秸秆纤维模塑应用：可降解餐具和造纸行业发展分析

2021-04-12

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据统计，目前全国秸秆年产量已超过8亿吨，其中可回收的秸秆资源约7亿吨；可回收秸秆资源中，直接还田的约15.0%，用于生产动物饲料的约30.7%，用于工业能源的约17.9%，用于材料制备等其他项目领域的仅占5.25%（其中用作造纸等工业原料量约占2.6%），直接废弃燃烧的秸秆资源比例高达31.6%。

可见，提高可回收秸秆资源的材料化利用率具有重要意义。以秸秆为原料生产各种材料用途非常广泛，具体包括造纸、发泡缓冲材料、人造板材、纳米纤维素、餐饮具、包装容器具及其他。

一、秸秆在餐饮具、包装容器具领域应用

目前我国植物纤维包装材料相关专利一共有249项，其中植物纤维餐饮具就有100项。

如将稻草、玉米秸杆、甘蔗渣等植物纤维原料与聚丙烯充分混炼，添加光敏剂后通过模制工艺生产快餐盒、净菜盘等，更换模具则可生产超市环保托盘、豆腐盒、冰淇淋杯、果蔬包装盒、鸡蛋托、育秧盘等环保制品，相关技术已较为成熟，并实现了产业化。

更有不少纯植物纤维原料餐饮具及包装制品见于中高端消费市场，比如由小麦秸秆和甘蔗渣提取出的植物纤维，制作成的一次性全降解纸浆模塑餐盒，可在40-90天堆肥全降解，无化学废水产生和残留，但价格偏高，主要面向国外市场。

国内主要生产企业及消费市场集中分布在珠三角、长三角地区。随着环境问题的日益显著，经济发展及老百姓生活水平的不断提高，以及环保意识的增强，植物纤维餐具市场逐年稳步增长。

目前主要问题在于较于发泡塑料类餐饮具，纯植物纤维餐饮具成本较高，如何开发出性能更好、成本更低的环保餐饮具及包装制品是未来该类产品研发的方向。

此外，秸秆等农业废弃物材料利用还包括编织品利用，如草编成各种用具、地方特色旅游工艺品等，部分区域已经形成产业链，大大促进了当地经济发展，增加了老百姓收入。这些产品均具有绿色环保、可降解性能好、综合利用价值较高等共同特性。

二、秸秆纤维模塑应用：造纸行业发展分析

1.1造纸纸浆原料现状及趋势

目前，中国年进口木浆和废纸浆量分别达1400万t和2800万t，约占国内年纸浆消耗总量的40%。预计5年内进口废纸浆消费总量将超过50%，从全球范围来看，废纸浆将占造纸纸浆总用量的40%。

此外，结合全球纤维原料供应发展趋势，为满足未来纤维原料需求，其中一个很好的解决途径便是发展基于农作物秸秆再利用的清洁制浆技术。一年期农作物秸秆作为原料供应来源广泛，只要做到合理收储，原料供应将不成问题。按照国家“十三五”规划中对造纸工业发展预测，至2020年，中国纸和纸板产量预计将接近1.5亿吨，纸浆的消耗量达1.2亿吨，其中30%是秸秆浆，其数量近3600万吨。

1.2传统秸秆制浆存在的问题

传统秸秆制浆受众多因素制约，主要有以下方面：废液处理困难，秸秆的叶、节、鞘和穗所含杂细胞多、硅含量高，蒸煮前若未有效去除而直接进入蒸煮环节，则会造成黑液中溶入部分半纤维素化，导致其粘度上升而固含量降低，从而影响有效提取，资源化利用困难，同时造成环境污染；农作物秸秆浆质量差，如稻草类的化学组成和纤维结构与木材有较大差别；草浆的理论强度高于阔叶木浆，但是存在解离点高的缺点。

1.3秸秆清洁制浆与废液资源化利用

解决传统秸秆制浆问题的关键是尽量减少制浆过程中的纤维损伤，提高纤维质量，科学合理处理制浆黑液，实现清洁生产。

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