废纸高值化利用及其在材料领域中的研究进展

张效林 迪静静 薄相峰 吕金燕 段婧婷 徐 龙

（1. 西安理工大学印刷包装与数字媒体学院，陕西西安，710048；2. 西安建筑科技大学机电工程学院，陕西西安，710055）

废纸（再生纤维）是废弃高分子材料领域中量大面广的重要废弃资源，国务院《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》（国发［2021］4号）中提出“加强废纸等再生资源回收利用，提升资源产出率和回收利用率”；工信部、商务部、科技部“关于加快推进再生资源产业发展的指导意见”中明确指出，“提高废纸回收利用率和高值化利用水平”“提高再生产品附加值，避免低水平利用”。美国也出台了一系列废纸回收法案，包括《固体废弃物处置法案》《资源保护及回收法》以及《再生新闻纸法》，来完善废纸回收的法律法规；《废纸回收标准》中，根据废纸质量以及回收再加工的难易程度将其分为5个等级，并对不同纸产品规定了详细的回收标准；同时将每年的11月15日定为“回收利用日”，以提高民众的废纸回收意识。如何实现废纸的充分、清洁高效和高值化“全”利用是当前国家乃至世界再生资源利用行业备受关注的重要课题。

废纸是城市和工业废物的主要来源，是一种数量巨大的可回用资源［1］。表1为2019年部分国家废纸回收量及进出口量。据统计［2-3］，2019 年全球纸和纸板总生产量为41246 万t（其中新闻纸占4.2%，印刷书写纸占22.2%，生活用纸占9.8%，瓦楞材料占41.6%，其他包装纸及纸板占19.9%），消费量为41507 万t，废纸回收量为24363万t，回收率为58.7%。我国纸和纸板生产量达10765 万t，消费量10704 万t，居世界第一，废纸回收总量为5244 万t，回收率49.0%，利用率58.3%，因此，废纸回收和利用率均有很大的发展空间［4-5］。

表1 2019年部分国家废纸回收量及进出口量Table 1 Recycling volume and import and export volume of waste paper in some countries in 2019

废纸是廉价纤维素纤维的良好来源，主要由纤维素、半纤维素及少量的木质素组成［6］，具有来源丰富、易获得、可生物降解和生物相容性等特性。在使用过程中，其纤维内部结构形态并未受到严重损坏，是一种较优良的纤维资源。同时，由于纸张是由经化学处理或机械处理的纤维制成，因此同一种类型的纸张具有相似的特性，其纤维质量相对均匀。目前，废纸的回收利用方式较为单一，甚至相当一部分废纸依然通过填埋或焚烧进行处理（据悉，在欧洲，大约46%的纸张被填埋或焚烧）。利用废纸生产再生纸仍然是现行废纸利用的主要途径，而废纸多次回用过程会造成纤维损失和纸张强度下降，脱墨、去污处理工序复杂且成本较高，易造成环境污染。另外，随着数字印刷技术的发展，数字印刷废纸的产生量正在迅速上升，而这些“新兴废纸”尽管纤维质量优良，但由于这类纸张含有如热塑性树脂以及特殊油墨，使其被用于再生纸领域时并没有优势。因此，为了缓解废纸弃置问题、减轻污染负荷，探索废纸回收利用的新途径，尤其是研发高值、高效废纸利用技术，将具有重要的现实意义和社会效益［7-8］。本文综述了再生纤维衍生物、废纸用作工程填料以及再生纤维复合材料等废纸高值化利用技术研究的新进展，分析了废纸高值化利用及其在材料领域中的应用发展前景。

