陕西科技大学造纸工程学院研究方向
1.制浆造纸机理
原料结构、产品质量和废水污染是中国制浆造纸工业发展的三大问题。中国用于制浆造纸的软木资源极其匮乏，尤其是在西部地区。西部地区地广人稀，干旱少雨，但气候适宜杨树生长，非常适合大面积种植速生杨。非木材原料，特别是麦草、芦苇、水草和龙须草也很丰富。本研究方向立足于我国制浆造纸工业原料现状，以非木材和速生木材为主要原料，以制浆机理研究为重点，以新型特种纸、加工纸和功能纸为特色，研究制浆造纸新技术及相关机理，为新技术、新工艺和新设备的实际应用提供理论依据和技术指导，以促进我国非木材和速生木材制浆造纸技术的进步和发展。近50年来，这一研究方向集中在非木材原料，特别是麦草、芦苇、水草、龙须草等草类原料的生物结构和化学成分特征及其制浆造纸机理。草类原料的制浆特性不同于针叶木，建立了草类碱法制浆的“低温快速蒸煮”理论。通过对不同方法禾草原料制浆机理差异的研究，在国内最早提出了最适合禾草原料的制浆方法，为更好地利用非木材原料，降低能耗，提高纸浆质量提供了理论依据。
近年来，为配合西部地区“山川秀美”工程的顺利实施，提高农民造林积极性和经济收入，本研究方向对速生杨制浆造纸机理和性能进行了研究，重点研究了化学制浆和APMP制浆机理，取得了阶段性成果，为我国西部地区林业的良性可持续发展提供了思路。
目前，我国纸和纸板的产量仅次于美国，但种类和质量，特别是特种纸和加工纸，与国外差距很大。中国造纸发展极不平衡，西部地区造纸企业普遍规模小、设备落后、产品档次低、经济效益差、污染严重。这些企业要发展，要生存，必须从实际出发，因地制宜调整产品结构，节能降耗，治理污染。以市场为导向，在市场需求中开发特种产品，提高产品质量，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，是适合中小造纸企业发展的道路。特种纸需求量小，但技术含量高。如何提高特种纸和加工纸的质量，开发社会需要的新型特种纸和加工纸产品，提高产品的市场竞争力，使这些中小企业在造纸工业发展的大潮中生存和发展，是造纸工作者面临的迫切问题。因此，新型特种纸和加工纸也是该研究方向的重要研究领域，并取得了不少成果。电器用覆铜板原纸、新型高档苹果套袋纸等20多种特种纸研制成功，全部转化为生产力。其中，博士生导师张美云教授研究的高档果实套袋纸生产新技术已在陕西及周边省份推广应用，产生了良好的经济效益和社会效益。这些科研成果的推广，为国家和地方造纸工业的发展和经济效益的提高做出了突出贡献。
2.造纸化学品和湿部化学
在造纸过程中需要加入多种化学物质。除填料外，造纸化学品的用量一般为纸张总量的0.1% ~ 2%，但能显著改善纸张性能，提高纤维的造纸性能和纸机的运行性能，同时减少环境污染。中国是造纸大国，也是世界上非木纤维浆比重最高的国家之一，2004年为29%。使用高比例的非木纤维纸浆，使得纸浆中的短纤维含量更高，不仅影响纸张质量，也增加了造纸的难度。所以更依赖于化学品，比如草浆使用助留剂会大大减少短纤维和填料的流失；中性施胶剂的应用使中性造纸成为现实，对提高纸张强度和降低生产成本具有特殊意义。随着社会的进步和人类生活水平的提高，对纸及纸制品的需求越来越大，应用范围也越来越广。对纸张的质量要求更加严格，同时对造纸化学品提出了更高的要求。
