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無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙的生產(chǎn)應(yīng)用前景

來源：塑料五金網(wǎng)發(fā)布時間：2013-09-04 09:30:43點擊率：

 

　　塑膠五金網(wǎng)】摘 要： 在我國，無機粉體環(huán)保合成紙是一種新的產(chǎn)品，本文從生產(chǎn)工藝、應(yīng)用特性、 效益分析、市場前景等方面作了詳細全面的分析論述。

　　關(guān)鍵詞： 環(huán)保合成紙 應(yīng)用前景

　　1 前 言

　　造紙術(shù)的發(fā)明是中國對人類的重大貢獻，紙張是人們工作、學習、生活不可缺少的 重要用品。傳統(tǒng)的造紙由于過度采伐樹木造成全球森林資源匱乏，造紙生產(chǎn)工藝對環(huán)境 形成難以解決的污染和生態(tài)環(huán)境負面影響，已引起全人類的高度關(guān)注。

　　以無機粉體為主要原料，加入合成樹脂和塑料助劑，采用先進的工藝技術(shù)，生產(chǎn)成 新型環(huán)保合成紙 (目前，有的稱為石頭紙、石粉紙等) 可替代各種紙張，廣泛用于印 刷、包裝、卡板及各種標簽等，具有優(yōu)異的紙張?zhí)匦院铜h(huán)保性能，是紙張生產(chǎn)的一次重 大技術(shù)變革。

　　2 無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙生產(chǎn)工藝

　　無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙(以下簡稱合成紙) 中的碳酸鈣等無機填料占到總 質(zhì)量的60%～80%，根據(jù)用途不同，加入聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等樹脂和多種塑 料助劑，經(jīng)過共混、改性、擠出工藝，生產(chǎn)成專用母料。合成紙生產(chǎn)工藝主要分為壓延 法、流延法、吹膜法、雙向拉伸法等，按結(jié)構(gòu)和使用要求有單層、三層、五層及多 層等。

　　2.1 壓延法

　　壓延法工藝流程是經(jīng)配料、混料、密煉、擠出生產(chǎn)成專用料，再經(jīng)過擠出、壓延、 拉伸、冷卻、表面處理、分切，即為合成紙產(chǎn)品。該工藝流程有的采取母料與壓延分段 生產(chǎn)，國外先進的生產(chǎn)設(shè)備采取連續(xù)一次成型工藝。壓延法生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好， 產(chǎn)品表面光滑，適用于印刷 樣本及書籍封面等。它的缺點是工藝復(fù)雜，產(chǎn)品密度較 大，設(shè)備價格昂貴。

　　2.2 流延法

　　流延法合成紙的生產(chǎn)工藝與壓延法基本相似。流延法的特點是模頭擠出速度與流延 輥的旋轉(zhuǎn)存在較大的速度差，根據(jù)產(chǎn)品要求不同。在模頭擠出的彎月面與冷卻輥之間形 成了單向拉伸，生產(chǎn)的合成紙厚度不同，產(chǎn)品以聚丙烯為基料的較多，具有剛性好、韌 性大、拉力強等優(yōu)點。因生產(chǎn)工藝使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分子鏈分布具有單向性，造成合成紙的縱 向、橫向物理性能有較大的差異。

　　2.3 吹膜法

　　吹膜法生產(chǎn)合成紙用的基材以聚乙烯較多，主要以三層共擠吹塑成型為主，也有單 層、五層、多層生產(chǎn)設(shè)備，可根據(jù)產(chǎn)品用途，合成紙里外面層樹脂含量多，內(nèi)層無機粉 體含量大，各層用料均有差異。該工藝可采用內(nèi)冷裝置，模泡直徑和厚度在線檢測及閉 環(huán)控制系統(tǒng)，產(chǎn)品縱向、橫向拉伸可進行一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，保證了合成紙的產(chǎn)品厚薄均 勻一致，物理性能穩(wěn)定。但吹膜工藝限制了無機粉體的含量過高而造成膜泡比重大、成 型性差，生產(chǎn)成本相對較高。

　　2.4 雙向拉伸法

　　雙向拉伸法采用與壓延、流延相同的平行擠出工藝，加裝雙向拉伸機，經(jīng)過縱 向、橫向拉伸后的產(chǎn)品分子鏈分布均勻一致，合成紙的縱橫向的物理力學性能也基 本相同。在雙向拉伸過程中，合成樹脂與無機粉體因材料性能差異及界面相容性等 原因，會產(chǎn)生難以觀察到的細小間隙，俗稱“海島現(xiàn)象”。這些現(xiàn)象可降低合成紙的 密度和生產(chǎn)成本，也使合成紙的物理性能、外觀、著色性、吸濕性等均有明顯改變， 特別是拉伸后形成的珠光效果，使紙張印刷具有華麗精致效應(yīng)。雙向拉伸工藝設(shè)備 復(fù)雜、投資大、生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，在普及推廣合成紙的初期會受到一定的限制。但產(chǎn) 品性能優(yōu)異、生產(chǎn)成本較低、用途廣泛，該工藝將是合成紙的發(fā)展方向，也是目前 國際上較為先進的加工工藝。