1 再生纤维衍生物相关技术进展

1.1 生物质燃料、塑料及化学品

废纸是城市生活垃圾的主要组成部分，由于其富含纤维素且成本相对低廉，可作为生物质材料、燃料和化学品的可再生原料，从而使废纸类废弃物得到充分利用并产生高附加值。

废纸作为生产各种能源的原料，如乙醇、甲烷和氢气等，已取得一定进展。废纸可作为厌氧消化的原料，其纤维素和木质素通过酶解产生还原糖（如葡萄糖），经发酵产生生物质乙醇或甲烷［9］。Brummer等［10］利用 0.25% H3PO4、2% NaOH 预处理 10% 纤维素酶来水解废纸，获得还原糖最高得率为（48.3±2.7）%。Da Mota等［11］研究了水解时间、酶载量和底物质量对办公废纸酶解中葡萄糖形成的影响；结果表明，化学预处理后，使用较低的酶载量（5.2 FPU/g）对较高质量的办公废纸（3.75 g；浓度7.5%，w/V）进行 24 h 处理为酶解的最佳条件。Rodriguez 等［12］对废纸进行60 min 机械预处理，其甲烷产率达254 mL/g，较机械预处理前提高了21%。Nishimura 等［13-14］利用废纸制备乙醇的研究表明，进料前进行预糖化，乙醇浓度可提高到45.3 g/L，得率为90.8%，产率为0.53 g/（L·h），乙醇发酵所得甲烷产量为270.5 mL/g。氢气是一种常见清洁燃料，2015 年我国回收5×106t 箱纸板作为制备氢气的原料，制得2×106m3氢气，燃烧后发电7×106kWh，直接产生的经济效益达到420 万元（0.6 元/kWh）［4］。相对于水电解制氢气，暗发酵生物制氢气能耗更低。Botta 等［15］将瘤胃液用作废纸发酵中的接种物来制备氢气，且经酸预处理的瘤胃液降低了耗氢的培养物。张元晶等［16］优化了废纸制备乙醇的工艺条件，即：溶剂H2SO4（浓度5%）、微波辐射加热功率80 W，预处理时间40 min，固液比3 g∶100 mL，此时最有利于废纸的水解糖化，还原糖得率较常规加热方式提高20%，是去离子水浸泡微波辐射的88倍。近期，韩国科学技术研究院Sun-Mi Lee等研究出可代谢木糖和葡萄糖的新型微生物，能利用废纸和纸箱等木质纤维素制备生物质柴油前体，以此代替传统柴油，可有效应对温室效应，并减少粉尘排放。

除此之外，Annamalai等［17］首次采用办公废纸制备聚-β-羟丁酸 （PHB），产量为 4.45 g/L，含量57.5%，产率0.061 g（/L·h）。该研究表明，办公废纸可以作为生物塑料工业的潜在原料，并有效降低生产成本，该方面的相关研究还有待进一步开展。

同时，再生纤维通常含65%～70%的葡萄糖和30%～35%的木糖，其可用于5-羟甲基糠醛（5-HMF）的制备。连洁等［18］研究得出，当近临界温度375℃、反应时间200 s、原料浓度2.4%、反应压力19.2 MPa时，从再生纤维中获得5-HMF得率最大为10.9%。田野等［19］研究发现，当反应温度160℃、反应时间8 h时，从再生纤维中获得5-HMF得率最大为44.0%，且固体酸催化剂WO3/ZrO2用量的增加可提高5-HMF得率。

1.2 纳米纤维素材料

纳米纤维素独特的物理、化学和生物特性使其成为各种高端应用的理想材料，一般包括纤维素纳米晶体（CNC）、纤维素纳米纤丝（CNF）和细菌纤维素（BC）［20-21］。废纸作为木质纤维素的替代品多用于CNC、CNF的生产，这不仅能够有效利用废纸中的纤维资源，而且将实现再生纤维的高值化利用。

