑料=木中國肯薩斯州一家鞋廠，用玉米桿、塑膠碎粒、舊報紙和少許木料，制成一種新木材，現(xiàn)在已取代木料，開始拿來制造銅線桿，今后都會拿來制造公路條石、甲板、欄桿和木門。有了這些生物合成木材，便可降低栽種行道樹的數(shù)目，也可減少費用。這些木料也有一個弊端，不會像普遍木料般彎曲或龜裂，但是因為加入了不同色調(diào)的塑料，所以不同油墨。這些木料也可像普通木料般切開，弄成不同形狀。動物纖維與塑料的不環(huán)比例，可制成不同種類的木料。若使用少些纖維多些塑料，便可制成較輕的品種，并且輕盈度也較大，承受力比那些木料需要大50%至90%，使用壽命也長些，但是不會因為紫外光照射而發(fā)霉；若要制造防水或室內(nèi)用途的強力木料，則要多用些塑料少用些纖維。（四）奈米結(jié)構(gòu)表面紙華東師范學(xué)院奈米科技研究院（北京）開發(fā)一種新型超疏水、自凈化的奈米結(jié)構(gòu)表面紙，輔以奈米分散技術(shù)將有機過磷酸鈣分割成微米尺度的“小島”，無機奈米顆粒均勻分散在“小島”中，產(chǎn)生了超疏水的類荷葉結(jié)構(gòu)。
分據(jù)有關(guān)方面介紹，這些奈米紙是在普通紙的表面純化了一層奈米結(jié)構(gòu)的薄膜，不僅具備普通紙的功能外，還具備超疏水、自凈化、防潮、耐老化、光纖輕柔、吸水性低、低伸縮率、高膠印表面硬度等優(yōu)異功耗，但是工藝簡略，費用低廉，便于產(chǎn)業(yè)化。該產(chǎn)品屬國外首創(chuàng)，且其降低費用僅為普通紙費用的10%左右，所以，具備寬廣的市場前景。（五）紙質(zhì)罐（瓶）為包裝業(yè)注入魅力1．紙質(zhì)罐瑞典凹版膠印公司研發(fā)發(fā)明了一種能保持高度密封性和消毒性的新型紙罐包裝，其乳品保存能力不高于金屬罐。實踐證明，在室溫下現(xiàn)代造紙技術(shù)，罐中乳品起碼一年內(nèi)不會霉?fàn)€。這些紙罐的主要特征是：比馬口鐵、玻璃瓶輕；能進(jìn)行低溫充填，因為選用了鍍鋁包裝邊沿保護(hù)，減少了氧的穿透力，所以在室溫下流通保質(zhì)期可達(dá)一年以上；罐身材料由紙、鋁、聚烯烴、聚酯（PET）等復(fù)合而成，確保了罐身硬度，能直接以罐狀原形流通，故與傳統(tǒng)的圓罐一樣，可供手動銷售機使用，回收處理便捷，可毀壞，無公害。現(xiàn)在這些包裝紙罐被適于飲料、果汁等其他飲品的包裝，并榮獲好評。該紙罐在罐側(cè)面設(shè)計成下凹狀，降低罐的硬度，不會形成癟罐現(xiàn)象。現(xiàn)在美國鋁易拉罐的年消耗量為60～70億只，原材料需大量進(jìn)口，且售價高昂，加上污染環(huán)境等誘因，國家已不再批準(zhǔn)改建鋁易拉罐生產(chǎn)線。
能夠找到替代鋁易拉罐的新包裝容器成為業(yè)界仍然關(guān)心的問題。紙質(zhì)易拉罐的誕生，擺脫了鋁易拉罐的種種弊病，有著寬廣的發(fā)展前景。據(jù)學(xué)者介紹，建一條鋁易拉罐生產(chǎn)線起碼需1700億元，而紙質(zhì)罐生產(chǎn)線僅需200億元；鋁易拉罐最小批量為2000萬只，紙罐的經(jīng)濟批量為2萬只以上。2．運用廢品制印染瓶丹麥花王公司近日研究出新的紙瓶，可以用金屬蓋子封口，這日現(xiàn)在的紙板做不到的。該公司稱，運用這些新技術(shù)，可制出各種各樣形狀的紙瓶。這些全新的紙瓶由三層物料制成，后邊一層是紙漿，底面條則由另一種色澤的紙履蓋。“廢紙瓶的強度與塑膠瓶沒有分別，分別只在于材料不同。紙瓶在日后有或許完全替代塑膠瓶。”廢紙瓶的費用不會比塑膠瓶高，不過廢品瓶需要經(jīng)過一段時間，才能即將推向市場。（六）紙鋼紙鋼是當(dāng)代高科技的最新成果，它是用極細(xì)的金屬絲和纖維混在紙漿中，用印染法治成的特殊材料，因此又叫金屬纖維紙。和紙一樣薄，而且硬度卻與鋼材相當(dāng)。紙鋼可制成薄板，亦可焊接軋機成槽型、波型和各類異型材。紙鋼一經(jīng)問世，就顯示出強悍的生命力和寬廣的前景。英國已用它制造車輛、火車的車箱，以及客機機身的內(nèi)壁材料。用紙鋼造的輕便房子，可以裝拼貨運，適合作臨時性的工場、課堂和野營房用。
