干法造紙(Dry-forming paper making)基本不用水,以凈化空氣代替水作為分散、輸送纖維的介質,網上成形時脫去的是空氣而不是水,這樣就會大大地節省水源,也不會對環境造成廢水污染。使用干法造紙工藝所生產的產品即為干法紙(Airlaid paper)。
從干法造紙的發展史看,最早是在1931年由前蘇聯兩位造紙工程師提出的,他們借助棉紡行業的梳棉機等設備,以棉花為原料研制成功了當時本國急需的特種紙。其技術動機是:解決濕法造紙的產品無法滿足特殊部門(軍工、電氣)的使用需要,而不是為了“節省用水”,或者是防治“環境污染”等問題。為了區別這種方法與傳統的造紙方法(生產中需要使用大量的水)之不同,取名為“干法造紙”。上述方法又叫“梳理法”,此法對原料的要求高,只適用于長度20mm以上的纖維,故全面推廣有很大困難。這是第一種方法。
第二種方法是,20世紀50~60年代,丹麥、芬蘭、日本發明了“氣流法”,它是以木漿、絨毛漿、化學短纖維、玻璃纖維等為原料,利用空氣風送,低真空抽吸,氣流沉降成形,膠乳(或熱熔)粘合,熱風穿透干燥等技術而制成了多種多樣的“干法紙”。這種方法的專利很多,特別是設備制造方法,丹麥占有很大的優勢。
第三種方法,即20世紀70年代,前蘇聯發明了“氣動成形法生態純凈無水造紙工藝”,簡稱“氣動法”。據報道,它是把紙漿纖維通過高速氣流(空氣)裝置,使它們完全分散,并能形成均勻的紙頁。巧妙的是,在成紙過程中噴入少量水(1%以下),以氣態存在于纖維間生成結合水,在一定的溫度和壓力下,形成氫鍵,而不需要任何粘合劑。這樣一來,便可以達到與濕法造紙相同的紙頁強度,其優勢是不言而喻的。但是,由于多種原因該技術仍在試驗階段,有待進一步產業化。
進入21世紀以來,考慮到干法造紙原來奮斗的目標不是節水和防治污染,產品的競爭對手也不是普通濕法抄造的文化紙。因此,著手設計新的干法造紙機,可望不久會有好消息。
目前,擁有干法造紙生產線的國家和地區不太多,如丹麥、芬蘭、瑞典、日本、中國(含臺灣省)、美國、法國、德國、加拿大、奧地利等10多個;機臺有20余條生產線。若將它與濕法造紙機相比,簡直是小巫見大巫。
內容摘自:劉仁慶/中國造紙學會,《干法造紙縱橫談》片段,刊發在《紙和造紙》2005年9月第5期