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预应力造纸：世界造纸技术革命性又一里程碑
2013-03-08 12:28:29 作者：来源：评论：0 点击：

发明专家张玺钧运用预应力原理，用非木纤维商品浆和天然或化纤纱线为原料，制造成了“预应力经纬线纸”，破解了造纸砍树严重影响生态环境这一世界性造纸难题，被誉为继蔡伦后我国造纸技术的二次发明人，该技术作为国内外首创，被业内认定具有国际领先水平。
　　
　　去年9月27日，郑州新型材料包装研究所发明预应力原理造纸新技术及产业化新模式新闻发布会在北京召开。一项革命性的造纸新技术的诞生，预示世界造纸业可持续发展实现了重大突破。
　　
　　造纸技术是我国古代四大发明之一，当年蔡伦用树皮、渔网、破布、麻头等作原料，制造成了适合书写的植物纤维纸，时称“蔡侯纸”。1900年后，我国发明专家张玺钧运用预应力原理，用非木纤维商品浆和天然或化纤纱线为原料，制造成了“预应力经纬线纸”，破解了造纸砍树严重影响生态环境这一世界性造纸难题，被誉为我国造纸技术的二次发明人，该技术作为国内外首创，被业内认定具有国际领先水平。
　　
　　造纸业可持续发展的重大突破
　　
　　当年蔡伦发明出用于书写的植物性纤维纸，原料是随处可得的农作物秸秆等草浆，但是，因秸秆纤维短强度差，其纸品难以适应后来的社会需求。木浆纤维长于草浆、韧性也好，近代木浆造纸得以风行世界，但也造成全球大肆砍树和造纸废水污染等恶果。针对造纸业存在的生态环保问题，人们多在产业链末端下功夫。如倡导消费者节约用纸、建设造纸污水处理厂等，但显然效果有限。当代人能否回归蔡伦造纸的环保方法，既能满足现代社会对于纸品质量的需求，又能促进造纸业的可持续发展？
　　
　　郑州新型包装材料研究所所长张玺钧认识到，蔡伦用废弃物造纸的办法之所以被今人放弃，是因为其纸张存在易破损的“硬伤”，因此只有首先解决强度问题才能解决原料问题。有一天，张玺钧看着窗外的高楼大厦，想到了建筑业。建筑物之所以坚固，是因为内衬钢筋再填充水泥；同理，造纸时是不是也可以加入“钢筋”？他马上尝试在纸张中内衬编成经纬线的细棉线，这样一来，纸张强度虽有增加，但仍显不足。
　　
　　如何改进？家乡的拱桥和铁箍木桶又给了他新的启发。弯曲的桥面和桶板相当于事先加了“预应力”，因此强度大增；如果事先拉伸细棉线，然后填充纸浆，等到纸浆凝固后，棉线自然收缩，便将“预应力”储存在纸张里。试验结果表明，新型纸张的强度大增，相当于普通纸张的4倍，难以撕破；同时也使纸的厚度仅为原来的1/4，节约了3/4的原材料，等于让企业减少了3/4的原材料成本。这种纸张轻便结实，可成为约占我国用纸市场40%的包装纸、装饰纸市场的潜在替代品。
　　
　　利用预应力原理造纸，纸张强度主要依靠“钢筋”，而非传统造纸单纯依靠纸浆纤维强度，因此使用任何一种纸浆作为原料，也不会影响其质量。于是，破布、麻头、秸秆等任何一种废料都可用来造纸，并且重复利用的次数越多，纸张内含的纤维量越大强度就越好。此举不仅解决了传统废纸造纸不能多次重复利用的难题，也让企业又一次大幅降低原料成本。
　　
　　预应力造纸体现了循环经济
　　
　　利用预应力原理造纸，不仅是一种技术创新，也体现了循环经济要求。它将令人头痛的农作物秸秆及其他废料变为原材料，不用再砍树，污染也大为减少，使传统造纸业焕发了青春。
　　
　　张玺钧说，利用预应力原理造纸的实践说明，用节能环保技术改造传统产业，需要统筹考虑环境、经济、社会三大效益，思路要打开，否则走不远。企业家们应该看到，目前人类社会面临的生存和发展危机本质上是一种资源�；�。因此用尽可能少的资源，生产尽可能多的使用价值，是企业乃至整个社会的生存之道。