更妙的是，臺灣已用紙鋼梁成一座紙橋，跨徑達(dá)15m，路基寬約3m，連大型拖拉機和2.5t重的吉普車都能通過，并且可以隨拆隨裝。造一座橋的紙鋼材料，用一輛解放牌轎車就可以全部運走。還可以做桌布、窗簾、被單等，或則焊接成碗、盆、盒子，以及取代木料做斗櫥、衣櫥、箱子、家具。凡塑膠制品，都可以用紙鋼來代替，其硬度比塑膠高，而且不會老化。三、紙包裝新秀（一）新奇低熱紙德國的科學(xué)家研發(fā)出一種新奇的紙，通上電就熱。其實這些紙兩頭兒有負(fù)極，只要把12伏直流電源跟紙兩頭兒的負(fù)極撥通，紙的表面水溫立馬就可達(dá)80攝氏度左右。這些紙是不會燃燒的，因它是用玻璃纖維和碳纖任維制成的。低熱紙的尺寸大概150公分，寬度任意，長度在一毫米以下，它可像普通紙這樣折疊、卷上去或則剪裁。在這些新奇的紙貼在墻壁，就可當(dāng)供暖使用。貼在樓頂上，可把雪融化掉，它也可當(dāng)爐子使用。用這些紙包裝食物，通上直流電，一會兒食物就熱了。（二）磁性防偽紙首先用膠印凹版制版法在桶形厚板上制備所須要之紋樣，并將非紋樣部份蝕刻穿透，太大的縫隙應(yīng)加上非磁材料的圍欄。桶內(nèi)加上許多磁力線，磁化成磁體紋樣，在桶外覆蓋印染抄造絲網(wǎng)。磁體可用永久磁體或用穩(wěn)壓直流電磁極。
于是在紙漿中混進(jìn)過量的磁性材料粉末，當(dāng)紙漿和磁性粉末沉積在抄絲網(wǎng)上的時侯，磁性材料粉末就按磁體紋樣的形狀，植入磁性防偽紙中。（三）會發(fā)光的紙英國內(nèi)皮爾中學(xué)的雅諾計·豪伊托博士發(fā)明了一種由特殊涂料制成的能發(fā)光的紙，這些染料由塑膠纖維合成，可以在幽暗中發(fā)出光亮。雅諾申末博士花了5年時間做這一發(fā)明，他正考慮將該項技術(shù)慶用到無需電源的電視圖象的生產(chǎn)上。目前還要等候的是某個出版商用這些紙膠印一本報刊，那將是一本可愛、光彩照人并且安全的書。（四）在紙上看影片近期一期《自然》雜志披露，西班牙的菲利普斯科研小組的海伊斯和芬斯特拉研發(fā)出了一種特殊的紙張。其獨特之處在于它運用了水電解的物理變化過程。在這些電子紙張上，象素的轉(zhuǎn)化速率在10微秒以下——在這些速率下，圖象和文字兼容。另外，它的凈重僅是現(xiàn)在最纖薄的純平顯示屏的1/4。那樣，在紙上看影片的夢想能夠?qū)崿F(xiàn)了。（五）千年不酸敗的紙張新款臺灣公主制紙公司開發(fā)出一種初級紙，才能保存1000年之久而不老化酸敗。富含殘留木制素的普通紙極易遭到堿性二氧化碳的磨蝕而老化，優(yōu)質(zhì)紙在數(shù)三年以后也會老化酸敗。公主制紙公司使用一種特殊的藥械，對紙漿進(jìn)行兩次漂白，大大提高了木制素的殘留量，進(jìn)而避免了紙張的老化，而且增加了紙的雪白程度。