汪娟等［22］采用碱解及酸解法从办公废纸、废新闻纸、旧杂志、旧书等提取CNC，并部分取代天然橡胶/CNC/炭黑复合材料中的炭黑；结果表明，CNC 直径为20～60 nm，长度为200～600 nm；当用其替代15 phr 炭黑时，可基本保持45 phr 炭黑补强橡胶的力学性能，且胶料的加工性能得到改善。邢新月等［23］发现，采用办公废纸制备CNC 的最佳工艺条件为H2SO4浓度60 wt%、水解温度50℃、水解时间90 min，此时CNC 得率为41.2%，结晶度为77.6%，长径比较高，为 14.77。Jiang 等［24］通过 H2SO4水解和过硫酸铵一步氧化分别从再生纤维中提取CNC；结果表明，CNC 结晶度分别提高到72.4%和77.6%，得率达到22.4%和41.2%。

Wang等［25］采用氢氧化钠和酸化亚氯酸钠处理废瓦楞纸浆，制得的CNF 平均直径为30～100 nm，长径比超过10000，由该CNF 制备的纳米纸拉伸强度和模量较未处理的废瓦楞纸提高约10 倍，透光率高达85.2%，热膨胀率低至1.62×10-3K-1，具有作为基于光电技术的增强材料的潜力。Josset等［26］以废新闻纸再生纤维浆为原料，通过机械分解制备CNF，得到的CNF最大比表面积为132 m2/g。Portela等［27］通过超声波处理再生纤维浆以制备CNF；研究表明，该CNF纸（100%）弹性模量较高，为15.32 GPa。

傅丹宁等［28］利用办公废纸制备了高取代度羧甲基纤维素（CMC），研究得到碱性纤维素的最佳制备工艺条件为碱浓度12%，碱煮温度100℃，时间1 h；且当纤维素、NaOH、氯乙酸质量比为1∶1.2∶1.4，反应介质为85%乙醇、碱化温度35℃、碱化时间60 min、醚化温度80℃、醚化时间90 min时，由该碱性纤维素制得的CMC取代度可达0.82。

1.3 纤维素基吸附材料

再生纤维保持了普通纸浆纤维易分散分离的特性，如果进行相应的处理和改性后可用作吸附材料，不仅能起到“以废治废”的作用，还将实现产品的高附加值［29］。林颖等［30］制备了磷酸化改性废新闻纸纤维吸附材料；结果表明，孔雀石绿初始浓度为2000 mg/g时，吸附材料的最大吸附容量为1426 mg/g。Mikhailidi 等［31］从废新闻纸及包装纸板中分离高纯度粉末纤维素，其对亚甲基蓝的吸附能力分别可达6.67、8.75 mg/g。Chen 等［32］研究发现，利用废新闻纸和氧化石墨烯制备的吸附材料对Pb2+、Ni2+和Cd2+的最大吸附容量分别为75.41、29.04 及31.35 mg/g，对漂白废水中残余木质素和化学需氧物质的吸附容量分别为64.4、225.7 mg/g，污染物去除效果较好。由耀辉等［29］以办公废纸纤维为原料，制备不同氧化度的再生纤维以吸附甲基紫染料；结果表明，再生纤维氧化度越高，其对甲基紫染料的吸附容量越大，pH 值对吸附容量影响显著；当温度30℃、pH值9、甲基紫染料浓度为50 mg/L、吸附剂的氧化度最高（NaClO添加量为6.3 mmol）且浓度为1000 mg/L 时，再生纤维对甲基紫染料的吸附容量达到48.1 mg/g。修慧娟等［33］通过对废旧箱纸板纤维进行环氧基化改性，以制备重金属离子吸附材料；结果表明，环氧基取代度随反应温度升高及时间的延长而提高，但改性纤维相对结晶度下降，热稳定性也略有下降。Ahmad 等［34］以废纸、玉米秸秆和庭院垃圾等城市垃圾混合物为原料，利用3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵将其阳离子化以制备吸附剂，该吸附剂对阴离子染料（靛蓝胭脂红）的最大吸附容量可达148 mg/g。

