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石头纸生产及节能减排分析显示:节能减排优势明显

文章来源：未知人气：发表时间：2018-03-05 04:38:00【小中大】

　　作为传统纸的补充，“石头纸”近年来在国内外逐渐受到了重视，石头纸与传统纸不同，原料采用大量石头粉、少量树脂以及一些助剂，由这些原料经过混炼、压延、拉伸、流延等生产工序制成石头纸，相比于传统纸（纤维纸），制造过程更加节能和环保。制成的石头纸具有抗张强度大、耐折耐破性能好、撕裂强度高，耐水、耐油、耐化学品性能突出，不怕虫蛀等优良的性能。为培养环保、节能及技术创新意识，笔者参加了石头纸调研小组，利用假期参观树脂生产厂（qilu）、石头纸制造厂（longmeng），与专家进行讨论，对石头纸有了更深的理解，认识、分析如下。 
　　1 石头纸与普通纸的生产工艺及性能比较 
　　1.1 生产工艺 
　　石头纸生产工艺与普通纤维纸存在天壤之别，石头纸不含纖维，是传统造纸技术的突破[1]。石头纸生产工艺首先是将CaCO3含量较高的方解石，研磨成细度800～1250 目的细粉，然后对粉料进行干燥、改性处理。整个生产过程不需用水，也没有COD排放问题，主要用能为电耗。但粉碎、研磨矿石过程中，易产生飞尘污染问题，细小的微粒危害操作人员健康。聚乙烯由石油裂解生产的乙烯聚合而成。 
　　普通纸制造包括制浆和抄造，制浆工艺大致可分为机械法制浆、化学法制浆、以及半化学法制浆；抄造过程包括打浆、净化筛选、压滤成型、脱水干燥、压光卷切等步骤。采用的原料为林木、草类、废纸等，以广东2010年数据为例，原料比例为原生浆：非木浆：废纸浆=49： 16： 35。生产过程产生废水需要治理，能耗较高。 
　　1.2 产品性能 
　　“石头纸”优点：具有一定的白度、耐折度和不透明度，较高的强度和防水性，以及耐低温、耐潮湿等性能，此外，表面平滑不易生长霉菌。在印刷方面吸墨性能好， 清晰度和精度高。石头纸能够自然降解。 
　　不足：石头纸的保存时间不会很长，寿命一般约为20～30 年[2]，在阳光照射下约6 个月就会粉化，比传统纸的保存时间短，这就使得石头纸质的不适用于重要文档。其次，相同面积的石头纸比传统纸更厚重，给装订和运输等方面带来了诸多不便。应用范围较普通纸要窄，目前已知可以用来印刷书籍报刊、笔记本、产品说明书、广告单、台历、扑克牌，也可以制成各种装潢的包装袋（商品袋）、手提袋（购物袋）、包装盒。 
　　1.3 原材料再生性能 
　　石头纸原料业发展的主要原料是石灰石和石油，石头纸产品中含量约85%左右CaCO3，据统计数字（2007年）表明：我国具有经济开采价值的、已探明的石灰石矿也只够开采45年了[2]。由此可见，我国石灰石的储量并不富裕、充足。当然，通过勘探还可能发现新的石灰石矿。聚乙烯、胶合剂等来自石油，石头纸产品中含量约20%，而石油更是世界范围内的储量有限而不可再生性资源。石头纸产业发展可持续性面临严峻挑战。 
　　传统纸张原料林木、作物秸秆、芦苇等再生能力强，只要合理规划形成种植、养护、砍伐、再种植的良性循环，原材料满足可持续再生要求。 
　　从原材料看，石头纸仅是传统纸张的补充。 
　　1.4 原材料成本 
　　纸张原料占成本比重最大，普通纸按照进口木浆为例，每吨纤维纸原料成本4600元；石头纸原料成本仅为3430元[3]。 
　　2 石头纸与普通纸的能耗及排放分析 
　　2.1 生产能耗 
　　普通纸：造纸行业耗能约占工业总耗能的2%。近年来随着技术进步，造纸产品单位能耗不断下降，2010年单位消耗在0.4～0.44kg标煤/t。。 
　　我国纸和纸板的综合能耗状况图 
　　石头纸：报道数据石头纸耗电920kwh/t，折合0.113 kg标煤/t[3]。 
　　石头纸单位能耗仅为普通纸的28%左右。 
　　2.2 废水排放 
　　传统造纸的原料制备过程中， 干法剥皮、破碎有大量的粉尘和木屑污染， 湿法操作中耗水量可达30 m3 /m3 木材， 经加工排出的废水中悬浮物约为2 kg /m3～ 10kg /m3 木材， BOD排放量约为1 kg /m3 ～ 6 kg /m3 木材； 制浆过程中， 制浆黑液、红液不仅有毒物质含量高而且成分复杂。 
　　而石头纸整个生产加工过程无需用水打浆抄纸，不需要添加大量的强酸、强碱、漂白剂及众多的有机氯化物，比传统造纸工艺少了蒸煮、洗涤、漂白等几个重要的污染环节，不存在废水排放、治理难题，更加清洁环保。 
　　3 调研结果讨论 
　　石头纸原料、生产工艺与普通纤维纸存在巨大差异，是造纸技术的突破；石头纸部分性能优异，但寿命周期短、应用范围窄、原料不可再生，决定了石头纸是普通纸的补充，不能完全替代。 
　　石头纸节能、减排优势明显。 
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