造紙工程學院制漿造紙工程學科經過近60年科學研究的發展和積澱，通過學科、專業間的交叉互補與凝練，已經形成了制漿造紙機理，造紙化學品與濕部化學，低汙染制漿及環境保護，制漿造紙過程控制及新型裝備和紙張印刷相關研究等五個特色鮮明的研究方向。
1.制漿造紙機理
原料結構、產品質量及廢水汙染是我國制漿造紙工業發展過程中面臨的三大問題。我國制漿造紙用針葉木資源極其匱乏，西部地區尤其嚴重。西部地區地廣人稀，幹旱少雨，但氣候狀況適合於楊木的生長，非常適合大面積種植速生楊，非木材原料特別是麥草、蘆葦、荻、龍須草等資源也非常豐富。本研究方向結合我國制漿造紙工業的原料現狀，以非木材和速生木材為主要原料，以制漿機理研究為重點，以新型特種紙、加工紙、功能紙為特色，研究制漿造紙新技術及其相關機理，為新技術、新工藝、新設備的實際應用提供理論依據和技術指導，以促進我國非木材及速生材制漿造紙工藝技術的進步與發展。50年來本研究方向重點研究了非木材原料，特別是麥草、蘆葦、荻、龍須草等草類原料纖維生物結構和化學組成特征及其制漿造紙機理；揭示了草類原料不同於針葉木的制漿特性，確立了草類堿法制漿的“低溫快速蒸煮”理論；通過草類原料不同方法制漿機理差異的研究，在我國最早提出了草類原料最適宜的制漿方法，為更好的利用非木材原料，降低能耗和提高紙漿質量提供了理論依據。
近年來，本研究方向為配合西部地區“山川秀美”工程的順利實施，提高農民植樹造林的積極性和經濟收入，進行了速生楊制漿造紙機理和性能的研究，重點研究了化學制漿和APMP制漿機理，已經取得了階段性成果，為我國西部地區林業的良性可持續發展提供了思路。
目前我國紙和紙板產量僅次於美國，但種類和質量尤其是特種紙、加工紙與國外有很大的距離。我國造紙發展極不平衡，西部地區造紙企業普遍規模較小、裝備較落後、產品檔次較低、經濟效益較差、汙染較嚴重。這些企業要發展、要生存，必需從實際出發，因地制宜，進行產品結構調整，節能降耗，治理汙染。以市場為導向，開發市場需求的特種產品，提高產品質量，增加以各類加工紙、特種紙、功能紙為代表的高附加值產品，提高企業經濟效益，是適合中小型造紙企業發展的道路。特種紙需求量小，但技術含量高。如何提高特種紙和加工紙的質量，開發社會需求的新型特種紙和加工紙產品，提高產品的市場競爭力，使這些中小型企業在造紙工業發展的大潮中得以生存與發展，是造紙工作者面臨的需要迫切解決的問題。因此新型特種紙和加工紙也是本研究方向的重要研究領域，並已經取得了較多的成果，先後研制成功了電器用覆銅箔層壓板原紙、新型高檔蘋果套袋紙等20幾種特種紙，均已轉化為生產力。其中由博士生導師張美雲教授主持研究的新型高檔育果袋紙生產技術在陜西及周邊省份獲得推廣應用，產生了良好的經濟效益和社會效益。這些科研成果的推廣，為國家和地方造紙工業的發展和經濟效益的提高做出了突出貢獻。
2.造紙化學品與濕部化學
紙的生產過程中需要加入多種化學品，除填料外，造紙化學品的添加量壹般為紙張總量的0.1%～2%，但是卻可以顯著改善紙張性能，提高纖維的抄造性能和紙機的運行性能，同時還可減輕環境汙染。中國是造紙大國，也是世界上使用非木材纖維紙漿比例最高的國家之壹，2004年為29%。高比例的非木材纖維紙漿的使用使得紙漿中短纖維含量較高，不僅影響紙張質量，而且增加抄造難度。因此對化學品有更大的依賴性，例如草漿中助留劑的使用將大大減少短纖維和填料的流失；中性施膠劑的應用使得中性造紙成為現實，這對提高紙的強度和降低生產成本具有特殊的意義。 隨著社會進步和人類生活水平的提高，紙張和紙品的需求量加大，應用範圍日益廣闊，對紙的質量要求更加嚴格，同時也都對造紙化學品提出了更高的要求。