1.4 气凝胶和水凝胶

气凝胶在处理有机废水，尤其是水体油污方面有着广阔的应用前景，可以高效、快速地吸附有机溶剂和石油化工产品。2016 年，新加坡国立大学Duong Hai Minh等将废纸转换成无毒、超轻、灵活、坚固且防水的绿色纤维气凝胶，其可用于溢油清理、隔热和包装等领域，以及用作药物递送的涂层和生物医学应用的智能材料，此外也可用作建筑物的隔离材料。刘真真等［35］制备的废新闻纸碳基气凝胶密度较低，为0.0348 g/cm3，动态接触角为129.8°，疏水性能优异；该气凝胶具有连续纳米多孔三维网络结构，吸附容量可达自身质量的21～37倍，且可以被多次循环利用。周钰寒等［36］以废新闻纸和甲基三甲氧基硅烷制备的复合气凝胶密度最低可达0.107 g/cm3，静态疏水接触角为148.5°，疏水性能较好，力学性能良好，可实现50%范围内压缩后100%恢复，同时对油污的吸附可达本身质量的12.7倍。

水凝胶是一种高附加值产品，可以从各种木质纤维素资源中制备得到。Sangtarashani等［37］利用离子液体溶解旧瓦楞纸制备的水凝胶具有多孔结构，吸水率高达4700%，可应用于食品、生物材料、医疗卫生、药物输送、传感器等方面。该研究还表明，离子液体不需要任何特殊预处理即可溶解再生纤维，为废纸应用于高附加值产品的生产提供了良好的开端。

1.5 水质检测及优化材料

Liu等［38］以再生纤维制备柔性等离子体表面增强拉曼散射（SERS）基底；研究表明，其对水和软饮料中的双酚A检测灵敏度高达50 ng/mL，对苏打水中双酚A 的回收率为96%～105%，适用于检测食品或环境中的有害成分。刘思佳等［39］对废纸进行改性以制备SERS 基底；研究表明，改性纤维素可调控纳米金间距以获得更多SERS“热点”，其表观颜色随含水量发生变化，可用于显色检测含水量以及渔业中违禁药品孔雀石绿的检测，检出限达到10 ng/mL。黄金阳等［40］自制再生纤维悬浮液作为助凝剂并用于处理地表水；研究表明，当聚合氯化铝铁投加量为10 mg/L、再生纤维投加量为30 mg/L 时，出水浊度由21.8 NTU（原水）降至1.45 NTU，浊度降低率可达93.4%，相比单独使用聚合氯化铝铁处理提高了10.8%。

1.6 其他再生纤维衍生材料

除了以上用途之外，再生纤维也逐渐被用于制备新型特殊用途的纤维素基材料。再生膜是一种前景广阔的基质负载抗菌化合物，可抑制病原菌的生长。Oliva 等［41］以办公废纸和纸板制备纤维素薄膜，并用于制备可生物降解的抗菌包装材料，其拉伸强度和杨氏模量分别为77.55、5451.67 MPa，断裂伸长率为2.67%，与相同溶剂下云杉浆制备的薄膜相当，可减少天然生物质资源的消耗。岳正波等［42］利用办公废纸制备活性炭基超级电容器；结果表明，在500℃碳化、650℃活化、碱炭比4∶1 条件下制备的活性炭比表面积达到2945 m2/g，具有三级孔道结构；在6 mol/L KOH、电流密度1 A/g条件下，该超级电容器比电容达到297 F/g，电化学性能优良。

2 废纸作为工程填料

再生纤维具备纤维素纤维的典型特征，富含60%～70%的纤维素，可代替纤维素纤维应用到水泥基或石膏基等建筑材料中，且不需要进行脱墨和漂白处理，减少了废纸处理中的废水排放和环境污染，同时降低生产成本。

