特种纸及其发展

第6卷第4期

2007年8月

江南大学学报(自然科学版)

Journal of Jiangnan University(Natural Science Edition)

V o l.6 N o.4Aug. 2007

文章编号:1671-7147(2007)04-0497-08

收稿日期:2007-06-04; 修订日期:2007-06-22. 基金项目:江苏省自然科学基金项目(BK 2006022).

作者简介:龙柱(1966-),侗族,湖南新晃人,教授,工学博士,硕士生导师.主要从事特种纸、造纸助剂和生物质综

合利用等研究.Email:lo ng x do ng @https://www.360docs.net/doc/7614855545.html,

特种纸及其发展

龙柱

(江南大学生态纺织教育部重点实验室,江苏无锡214122)

摘 要:阐述特种纸的定义、种类和特点,归纳了在信息传播、工业、防伪、农业、生活健康、食品等行业中常用特种纸的应用情况.讨论特种纸生产中常用的原材料和助剂,分析了国内外特种纸工业的现状和发展趋势,由此提出中国特种纸工业发展的策略及措施.关键词:特种纸;现状;发展中图分类号:TS 761.2

文献标识码:A

Specialty Paper and Its Development

LON G Zhu

(K ey L abor ator y o f Science and T echno log y of Eco O T ex tile M inistr y o f Educatio n,Jiangnan U niver sity,W ux i 214122,China)

Abstract:T he paper intro duces the definition,categor y and characteristic of specialty paper.T heir application of specialty paper is summ arized briefly in these field of information spread,industry,forgery prev ention ,agriculture,healthiness,foodstuff,and so on.M eanw hile,raw and processed materials and aids of specialty paper in comm on use ar e introduced.T he paper also analy zes the present situatio n and development trend of do mestic and international specialty paper industry,and br ig hts up the development strateg ies and approach of technology of domestic specialty paper industry.

Key words:specialty paper;present situation;dev elo pment

近年来,特种纸在国内纸张市场异军突起,发展迅速,对国内造纸业、设计行业和印刷行业都产生了巨大的影响.特种纸在原材料、纸质、性能及用途等方面与普通纸有较大不同,因其技术含量及附加值高,广泛应用于工业、农业、医疗、食品、高级装帧、工业装饰、水印等领域,是极具发展潜力的纸种.特种纸是在加工纸基础上展露出的一个新领

域,其制造技术涉及的学科较多,与热学、电学、光学、磁学等物理过程,化学原理以及生物机制等关系密切.特种纸作为一个专有名词最早出现于1969年美国R.H M oshey 等编著的5工业及特种纸6一

书.特种纸的定义迄今没有明确规定,存在着不同的看法.一种说法认为除了印刷、文化、生活、包装用纸之外,其他都可称为特种纸.另一种说法则认

为,凡是专门供特殊用途的纸均可列入特种纸的范围.总体而言,特种纸是为了适应某些具有特定使用性能和用途要求而研究生产的纸种,而且一般是附加价值较高的纸种.在原料上,不必只限于植物纤维,其他非植物纤维(如合成纤维、无机纤维)也可以.在结构上,除了纤维交织的那一层外,还能再加工增加层数.在效果上,可以根据需要按设计性能来制造[1O2].

特种纸大致可分为传统和专门的特种纸.传统特种纸可用于特殊的包装、标签、装饰及其他印刷用途等;专门特种纸需要独特的加工能力及专门的技术制造而成.与普通的纸张相比,特种纸具有/四新、三高、两难0的特点.所谓/四新0,即原料、工艺、设备和产品新;/三高0就是高技术、高性能、高效益;/两难0则指控制好加工过程难、回收再利用难.另外,特种纸具有针对性强、生命周期较短、应用面窄和需求量小等特点.在开发之初,或是为着某一实用需要而研制的,如其技术含量不高,易于仿制竞争,故市场上容易饱和,从而逐步形成特而不特的现象,由此造成了特种纸具有可变性的印象[3O4].

特种纸与普通纸存在明显的差别.其一,原料配比多样化.普通纸多是采用植物纤维,如木材、草类等;而特种纸的原料,除了植物纤维之外,还可配有非植物纤维,如合成纤维、碳素纤维和金属纤维等,以弥补原来天然纤维的某些弱点,有利于提高成纸的品质,达到/优化组合0之目的.其二,性能改变专门化,特种纸可以通过不同的加工方法和添加不同的化学品(助剂),使成品纸具有某种突出的性能.例如,普通纸遇明火立即燃烧,而某种阻燃纸却是不怕火、不会燃烧.其三,实际应用广泛化.由于特种纸的品种日益增多,有人认为可能占纸种总数的80%,因而在文化教育、工业生产、军事科技、日常生活中有着众多用途[3,5].

1特种纸的分类及品质

轻工、纺织、食品、水利、电力、电信、交通和建筑等行业用常常需要使用经过特殊处理的纸张.