　　2.5 其他生產(chǎn)工藝

　　美國杜邦公司研制成功“無紡紙” 生產(chǎn)工藝。杜邦公司也是 大的無紡紙生產(chǎn)公 司之一，杜邦公司將其無紡布的生產(chǎn)工藝推廣到合成紙生產(chǎn)過程中，即合成紙的基材主 要是聚丙烯，經(jīng)過熔融、抽絲、成網(wǎng)、擠壓、生產(chǎn)成無紡合成紙。無紡合成紙由于是用 塑料纖維紡織而成，因而具有較高的毛細管效應(yīng)，更具有紙的特性，比重輕，滲透性 強，各項物理力學性能良好，著色強度好、變形性低，除了一般合成紙的應(yīng)用范圍外， 還可廣泛用于家具包裝、裝修等行業(yè)。但是該工藝生產(chǎn)成本較高，加工設(shè)備復(fù)雜，限制 了其推廣應(yīng)用。

　　3 無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙?zhí)攸c與應(yīng)用

　　3.1 無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙?zhí)攸c

　?、俟?jié)約資源 合成紙采用的原料主要是碳酸鈣等無機粉體和合成樹脂，不需要 木材和天然植物纖維，生產(chǎn)中只有設(shè)備中需用微量冷卻水，節(jié)約了大量的樹木和水 資源。

　?、诃h(huán)保性突出 合成紙生產(chǎn)中不用水，不用木漿，不用蒸氣，不產(chǎn)生有毒、有害氣 體，不排放廢水、廢渣、廢氣，生產(chǎn)中的邊角料可自動回收加工后再次循環(huán)利用，生產(chǎn) 工藝過程中對環(huán)境不造成污染。

　　合成紙應(yīng)用后，可以100%回收再生利用。也可以根據(jù)用途不同，調(diào)整生產(chǎn)原料配 方，生產(chǎn)的合成紙在使用廢棄后，可在大自然環(huán)境中自然降解。

　?、蹜?yīng)用性能優(yōu)異 合成紙是以塑代紙、以塑代木，具有塑料和紙張雙重功能的新型 產(chǎn)品，它具有經(jīng)久耐用、撕裂強度高、抗穿刺性好、耐折疊性好，特別是在 的印刷 品中，可以呈現(xiàn)色澤鮮艷、飽滿亮麗、膠接相容性好等優(yōu)點。

　?、苄l(wèi)生性好 合成紙的原輔材料無毒、無味、無污染，產(chǎn)品可與日化、食品、醫(yī) 藥、輕工等產(chǎn)品直接接觸，沒有毒副作用。

　?、莼瘜W穩(wěn)定性好 合成紙可用于大部分化學品的包裝，化學穩(wěn)定性好，防蟲蛀、防 霉變、防腐爛。

　?、藜庸ば院?可用于裁切、模切、印花、燙金、打孔、折疊、膠黏、涂覆、覆合、 淋膜等加工方法。

　　3.2 無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙可以應(yīng)用在以下幾個方面

　?、儆∷⒂眉?可用于書籍、畫冊、掛歷、地圖、宣傳畫等方面。

　?、跁鴮懹眉?可用于打印、書寫等。

　?、垩b潢用紙 可用于標簽類、廣告噴繪、描圖用紙、信封、賀年卡、卡片類及儀表 盤、玩具板等。

　?、馨b用紙 可用于包裝盒、日用品包裝、食品類包裝、工業(yè)產(chǎn)品包裝等。

　　⑤手提袋用紙 可用于制作手提袋、服裝袋、包裝袋類等。

　　4 無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙效益分析

　　4.1 經(jīng)濟效益十分明顯

　　合成紙的主要原輔材料有碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅灰石、硅藻土等無機材料， 占產(chǎn)品重量的60%～80%，合成樹脂主要有聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等，以及各種 化學助劑。根據(jù)產(chǎn)品品種不同，原材料成本在3500 ～4500元/t，加工費為600～1000 元/t，生產(chǎn)成本在4000～6000元/t，銷售價格6000～8000元/t。如果按設(shè)計年生產(chǎn)能 力3萬t/年，年實現(xiàn)產(chǎn)值1.8億～2.4億元，創(chuàng)利3400萬～5000萬元，投資回報期 (不包括試生產(chǎn)周期) 26個月到36個月，企業(yè)經(jīng)濟效益十分明顯。

　　4.2 生態(tài)效益十分可觀

　　目前，中國成為世界上紙張使用和生產(chǎn)大國，2009年全國紙張產(chǎn)量達到7932萬t， 消耗木材約5500萬m3，如果有20%的紙張采用合成紙?zhí)娲緷{造紙，每年可節(jié)約木材 1100萬m3。

