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造纸业的神奇传说“石头纸”

更新日期:2015-01-17

“有一个美丽的传说,精美的石头会唱歌……”

  相信大多数人对这首歌都耳熟能详。但是你听说过,石头也能用来造纸吗?

  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社会意义。

  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民也将在超市、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、创建和谐社会环境、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。”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。”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。

  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主席宋旭告诉记者,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。”宋旭说。