1.1传媒性特种纸

1.1.1艺术纸今后的书籍用纸不仅要考虑印刷效果,还要考虑到读者的的品味和喜好.许多高级印刷花式纸、压纹纸等已经成为图书出版者的又一选择.现在,国内市场出售的、进口的、列入特殊印刷的各式特种纸,名目繁多,它们将迅速挤进中国的书刊出版业,打破原来/印刷用纸0一统天下和标准开本的老一套,让/艺术纸0异军突起,使中国的书刊面貌焕然一新.印刷技术的飞跃发展,给纸张提出了更多、更高、更美的要求,如何使特种纸与/立体印刷0相匹配,仍是至今尚未妥善解决的问题之一.幼儿读物用纸也是需要开拓的一块/处女地0,这种纸的性能要求特别:柔软、撕不破、卫生安全、印刷适应性好.

随着社会经济、高新技术的飞速发展,信息传递与交流十分频繁.传真机、打印机、复印机等是办公不可少的/三大件0.这些现代化设备需要使用相应的记录纸,比如热敏纸、电脑纸、复印纸等,它们都属于特种纸的范畴[6O7].

1.1.2耐压纸在木材纤维中加入合成纤维,再经过特殊加工处理后制成一种弹性强、韧性好的耐压纸,用它可印书报杂志、名片等,经久耐用[7].

1.2工业技术用特种纸

1.2.1工业类特种纸工业用的一些复杂电气设备,要求使用绝缘性好、轻巧耐用、加工方便的材料,而某些特种纸就能满足这些要求.所谓防护类特种纸,最初是指那些具有防护功能的特种纸,例如防虫、防霉、防鼠纸等.因为在自然环境中,时时都有各种菌虫鼠害危及人们赖以生存的物品.于是这类特种纸便应势而生,以帮助解决部分商品的贮存问题.对防护纸的研究,尤为突出的是探讨太空中的防紫外线纸,相信不久之后能够见到更加详细的报道[7].

1.2.2建筑类特种纸建筑类的特种纸,以2000年悉尼奥运会上选用日本建筑师坂茂开发的杰作为代表.过去的传统方法是用石膏纸板、柏油纸、蜂窝纸板等建屋,其不论是强度、刚度,还是防水性能等都不能与当今日本的新建筑纸板相提并论.据悉,新建筑用纸除了纸纤维外,还用了高分子化合物等.坂茂的新构思之所以受欢迎,其最重要的是利用回收来的废纸作纸建筑的基点.另外,这种建筑用纸,注重了资源和环境的保护以及对/以人为本0的关注,顺应了公众追求自然时尚和新鲜感的潜意识.这种用来建筑纸纪念厅、纸画廊、纸教堂、纸住宅,乃至纸桌、纸椅等,不仅造价低、施工快,且容易拆迁和运输.更重要的是到了使用期限可轻易销毁,不会对环境造成不良的影响和损害[1].

1.2.3羽毛类功能纸日本某纸业公司2000年夏季推出一种称为羽毛功能纸的新品种.这种纸具有良好的抗水、耐水、吸油和吸湿性等,它可以用来包装各种各样的商品,还能印上商标图案.尤为可贵的是,它的废纸仍可回收再利用,符合环保要求,因而深受欢迎.这种纸的制法是将从市场或屠宰场

498江南大学学报(自然科学版)第6卷

收集来的鸡、鸭羽毛,经过消毒、清理,再利用机器粉碎,然后把粉末状羽毛附涂在纸上,成为表面涂有一层羽毛纤维的特种纸.据报道,该公司已经在日本取得专利,近期还要向美国、韩国和台湾地区提出专利申请.

1.2.4发热纸日本市场上出现的发热纸新产品.它所用的原料不是一般的植物纤维,而是玻璃纤维和碳素纤维.这种纸的制造难度较大,必须按照设计的要求控制好纸页成形时的纤维排列走向,务使纸内的/电路网络0纵横有序,使/电流通道0环环相连,否则就不易产生发热作用.发热纸与普通纸之间最重要的不同处就是前者不能随意裁切,必须按成品的/末端0去连接12V的干电池才会发出热量,但这种纸的应用前景十分诱人.例如,利用发热纸包装面包、香肠、熟食品等,通电后能使食品香热可口,有代替微波炉之效果.不过目前这种纸的售价较高,因而应用受到限制[1,3].

1.3几种防伪保密特种纸

目前用于防伪保密的特种纸品种开发较多[8O9].

1.3.1智能纸法国人研制了一种智能纸,在办公室打印文件的过程中,在纸上加上类似条形码形状的标志,这些标志使每平方英寸的纸能容纳1 MB的信息量,任何配置了正确驱动器软件的打印机,都可以读出标志里的信息.标志的目的,是帮助实现文件的自动处理,标志能正确地指示电脑在得到正确的指令下,方可复印文件.

1.3.2不能被复印的纸张日本的一家化学公司研制出了一种称为KSP的/秘密纸0.这种纸由一层非常薄的镀铝层保护,这种金属涂层使复印机的光偏向或分散.这样,复印机就不能把字和这些字后的背景分辩开来.将这种青铜色的纸放入复印机,结果复印件上显示一片漆黑.

1.3.3防泄密的白纸加拿大的一家公司研制出一种新型白纸,这种白纸的表面经过特殊处理,可使文件的保密信息不被复印或通过传真机传递.为此,在需要保密处,如个别段落、句子、数字等都必须用专用钢笔)))划线器划分出来.钢笔水为透明色,一但和纸面接触后便会产生一条复杂的花纹,这种花纹不妨碍阅读文件,却能破环复印机敏感元件的正常工作.因此,所需保密的地方被复印后,就会出现一条墨带.

