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秸稈的高值化全價利用及工業包裝產品開發
技術領域:生物醫藥        發布時間:2020.04.13        閱讀次數:

我國農田秸稈資源量巨大,灘涂和入侵生物資源存量更大,均沒有作為資源發揮其作用。焚燒秸稈是全國性難題,變害為利,實現工業化利用才是根本出路,現有秸稈利用方案基本上都不能實現秸稈生物質的全價利用,秸稈綜合利用和轉化的效率不高,焚燒嚴重,在經濟上缺少可行的高效轉化方案。

本項目根據植物纖維束強度高的特點,開創無污染“制漿”先河,利用植物秸稈開發了新型紙漿模塑原料及系列大宗工業包裝產品。本項目生產工藝環保,實現了秸稈生物質的高值化全價利用,為秸稈生物質的高效利用提供了途徑;作為工業包裝原料,新材料能部份替代進口廢紙漿和對廢紙漿進行改型增強,帶動工業包裝行業的良性發展,開拓新產業鏈,市場潛力巨大。

1、新型秸稈長纖維紙漿的規模化生產技術:

2 生產工藝環保零污染,利用物理搓絲磨漿,并采用生物化學助劑實現秸稈組織的有效分離,軟化柔化,避免了秸稈的化學浸泡和蒸煮過程,顯著提高生產效率,這一特點解決了紙漿生產與污染控制的尖銳矛盾,非常適合中國國情和產業發展階段。

2 傳統制造草漿每噸用水量60立方米以上,用電220度以上,生物質紙漿生產用水60公斤,用電110度以下。

2 秸稈生物質的全價利用,1噸秸稈制造1噸長纖維紙漿,而傳統草漿生產過程出漿率不到30%。

2 新型長纖維紙漿能夠使廢紙漿性能顯著恢復,可大量替代或擴大其用途,因而可以在特種紙張等造紙行業廣泛使用。

2、工業包裝產品的開發

盡管目前工業包裝的生產工藝使用的是紙漿,尤其是廢紙漿,但其生產要求和使用與傳統的紙漿并不一致。前者需要更好的硬挺度和強度,紙漿纖維比較長、比較粗,傳統紙漿的漂白和軟化過程大大增加了能耗和污染治理成本,其白度和柔然性在工業包裝中卻恰恰是缺點。利用新型紙漿原料開發工業包裝產品具有如下優勢:

2 在生產過程中,長纖維降低紙漿的滯留性,大大提高紙漿模塑生產過程的效益,減少能耗。

2 長纖維原材料顯著改善紙漿的性能,其作為“生物鋼筋”的效用使得通過紙漿能做更大更強的制品,如大型物流托架等,因此使得可再生的纖維生物質替代塑料的范圍更廣。

2 提高產品的環保達標率,一方面發達國家將廢紙漿等廢棄物作為原材料賣給中國,同時對中國生產的產品(包括包裝)的檢測要求又在不斷提高,用無污染的秸稈纖維部分替代廢紙漿等原料更加環保,產品達標率也會顯著提高。

2 新型長纖維紙漿已通過生產銷售檢驗,完全可以在工業包裝等行業替代廢紙漿,其價格低于廢紙漿20%左右。

2 目前已經開發出系列包裝、運輸和建筑裝飾產品,均符合國際綠色包裝的3R1D標準。

技術成果應用前景和新產業發展方向:

目前中國造紙行業和紙制品行業基本上使用商品化學漿,包括進口原木漿和廢紙漿。其中,進口紙漿比重逐年上升。2011年中國共計進口紙漿達1445萬噸,同比增長35.3%,其中約70%是日美歐回收的廢紙漿。本項目的環保型秸稈漿為原生態纖維生物質,性價比優勢明顯。

綜合利用新型纖維原料形成的相關產業鏈有:工業包裝、物流、建筑裝飾、交通建設、荒漠化治理和污泥處理等領域。

2 新型紙漿用于工業包裝紙行業,主要是工業包裝,逐步取代塑料包裝。采用蘆葦、甘蔗、稻麥草等常年生長的植物纖維作紙漿原料,生產出的紙漿產品具有以下特性:(1)、凈潔、衛生、無毒無害,使用安全,迎合了發達國家的超強環保意識要求。(2)、具有回收價值,再生造紙,循環利用。(3)、可自然降解回歸自然,保護生態環境。

2 高端工業原料,如在紙漿的基礎上,通過增加成型工序,使紙漿變成常規用途的紙漿板,市場容量無限。

2 大宗造紙行業用途:如白板紙和瓦倫紙的生產,其添加量為35%以上,以替代行業目前大量添加的鋸木屑等初級原料,改善產品性能。

2 大型紙漿模塑產品,如物流托架,利用長纖維紙漿的特點使得利用紙漿生產大型工業產品成為可能,輕質物流托盤市場達數百億人民幣。

2 延伸用途:尤其是在環保方面作為新型環保材料;用秸稈等制備的新型生物質紙漿可以在處理污泥方面發揮巨大作用,新型泥漿板在包裝、建筑和沙漠治理等方面具有廣泛用途;利用纖維將污泥平面化,可能解決當今至世界的重大難題!

綜上所述,項目技術應用既有現成的產品,市場又可以往多方面拓展,產業鏈向多個熱點領域延伸。

項目技術成果

1)開發了新型生物質紙漿,進入銷售,開發獲得了系列產品,如輕質物流托盤、汽車輪轂托架、立體裝飾墻板、彩色水果托盤與纖維污泥平板等。

2)輕質物流托盤、輕質物流托盤已通過權威檢測機構檢測,產品符合國家標準。3)申請了國際專利1項,國內發明專利6項,實用新型專利7項