科学研究

 
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研究方向
 
轻工与能源学院研究方向

 

在陕西科技大学制浆造纸工程学科50多年科学研究积淀的基础上,陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室成立10多年来,经过对实验室研究方向的进一步凝练,本实验室目前已经形成了高性能纸基功能材料及纤维资源高效和循环利用、造纸化学品与湿部化学、节能减排新技术与机理、制浆造纸过程控制及新型装备、印刷工艺及图文信息处理和包装系统设计六个特色鲜明的研究方向。

1)高性能纸基功能材料及纤维资源高效和循环利用

原料结构、产品质量及废水污染是我国制浆造纸工业发展过程中面临的三大问题。本研究方向结合我国制浆造纸工业原料现状,以非木材和速生材为主要原料,以低污染制浆和漂白技术研究为重点,以新型特种纸、加工纸、功能纸以及纸基功能材料为特色,研究制浆造纸新技术及其相关机理,为新技术、新工艺、新设备的实际应用提供理论依据和技术指导,以促进我国非木材及速生材制浆造纸工艺技术和特种纸技术的进步与发展。

我国制浆造纸用针叶木资源极其匮乏,西部地区尤其严重。西部地区地广人稀,干旱少雨,但气候状况适合于速生材杨的生长,因此,西部地区非常适合大面积种植速生杨。另外,西部地区非木材原料特别是麦草、芦苇、竹子、龙须草等资源也非常丰富。所以,本研究方向重点研究非木材原料及速生材原料,特别是速生杨、麦草、芦苇、竹子、龙须草等草类原料纤维生物结构和化学组成特征及其制浆造纸机理;揭示速生杨、草类原料不同于针叶木的制浆特性,确立了草类碱法制浆的“低温快速蒸煮”理论;通过草类原料不同方法制浆机理差异的研究,在我国最早提出了草类原料最适宜的制浆方法,为更好的利用非木材原料,在生产上降低能耗和提高质量提供了理论依据。

目前我国纸和纸板产量位居世界首位,但种类和质量尤其是特种纸、加工纸与国外有很大的差距。我国造纸发展极不平衡,西部地区造纸企业普遍规模较小、装备落后、产品档次较低、污染较严重。这些企业生存和发展的出路就是从实际出发,以市场为导向,进行产品结构的调整和优化。开发市场需求的特种纸产品,增加以各类加工纸、特种纸、功能纸为代表的高附加值产品,提高企业经济效益,是适合中小型造纸企业发展的道路。特种纸需求量小,但技术含量高,附加值高。因此,新型特种纸和加工纸也是本研究方向的重要研究领域。

2)造纸化学品与湿部化学

本研究方向主要研究制浆造纸过程化学品的制备及应用技术、造纸湿部化学及绿色化学品等。我国特别是西部地区,由于造纸工业原料的资源限制,多以草浆、阔叶木浆为主,因此,研究专用化学品在制浆造纸整个过程中具有决定性的作用。本学科在国内最早进行制浆造纸化学品的研究与开发,一些研究成果处于国内领先水平。本研究方向主要有以下研究内容:

---制浆造纸化学品制备及应用技术研究;

---制浆造纸化学品与湿部化学;

---绿色化学品;

---加工纸和特种纸用化学品。

3)节能减排新技术与机理

制浆和漂白废水是造纸工业的主要污染源。本研究方向着重于草类、非木材、速生杨等原料制浆与漂白过程的清洁生产新技术及其机理研究,符合国际制浆与漂白发展趋势,为减轻我国制浆和漂白废水的污染、改革生产工艺提供理论依据。制浆造纸工业废水处理技术和环境保护也是本方向的研究重点,研究各种制浆、漂白生产过程中污染物的特性,着重废水的厌氧、好氧生物处理技术、废水深度处理技术的研究与开发。本实验室结合我院科技型经济实体——造纸环保研究所,不仅从事造纸行业废水处理的技术研究,还可以将研究成果应用于造纸企业废水处理工程实际,实现产学研的结合。同时也为我院相关专业的研究生和本科生,提供很好的专业实践机会。

4)制浆造纸过程控制及新型装备

本研究方向主要致力于制浆造纸工业生产自动化的研究和应用,结合我校在轻化工、制浆造纸等专业的优势,主要致力于轻化工和造纸行业自动控制系统的研究、开发和应用。借助控制技术、计算机技术、通信技术和显示技术和传感器技术的飞速发展,以集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)为载体,实现生产过程自动化,从而达到提高产量、保证质量,减少原材料和能量的消耗,降低生产成本,改善劳动条件和降低劳动强度,确保生产安全,减轻环境污染的目的,同时促进本校的其他学科的发展。

5)印刷工艺及图文信息处理

本研究方向与化学工程与技术、轻化工程等学科密切相关,涉及基材料印刷适性研究、造纸印刷化学品、印刷包装图文信息数字化技术、印刷设备与工艺等研究内容。

纸基材料印刷适性研究:深层次研究分析材料的结构、成分、性质、探索印刷材料与印刷质量关系,进一步研发环保、高效的新型包装印刷材料;研究印刷颜色复制过程中的相关机理以及色彩管理等内容,以真正实现印刷的“所见即所得”;

印刷工艺与材料:研究国内外新型印刷工艺,对新工艺中的参数进行测试,为国内市场推广使用新型印刷工艺技术提供有力的数据支持。研究水基及新型的防伪油墨生产新技术及其相关机理,为水基油墨和新型防伪油墨的开发提供理论依据和技术指导,以促进我国水基型油墨和新型防伪油墨生产工艺技术的进步与发展。真正实现绿色环保印刷,满足市场对不同环保油墨的需求;

印刷包装图文信息数字化技术:结合目前印刷技术数字化发展的趋势,针对颜色理论、色彩管理及图像质量控制等关键技术进行深入研究,建立适应不同生产环境的理论模型及各项技术参数指标,为实现个性化印刷奠定基础。

6)包装系统设计

本研究方向产品物流运输包装环节的相关科学技术问题。研究主要内容为运输包装设计与测试、包装CAD/CAE、包装结构设计、包装工艺与设备、绿色环保包装材料等。研究产品缓冲包装优化设计,为产品提供整体包装解决方案,进行运输包装相关的冲击和跌落相关的科学研究;开展包装与产品化学物质的迁移、气调包装技术、储存环境对产品质量的影响以及包装物品货架寿命等方面的科学研究工作;研究以蜂窝纸板为代表的新型绿色环保包装材料。

 

 

 

 

 

 
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