1.3.4保密用新型纸瑞典研制的保密用新型纸,在保险柜的钥匙被盗或保险柜的门被撬时,这种文体纸张就会在保险柜内自动燃烧.因此,用这种纸打印保密文件与资料,十分保险.1.3.5不能复印的油墨法国一家公司研制出一种不能复印的油墨.该油墨的工作原理,是通过合并油墨中的某些分子,以改变油墨形状,从而使油墨在曝光下隐形,亦即复印机的闪光操作装置或扫描器的射束无法复印到油墨.这样,文件就不可能被复制.

1.3.6无膜全息暗防伪纸这种防伪纸的定量可分为50~350g/m2,无薄膜、易降解,防伪图案采用隐含式设计.该纸表面光泽度超过铝箔纸、POT和聚酯聚铝膜镜面纸,印刷适应性好.涂层和图案耐酸碱、耐汽油、耐酒精擦拭,但废品率和印刷难度大大低于铝箔纸和镜面纸.

1.3.7磁性防伪纸磁性防伪纸是将纸基上涂布具有磁性的磁粉,或在纸张生产过程中将磁粉按特殊的方法加入纸浆中,从而使得纸张具有磁性.所用磁性材料主要有:(V针状Fe2O3)氧化铁、四氧化三铁(Fe3O4)、二氧化铬(CrO2)或在氧化铁内加钴的三价氧化铁,一般要求所用磁性材料的粒径为0.5~0.1L m左右.这种磁性纸在加入磁粉的部位手感不同于其他普通纸,可通过磁感应设备对其进行识别.磁性纸张的生产主要是采用混抄和涂布的方法来实现的:

1)常规的混抄工艺法:该法是在纸浆中加入微粒状磁性材料及助剂(包括助留剂、粘合剂、悬浮分散剂等),由于在纸幅干燥前,磁性粉末仍处于悬浮状态,因而在纸张的垂直方向上施加以强力静磁场使纸张的磁性微粒产生顺磁性,纸幅连续在磁场中穿过,经纸机干燥部后得到极性一致的磁性纸张,用这种方法生产的纸张为整幅磁性纸.

2)造纸工艺和印刷工艺相结合的方法:首先用印刷凸版制版法在钢板上制备所需图案,而将非图案部分刻蚀穿透,图案之外的空隙需加上非磁性材料的栅栏.用永久磁极或稳压直流电磁极磁化钢板图案,在纸浆中混入适量的磁性材料粉末,当纸浆和磁性粉末沉积在抄造纸网上时,磁性材料粉末就按磁极图案的形态,植入磁性纸张中,从而得到具有部分磁性的磁性纸张.

3)涂料涂布方法:使用磁性材料、分散剂、溶剂、胶粘剂、偶联剂、防静电剂等助剂配制磁性材料,将其研磨后充分搅拌便可涂布在基材原纸上,涂层厚度一般为10~20L m.将涂布后的磁性纸经干燥、压光和分切例得所需的磁性纸成品.

磁性防伪纸的最大优点是在视觉不见的磁层里,贮存着大量有用的记录,具有较高的隐蔽性,且携带使用方便.目前磁性纸被广泛地应用到各个领

499

第4期龙柱:特种纸及其发展

域,但在国内应用最广泛的便是其在信用卡和存折中的应用,在基材纸或其他材料上用特殊方法粘贴磁条,并用计算机输入信息,可实现人机识别.在国外,磁性纸的最大用途是用作防伪磁性纸车票,这种车票由自动售票机在磁性纸的正面打印上日期、站名、乘车区间等,同时在磁性纸的背面磁性涂层上以数字记录同样的信息.

1.3.8超离子介质特种纸该纸是利用国家专控的核物理设备大型重离子加速器,将离子微孔技术与造纸工艺融为一体的第四代防伪产品.因重离子加速器由国家专控,而其他任何仪器设备均无法达到其防伪技术指标,所以从根本上杜绝了造假.

1.3.9纹理纸在白色纸浆中撒入有色纤维,造成肉眼可见,纹理图案清晰的纹理纸,再将之印制成防伪标签,并将标签的纹理图像存入专门的计算机防伪系数数据库中.产品粘上这种标签后,顾客可通过电话、传真机或互联网进入数据库,查对标签实物纹理,从而鉴别商品真伪.

1.3.10彩色纤维防伪纸这种纸的加工方法比采用水印辊方便.选用各种色彩鲜艳的纤维丝,颜色一般2种以上,纤维为棉、麻天然纤维或丙纶、晴纶等化纤,长度切成4~8cm,加入调浆箱内即可.因其制作工艺相对简单,所以该技术目前应用较多.比如钞票、名牌香烟包装等.