2.1 水泥基填料

为强化水泥土力学性能使其更广泛应用于工程建设，同时探究废纸资源回收再利用新途径，早在2011年，Ashori 等［43］就将废新闻纸加入到水泥板中；研究表明，当废新闻纸含量为10%时，材料力学性能达到最大值。吴亚明［44］将1.0%、3.0%、5.0%的办公废纸再生纤维掺入水泥土中；经过静、动态压缩试验得出，养护28 天时，加入3.0%再生纤维可以使普通水泥土静、动态抗压强度分别提高1.1、2.5倍。蒋正武等［45］研究得出，当水灰比为0.4∶1 时，将再生纤维掺入砂浆可显著改善砂浆韧性，且当再生纤维加入量为水泥的1%时，砂浆折压比最高，累计孔体积最小，抗收缩能力也有所增强。张明飞等［46］将办公废纸再生纤维作为外加剂加入至水泥土中；结果表明，添加再生纤维可以提高水泥土的抗剪切性能。此外，废纸填充水泥的混合物也可以用来制备轻质砖。Mandili等［47］利用办公废纸与水泥制备新型建筑保温砖；研究表明，该砖的密度和导热系数均较低，分别为170 kg/m3和0.06 W/（m·K），抗压强度在3.43～6.43 MPa之间，热性能较普通砖低，因此可以用作建筑隔热材料。

2.2 石膏基填料

张璐等［48］向脱硫石膏中加入自制废纸（再生纤维）浆后，石膏的抗压强度有一定程度的降低，但当废纸加入量为2%时，抗折强度提高了37.5%。Foti等［49］以回收废纸（办公废纸、废杂志和废新闻纸）、纸板、纸盒、利乐包作为石膏的填充材料；研究表明，石膏/杂志纸复合材料的抗压强度最低，为4.48 N/mm2，石膏/利乐包复合材料的抗压强度最高，为6.46 N/mm2，这些复合材料均具有足够的抗压强度，可应用于建筑结构中的内墙等。

3 再生纤维复合材料

再生纤维具有较高的长径比，具有较大的拉伸强度，同时具有一定的刚性和其他材料特性，因此常被用作复合材料中的增强材料［50-51］。目前，再生纤维在复合材料领域的应用主要包括废纸/热塑性树脂复合材料、废纸/可生物降解树脂复合材料以及废纸复合发泡材料等。

3.1 废纸/热塑性树脂复合材料

近年来，再生纤维增强树脂基复合材料作为一种环境友好、无毒和可再生的材料，在制造业，特别是包装业、建筑业、汽车业和家具业等领域均有广阔的应用空间［52］。Alamri 等［53］制备了再生纤维含量分别为19 wt%、28 wt%、40 wt%和46 wt%的再生纤维增强环氧树脂复合材料；结果表明，随着再生纤维含量增加，复合材料弯曲强度、弯曲模量、断裂韧性和冲击强度均有所提高，最大吸水量和扩散系数增大；当再生纤维含量为46 wt%时，复合材料的力学性能最佳；吸湿后，复合材料综合力学性能有所下降。黄丽婕等［54］制备废箱纸板/聚对苯二甲酸乙二酯-1，4-环己二甲酯复合材料；研究显示，烷基烯酮二聚体改性再生纤维的最佳制备工艺为：NaOH浓度15%、温度60℃、时间60 min、改性剂含量为废纸质量的2%，此时复合材料力学性能最佳，耐水性有所提高。DAS 等［55］采用废新闻纸和聚酯树脂制备复合材料发现，当再生纤维含量为48%时，复合材料在纤维方向的拉伸强度和模量分别为70 MPa、6 GPa，在横向上的拉伸强度和模量分别为19 MPa、2.41 GPa。Zheng等［56］利用废新闻纸及高密度聚乙烯制备复合材料；结果表明，复合材料抗弯强度与其密度线性相关，密度最大为1.40 g/cm3时，复合材料的弯曲、拉伸强度分别达到95.6、99.4 MPa。Guan 等［57］制备了废新闻纸/聚丙烯层状复合材料；结果表明，当热压温度180℃、压缩时间20 min、废新闻纸含量66.7%时，复合材料的弯曲、拉伸、冲击强度分别为126 MPa、95 MPa、5.3 kJ/m2，拉伸强度较废新闻纸提高164%，吸水厚度膨胀率为3.2%；该材料的优势在于充分利用废新闻纸的同时，仍能保持良好的力学强度及吸水性能。以上这些研究中对树脂进行增强的废纸均为纤维形态，而DAS 和Lei 则分别采用了片状废纸和再生纤维提取物来达到对复合材料增强的效果。DAS［58］通过手工铺层技术制备废新闻纸/聚酯树脂复合材料；研究表明，随着废新闻纸含量增加，复合材料吸水率和厚度膨胀增大；浸水后复合材料的拉伸、弯曲和层间剪切强度均有所降低。Lei等［59］则是从办公废纸中制备纳米纤维素来增强聚氨酯；结果表明，添加2 wt%纳米纤维素的复合材料综合性能较好，初始分解温度较未添加纳米纤维素的复合材料提高21℃，吸水率较低，适用于承重和户外材料。

