秸秆的高值化全价利用及工业包装产品开发
技术领域:生物医药        发布时间:2020.04.13        阅读次数:

我国农田秸秆资源量巨大,滩涂和入侵生物资源存量更大,均没有作为资源发挥其作用。焚烧秸秆是全国性难题,变害为利,实现工业化利用才是根本出路,现有秸秆利用方案基本上都不能实现秸秆生物质的全价利用,秸秆综合利用和转化的效率不高,焚烧严重,在经济上缺少可行的高效转化方案。

本项目根据植物纤维束强度高的特点,开创无污染“制浆”先河,利用植物秸秆开发了新型纸浆模塑原料及系列大宗工业包装产品。本项目生产工艺环保,实现了秸秆生物质的高值化全价利用,为秸秆生物质的高效利用提供了途径;作为工业包装原料,新材料能部份替代进口废纸浆和对废纸浆进行改型增强,带动工业包装行业的良性发展,开拓新产业链,市场潜力巨大。

1、新型秸秆长纤维纸浆的规模化生产技术:

² 生产工艺环保零污染,利用物理搓丝磨浆,并采用生物化学助剂实现秸秆组织的有效分离,软化柔化,避免了秸秆的化学浸泡和蒸煮过程,显著提高生产效率,这一特点解决了纸浆生产与污染控制的尖锐矛盾,非常适合中国国情和产业发展阶段。

² 传统制造草浆每吨用水量60立方米以上,用电220度以上,生物质纸浆生产用水60公斤,用电110度以下。

² 秸秆生物质的全价利用,1吨秸秆制造1吨长纤维纸浆,而传统草浆生产过程出浆率不到30%。

² 新型长纤维纸浆能够使废纸浆性能显著恢复,可大量替代或扩大其用途,因而可以在特种纸张等造纸行业广泛使用。

2、工业包装产品的开发

尽管目前工业包装的生产工艺使用的是纸浆,尤其是废纸浆,但其生产要求和使用与传统的纸浆并不一致。前者需要更好的硬挺度和强度,纸浆纤维比较长、比较粗,传统纸浆的漂白和软化过程大大增加了能耗和污染治理成本,其白度和柔然性在工业包装中却恰恰是缺点。利用新型纸浆原料开发工业包装产品具有如下优势:

² 在生产过程中,长纤维降低纸浆的滞留性,大大提高纸浆模塑生产过程的效益,减少能耗。

² 长纤维原材料显著改善纸浆的性能,其作为“生物钢筋”的效用使得通过纸浆能做更大更强的制品,如大型物流托架等,因此使得可再生的纤维生物质替代塑料的范围更广。

² 提高产品的环保达标率,一方面发达国家将废纸浆等废弃物作为原材料卖给中国,同时对中国生产的产品(包括包装)的检测要求又在不断提高,用无污染的秸秆纤维部分替代废纸浆等原料更加环保,产品达标率也会显著提高。

² 新型长纤维纸浆已通过生产销售检验,完全可以在工业包装等行业替代废纸浆,其价格低于废纸浆20%左右。

² 目前已经开发出系列包装、运输和建筑装饰产品,均符合国际绿色包装的3R1D标准。

技术成果应用前景和新产业发展方向:

目前中国造纸行业和纸制品行业基本上使用商品化学浆,包括进口原木浆和废纸浆。其中,进口纸浆比重逐年上升。2011年中国共计进口纸浆达1445万吨,同比增长35.3%,其中约70%是日美欧回收的废纸浆。本项目的环保型秸秆浆为原生态纤维生物质,性价比优势明显。

综合利用新型纤维原料形成的相关产业链有:工业包装、物流、建筑装饰、交通建设、荒漠化治理和污泥处理等领域。

² 新型纸浆用于工业包装纸行业,主要是工业包装,逐步取代塑料包装。采用芦苇、甘蔗、稻麦草等常年生长的植物纤维作纸浆原料,生产出的纸浆产品具有以下特性:(1)、净洁、卫生、无毒无害,使用安全,迎合了发达国家的超强环保意识要求。(2)、具有回收价值,再生造纸,循环利用。(3)、可自然降解回归自然,保护生态环境。

² 高端工业原料,如在纸浆的基础上,通过增加成型工序,使纸浆变成常规用途的纸浆板,市场容量无限。

² 大宗造纸行业用途:如白板纸和瓦伦纸的生产,其添加量为35%以上,以替代行业目前大量添加的锯木屑等初级原料,改善产品性能。

² 大型纸浆模塑产品,如物流托架,利用长纤维纸浆的特点使得利用纸浆生产大型工业产品成为可能,轻质物流托盘市场达数百亿人民币。

² 延伸用途:尤其是在环保方面作为新型环保材料;用秸秆等制备的新型生物质纸浆可以在处理污泥方面发挥巨大作用,新型泥浆板在包装、建筑和沙漠治理等方面具有广泛用途;利用纤维将污泥平面化,可能解决当今至世界的重大难题!

综上所述,项目技术应用既有现成的产品,市场又可以往多方面拓展,产业链向多个热点领域延伸。

项目技术成果

1)开发了新型生物质纸浆,进入销售,开发获得了系列产品,如轻质物流托盘、汽车轮毂托架、立体装饰墙板、彩色水果托盘与纤维污泥平板等。

2)轻质物流托盘、轻质物流托盘已通过权威检测机构检测,产品符合国家标准。3)申请了国际专利1项,国内发明专利6项,实用新型专利7项