1.3.11加荧光纤维纸将荧光材料染着在化学纤维载体上,把这种荧光纤维按照一定的比例制成荧光纤维纸,其外观与普通纸一样.但只要经鉴伪仪上的紫光灯一照,纸张里加进的荧光纤维立即呈现出蓝色,这种技术在邮票纸的生产中应用较多. 1.3.12激光印刷的防伪特种纸对经特殊的含增色胶粘剂的涂布,赋于其防伪性能.这种特种纸饰加增色图案,经激光印刷后溶于纸中,不会因摩擦、刮擦等而消失.其中,有一种热感防伪纸,这种防伪纸无须借助特殊仪器设备,仅以手指触摸方式即可鉴别真伪.主要是在纸中植入了名叫/Thermo tex l0的防伪细丝,这种细丝使用热变色或热感墨水遮掩文字或图案,当温度高时,遮掩失效即出现文字或图案,而冷却后则恢复如初.

1.3.13具有水印暗记的纸将含有热固性树脂和熟化剂的非水液体合成物与某种胶料溶液相接触,并进行熟化,使纸页中附有水印或图案的部分变得比其他部分较不透明,这是钞票纸中常用的一种防伪技术.

1.4几种农业用特种纸

1.4.1育草纸主要用于工厂化草苗培育生产.在纸上撒种覆土,成苗后可整卷运输和移植栽培,是环保绿化产业的主要原材料.育草纸具有定量低、透气疏松、干湿强度好的特点,可在圆网纸机上改造生产.

1.4.2种子发芽测定纸其作为测定种子发芽率的专用纸张[10],广泛用于粮食、棉花、蔬菜、水果、花卉等农作物的种子籽粒检测.发达国家均使用这种纸对种子发芽率进行测定.中国是一个农业大国,各级种子站遍布全国,每年有大量种子需进行发芽率测定.但长期以来一直使用毛巾、纱布等代用品,严重影响了种子发芽率测定的精度和效率.同时,由于测量不准确,造成了不必要的浪费.为此,对于部分重要的种子测定,农业部门常常要从国外进口种子发芽测定纸.为此,在国内研制开发种子发芽测定纸有着广阔的市场前景[11].

1.4.3中草药果蔬保鲜纸中草药不仅能治病救人,也可以作为造纸的原料.目前正在研制、开发的中草药果蔬保鲜纸,其保鲜保质性能远远超过现有的产品,因研制的保鲜纸可起到良好的杀虫、灭菌作用.这种纸是将多种天然植物、中草药粉液涂布在专用果品包装上制成的.原料多采用百部、甜茶、虎仗、甘草和良姜等十几种中草药,将其筛选、粉碎,调成粉末液,即可用于涂布.这种纸张制造方法简单、取材方便、成本低廉,特别适合于中小型企业生产.另外,这种纸易自然降解、不污染环境,其经济效益和社会效益十分明显[10].

1.4.4/四合一0农用纸席台湾永丰余纸业公司研制成功了一种使农民除杂草不必依靠人力、防虫害无须喷洒农药、还可以保护种子、促进发芽的/四合一0农用纸席.这种/四合一0纸席是将播种、施肥、除草、防病虫害等4项功能集中于1张纸席上.这张纸席外观象1张牛皮纸,却是由多种机能材料组成,包括最底层的生物制剂层、防草纸层、有机肥料层、福寿螺防治层、植物种子层、胶合层和最上层的薄纸层[10O11].

1.4.5农用纸地膜农用纸地膜是以植物纤维为基本原料,在纸浆内添加湿强剂、防腐剂、透明剂等助剂,采用常规造纸工艺抄制出原纸,然后对其进行加工处理,使纸张具有地膜所要求的机械强度、透光、透水、保温、增温、保墒性或其他功能.它除了具备聚乙烯地膜的一般作用外,还具有一定的耐水性、防腐性、透气性、透水性、农作物侧根穿透性及抱土性能,既能保持水土、集中养分、防止土壤板结,又能预防病虫害、抑制和清除杂萆[10O11].

1.4.6水果套袋纸用套袋技术培育的水果,作

500江南大学学报(自然科学版)第6卷

为/绿色果品0投放市场,比未套袋的同类产品贵1倍.同时,套袋水果解决了未套袋水果农药残留较高的难题,促进了水果出口.近几年,国内苹果套袋纸及纸袋已形成产业,并带动了套袋设备的研制开发[10].

1.4.7遮光纸遮光纸应用于潮湿高温的隧道、大棚,具有遮光、透气、防雨、排水和抑制病虫害的性能,使炎热夏季的蔬菜能象春冬季的蔬菜一样受到保护.遮光纸是在纸浆中加一些蓝色或黑色的颜料,使纸有适度的颜色,以遮蔽强烈的阳光[10].

1.5健康用日常生活特种纸

医药类特种纸的研制,早期不外乎采取/浸渍法0,制造防感冒纸、验尿纸片等,应用有限.而现在不仅有医药纸(M edical paper),而且有医疗纸(M edico paper).后者在高新技术飞速发展的今天,对人类的生活保健具有更大的实际意义.

1.5.1止血纸它以海藻类植物为原料,因其中含有藻朊酸具有止血功能,如果遇到小伤口出血时,贴上一小块这种纸即可止血,比/创可贴0的效果还要好得多,其加工和使用也简便得多[12].