造紙過程是壹個復雜的過程,紙料中各組份之間存在相互作用和相互影響,會進壹步影響到紙機的操作性能和產品的最終性能。各造紙企業為了將紙機保持在適宜的抄造化學條件內,以減少生產過程變化,需要加強濕部化學控制,改善紙機運行性能,提高紙機清潔度。以高速化和智能化為標誌的現代造紙技術,可以提高紙頁的施膠度、強度,減小紙頁的兩面差,減小定量和灰分的波動,改善紙頁的勻度和外觀的均壹性，但要求建立相適應的造紙濕部化學體系。濕部化學的基本研究內容包括對造紙工業需要的多種多樣的造紙濕部添加劑進行基礎理論和應用機理研究，確定出最佳的使用工藝,確保造紙濕部化學的平衡,以取得最佳的使用效果,從而提高紙機的運行性和紙的質量,增加企業的經濟效益。
本研究方向在制漿造紙化學品對纖維原料的蒸煮機理、洗滌機理、漂白機理、廢紙脫墨機理、紙張物理強度的增強機理、紙張結合機理和中性施膠機理等方面進行了系統的理論研究，對造紙化學品的研發提供了理論指導，避免了無為的浪費。在化學品的濕部應用研究方面，主要致力於研究化學品的助留機理，結合目前技術水平的發展，補充、完善和發展各種助留體系理論，首次將灰色系統理論引入濕部化學因素優化中，取得了理想的效果。
本研究方向還致力於加工紙和特種紙用化學品的研究和應用，重點開發特種紙表面塗布助劑及塗料制備。目前正在研究無碳復寫紙微粒膠囊和彩色噴墨打印紙的顯色機理和塗料配方，將替代國外產品，現已成功研發出了具有自主知識產權的果袋紙專用抗水劑、聚合纖維粘結劑等。
本研究方向從八十年代開始,主要致力於造紙化學品的改性研究及應用機理研究。先後自行研究與制備了不同電荷、不同分子量、不同取代度的變性澱粉、聚丙烯酰胺、殼聚糖等系列造紙用高效增幹強劑、助留劑、助濾劑；重點是中性施膠劑、具有助濾助留和增強效果的功能性添加劑、脫墨劑、柔軟劑和塗飾劑等,已有多項成熟成果,其中陽離子澱粉、羥丙基季胺鹽、聚丙烯酰接枝澱粉等成果已在全國多家造紙企業推廣應用,取得很好的社會效益和經濟效益。近年來承擔國家項目3項、省部級項目8項、企業合作項目10余項,有多項成果獲得省部級獎。其中國家“九五”攻關項目“ 造紙用高效中性施膠劑、增幹強劑、助留劑、助濾劑的研究開發及應用”取得了良好的預期成果,受到造紙企業的關註。在研究過程中，本研究方向科研人員把理論與生產實踐相結合，編寫並出版了多部有關造紙化學品和造紙濕部化學方面的著作,這些著作已被許多科研工作者和生產廠家作為指導科研或生產用書,在國內外造紙界形成壹定的影響。
3.低汙染制漿及環境保護
造紙業是在我國加工制造業能力普遍過剩的情況下，為數不多且需求不斷增長的行業之壹，其發展是具有很大潛力的，但必須防治汙染、保護環境，實施可持續發展戰略，走循環經濟的道路，最大限度的利用資源，廢物最小化，無害化。我國造紙工業的原料結構、企業規模和技術裝備水平的現狀，使我國造紙工業廢水汙染狀況仍然不容樂觀。造紙工業廢水排放占全國工業廢水排放量的15%，COD排放占排放總量的40%，中小造紙廠造成的汙染更是嚴重。其中蒸煮廢液和漂白廢水是我國造紙工業主要的汙染源。結合我國造紙工業的實際，開展低汙染制漿及環境保護的研究，是發展我國造紙工業的關鍵之壹。
規模較大的造紙廠必須實施清潔生產才能從根本上解決汙染問題。清潔生產是從源頭削減汙染，通過選擇原料、優化工藝、加強科學管理，使生產過程的資源利用率盡可能提高，使汙染排放量盡可能減少。清潔生產不僅能獲得環境效益，還能獲得經濟效益，它被國外實踐證明是壹條行之有效的途徑。在我國，清潔生產已經列入了政府優先支持的重點研究方向之壹。
本研究方向著重於低汙染蒸煮與漂白機理和新技術的研究及制漿造紙廢水處理的研究，特別是自催化乙醇法制漿機理、全無氯(TCF)和無元素氯(ECF)漂白機理的研究，為減輕和消除我國蒸煮和漂白廢水的汙染、優化生產工藝提供基礎理論依據。研究的重點是氧脫木素技術,過氧化氫、臭氧、甲咪亞磺酸等低汙染漂白化學品的漂白機理、工藝和技術。