用它抒寫與膠印學(xué)術(shù)論文、年鑒、辭典等，基本上就能保存上千年而不老化退色或泛黃。五、造紙技術(shù)的發(fā)展趨勢（一）解決印染原料的途徑對紙漿生產(chǎn)行業(yè)而言，資源是最為關(guān)鍵的問題。在美國生長的木料，栽種樹齡通常為50～60年（如松樹、檜樹和云杉等），最快也得30年。針對木材過剩的狀況，臺灣業(yè)界多采取在氣象條件較差的外國生產(chǎn)木料（種樹）的方法，成功地將上述時間降低至5～12年。我國東北地區(qū)推行“大規(guī)模發(fā)展速生楊，推行林漿紙一體化”的中常年發(fā)展規(guī)劃，已建設(shè)了一批速生楊印染林基地，北方地區(qū)則以馬尾林，紅豆杉等速生行道樹為主。（二）淘汰制度改善原料短缺壓力學(xué)者覺得，要使產(chǎn)業(yè)集群健康發(fā)展，應(yīng)當(dāng)用好兩大淘汰制度，一是市場自然淘汰制度，二是政府新政干預(yù)產(chǎn)生的淘汰制度。2003年，我國的印染工業(yè)遇見了纖維原料、煤、油供需關(guān)系緊張和原料大降幅上漲的懲處，生產(chǎn)費用大幅上升，產(chǎn)品銷售價提高艱辛，收益空間減緩，市場自然而然地啟動了優(yōu)勝劣汰的模式，在強手如林的鋁業(yè)集群內(nèi)，大型制革廠自然成了犧牲者。不僅市場行為，政府有關(guān)部委頒布環(huán)保等新政也在加強對大型制革廠的淘汰力度。近幾年，為解決原料結(jié)構(gòu)性污染問題，福建省先后關(guān)掉了40六家稻草造紙的生產(chǎn)線。
（三）產(chǎn)業(yè)布局要列入生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟為解決制革產(chǎn)業(yè)集群帶給的資源短缺問題，學(xué)者覺得，有關(guān)部委在審批小型印染項目時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H，對原料和水做充分的考慮；另一方面，行業(yè)要做好原料的“生態(tài)”循環(huán)使用。鋁業(yè)學(xué)者郭水新說，近些年來，美國鋁業(yè)發(fā)達(dá)國家走的是“生態(tài)循環(huán)”使用原料之路。何謂的循環(huán)使用，是指林紙結(jié)合的大循環(huán)和廢品回收運用的小循環(huán)兩種，這兩種循環(huán)使用的完整鏈條，保證了鋁業(yè)可持續(xù)發(fā)展。過去，我們沒有原料循環(huán)使用的概念，如今我們有了這些意識。從《2003年美國印染年度報告》中不難聽出美國鋁業(yè)無論是國產(chǎn)廢品，還是進(jìn)口廢品的藥量，都在增加。但這只是逗留在小循環(huán)上，客觀地講，現(xiàn)在，美國鋁業(yè)在原料使用上，大循環(huán)只逗留在觀念上。由于美國的第一撥紙林還沒砍，即便育林面積還很小，不能滿足印染工業(yè)的還要。現(xiàn)在，美國鋁業(yè)應(yīng)當(dāng)走原料循環(huán)使用的路子，這是鋁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的保障。這還要行業(yè)做更多的努力，把大循環(huán)觀念落到實處。（四）造紙、漂白、抄紙技術(shù)20世紀(jì)80年代，韓國的紙漿產(chǎn)業(yè)榮獲了長足的進(jìn)步，與此同時，在環(huán)保方面引入了中含量脫氧木制處理系統(tǒng)，處理污水排放問題。90年代初，北歐的纖維生產(chǎn)全部轉(zhuǎn)向不加氯的ECF漂白，和不用氯系列藥劑的TCF漂白。