1.5.2代布纸在某些场合,用来制衣的特种纸,令人耳目一新.可用作桌布、床单、手巾等,供一次性使用.但是,近些年来保护资源和环境的呼声日益高涨,/一次性使用0观点已属/过时0.于是,便开发出/服装纸0(Dress paper).据称,这种纸像布一样柔韧,又能透气、保温,还能经受熨烫.通常是用于制作妇女、儿童的夏服.法国用这种纸制作的纸连衣裙,式样新颖,花色悦目,赢得了妇女儿童们的热烈欢迎.而用服装纸做的新婚礼服,别开生面,因为它仅在婚礼上穿着1次,使用纸做礼服经济划算[12].

1.5.3除臭纸它是一种新型的清洁卫生专用纸.所谓/除臭0,是指在有限的空间范围内,消除、减少或者削弱空气中含有的不纯洁、令人不悦的气味.不仅可以用于医院的手术室和病房,而且在旅店、疗养地的卫生间或厨房等处也大有用处[13].

1.5.4家具纸木材纤维经过化学处理后制成一种坚硬结实的纸,其优点是不怕水,不怕烫[13O14].

1.6食品包装及食用性特种纸

1.6.1太阳能保温纸这是美国研制出的一种可以将太阳能转化为热能的纸.其作用尤如太阳能集热器一样.如果用它包装食品,放在有阳光照射之处,便会不断集热,可使食物加热、保温,直到将包装纸打开,热量才会散去[14].

1.6.2远红外线包装瓦楞纸日本研制出的远红外线包装瓦楞纸可加工成包装箱,用来包装水果,可延长水果中水分子活化状态的保持期,从而使水果的保鲜期比一般瓦楞纸箱延长1倍以上.这种纸是在100%天然纸浆的瓦楞纸上,先涂上一层可释放出远红外线的陶瓷,然后再在陶瓷上面涂1层聚乙烯膜,以防陶瓷脱落[14].

1.6.3可食防腐纸日本研制出一种可用于食品包装的防腐纸.它的制作工艺是:先将原纸浸入含有20%的琥珀酸、33%的琥珀钠和0.07%的山梨酸的乙醇溶液中,然后将其进行干燥处理即可.使用这种纸包装带卤汁的食品,可以在38e高温下存放3周而不变质[14].

1.6.4脱水功能包装纸日本开发出一种不用加热或添加剂而具有脱水功能的包装纸.这种纸选择能透过水的半透膜为表面材料,内侧放置高渗透压物质和高分子吸水剂.由于食品中水分以液体状态的渗透压差可通过半透膜向高渗透压物质移动,所以,这些水分子就被高分子吸水剂固定.该包装纸使食品组织的细胞不被破坏,它是沿着细胞间隙吸水,不仅能吸收食品表面的水分,而且可吸收内部深入的水分,还具有低温下吸水等功能.这种包装纸能抑制酶的活性,防止蛋白质分解,减少微生物繁殖,从而达到保持食品新鲜度、浓缩鲜味成分、去掉水气、提高韧性的效果[14O15].

1.6.5特殊覆膜纸包装意大利尤尼菲尔(U nifill)公司与Nippo n纸业合作,在日本的食品业推出2种易剥开的贝壳型纸包装奶酪.这种采用由尤尼菲尔公司首创的特殊覆膜技术的纸包装受到日本人的青睐[15].

1.6.6果渣纸日本高崎造纸公司研制出用食品工业废弃的苹果渣生产果渣纸.其生产方法简单:除去果渣中的籽粒,将其捣成纸浆,加入适量的木质纤维即可制成.这种果渣纸使用后容易分解,可焚烧或做堆肥,也可以回收重新造纸,不易污染环境[16].

1.6.7豆渣纸是将废弃的豆腐渣制成可溶于水的纸,可广泛应用于方便面、调味品、烤肉、蛋糕、水果的包装.它的制法是:向豆腐渣内加入脂酸和蛋白酸,让其分解,然后经温水洗,干燥成品纤维,再添加山药、芋头、糊精、低聚糖、聚丙二醇等粘接剂而制成[16].

1.6.8蔬菜纸蔬菜纸最早是由日本研制开发的,也称纸菜.蔬菜食品的共同特点是富含膳食纤维、多种维生素及矿物质,其中膳食纤维在加工生产中相当稳定,故加工出的纸菜产品营养损失很小,并且产品含水量小(约10%),便于运输和贮藏.它不仅提高了蔬菜的附加值,更重要的是,解决了

501

第4期龙柱:特种纸及其发展

蔬菜易腐烂、不易贮藏的问题[16].

1.7其他类型的特种纸

特种纸的分类很多,除上述简要介绍的种类以外,至少还包括以下部分[1,17]:

1.7.1高透气度咀棒成型纸高透气度咀棒成型纸是烟草行业卷烟咀棒成型纸的升级换代产品,该产品与激光打孔水松纸配套使用,可有效降低香烟的焦油含量.

1.7.2和纸/和纸0是日本造纸工业界开发出的一种定量纸,干湿强度高,拉伸率较大,可分切成窄幅盘纸的特种纸.目前,该纸主要用于压敏胶原纸,人造花纸及一次性湿毛巾原纸等.尤其是近年来日本市场开发/和纸0用于洗浴用毛巾原料,取得了良好的效果.