为了改善极性再生纤维与疏水性树脂基质的不相容性，研究人员进行了一系列改性尝试。Prambauer等［60］以马来酸酐接枝聚丙烯为偶联剂，利用办公废纸、滤纸、新闻纸等增强聚丙烯；结果表明，偶联剂提高了纤维/基体的附着力。

除了制备复合板材，近年来，废纸/树脂复合材料也逐渐被应用于3D打印领域。Stolz等［61］采用废纸与聚乙烯醇制备3D打印材料。该3D打印材料呈现分级孔结构的蜂窝状，密度低至0.8 g/cm3，但杨氏模量和拉伸强度高达2.0 GPa、53 MPa；通过与乙二醛交联，可提高3D 打印材料的机械稳定性、耐水性，甚至阻燃性。

3.2 废纸/可生物降解树脂复合材料

随着环境问题的日渐突出，无毒、无害、可降解材料的推广和使用终将成为必然选择。在复合材料领域，使用再生纤维和完全可生物降解树脂制备复合材料是大势所趋。陈浩霖等［62］制备废纸板/聚丁二酸丁二醇酯（PBS）全降解复合材料；结果表明，废纸板质量分数为30%时，复合材料的拉伸、弯曲强度分别达到最大值（43.3、39.4 MPa）。Zhao等［63］研究发现，当废纸含量60%时，废纸/PBS 复合材料抗拉强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、层间剪切强度和冲击强度分别达到78.1 MPa、11.1%、92.0 MPa、7.5 GPa、2.9 MPa和36.9 kJ/m2；经35天酶降解后，废纸/PBS 复合材料质量损失率达95.1 wt%。谷雪贤等［64］的研究表明，随氢氧化铝用量的增加，聚乳酸（PLA）/再生纤维复合材料拉伸强度先增后减，弯曲强度、冲击强度、韧性、热力学性能以及吸水率均得到改善；当再生纤维质量分数为50%时，复合材料出现团聚现象。Zhang等［65］以再生纤维共混填充PLA/NCC复合材料；结果表明，当NCC含量为3%时，复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度较纯PLA 分别提高了8.2%、13.1%和35.9%；继续以再生纤维进行填充，当其含量为15%时，复合材料综合性能较好。对于可降解复合材料界面性能的改善，Zhang等［66］利用偶联剂改性办公废纸再生纤维/PLA 复合材料；结果表明，当KH560添加量为复合材料质量的2%时，复合材料性能得到最大改善，拉伸强度达到59.0 MPa。张效林等［67］以微晶纤维素（MCC）和再生纤维增强聚羟基丁酸戊酸共聚酯（PHBV）；研究表明，3% MCC 和10%再生纤维共混填充时，复合材料综合性能最好。