生物技術在制漿造紙廢水處理方面的研究和應用是目前的熱點之壹,本研究方向著重研究了高濃度有機廢水的厭氧生物處理原理和工藝，第三代內循環厭氧反應器技術，膜生物反應器(MBR)技術，高效緊湊型好氧生物反應器(HCR)技術，廢水超臨界氧化技術，這些技術對小規模造紙企業的黑液、中段廢水的處理非常有效。本研究方向在國內對內循環厭氧反應器的結構原理、反應機理、設備開發,及其對制漿造紙高濃度有機廢水的處理機理和工藝的研究起步較早,取得了壹定的成果和突破,加速了我國自行設計和制造內循環厭氧反應器的進程，並為其用於制漿造紙企業的廢水處理奠定了基礎。本研究方向研究成功的適合於中小型以草類原料為主的制漿造紙企業的蒸煮黑液、中段廢水和白水處理的工藝技術已在國內很多造紙企業獲得推廣和應用，取得了很好的經濟效益、環境效益和社會效益。
4.制漿造紙過程控制及新型裝備
造紙裝備及其自動化技術是構成現代化造紙企業的主要元素，是提高造紙企業效益的主要源泉之壹，世界各造紙大國都十分重視造紙裝備及其自動化的發展。制漿造紙過程控制及新型裝備研究壹直是我院的壹個特色研究方向，在國內外有廣泛的影響。
在國家級有突出貢獻專家、博士研究生導師王孟效教授的帶領下，20多年來，本研究方向取得了豐碩的成果，並日益發展壯大。在制漿造紙測控領域裏完成了多項國內領先的科研成果。先後研制開發了10余項產品和專利技術。王孟效教授主持並完成了國家“九五”科技攻關項目“案木化機漿配抄優質印刷紙洗選漂過程優化控制系統的研制”和“案木化機漿配抄優質印刷紙抄紙過程優化控制系統的研制”的研究，並獲得陜西省科學技術三等獎。本研究方向在造紙過程與裝備自動化方面在國內具有顯著特色和明顯優勢。
隨著紙機車速的不斷提升，單機產量的迅速增大，消費者對紙產品質量要求的日益嚴格，離開自動化，造紙生產無法進行。20年來，我校投入了大量的人力、物力和財力致力於漿紙過程全集成自動化方面的研究和成果推廣工作，先後承擔國家自然科學基金、國際科技合作項目等國家級項目7項，國家外專局項目、陜西省重大科技專項等省部級項目6項，陜西省教育廳專項、西安市科技支撐計劃等廳局級項目10項，企業委托橫向項目500多項，7項科研成果通過省部級以上鑒定，獲得各級科學技術獎勵14個，在流漿箱控制、堿回收過程控制、板紙機定量水分控制系統等方面取得的科研成果達到國內領先水平。目前，凝練出如下研究方向：
1）APMP制漿過程控制和集成優化；
2）PRC-DDS蒸煮過程控制和集成優化；
3）氣墊式和水力式流漿箱控制系統；
4）基於可調熱泵的蒸汽冷凝水熱力控制系統；
5）板紙機定量水分控制系統（BQCS）；
6）基於現場總線的堿回收過程控制和集成優化；
7）廢水生化處理過程控制和集成優化；
8）高速紙機傳動控制；
9）基於PCS/MES/ERP三層體系結構的計算機集成過程系統CIPS；
10）造紙工業能源信息化系統。
5. 紙張印刷相關研究
1）紙基材料印刷適性研究：深層次研究分析材料的結構、成分、性質、探索印刷材料與印刷質量關系，進壹步研發綠色、高效的新型包裝印刷材料；研究印刷顏色復制過程中的相關機理以及色彩管理等內容，以真正實現印刷的“所見即所得”。
2）造紙印刷化學品：研究水基及新型的防偽油墨生產新技術及其相關機理，為水基油墨和新型防偽的開發提供理論依據和技術指導，以促進我國水基型油墨和新型防偽生產工藝技術的進步與發展。真正實現綠色環保印刷，滿足市場對不同環保油墨的需求。
3）印刷圖文信息數字化技術：結合目前印刷技術數字化發展的趨勢，針對顏色理論、色彩管理及圖像質量控制等關鍵技術進行深入研究，建立適應不同生產環境的理論模型及各項技術參數指標，為實現個性化印刷奠定基礎。
4）印刷設備與工藝：主要研究印刷設備、裝訂設備基本結構原理、工作性能、技術規範和發展趨勢，研究印刷設備的自動化控制原理與系統；結合新型印刷材料等印刷要素，探索出最優化的生產工藝。印刷工藝方面：是對現有印刷工藝過程中的汙染問題深入，研究印刷品質量標準化實施；研究國內外新型印刷工藝，對新工藝中的參數進行測試研究，為國內市場推廣使用新型印刷工藝技術提供有力的數據支持。