更新時間：2023-02-19 10:06:54作者：佚名
一、開發新型印染技術和包裝材料的背景2002年歐洲紙及紙盒總銷量已達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下滑態勢，另一方面，再生紙在世界范圍內廣泛得以借助。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3402萬噸，占全省紙及板總銷量的83%。2003年，我國西部地區12個省（區）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9個省（區）比列為21.8%；比上年增加0.2%；東部地區9個省（區）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布局變化看，生產集中度已越來越高。作為我國三大制革產業集群地的南部地區已成為我國印染工業的生產的主要基地。印染工業早已成為地處我國三大制革產業集群——珠江三角洲集群、長江三角洲集群和環渤海集群的湖南、浙江、江蘇、山東等省的支柱產業，制革產業高速發展，產能大幅膨脹。
而有的省并不滿足于此，如福建計劃建設印染基地，產能將達到1000萬噸，四川將控制全省產業的三分之一。對此，一些學者不無懷疑：產能不斷提高，必定造成集群內有限的水、原料等資源的強熱競爭。這一點應當導致行業的足夠注重。由于種種征兆闡明——資源短缺為產業集群添堵，資源危機已逼近制革產業集群。在產業集群對我國印染工業規模化、現代化發展起到重要作用的同時，一個不容忽略的現象也浮出水面，即產生資源短缺的不利僵局。資源危機迫切制革產業集群。近五年來，因為鋁業下降飛速，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600元以上。令企業叫苦的是，秸稈品質差、水分高、而且雜質多，廣東的許多企業不得不到四川、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，影響了行業經濟效益。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。我國每年進口大量的木料及其制品，以滿足市場須要。但靠進口林產品來解決我國需求數量不足不是長久之策，一是國家經濟名氣還不強悍，無法每年掏出上百億外匯來進口林產品；二是國際木料市場變幻詭譎，依賴進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擾，作為包裝材料要遭到加工條件和工藝的限制，在進口商貿中費用偏高。再度，大量砍伐木無疑對環境導致不利的影響，同時種樹栽植及其成林速率遠不能滿足市場對木的需求。為此，應當盡快開發運用其它藍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展之狀況，其林紙一體化新政正落實推進，將提高森林覆蓋率，現今僅為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。該方面之印染技術也領先全球。二、造紙新技術（一）椰子樹制革法英國國家焦化試驗室已發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。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煮，于是置于漂白劑內漂白，形成一股很強的味道和大量漂白廢液。新制革法毋須經過漂白這一關，但是又可用循環工序處理廢液，避免污染。這些制革法生產費用低，最適于小規模制革廠選用。該技術的關鍵在于，將椰子纖維處理成像棉維這樣光滑。詳細步驟為：剝下的椰子皮，用制果糖用的榨取機使其脫水，于是將其發酵。將通常生產棉、麻等纖維生產用的開松機進行一定的整修，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素的造紙過程。英國在制革業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量特殊用紙，比如Ajjnomoto公司與三菱公司合作開發適于制造本幣的特級紙，膠印品質好、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，非常結實，充分運用了奈米級超細纖維對質點極強的纏繞結合能力和拉伸硬度。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，結合高分子焦化原料如PP、PVC等其他輔助材料，用現代工業設備加工成各種產品。產品與傳統原材料相比，具備高防水、防火、防蛀、防酸、表面耐擦、無物理反應、無放射性、易擦洗、抗老化、不易碎、重量輕、強度高、環保適應性俱佳等優點。工藝選用結皮低發泡、交聯或奈米等技術。