3.3 废纸复合发泡材料

传统发泡塑料难以降解，高温下易生成双酚类有毒有害物质，存在“白色污染”问题［68］，因此，研发环境友好型绿色缓冲包装材料势在必行。再生纤维作为植物纤维的良好替代品，其分子内存在的大量羟基，可产生较强的氢键作用，促进分子间紧密排列并产生高度结晶区，将其应用于制备发泡材料时可以提高发泡材料的机械强度［69］。

王春等［70］以火山灰、废纸、硅藻土等为原料，制备复合发泡轻质保温材料；当火山灰、石膏及硅藻土质量比为60∶20∶10，水泥含量为火山灰、石膏、硅藻土总质量的10%，废纸粉末含量为火山灰、石膏、硅藻土、水泥总质量的4%时，复合发泡轻质保温材料的导热系数为0.054 W/（m·K），抗压强度为0.64 MPa，干密度为485 kg/m3。曹景山等［71］以废瓦楞纸板制备发泡材料，并确定了再生纤维发泡制品的优化配方为绝干废瓦楞纸板浆∶碳酸氢钠∶发泡剂H∶淀粉∶聚乙烯醇∶甘油∶碳酸钙∶硼砂的质量比约为32∶3∶1∶0.9∶0.6∶4∶4.5∶0.2，且在最小缓冲系数约为5时，发泡材料的缓冲性能较好。孙衍宁等［72］以废纸和粉煤灰制备保温材料；结果表明，当粉煤灰加入量30%、水胶比0.55∶1、发泡剂5.5%、稳泡剂2%、废纸粉末4%且覆膜养护时，制得的保温材料性能最佳，此时其抗折强度可达0.161 MPa，干密度为532.4 kg/m3，吸水率为46.2%，导热系数为0.030 W/（m·K）。2019年瑞士国家联邦实验室（Empa）和iso⁃floc 公司合作开发了一种由废纸薄片制成的可再生保温绝缘材料，该材料可用于制作木结构材料及木屋配件等，在防火方面意义重大，若大规模投入使用，将极大节省化石燃料的用量。曹延芬等［73］以废瓦楞纸板制备废纸发泡材料；结果表明，当胶黏剂、发泡剂、增塑剂用量分别为5 wt%、8 wt%、2 wt%时，材料的发泡倍率和力学性能最佳，具有三维相互贯通的泡孔结构，力学性能优于纸浆模塑制品。这些研究均较好地实现了废纸的高值化利用。

4 结束语

2019 年我国人均用纸量为75 kg，还远低于世界发达国家人均用纸量水平，随着我国人民生活水平的提高，未来国内废纸的产生量必将继续上升。同时，随着数字印刷技术的发展，数字印刷废纸的产生量也在迅速增加，废纸资源化利用是需要造纸行业长期关注的实际问题。再生纤维本身已经过了造纸化学过程处理，通常都具有较好的纤维质量和纯度，相同种类的再生纤维质量均一性好，杂质含量低，其自身良好的可再生性和环保性使得其在材料领域中高效、高值化利用潜力巨大。

已有的研究充分表明了废纸用于生物质材料、能源、化学品、工程填料以及复合材料等领域的可行性，具有广阔的市场应用前景。未来废纸的高效、高值化利用技术应建立在严格的废纸回收分类的基础上，进一步拓展不同种类废纸在材料领域大规模应用的可行性和开发新技术，在再生纤维衍生物方面需要进一步提高纤维产品的得率，简化提取工艺，并探索绿色无毒害的制备流程；作为工程填料需要系统研究并改善材料的综合性能以满足更高的工程建筑要求，使材料具有更多的附加性能，如防火、隔热、隔音等；而废纸复合材料则需要更深入探索再生纤维与各类基体之间的界面结合以及复合材料成形机理，完善再生纤维增强环境友好型复合材料的制备技术。总之，废纸的资源化利用应在当前用作再生纤维纸原料的基础上，进一步探索废纸回收利用的新途径，从而在新的发展时期，实现大幅度提高废纸回收利用率和高值化利用水平的发展目标。