石头造纸新技术

石头造纸新技术
石头造纸,并不是天方夜谭,而是目前我国逐步兴起的一个新兴产业。

与传统造纸相比,这种石头纸生产过程不需要水,也不产生废气、废水及其他有害废弃物。

这种纸具有可降解、可回收再利用、防水防潮、书写性好、印刷性能好、清晰度高等特点,可替代60%左右的木浆、草浆造纸,具有重大的经济价值和会意义。

石头纸产品也将很快在我们的生活中出现:今年“两会”期间,摆在代表、委员桌上的文件袋、便签等将从以往的可再生纸换成石头纸;3月底,北京和重庆等地的市也将在超市、卖场和便利店里购买到用石灰岩为主要原料生产出来的作业本、购物袋、垃圾袋、雨衣、一次性台布等产品。

这种新型环保纸张用了什么神奇的石头做原料?又是怎么生产出来的?国内的技术水平到底如何?带着诸多疑问,记者进行了采访。

原料以当地石头为主
目前,废纸是我国造纸企业的主要原料来源。

我国每年进口的废纸已逾上千万吨,再加上国内回收的部分废纸,废纸在原料结构中所占比例高达52%。

除废纸原料外,还有传统的树木、竹木等原料。

而石头纸的成分主要是石粉(成分为碳酸钙)、添加树脂等,目前我国除台湾地区企业外,国内多家企业或研究机构宣称已掌握此项技术。

从已公布的信息看,各家的技术相差无几,
配比成分接近,基本都是80%的石粉添加20%的添加剂,具体的添加成分、比例、操作工艺有些区别。

由于使用不同于传统造纸的原材料,中科院地理科学与资源研究所研究员董锁成认为,石头造纸是以无机材料为主的造纸业,对环境没有大的污染、对资源没有大的破坏,是一个环保产业,因此它有望替代传统的以植物原料为主、以有机材料为主的纸品。

“石灰岩在我国遍地都是,非常丰富。

造纸业是我们国家污染严重的产业,我国进口木材压力、资源环境压力都很大,如果这个产品在一定程度上能够替代传统的纸,它的经济效益、生态效益,尤其对节能减排的影响是相当大的。

”董锁成指出。

记者获悉,从各地已经或即将上马的项目看,都是充分利用当地的石头资源。

如重庆武隆项目利用当地的方解石、重晶石资源(方解石在重庆市武隆、彭水以及南川储量都非常丰富)。

陕西则利用秦岭的白云石、透闪石等作为原料。

而且除了石头矿产原料外,各地还陆续开发出利用煤矸石粉末、工业废渣(如炉渣)、粉煤灰等作为造纸原料。

依托陕西科技大学建设的陕西省造纸及特种纸重点实验室日前就宣布,成功研究石头纸制造技术,并已生产出石头纸原纸小样。

据该实验室负责人介绍,来自秦岭的白云石、透闪石,陕北的煤矸石粉末、工业废渣(如炉渣)等,均可作为造纸原料。

全国人大环资委原副主任委员叶如棠给予石头纸产业高度评价:“无机粉体环保石头纸项目既可以节能、节水,减少资源消耗,又可以减少污染,保护生态环境,对于提高我国造
纸工业和高分子材料加工产业的现代化发展、创建和谐会环境、拉动经济增长等方面都将产生积极的效应。

”
生产设备是关键环节
“石头造纸的一个关键流程在于原料的磨粉环节。

”河南黎明重工科技股份有限公司的技术专家介绍,石头纸的主要原料是方解石、大理石、石灰石等矿石,经过超细磨粉机加工之后,出料为350目以上的超细粉,经过特殊工艺的处理,使超细粉与15%的聚乙烯和5%胶合剂充分混合,成品即为石头纸。

“因此,选择好的磨粉设备相当关键。

”黎明重工科技的专家表示,在这一生产设备领域,国内生产的三环中速微粉磨粉机和高压微粉磨粉机可以将物料研磨至2500~3000目,在化工研磨和超细粉加工领域有着大量的使用客户,其中就包括众多碳酸钙工业制粉加工企业。

“目前,许多想上马石头纸项目的企业单位都准备要购买或定制设备,同时都需要专门的生产技术与工艺。

”江西省江西瑞昌蔡氏造纸机械设备有限公司(以下简称蔡氏公司)一位姓吴的负责人告诉记者,作为国内石头造纸的设备供应商之一,蔡氏公司的石头造纸设备是由原料制造、原纸生产、表面改性3大机组构成,根据需求的不同,其设备可以按照客户要求进行定制,全部设备供货周期为5个月,最小生产量为5000~8000吨/年。

该负责人表示,蔡氏集团所提供的石头造纸设备符合清洁生产要求,无需水、蒸汽、酸碱,无需木材纸浆,实现了全自动化生产过程。

整个生产设备占地面积只有传统造纸设备的
1/10,生产工人只有传统造纸的1/3,且价格低廉。

蔡氏公司的技术人员表示,为生产出性能更好的石头纸,石头纸项目对生产设备的性能有几点要求较高:送配料系统要全部封闭,自动程序控制切换喂料,原料改性过程均匀,各项指标控制掌握;模头是生产的关键所在,必须是多层合成,需满足层合紧密、均匀、流畅;表面处理装置要根据产品定位的不同,进行调节或更换,以能达较高水平;收卷系统的张力、速度控制精度需自动控制处理。