1.7.3吸尘器套袋纸吸尘器套袋纸用在吸尘器上收集灰尘,是一种一次性使用纸,纸质需疏松透气,便于吸尘器排气,同时还要求较高的耐破、抗张强度.

1.7.4复合地板耐磨层纸纸质较疏松,抗张高,润湿性好,原料为长纤维配比,在复合时与其他材料树脂层压时,体吸性好.复合地板渐渐形成了地板产品新产业,需专业材料配套厂家协作发展.目前,应该是造纸厂家研制开发积极配合的最佳时机.

1.7.5彩色纸绳纸彩色纸绳纸主要用于生产彩色纸绳,编织出口用工艺提篮、工艺帽等手工工艺品,取代玉米芯皮搓绳.具有效率高、产品质量稳定以及工业化水平高的特点.

1.7.6灯罩纸灯罩纸主要用于灯饰行业,生产中高档灯饰的灯罩材料.在使灯光柔和的同时,增加灯饰的仿古、艺术和抽象的感觉,提高了灯饰的艺术品味和商品价值.

1.7.7伸缩纸采用木材和纸浆为原料,不添加任何合成树脂,可直接压制成包装容器的伸缩纸.这种纸的伸缩性比普通纸大5~10倍,可用来包装生活用品和食品等.不仅生产成本相当低廉,而且还能回收利用,有望取代塑料包装容器.

1.7.8测温纸这种纸既可以测量气温和体温,也可以用来检查机器运转时的温度变化.

1.7.9防火纸在造纸时加入耐火矿物质纤维和无机物,制成一种不怕火烧的纸.通常用于包装一些易燃物品.

2特种纸的生产制备

2.1制造特种纸的原料

制造特种纸的原料可分为以下6类[18O27]:

1)植物纤维原料:主要是各种长纤维的化学浆,如精制浆、棉浆、麻浆和化学木浆等;

2)动物纤维原料:羊毛、蚕丝和鸡鸭毛等,一般要配掺部分植物纤维,以利于纸的成形和抄造;

3)无机纤维原料:陶瓷纤维、云母纤维、石棉纤维、石英纤维、海泡石、蛭石(水云母)和玻璃纤维等,其特性是耐高温、抗腐蚀;

4)合成纤维原料:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及其衍生物以及新近开发的大豆蛋白质纤维、芳纶1313纤维和Tencel纤维等;

5)碳素纤维原料:以有机纤维和沥青或木素为原料,在含有惰性气体的空间中进行高温碳化处理后而制得的一种黑色纤维.这类纤维密度较小、导电性较高、耐热性较好;

6)金属纤维原料:利用金属及其合金制取的纤维原料.由于这类纤维的热、电和磁性等会随着原料种类、制造方法和几何形态的不同而产生差异,因此在使用这类纤维制造特种纸时应严格控制,否则效果很差.

2.2制造特种纸的正料

在特种纸的生产过程中,为了某种特别的需要,添加入某种特别的化学物质,从而使成品显现出特别的性能,这类化学物质统称为正料(Norm al chemical material).常用的正料有[28]:

1)磁性材料:C O Fe2O3、变性C O Fe2O3、CrO2和金属磁粉(钡铁氧体和合金磁粉等);

2)光敏材料:重氮盐类、卤化银类、游离基类和光色互变;

3)光电半导体材料:ZnO和Se等;

4)防护材料:阻燃剂、隔热剂和纳米材料等. 2.3制造特种纸的助剂

在特种纸的生产过程中,除了正料之外,还必须添加若干相关的助剂,才能确保产品的质量.特种纸常用的助剂有分散剂、消泡剂、软化剂、防腐剂、防水剂、润滑剂、渗透剂、增白剂、增塑剂、湿强剂、防粘剂等[29O30].

3国内外特种纸工业现状及发展措施

近几年美国、日本及欧洲发达国家的特种纸企业来发展迅速,开发出一系列高附加值的特种纸.其中,日本的特种纸生产水平在世界上处于领先地位.目前,在日本从事特种纸生产的企业有近百家. 2004年日本特种纸的总产量为140万t,占世界纸张总产量的6%左右,而其产品的价格是一般纸张价格的2~8倍[29].

自20世纪60年代末至70年代初,世界各国对

502江南大学学报(自然科学版)第6卷

于特种纸的研究投入了不少的资金和人力,进行了集中与深入地研究.有人提出,特种纸最早是从美国NCR 公司于1945年研制成功的无碳复写纸开始的.

之所以要把无碳复写纸称为特种纸,是因为:1纸的结构特别:与普通纸很不相同,是多层结构;

o添加的化学品特别:例如无碳纸需要制备微胶囊,使用无色染料、显色剂等,而普通纸仅需添加一般的化学药品即可;

?加工工艺特别:需要经过多次涂布;

?应用领域特别:多数用于金融财政、航空航天、电子通讯、国防军事等部门,而普通纸多用于日常生活、印刷出版等方面.