造纸过程是一个复杂的过程，纸张中的各组分之间存在着相互作用和影响，这将进一步影响造纸机的运行性能和产品的最终性能。为了使造纸机保持在适宜的造纸化学条件下，减少生产工艺的变化，造纸企业需要加强湿部化学控制，改善造纸机的运行性能，提高造纸机的清洁度。以高速化和智能化为标志的现代造纸技术可以提高纸张的施胶度和强度，减少纸张两面差，降低定量和灰分的波动，改善纸张和外观的均匀性，但需要建立合适的湿部化学系统。湿部化学的基础研究内容包括研究造纸工业所需的各种湿部添加剂的基础理论和应用机理，确定最佳使用工艺，保证造纸湿部化学平衡，获得最佳使用效果，从而提高造纸机的可操作性和纸张质量，增加企业经济效益。
本研究方向系统研究制浆造纸化学品的蒸煮机理、洗涤机理、漂白机理、废纸脱墨机理、纸张物理强度增强机理、纸张粘合机理和中性施胶机理，为造纸化学品的研发提供理论指导，避免不作为浪费。在化学品湿部应用的研究中，主要围绕化学品的留着机理，结合当前技术水平的发展，补充、完善和发展了各种留着系统理论，首次将灰色系统理论引入湿部化学因素的优化，取得了理想的效果。
该研究方向还致力于加工纸和特种纸用化学品的研究和应用，重点开发特种纸用涂布助剂和涂布制剂。目前正在研究无碳复写纸颗粒胶囊和彩色喷墨打印纸的显色机理和涂层配方，将替代国外产品。目前，已成功开发出具有自主知识产权的特种防水剂和高分子纤维粘合剂。
自20世纪80年代以来，该研究方向一直致力于造纸化学品的改性和应用机理。自行研究制备了不同电荷、不同分子量、不同取代度的变性淀粉、聚丙烯酰胺、壳聚糖等一系列造纸用高效干强剂、助留剂和助滤剂。重点是中性施胶剂、具有助滤助留和增强作用的功能性添加剂、脱墨剂、柔软剂和整理剂等。，并取得了许多成熟的成果，其中阳离子淀粉、羟丙基季铵盐、聚丙烯酸接枝淀粉等成果已在国内多家造纸企业推广应用，取得了良好的社会效益和经济效益。近年来承担国家项目3项、省部级项目8项、企业合作项目10余项，多项成果获得省部级奖励。其中，国家“九五”重点项目“造纸用高效中性施胶剂、干强剂、助留助滤剂的研究、开发与应用”取得了良好的预期效果，引起了造纸企业的重视。在研究过程中，该研究方向的研究人员将理论与生产实践相结合，编著出版了多部造纸化学品和造纸湿部化学方面的书籍，被许多研究人员和生产厂家作为指导科研或生产的书籍，在国内外造纸界形成了一定的影响。
3.低污染制浆与环境保护
在中国加工制造业产能普遍过剩的形势下，造纸行业是为数不多的需求不断增长的行业之一。其发展潜力巨大，但必须防治污染，保护环境，实施可持续发展战略，走循环经济之路，最大限度地利用资源，最大限度地减少浪费，使之无害化。中国造纸工业的原料结构、企业规模和技术装备水平的现状，使得中国造纸工业的废水污染形势仍然不容乐观。造纸工业废水占全国工业废水排放量的15%，COD排放量占总排放量的40%，中小型造纸厂造成的污染更为严重。其中，蒸煮废液和漂白废水是我国造纸工业的主要污染源。结合我国造纸工业的实际，开展低污染制浆和环境保护的研究是发展我国造纸工业的关键之一。
大型造纸厂必须实施清洁生产，从根本上解决污染问题。清洁生产就是从源头上减少污染。通过精选原料、优化工艺、加强科学管理，尽可能提高生产过程中的资源利用率，尽可能减少污染排放。清洁生产不仅可以获得环境效益，还可以获得经济效益，这已被国外实践证明是一种有效的途径。在中国，清洁生产已被列入政府支持的重点研究方向之一。
本研究重点研究了低污染蒸煮漂白机理和新技术以及制浆造纸废水的处理，特别是自催化乙醇制浆和无氯(TCF)和无氯(ECF)漂白机理，为减少和消除我国蒸煮漂白废水污染和优化生产工艺提供了基础理论依据。研究重点是氧脱木素技术、漂白机理、低污染漂白化学品如过氧化氢、臭氧和甲基亚氨基磺酸的技术和工艺。