工艺技术先进
据业内专家介绍,石头纸主要工艺原理是采用专业的磨粉机设备将石灰石、方解石、大理石等磨成粉末,再通过特殊工艺,将石粉与聚乙烯和胶合剂混合而成。

据悉,石头造纸技术上世纪70年代国内已经研制成功,目前我国已拥有更成熟的、具有自主知识产权的石头造纸技术,其石粉使用率可达80%。

“地球卫士”石头纸业科技股份有限公司董事局旭告诉记者,石头纸这个产品在日本和我国的台湾地区均可以生产,但日本生产的不叫石头纸,叫合成纸,碳酸钙的量不到60%,还得大量采用其他添加元素才能合成。

由于这种纸生产过程中采用的是硫盐工艺,所以在拉力上只有纵向拉力,横向拉力不行,只能够用于防水纸,应用领域比较窄,应用不到替代塑料袋、包装袋这个领域。

“在我们国家,到目前为止只有台湾龙盟公司可以生产石头纸,它的技术和日本的技术比较相似。

在内地我们拥有自己的知识产权。

2009年6月份的时候,吉林省科委搞了一次专家评定,评定的结果认为我们这项技术在
国内是领先,在国际是先进。

”旭说。

石头纸生产工艺
据悉,石头纸等环保纸张的生产工艺主要有3种。

首先是压延法。

即通过配料、混料、改性、挤出造料、压延。

压延法工艺的缺点是工艺复杂,一般用于生产0.1mm 以上的环保纸产品,产品比重较大,设备价格昂贵,但产品表面光滑,适用于印刷高级样品及书籍封面等产品。

其次是流延法。

由流延机代替压延机,可以生产各种不同厚度的环保纸。

但环保纸内的分子链分布存在单向性,因此环保纸产品的纵向、横向、物理性能有较大的区别,这是流延环保纸的一大缺点。

再次是双向拉伸法。

据悉,台湾近年来推出了“双向拉伸珠光纸”,在双向拉伸过程中,基材塑料与填充料之间会形成一些小间隙,从而降低了环保纸的比重及成本。

由于这些小间隙对光的折射作用形成了珠光效果,所生产的环保纸有较好的外观,在包装、印刷、广告等领域得到了广泛的应用。

业内人士表示,对比以树木类作为造纸原料,石头原料的环保性和成本都有很大优势,但是前期的设备投资较大,初期投入高,而且石头纸产品的范围目前也还有局限;但从长期来看,随着石头纸技术的进一步完善和成熟,配套设备的成本下降等,石头纸技术应该会在造纸产业中占有重要的一席。

陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室目录
实验室的成立:
实验室功能:
设备配置:
技术服务项目:
编辑本段实验室的成立:
依托在陕西科技大学造纸工程学院的"陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室"，1999年11月16日通过省教委、省科委、省计委组织的专家论证，1999年12月7日三委陕教科[1999]17号文件批准成立。

编辑本段实验室功能:
研究、开发和推广新的造纸技术、新的纸张产品，形成以造纸原材料利用、造纸工程、湿部化学、流体力学、完成整饰工程、造纸机自动化及变频控制和造纸环保工程为基础的多学科交叉性研究实体，采用多学科联合攻关的方式，达到解决陕西省经济发展中存在的重大综合性问题、促进陕西省乃至全国造纸工业发展的目标。

编辑本段设备配置:
纸张研制室按造纸工艺流程装备了全套小试设备，可完成疏解→打浆→稀释→抄片→压榨→干燥的全过程。

造纸中试室将疏解→打浆→成型→压榨→干燥的全过程全部连续起来，基本可代表大生产过程的特征，主要设备有400mm 长网、斜网，直径1250的双缸造纸机及配套的打浆设备和
上浆系统等。

涂布加工室装备了涂料制备系统、（包括高速分散机、涂料筛等）、涂料检测仪器、手涂纸装置及400mm 刮刀涂布机及三辊软压光机。

纸张检测中心是一个完全按ISO标准建造的纸张物检室，其装备与精度达到目前国内一流的水平。

纸张纤维分析室配备有纸张剖析及纤维形态分析的全套仪器设备，包括纤维投影仪、高倍光学显微镜、显微照相机、FQA纤维质量分析仪和扫描电子显微镜（在学校现代仪器分析中心）。

同时对纸浆进行Zeta电位分析、PCD粒子表面电荷测定及电泳分析。

编辑本段技术服务项目:
1．特种纸品的研究和开发2．造纸厂新建或扩建项目的可行性研究、设计3．低污染制浆、漂白新技术的研究和开发4．制浆造纸废水综合处理5．新型高效造纸化学助剂的研究和开发6．植物纤维原料综合利用技术的研究和开发7．制浆造纸设备的防腐处理8．造纸设备故障诊断系统安装。