石头纸的特点及应用

浅议石头纸的特点及应用

         石头纸是社会上的一个通俗叫法或者是一种商业名称，其实质上是一种高填充的改性塑料材料加工制成的薄膜产品。石头纸并不是传统意义上的植物纤维（木浆）纸，也不是薄膜塑胶（合成）纸，而是利用高分子界面化学原理和高分子改性等特点,将石灰石等矿物质研磨成超细粉末(细度为800~1250目，掺用量高达75%），加上高分子树脂（如聚乙烯、聚丙烯，占25%左右)和其他少量助剂（如石蜡、硬脂酸、铝酸酯偶联剂等）混炼、挤出、造料、吹塑制膜或压延成型、涂布、必要的二次涂饰等工序制成的一种新型“纸品”。

        石头纸早在上世纪80年代就已开始出现在社会生活中，其理论基础和生产工艺思路早已成型，并不是21世纪的新创举、新发明。当时的台塑大王旗下的南亚公司就具有每年5万吨的生产能力，产品有“撕不烂”的名片、饭票等。但当时碳酸钙的填充量仅为50%左右，虽然性能和外观都不错，但无论从价格上还是使用效果上都无法与纤维纸竞争，因此一直没有得到大的发展。

        在节能减排和发展低碳经济的大背景下，随着碳酸钙填充比例达到75%以上，石头纸生产技术日趋成熟。特别是在2010年两会上推出使用，引起了社会各界的广泛关注，成为了众多媒体报道的热门话题，但随着几家石头纸制造企业经营不善及倒闭，石头纸的声势在近几年弱了下来，但究其石头纸的特性而言，其发展前景究竟如何？接下来分别从石头纸的特性、适用范围、节能减排、可持续发展等方面，探讨了石头纸的发展前景。

1. 石头纸的优异特性

        1.1 有良好的物理性能：石头纸既具有与传统纸张相同的白度和不透明度，又具有传统纸张所不具备的多项性能，如防水、防潮、防蛀、耐化学腐蚀、高的印刷清晰度、 良好的机械性能、展平性能、表面平滑度和可降解性等多种特点。

        1.2 具有良好的安全性能：石头纸的主体为碳酸钙等无机物，树脂和各种助剂也是无毒性的，对接触的物品没有不良影响。同时，石头纸不吸水、霉菌也难以附着于纸面，而且其废纸的处理也很安全，不会造成土壤污染。

         1.3 良好的印刷和书写性能：石头纸可用一般的普通油墨印刷，也可采用柔版、凹版、胶版和丝网等其它印刷方式印刷，还可用铅笔、圆珠笔直接书写。以目前应用最多的彩色喷墨打印石头纸相纸为例，与传统同类产品相比具有以下优异特性：

• 该相纸是由超细碳酸钙粉涂布到树脂基材上而制成，这些超微颗粒使纸张表面具有无数个小孔利于牢牢地吸墨、避免存在晕墨现象。

• 由于石头纸纸面无纤维平整光滑，所以喷墨打印后清晰度高。

• 该相纸表面碳酸钙不会与墨发生化学反应，避免了偏色、脱色现象的发生。

• 传统彩色喷墨打印纸容易在表面晕墨，墨层甚至会渗到背面，石头纸则无此弊端。在同等清晰度的要求下，石头纸中碳酸钙微粒和树脂分子与植物纤维相比几乎不会渗透油墨，因而会节省一半左右的墨量，大大地降低了打印成本。

• 石头纸不会被空气氧化，不会变色泛黄，更适合于珍贵照片的保存。

• 石头纸相纸与传统彩色喷墨打印相纸相比，其售价仅为后者的1/3左右，将显著降低相纸用户的成本。

        1.4 良好的适用范围。通过多种新技术的应用，石头纸产品具有普通纸所不具备的诸多新特性：如强度大、防雾、防油、防虫、伸长率长、耐潮湿、耐腐蚀、耐撕、耐折等，因此比普通纸张具有更广的用途。其制成的各种包装袋、饲料袋、水泥袋、服装袋、雨衣、台布、墙纸、特种纸制品等，具有价格低、承重高、防水、防尘、防蛀等多重特性，兼具多种包装物的综合优势。因此，其适用范围从理论上说，石头纸似乎可以替代大部分传统纸，包括文化用纸、工业用纸、包装用纸、资讯用纸及特殊用纸等五大类。如用于印刷漂亮的挂历、张贴画、书籍的封面、插图、美术图书、画册、儿童书籍、各种精美装潢的包装、纸质手提包、标贴、商标等；以及用于精美印刷的高级海报、地图、笔记本、产品说明书、教科书、杂志等。此外，还有水下作业用纸、野外作业用纸、井下作业用纸、军事野战用纸等特殊用纸。