生物技术在制浆造纸废水处理中的研究和应用是目前的热点之一。该研究方向重点研究了高浓度有机废水厌氧生物处理的原理和技术，第三代内循环厌氧反应器技术、膜生物反应器(MBR)技术、高效紧凑型好氧生物反应器(HCR)技术、废水超临界氧化技术，对小型造纸企业黑液和中段废水的处理非常有效。该研究方向在内循环厌氧反应器的结构原理、反应机理、设备开发、制浆造纸高浓度有机废水的处理机理和技术等方面在国内起步较早，取得了一些成果和突破，加快了我国自行设计制造内循环厌氧反应器的进程，为其在制浆造纸企业废水处理中的应用奠定了基础。本研究方向研究成功的适用于以草为主要原料的中小型制浆造纸企业的蒸煮黑液、中段废水、白水处理技术，已在国内多家造纸企业推广应用，取得了良好的经济、环境和社会效益。
4.制浆造纸过程控制及新设备
造纸设备及其自动化技术是现代造纸企业的主要组成部分，是提高造纸企业效率的主要来源之一。世界上所有造纸国家都非常重视造纸设备及其自动化的发展。制浆造纸过程控制及新设备的研究一直是我院的特色研究方向，在国内外有着广泛的影响。
在国家有突出贡献专家、博士生导师王教授的带领下，该研究方向20多年来取得了丰硕的成果，并日益壮大。在制浆造纸测控领域，完成了多项国内领先的科研成果。先后开发了10多项产品和专利技术。王教授主持完成了国家“九五”科技攻关项目“桉木浆优质印刷纸洗选漂白过程优化控制系统的开发”和“桉木浆优质印刷纸造纸过程优化控制系统的开发”研究，获陕西省科技三等奖。该研究方向在国内造纸工艺及设备自动化领域具有明显的特色和优势。
随着造纸机速度的不断提高和单机产量的快速增加，消费者对纸产品质量的要求越来越严格，纸的生产离不开自动化。近20年来，我校投入大量的人力、物力和财力进行制浆造纸过程全集成自动化的研究和推广，先后承担了国家自然科学基金、国际科技合作项目等国家级项目7项，国家外国专家局、陕西省重大科技项目等省级项目6项，陕西省教育厅、xi安科技支撑计划等厅级项目10项。企业共委托横向课题500余项，7项科研成果通过省部级以上鉴定，获得各级科技奖励14项。纸板机的流浆箱控制、碱回收过程控制、定量水分控制系统等科研成果达到国内领先水平。目前总结了以下几个研究方向:
1)APMP制浆过程控制与集成优化；
2)PRC-DDS蒸煮过程的控制和集成优化；
3)气垫和液压流浆箱控制系统；
4)基于可调热泵的蒸汽冷凝水热控系统；
5)纸板机的定量水分控制系统(BQCS );
6)基于现场总线的碱回收过程控制和集成优化；
7)废水生化处理的过程控制和集成优化；
8)高速纸机的驱动控制；
9)CIPS；基于PCS/MES/ERP三层体系结构的计算机集成过程系统；
10)造纸行业能源信息系统。
5.纸张印刷的研究。
1)纸基材料印刷适性研究:深入研究和分析材料的结构、组成和性能，探索印刷材料与印刷质量的关系，进一步开发绿色高效的新型包装印刷材料；研究印刷色彩复制过程中的相关机理和色彩管理，从而真正实现印刷的“所见即所得”。
2)造纸和印刷化学品:研究水性和新型防伪油墨的生产新技术及相关机理，为水性油墨和新型防伪的发展提供理论依据和技术指导，推动我国水性油墨和新型防伪生产技术的进步和发展。真正实现绿色环保印刷，满足不同环保油墨的市场需求。
3)印刷图文信息数字化技术:根据当前印刷技术数字化发展趋势，深入研究色彩理论、色彩管理、图像质量控制等关键技术，建立适合不同生产环境的理论模型和技术参数，为个性化印刷奠定基础。
4)印刷设备与技术:主要研究印刷设备和装订设备的基本结构原理、工作性能、技术规格和发展趋势，研究印刷设备的自动控制原理和系统；结合新型印刷材料和其他印刷元素，探索最佳生产工艺。在印刷技术方面，是深化现有印刷技术中的污染问题，研究实施印刷质量标准化；研究国内外印刷新技术，测试研究新技术中的参数，为印刷新技术在国内市场的推广使用提供有力的数据支持。