目前,国内在特种纸及功能纸的开发方面滞后于美国、日本及欧洲国家,与造纸强国比尚存在不小的差距.但通过几年的调整发展,优化创新,涌现出一批具有一定竞争力的大的集团公司,及一些各具特色的中小型企业.逐步形成了一批品种较齐全又各具特色的企业,在国内的特种纸市场上有较强的竞争力,部分产品已经开始出口.

现在,中国特种纸的生产在一些品种方面已经占据国内市场的主导地位,如卷烟纸、电解电容器纸、空气过滤纸、心电图纸及各种仪器仪表记录纸、描图纸、制版转印纸、高级绘图纸、彩色喷墨纸、高光像纸、胶片纸、粘胶带纸、扬声器压圈用黑纸、滤纸、无碳复写纸、水稻育秧纸、证券纸、字典纸、装饰纸、圣经纸、压敏标签纸、水印防伪纸、邮票纸、表层纸、化纤纸、缠卷纸、转移印花纸、水松纸、贴花衬纸、纸杯纸、PED 膜饭盒纸、铝箔衬纸、水果套袋纸、插花纸、玻纤纸等.在一些具有较高技术含量的特种纸方面,如耐磨纸、人造革离型纸、艺术纸、热敏

传真纸、镍氢电池和锂电池隔膜纸等在国内有一定市场份额,但目前仍然是国外产品占据主导地位.

随着中国加入W TO 和经济的快速增长,中国的特种纸市场容量将会越来越大.根据特种纸市场的现状和潜能,首先要从替代进口产品争夺国内市场着手,先易后难,再深入开拓新的应用领域,进而争夺国际市场.在抓好扶优扶强加速特种纸领域的产品结构、技术结构的调整与改组,在提高综合竞争实力的同时,重点要加速推进全行业的技术进步,提高新产品的开发、应变和市场竞争能力.今后要有针对性地重点抓好常规特种纸产品的优质化、系列化和功能化,进一步抓好产品开发和应用开发两个环节,而这些常规特种纸品种是替代进口产品的技术基础.通过这一措施,力争基本占领常规特种纸的国内市场份额[3,5,29O 31].

4 结 语

特种纸技术含量高、附加值高,只供应特种需求的客户,非常适合中小企业的发展.中国特种纸的研究起步较晚,但随着人们生活和文化水平的提高、科技的进步,必将推进特种纸在新世纪的新材料等应用领域有更大的拓展.面对新时期严峻的竞争形势,特种纸领域必须加快结构调整和技术进步的步伐,全方位提高行业整体竞争实力,开发出更多高性能的特种纸和功能纸.

随着经济和社会的发展,对材料的性能和使用会不断产生许多具有全新性能特种纸的需求.纸张作为书写、印刷、包装、信息、电器及高新技术产业常用材料,必然会不断创新与拓展,所以研究开发新颖的具有应用价值的特种纸,前景十分广阔.

参考文献:

[1]小林良生.機能紙産業N 発展N 軌跡H =N 将来[J].機能材料,2005,25(7):37O 46.

[2]Pulp &P aper Gr oup.Pr ivate inv est ors to restart t hunder Bay[J].Pulp &P aper ,2007,81(2):12.[3]冈崎正树.機能纸研究会志[M ].东京:日本加工技术研究会株式会社,1999:38;93O 100.[4]刘仁庆.特种纸的概念[J].湖北造纸,2004(2):23O 24.

LIU R en O qing.T he co ncept of specialty papers[J].H ubei Pulp and Paper,2004(2):23O 24(in Chinese).[5]Petson R.I nnov ative specialty pa pers,a core competence at ahlst rom[J].Paper A SIA,2005,21(2):14O 17.

[6]M ir sber ger P,Spor er D,L eigr af R ,et al.One platfo rm concept for specialty paper g rades [J].Pr ofessional Papermaking,2004(2):36O 46.

[7]刘仁庆.特种纸的新进展概述[J].纸和造纸,2002(5):64O 65.

LIU R en O qing.Depar tment o f specialty papers[J].Paper and Papermaking,2002(5):64O 65(in Chinese).[8]侯海涛.几种防伪保密的特种纸[J].天津造纸,2003(3):37.

HO U Ha i O tao.Some for ger y preventio n paper [J].T ianjin Papermaking ,2003(3):37(in Chinese).

[9]Pulp &P aper Int ernational Gro up.Fav ini tweaks specialty units[J].Pulp &Paper Internatio nal,2005,47(3):6.[10]何京.几种农业用特种纸[J].湖南包装,2005(3):9O 10.

503

第4期龙柱:特种纸及其发展

504江南大学学报(自然科学版)第6卷

HE Jing.Some specialty papers on agr iculture[J].H unan Packag ing,2005(3):9O10(in Chinese).

[11]Dharm Dutt,M ohan L al,M alik R S,et al.Develo pment o f specialty papers is an art:seed g ermination pa per

from indig eno us r aw mater ials-P art X III[J].Journal o f Scientific&Industr ial R esear ch,2005,64(6):440O442.

[12]王延熹.非织造布生产技术[M].上海:中国纺织大学出版社,1998:214O235.

[13]Dhar m Dutt,Ray A K,T yag i C H,et al.Development of specialty paper is an ar t:auto mobile filter pa per

from indig eno us r aw mater ials O part XV II[J].Journal o f Scientific&Industr ial R esear ch,2005,64(6):447O453. [14]何京.包装类特种纸一瞥[J].中国包装,2006(5):108O109.