       1.5 良好的节能减排和成本优势

• 具有巨大的原料成本优势。传统造纸要消耗大量木材，而石头纸是以地壳内最为丰富的矿产资源碳酸钙为主要原料，而碳酸钙主要来源于方解石、大理石、石灰石等矿石，而这些矿石在我国存储极为丰富，价钱相当便宜，其超细粉体的成本不到木浆纤维成本的1/10；而来源于石油的树脂高分子材料仅占约25%，在石油价格不是很高的时候（如原油价格低于每桶100美元 ），石头纸的整体成本明显低于植物纤维纸。 在不包括生产成本的前提下，木浆纤维纸张的原料成本比石头高出约25%。

• 具有明显的环保优势与环境成本。石头造纸整个生产过程无需用水，不需要添加大量的强酸、强碱、漂白粉及众多的有机氯化物，比传统造纸工艺省去了蒸煮、洗涤、漂白、干燥等几个重要的污染环节。

• 具有明显的节能优势。石头纸生产线生产场地仅为同吨位的纤维纸的1/5左右，吨产品能耗明显低于木浆造纸或再生纸。

2. 石头纸的缺点和不足

        2.1 原料的不可再生问题。所用主要原料是碳酸钙，虽然自然界贮量巨大，但毕竟是不可再生资源。石头纸另一种原料是25%左右的合成树脂，而合成树脂 来自石油，需要3t石油才能合成1t树脂，石油更是贮量有限、不可再生的宝贵能源资源。而传统造纸所用的植物纤维可以是作物秸秆、芦苇和速生丰产林等，秸秆是作物废料再利用，芦苇是草本植物可以无穷无尽生长，而速生丰产林。如杨树和桉树等属于经济林，其种植、养护和砍伐已经逐步商业化和市场化，只要合理规划形成种植、养护、砍伐、再种植的良性循环，基本不会对环境造成明显影响。因此，从可持续发展的观点看，石头纸也不可能全部替代传统纸。

        2.2 废纸的回收利用问题。传统植物纤维纸张是可以循环回收利用的，这种高填料的石头纸回收利用的难度比普通塑料薄膜更大。通常采用燃烧方法，由于石头纸的燃烧热值低使其回收的价值也很低，燃烧处理过程中释放毒性成分而影响大气环境。如果这种废弃的石头纸混入传统废纸中，现有造纸厂的废纸处理系统会将其视为不能离解的塑料薄膜而作为混杂物加以排除，对造纸厂来说，既造成经济损失，也增加了处理这种废物的困难。

        2.3 生产技术的局限性。生产技术方面，现在石头纸产品的厚度很难达到较薄的程度，产品的定量、厚度偏差和稳定性均可能比植物纤维纸差；其可塑性和易变形性使之难以适应大宽幅和高速纸机的生产，因此，其大宽幅产品还是空白，还仅局限在Al、A2、A3、A4这些常规小幅面范围内。

        2.4 用途方面的先天不足。从用途上看，石头纸遇热变形、不吸水等先天不足的特性决定了石头纸是不可能用作无碳复写纸、激光打印纸、热敏传真纸、格拉辛原纸、证券纸、晒图原纸等特种纸，以及卫生纸、餐巾纸等多种生活用纸制品。石头纸的平滑度和光泽度较差，质地较软、易变形、挺度差，看起来更像塑料而不是"纸"。在阳光照射下石头纸会粉化，需要避光保存，也无法长期保存，故档案文件等资料不宜使用。

       2.5 石头纸的比重较大问题。如用相同厚度的纸制作同类产品,石头纸的重量比传统纤维纸要大得多。当碳酸钙填充量达75%时，密度已达1.4g/cm3以上，而植物纤维纸的密度仅为0.7g/cm3。如果印刷一本同样的书，石头纸的重量是纤维纸重量的二倍以上，这对读者来说是不可思议的。

3. 结语 

        石头纸既有应用方面优异的特性、节能减排方面巨大的优势，也存在可持续发展方面明显缺点与先天不足。不要奢望石头纸在一夜之间能全面替代植物纤维纸，这一点石头纸生产企业无需信心爆棚。而传统纸企既要有远虑，也要有近忧，残酷竞争的局面在部分纸品领域已经开始形成，在生产原料方面要加强废纸的回收利用，提高草类原料纸张的利用率，以努力降低纤维纸的生产成本。通过对石头纸进行正确定位、扬长避短、发挥其独特的防水、防霉和良好的力学性能等优势。

声明：以上内容为薄膜通摘抄，如涉及版权，请作者持相关版权证明与我们平台联系。