不僅產品紋樣色調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、內置式噴涂。因原材料原本的數學功耗不易氧化，故噴涂的色調不退色、耐老化、色澤均一、不開裂、色彩豐富、麗質甜美、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霉；若要制造防水或室內用途的強力木料，則要多用些塑料少用些纖維。（四）奈米結構表面紙華東師范學院奈米科技研究院（北京）開發一種新型超疏水、自凈化的奈米結構表面紙，輔以奈米分散技術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，產生了超疏水的類荷葉結構。
分據有關方面介紹，這些奈米紙是在普通紙的表面純化了一層奈米結構的薄膜，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異功耗，但是工藝簡略，費用低廉，便于產業化。該產品屬國外首創，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）紙質罐（瓶）為包裝業注入魅力1．紙質罐瑞典凹版膠印公司研發發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，在室溫下現代造紙技術，罐中乳品起碼一年內不會霉爛。這些紙罐的主要特征是：比馬口鐵、玻璃瓶輕；能進行低溫充填，因為選用了鍍鋁包裝邊沿保護，減少了氧的穿透力，所以在室溫下流通保質期可達一年以上；罐身材料由紙、鋁、聚烯烴、聚酯（PET）等復合而成，確保了罐身硬度，能直接以罐狀原形流通，故與傳統的圓罐一樣，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。該紙罐在罐側面設計成下凹狀，降低罐的硬度，不會形成癟罐現象。現在美國鋁易拉罐的年消耗量為60～70億只，原材料需大量進口，且售價高昂，加上污染環境等誘因，國家已不再批準改建鋁易拉罐生產線。
能夠找到替代鋁易拉罐的新包裝容器成為業界仍然關心的問題。紙質易拉罐的誕生，擺脫了鋁易拉罐的種種弊病，有著寬廣的發展前景。據學者介紹，建一條鋁易拉罐生產線起碼需1700億元，而紙質罐生產線僅需200億元；鋁易拉罐最小批量為2000萬只，紙罐的經濟批量為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，這日現在的紙板做不到的。該公司稱，運用這些新技術，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，不過廢品瓶需要經過一段時間，才能即將推向市場。（六）紙鋼紙鋼是當代高科技的最新成果，它是用極細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。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家研發出一種新奇的紙，通上電就熱。其實這些紙兩頭兒有負極，只要把12伏直流電源跟紙兩頭兒的負極撥通，紙的表面水溫立馬就可達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，就可當供暖使用。貼在樓頂上，可把雪融化掉，它也可當爐子使用。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，太大的縫隙應加上非磁材料的圍欄。桶內加上許多磁力線，磁化成磁體紋樣，在桶外覆蓋印染抄造絲網。磁體可用永久磁體或用穩壓直流電磁極。
于是在紙漿中混進過量的磁性材料粉末，當紙漿和磁性粉末沉積在抄絲網上的時侯，磁性材料粉末就按磁體紋樣的形狀，植入磁性防偽紙中。（三）會發光的紙英國內皮爾中學的雅諾計·豪伊托博士發明了一種由特殊涂料制成的能發光的紙，這些染料由塑膠纖維合成，可以在幽暗中發出光亮。雅諾申末博士花了5年時間做這一發明，他正考慮將該項技術慶用到無需電源的電視圖象的生產上。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實現了。（五）千年不酸敗的紙張新款臺灣公主制紙公司開發出一種初級紙，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，優質紙在數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，對紙漿進行兩次漂白，大大提高了木制素的殘留量，進而避免了紙張的老化，而且增加了紙的雪白程度。