再之后又出現(xiàn)二氧化氯漂白，并因此開發(fā)了高功耗的二氧化氯專用AMZ拌和器。二氧化氯漂白與ECF漂白相比現(xiàn)代造紙技術(shù)，無論在增加費用，還是在紙漿質(zhì)量的提升，以及環(huán)境的緩解上，療效都更理想。目前，有許多的TCF漂白裝置都早已被用作“臭氧ECF裝置”。到現(xiàn)在為止，膠印用紙、包裝用紙和毛巾等的消費雖保持下降趨勢；但膠印用紙伴隨電子媒體，包裝材料伴隨聚合材料制品的出現(xiàn)，市場空間正面臨一些變化，為確保市場份額，制革行業(yè)應(yīng)當(dāng)在增加費用和增加質(zhì)量方面多做文章，還應(yīng)當(dāng)引入新的技術(shù)，以降低各類原材料，例如纖維，微細(xì)纖維、填充材料、化學(xué)藥械等的使用量。（五）未來電子紙將帶動消費時尚與節(jié)省紙張相比，電子紙的最大優(yōu)點是可以輕松攜帶和瀏覽大量內(nèi)容。何謂電子紙，是對“像紙一樣薄、可擦寫的顯示器”的俗稱。電子紙具備這些特點，例如對比度較高、文字清晰、耗電量極小（純平顯示器的1/10～1/100左右），制導(dǎo)致本也較低等，在才能輕輕彎曲這一點上也具備與紙張非常相像的特性。另外，電子紙還具備另一大特征——“即使截斷電源，文字也不會消失”，也就是說，即便寫上內(nèi)容后，其顯示內(nèi)容雖然在跳閘后也可以照樣顯示。雖然迄今實用化的電子紙張還沒有開工，然而現(xiàn)在在積極推動研究開發(fā)，其中還有開始進(jìn)行批量生產(chǎn)零部件的公司。
據(jù)現(xiàn)今發(fā)表的資料，首款電子紙具備單色、2遮罩，160～200象素/英寸左右的表現(xiàn)力，預(yù)計起步階段將主要拿來儲存顯示袖珍本及單行本等的文字內(nèi)容。將來，作為數(shù)字化信息的表現(xiàn)方式，數(shù)字化紙張的開發(fā)將逐漸進(jìn)步，而怎樣給人以適度剌激、幫助其產(chǎn)生記憶是設(shè)計開發(fā)中應(yīng)當(dāng)注重的內(nèi)容。（六）印染基因樹1．轉(zhuǎn)基因樹森林是世界上最大的自然資源之一，但它的培植期長。用生物技術(shù)可以加快繁育。科學(xué)家已育成一種轉(zhuǎn)基因樹，這些樹比普通大樹長得快。用木料印染的難度在于從原紙里剔除木制素——一種使木制堅固的強聚合物。這個過程還要使用一些劇毒物理藥械和消耗大量能源。并且，由喬治亞工科學(xué)院林校區(qū)的文森特·章教授領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組已育成一種轉(zhuǎn)基因樹，它富含的木制素比普通的大樹降低45%。近期，臺灣佛羅里達(dá)學(xué)院的園藝學(xué)家戴維·D·埃里斯成功地把外來基因注入到白云杉的胚胎里。許多經(jīng)過基因改建的胚胎目前長成了籽生動物，并快速生長到三四英寸。看上去我們正接近對大樹和密林進(jìn)行基因改建以推動他們生長速率的邊沿。研究人員已經(jīng)開始推行落葉松樹和柳樹的生長。即便這種措施得到加強，這么，我們的車間將榮獲無窮無盡的為生產(chǎn)程序所必需的給料供應(yīng)。2．超級樹為了適應(yīng)不斷下降的木料和紙張需求，聯(lián)合新區(qū)公司（UnionCampCorporation）和韋斯威寇（Wesvaco）等一些企業(yè)的科學(xué)家們開始研究開發(fā)“超級樹”。這些樹的試驗室培養(yǎng)樣本10年可長100英規(guī)格（合30.48米），且能抵御癌癥，產(chǎn)材也更多。通過選擇繁育，這些超級樹會被培育得像木棍一樣，沒有多余的枝條。遺傳學(xué)是揭開樹木生長速率奧秘的鎖匙，樹枝科學(xué)家們正在搶著去發(fā)覺這一潛在生財之道的正確“秘方”。這些短周期的樹枝生產(chǎn)將要減少所有木制品的費用。
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