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无机粉体/烯烃树脂环保合成纸的生产应用前景
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塑胶五金网】摘 要： 在我国，无机粉体环保合成纸是一种新的产品，本文从生产工艺、应用特性、 效益分析、市场前景等方面作了详细全面的分析论述。
关键词： 环保合成纸 应用前景
1 前 言
造纸术的发明是中国对人类的重大贡献，纸张是人们工作、学习、生活不可缺少的 重要用品。传统的造纸由于过度采伐树木造成全球森林资源匮乏，造纸生产工艺对环境 形成难以解决的污染和生态环境负面影响，已引起全人类的高度关注。
以无机粉体为主要原料，加入合成树脂和塑料助剂，采用先进的工艺技术，生产成 新型环保合成纸 (目前，有的称为石头纸、石粉纸等) 可替代各种纸张，广泛用于印 刷、包装、卡板及各种标签等，具有优异的纸张特性和环保性能，是纸张生产的一次重 大技术变革。
2 无机粉体/烯烃树脂环保合成纸生产工艺
无机粉体/烯烃树脂环保合成纸(以下简称合成纸) 中的碳酸钙等无机填料占到总 质量的60%～80%，根据用途不同，加入聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等树脂和多种塑 料助剂，经过共混、改性、挤出工艺，生产成专用母料。合成纸生产工艺主要分为压延 法、流延法、吹膜法、双向拉伸法等，按结构和使用要求有单层、三层、五层及多 层等。
2.1 压延法
压延法工艺流程是经配料、混料、密炼、挤出生产成专用料，再经过挤出、压延、 拉伸、冷却、表面处理、分切，即为合成纸产品。该工艺流程有的采取母料与压延分段 生产，国外先进的生产设备采取连续一次成型工艺。压延法生产效率高、产品质量好， 产品表面光滑，适用于印刷 样本及书籍封面等。它的缺点是工艺复杂，产品密度较 大，设备价格昂贵。
2.2 流延法
流延法合成纸的生产工艺与压延法基本相似。流延法的特点是模头挤出速度与流延 辊的旋转存在较大的速度差，根据产品要求不同。在模头挤出的弯月面与冷却辊之间形 成了单向拉伸，生产的合成纸厚度不同，产品以聚丙烯为基料的较多，具有刚性好、韧 性大、拉力强等优点。因生产工艺使产品结构分子链分布具有单向性，造成合成纸的纵 向、横向物理性能有较大的差异。
2.3 吹膜法
吹膜法生产合成纸用的基材以聚乙烯较多，主要以三层共挤吹塑成型为主，也有单 层、五层、多层生产设备，可根据产品用途，合成纸里外面层树脂含量多，内层无机粉 体含量大，各层用料均有差异。该工艺可采用内冷装置，模泡直径和厚度在线检测及闭 环控制系统，产品纵向、横向拉伸可进行一定范围内调节，保证了合成纸的产品厚薄均 匀一致，物理性能稳定。但吹膜工艺限制了无机粉体的含量过高而造成膜泡比重大、成 型性差，生产成本相对较高。
2.4 双向拉伸法
双向拉伸法采用与压延、流延相同的平行挤出工艺，加装双向拉伸机，经过纵 向、横向拉伸后的产品分子链分布均匀一致，合成纸的纵横向的物理力学性能也基 本相同。在双向拉伸过程中，合成树脂与无机粉体因材料性能差异及界面相容性等 原因，会产生难以观察到的细小间隙，俗称“海岛现象”。这些现象可降低合成纸的 密度和生产成本，也使合成纸的物理性能、外观、着色性、吸湿性等均有明显改变， 特别是拉伸后形成的珠光效果，使纸张印刷具有华丽精致效应。双向拉伸工艺设备 复杂、投资大、生产技术复杂，在普及推广合成纸的初期会受到一定的限制。但产 品性能优异、生产成本较低、用途广泛，该工艺将是合成纸的发展方向，也是目前 国际上较为先进的加工工艺。
2.5 其他生产工艺
美国杜邦公司研制成功“无纺纸” 生产工艺。杜邦公司也是 大的无纺纸生产公 司之一，杜邦公司将其无纺布的生产工艺推广到合成纸生产过程中，即合成纸的基材主 要是聚丙烯，经过熔融、抽丝、成网、挤压、生产成无纺合成纸。无纺合成纸由于是用 塑料纤维纺织而成，因而具有较高的毛细管效应，更具有纸的特性，比重轻，渗透性 强，各项物理力学性能良好，着色强度好、变形性低，除了一般合成纸的应用范围外， 还可广泛用于家具包装、装修等行业。但是该工艺生产成本较高，加工设备复杂，限制 了其推广应用。
3 无机粉体/烯烃树脂环保合成纸特点与应用
3.1 无机粉体/烯烃树脂环保合成纸特点
①节约资源 合成纸采用的原料主要是碳酸钙等无机粉体和合成树脂，不需要 木材和天然植物纤维，生产中只有设备中需用微量冷却水，节约了大量的树木和水 资源。
②环保性突出 合成纸生产中不用水，不用木浆，不用蒸气，不产生有毒、有害气 体，不排放废水、废渣、废气，生产中的边角料可自动回收加工后再次循环利用，生产 工艺过程中对环境不造成污染。
合成纸应用后，可以100%回收再生利用。也可以根据用途不同，调整生产原料配 方，生产的合成纸在使用废弃后，可在大自然环境中自然降解。
③应用性能优异 合成纸是以塑代纸、以塑代木，具有塑料和纸张双重功能的新型 产品，它具有经久耐用、撕裂强度高、抗穿刺性好、耐折叠性好，特别是在 的印刷 品中，可以呈现色泽鲜艳、饱满亮丽、胶接相容性好等优点。
④卫生性好 合成纸的原辅材料无毒、无味、无污染，产品可与日化、食品、医 药、轻工等产品直接接触，没有毒副作用。