HE Jing.Glimpse o n specialt y paper on packaging[J].China P ackag ing,2006(5):108O109(in Chinese).

[15]Dhar m Dut t,T y agi C H,M alik R S,et al.Development of specialty paper is an ar t:titanium diox ide loaded poster

from indig eno us r aw mater ial O par t X[J].Journal o f Scient ific&Industr ial Resear ch,2004,63(5):420O424.

[16]Paper T echno lo gy Gro up.Antalis buy s thalo papier[J].P aper T echno log y,2005,46(3):50.

[17]Gallenkamp H M.Specialty paper O a niche pr oduct meet ing global market requir ements[J].Wo chenblatt Fur

Papierfabr ikation,1999,127(8):496O497;500;502;504.

[18]刘仁庆.特种纸的纤维原料[J].湖北造纸,2005(1):43O46.

LIU R en O qing.Fiber mater ial of specialty paper[J].H ubei Papermaking,2005(1):43O46(in Chinese).

[19]王正顺,刘玉婷,宁为颖.鸡毛纤维抄造汽车用空气滤纸的工艺探讨[J].中华纸业,2004(6):27O29.

WA N G Zheng O shun,L IU Y u O ting,N IN G W ei O ying.A n ex plor ation into the technolo gy o f making auto mobile air filter paper fr omchicken feather fiber s[J].China Pulp&Paper Industry,2004(6):27O29(in Chinese).

[20]李维贤,师严明,赵耀明.蚕丝纸的抄制及其性质[J].中国造纸学报,2003,18(1):66O69.

LI W ei O x ian,SH I Yan O ming,ZH A O Yao O ming.Preparat ion of silk paper and Its pr operties[J].T ransactions o f China Pulp and Pa per,2003,18(1):66O69(in Chinese).

[21]郑莉.极具个性的特种纸[J].中国印刷物资商情,2005(6):14O16.

ZHEN G L i.Individua lit y of specialty pa per[J].China P rinting M aterials M arket,2005(6):14O16(in Chinese).

[22]万雅波,姜岩,王喜元.T encel纤维成纸性及其纸张性能的研究[J].非织造布,2003(9):45O46.

WA N Ya O bo,JIA N G Y an,WA N G Xi O yuan.Study o n fo rmance and per for mance of t he paper w ith tencel fiber[J].

No nw ov en,2003(9):45O46(in Chinese).

[23]公维光,高玉杰.海泡石的性能及在造纸中的应用[J].黑龙江造纸,2002(2):14O16.

GO NG Wei O g uang,GA O Y u O jie.Perfo rmance o f meer schaum and its applicatio n on paper industr y[J].Heilong jiang Papermaking,2003(3):15O16(in Chinese).

[24]黄鸿.云母纸素生产工艺及应用[J].中华纸业,2004(11):29O31.

HU A N G H ong.T he product ion processes and applicat ions of mica paper[J].China Pulp&P aper Industry,2004(11): 29O31(in Chinese).

[25]李静,高玉杰,任继春.浅谈蛭石在造纸中的应用[J].黑龙江造纸,2003(3):15O16.

LI Jing,G AO Yu O jie,REN Ji O chun.Summar izat ion o f the applicatio n of vermiculite o n pa per industr y[J].Heilong jiang Papermaking,2003(3):15O16(in Chinese).

[26]俞锦红,张美云,李颖.特种纸用的非植物纤维[J].纸和造纸,2006,25(1):53O55.

YU Jing O ho ng,Z HA N G M ei O y un,L I Y in.N on O plant fiber is used fo r specialt y paper[J].Paper and Papermaking,2006, 25(1):53O55(in Chinese).

[27]Cy nthia Challener.Specia lty paper chemicals plagued by price pressur es[J].Chemical M ar ket Repor ter,2003,263(18):

1092O1100.

[28]刘仁庆.特种纸的正料[J].湖北造纸,2005(2):44O46.

LIU R en O qing.No rmal chemical material of specialt y paper[J].Hubei Papermaking,2005(2):44O46(in Chinese). [29]周小凡,李忠正.中国特种纸工业的现状和发展战略的思考[J].中华纸业,2003,24(1):14O16.

ZHO U Xiao O fan,LI Zhong O zheng.Reflect ions o n the present situatio n of China's specialty paper industr y and its development str ategies[J].China Pulp&Paper Industr y,2003,24(1):14O16(in Chinese).

[30]刘仁庆.关于特种纸及其研究与发展的思考[J].纸和造纸,2002(4):70O71.

LIU Ren O qing.R eflectio ns o n specia lty paper and its st udy and development[J].Paper and Papermaking,2002(4):70O71 (in Chinese).

[31]夏耀玲,毋龙先.特种纸为中小企业提供了更多的发展机遇[J].湖北造纸,2006(3):43O44.

XIA Y ao O lin,WU Lo ng O x ian.Specialty paper O mor e oppo rtunity of medium and sma ll O sized enter pr ises[J].H ubei Papermaking,2006(3):43O44(in Chinese).

(责任编辑:彭守敏)