　　造紙業(yè)是消耗水資源和造成水污染大戶。目前，我國漿紙企業(yè)生產(chǎn)每噸紙需要水約 為200噸，年污水排放量約70億m3/a，占我國工業(yè)污水排放的1/6。水資源的大量消 耗和污水治理的昂貴代價影響了生態(tài)環(huán)境，制約了造紙產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，利用無機粉體/烯 烴樹脂生產(chǎn)環(huán)保合成紙，生產(chǎn)中采用先進的生產(chǎn)設(shè)備工藝，不用水源，不用木材，減少 生產(chǎn)廠地面積，節(jié)約大量的人力、物力、財力，有利于環(huán)境保護，具有十分可觀的生態(tài) 效益。

　　4.3 社會效益十分顯著

　　合成紙具有無毒、無害、無味、防水、防潮、防霉變、防蟲蛀，耐酸堿、耐油污， 物理性能明顯優(yōu)于普通木漿類紙張等優(yōu)點。

　　合成紙在生產(chǎn)過程中不排放廢水、廢氣、廢渣，對自然環(huán)境不產(chǎn)生污染，采用的生 產(chǎn)設(shè)備占地面積小，投資少，生產(chǎn)勞動環(huán)境好，可根據(jù)市場需要生產(chǎn)不同的紙張品種。 特別是采用大量的無機粉體，資源豐富、價格低廉，解決了造紙需用木材等天然纖維材 料對自然環(huán)境造成極大地威脅。還可根據(jù)產(chǎn)品用途不同，加入不同的助劑，可使產(chǎn)品使 用后，在自然環(huán)境中自行降解，對自然環(huán)境不造成危害。

　　5 無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙市場前景

　　合成紙在歐美和日本已有三十多年的發(fā)展歷史，國內(nèi)在十幾年前就開始生產(chǎn)被稱為 “撕不破” 的合成紙，由于當時合成紙的生產(chǎn)成本明顯高于木漿紙，還有國民環(huán)保意識 和紙張使用要求等方面的因素，使這項高新技術(shù)產(chǎn)品未得到大量推廣應(yīng)用。

　　隨著全球環(huán)保意識的加強，合成紙有著廣泛的應(yīng)用發(fā)展前景，我國紙張消費量連續(xù) 十年都呈兩位數(shù)的增長，已成為世界紙張消費 大國。因木漿紙消耗的森林樹木資源 匱乏，在生產(chǎn)工藝過程中的水資源浪費和對環(huán)境造成的污染難以完全消除，國家限制了 木漿法紙張企業(yè)的發(fā)展，關(guān)閉了上萬家小型造紙廠。新型環(huán)保合成紙不但可以替代木漿 類紙張，還可以用于各類包裝盒、手提袋、服裝袋、 印刷、廣告噴繪、圖紙、卡片 等方面，具有極大的發(fā)展?jié)摿?，市場發(fā)展前景廣闊。

　　6 綜 述

　　無機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙的推廣應(yīng)用，為我國發(fā)展低碳經(jīng)濟、建設(shè)環(huán)境友好 型社會帶來可持續(xù)發(fā)展的廣闊前景。但是，目前我國合成紙的生產(chǎn)應(yīng)用處在研究、試 用、推廣階段，在技術(shù)、裝備、人才、應(yīng)用等方面尚需認真研究、科學決策。就此，談 幾點個人看法以供參考。

　?、賾?yīng)按照科學發(fā)展觀的要求，全面系統(tǒng)地分析研究，要正確引導(dǎo)，科學決策，合理 規(guī)劃，使這一利國利民的產(chǎn)業(yè)為人類文明和社會發(fā)展發(fā)揮積極作用。

　?、跓o機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙的問世時間不長，在材料選擇、機械設(shè)備、生產(chǎn) 工藝、產(chǎn)品性能、應(yīng)用推廣等方面尚有諸多問題與不足需要認真研究，不斷改進、完 善、提高。

　?、蹮o機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙是集塑料、造紙、機械、工藝、應(yīng)用等多方位、 跨學科的綜合性高技術(shù)項目，項目的實施必須匯集塑料改性與加工、機電設(shè)備一體化、 紙張性能與應(yīng)用等多學科的專業(yè)技術(shù)人才隊伍，團結(jié)協(xié)作，克艱攻關(guān)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供 科學務(wù)實的項目支撐和技術(shù)保障。

　?、軣o機粉體/烯烴樹脂環(huán)保合成紙項目應(yīng)有一定規(guī)模建設(shè)，每個新企業(yè)初期產(chǎn)量應(yīng) 不低于10萬t/a，總體生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)在100萬t/a以上，才能更加有效地發(fā)揮經(jīng)濟效益。

　　⑤項目選址要充分考慮地域分布、資源優(yōu)勢、投資規(guī)模、融資渠道等因素，企業(yè)應(yīng) 全面地綜合分析產(chǎn)品市場、應(yīng)用領(lǐng)域、建設(shè)優(yōu)勢等方面的條件，使這一項目在經(jīng)濟效 益、生態(tài)效益和社會效益方面取得顯著效果，為發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，建設(shè)和諧文明社會做出 應(yīng)有的貢獻。

 

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