用它抒寫與膠印學術論文、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、造紙技術的發展趨勢（一）解決印染原料的途徑對紙漿生產行業而言，資源是最為關鍵的問題。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，臺灣業界多采取在氣象條件較差的外國生產木料（種樹）的方法，成功地將上述時間降低至5～12年。我國東北地區推行“大規模發展速生楊，推行林漿紙一體化”的中常年發展規劃，已建設了一批速生楊印染林基地，北方地區則以馬尾林，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者覺得，要使產業集群健康發展，應當用好兩大淘汰制度，一是市場自然淘汰制度，二是政府新政干預產生的淘汰制度。2003年，我國的印染工業遇見了纖維原料、煤、油供需關系緊張和原料大降幅上漲的懲處，生產費用大幅上升，產品銷售價提高艱辛，收益空間減緩，市場自然而然地啟動了優勝劣汰的模式，在強手如林的鋁業集群內，大型制革廠自然成了犧牲者。不僅市場行為，政府有關部委頒布環保等新政也在加強對大型制革廠的淘汰力度。近幾年，為解決原料結構性污染問題，福建省先后關掉了40六家稻草造紙的生產線。
（三）產業布局要列入生態循環經濟為解決制革產業集群帶給的資源短缺問題，學者覺得，有關部委在審批小型印染項目時，應當結合當地實際，對原料和水做充分的考慮；另一方面，行業要做好原料的“生態”循環使用。鋁業學者郭水新說，近些年來，美國鋁業發達國家走的是“生態循環”使用原料之路。何謂的循環使用，是指林紙結合的大循環和廢品回收運用的小循環兩種，這兩種循環使用的完整鏈條，保證了鋁業可持續發展。過去，我們沒有原料循環使用的概念，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無論是國產廢品，還是進口廢品的藥量，都在增加。但這只是逗留在小循環上，客觀地講，現在，美國鋁業在原料使用上，大循環只逗留在觀念上。由于美國的第一撥紙林還沒砍，即便育林面積還很小，不能滿足印染工業的還要。現在，美國鋁業應當走原料循環使用的路子，這是鋁業可持續發展的保障。這還要行業做更多的努力，把大循環觀念落到實處。（四）造紙、漂白、抄紙技術20世紀80年代，韓國的紙漿產業榮獲了長足的進步，與此同時，在環保方面引入了中含量脫氧木制處理系統，處理污水排放問題。90年代初，北歐的纖維生產全部轉向不加氯的ECF漂白，和不用氯系列藥劑的TCF漂白。
再之后又出現二氧化氯漂白，并因此開發了高功耗的二氧化氯專用AMZ拌和器。二氧化氯漂白與ECF漂白相比現代造紙技術，無論在增加費用，還是在紙漿質量的提升，以及環境的緩解上，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，市場空間正面臨一些變化，為確保市場份額，制革行業應當在增加費用和增加質量方面多做文章，還應當引入新的技術，以降低各類原材料，例如纖維，微細纖維、填充材料、化學藥械等的使用量。（五）未來電子紙將帶動消費時尚與節省紙張相比，電子紙的最大優點是可以輕松攜帶和瀏覽大量內容。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，即便寫上內容后，其顯示內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，然而現在在積極推動研究開發，其中還有開始進行批量生產零部件的公司。
據現今發表的資料，首款電子紙具備單色、2遮罩，160～200象素/英寸左右的表現力，預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容。將來，作為數字化信息的表現方式，數字化紙張的開發將逐漸進步，而怎樣給人以適度剌激、幫助其產生記憶是設計開發中應當注重的內容。（六）印染基因樹1．轉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。用生物技術可以加快繁育。科學家已育成一種轉基因樹，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，由喬治亞工科學院林校區的文森特·章教授領導的一個研究小組已育成一種轉基因樹，它富含的木制素比普通的大樹降低45%。近期，臺灣佛羅里達學院的園藝學家戴維·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行基因改建以推動他們生長速率的邊沿。研究人員已經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程序所必需的給料供應。2．超級樹為了適應不斷下降的木料和紙張需求，聯合新區公司（UnionCampCorporation）和韋斯威寇（Wesvaco）等一些企業的科學家們開始研究開發“超級樹”。這些樹的試驗室培養樣本10年可長100英規格（合30.48米），且能抵御癌癥，產材也更多。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。遺傳學是揭開樹木生長速率奧秘的鎖匙，樹枝科學家們正在搶著去發覺這一潛在生財之道的正確“秘方”。這些短周期的樹枝生產將要減少所有木制品的費用。