⑤化学稳定性好 合成纸可用于大部分化学品的包装，化学稳定性好，防虫蛀、防 霉变、防腐烂。
⑥加工性好 可用于裁切、模切、印花、烫金、打孔、折叠、胶黏、涂覆、覆合、 淋膜等加工方法。
3.2 无机粉体/烯烃树脂环保合成纸可以应用在以下几个方面
①印刷用纸 可用于书籍、画册、挂历、地图、宣传画等方面。
②书写用纸 可用于打印、书写等。
③装潢用纸 可用于标签类、广告喷绘、描图用纸、信封、贺年卡、卡片类及仪表 盘、玩具板等。
④包装用纸 可用于包装盒、日用品包装、食品类包装、工业产品包装等。
⑤手提袋用纸 可用于制作手提袋、服装袋、包装袋类等。
4 无机粉体/烯烃树脂环保合成纸效益分析
4.1 经济效益十分明显
合成纸的主要原辅材料有碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅灰石、硅藻土等无机材料， 占产品重量的60%～80%，合成树脂主要有聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等，以及各种 化学助剂。根据产品品种不同，原材料成本在3500 ～4500元/t，加工费为600～1000 元/t，生产成本在4000～6000元/t，销售价格6000～8000元/t。如果按设计年生产能 力3万t/年，年实现产值1.8亿～2.4亿元，创利3400万～5000万元，投资回报期 (不包括试生产周期) 26个月到36个月，企业经济效益十分明显。
4.2 生态效益十分可观
目前，中国成为世界上纸张使用和生产大国，2009年全国纸张产量达到7932万t， 消耗木材约5500万m3，如果有20%的纸张采用合成纸替代木浆造纸，每年可节约木材 1100万m3。
造纸业是消耗水资源和造成水污染大户。目前，我国浆纸企业生产每吨纸需要水约 为200吨，年污水排放量约70亿m3/a，占我国工业污水排放的1/6。水资源的大量消 耗和污水治理的昂贵代价影响了生态环境，制约了造纸产业的发展，利用无机粉体/烯 烃树脂生产环保合成纸，生产中采用先进的生产设备工艺，不用水源，不用木材，减少 生产厂地面积，节约大量的人力、物力、财力，有利于环境保护，具有十分可观的生态 效益。
4.3 社会效益十分显著
合成纸具有无毒、无害、无味、防水、防潮、防霉变、防虫蛀，耐酸碱、耐油污， 物理性能明显优于普通木浆类纸张等优点。
合成纸在生产过程中不排放废水、废气、废渣，对自然环境不产生污染，采用的生 产设备占地面积小，投资少，生产劳动环境好，可根据市场需要生产不同的纸张品种。 特别是采用大量的无机粉体，资源丰富、价格低廉，解决了造纸需用木材等天然纤维材 料对自然环境造成极大地威胁。还可根据产品用途不同，加入不同的助剂，可使产品使 用后，在自然环境中自行降解，对自然环境不造成危害。
5 无机粉体/烯烃树脂环保合成纸市场前景
合成纸在欧美和日本已有三十多年的发展历史，国内在十几年前就开始生产被称为 “撕不破” 的合成纸，由于当时合成纸的生产成本明显高于木浆纸，还有国民环保意识 和纸张使用要求等方面的因素，使这项高新技术产品未得到大量推广应用。
随着全球环保意识的加强，合成纸有着广泛的应用发展前景，我国纸张消费量连续 十年都呈两位数的增长，已成为世界纸张消费 大国。因木浆纸消耗的森林树木资源 匮乏，在生产工艺过程中的水资源浪费和对环境造成的污染难以完全消除，国家限制了 木浆法纸张企业的发展，关闭了上万家小型造纸厂。新型环保合成纸不但可以替代木浆 类纸张，还可以用于各类包装盒、手提袋、服装袋、 印刷、广告喷绘、图纸、卡片 等方面，具有极大的发展潜力，市场发展前景广阔。
6 综 述
无机粉体/烯烃树脂环保合成纸的推广应用，为我国发展低碳经济、建设环境友好 型社会带来可持续发展的广阔前景。但是，目前我国合成纸的生产应用处在研究、试 用、推广阶段，在技术、装备、人才、应用等方面尚需认真研究、科学决策。就此，谈 几点个人看法以供参考。
①应按照科学发展观的要求，全面系统地分析研究，要正确引导，科学决策，合理 规划，使这一利国利民的产业为人类文明和社会发展发挥积极作用。
②无机粉体/烯烃树脂环保合成纸的问世时间不长，在材料选择、机械设备、生产 工艺、产品性能、应用推广等方面尚有诸多问题与不足需要认真研究，不断改进、完 善、提高。
③无机粉体/烯烃树脂环保合成纸是集塑料、造纸、机械、工艺、应用等多方位、 跨学科的综合性高技术项目，项目的实施必须汇集塑料改性与加工、机电设备一体化、 纸张性能与应用等多学科的专业技术人才队伍，团结协作，克艰攻关，为产业发展提供 科学务实的项目支撑和技术保障。
④无机粉体/烯烃树脂环保合成纸项目应有一定规模建设，每个新企业初期产量应 不低于10万t/a，总体生产规模应在100万t/a以上，才能更加有效地发挥经济效益。
⑤项目选址要充分考虑地域分布、资源优势、投资规模、融资渠道等因素，企业应 全面地综合分析产品市场、应用领域、建设优势等方面的条件，使这一项目在经济效 益、生态效益和社会效益方面取得显著效果，为发展绿色产业，建设和谐文明社会做出 应有的贡献。
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