點石成「紙」—漫話石頭紙

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瀟湘笛/文

相傳，晉朝旌陽縣有一縣令叫許遜，他法術高明，被人們稱為許真君。有一年，由於收成不好，農民繳不起賦稅。許遜便叫大家挑來石頭，然後施展法術，只見他手指一揮，石頭立馬變成了金子，老百姓得以抵扣拖欠的賦稅。從此，人們都希望自己也有一個能點石成金的「金手指」。誠然，點石成金只是美好的傳說，點石為紙倒已成了事實。下面就來談談石頭如何變成「石頭紙」的。

石頭紙，顧名思義，是用石頭製作的紙張。當然這是通俗的理解，實際上，石頭紙是以石灰石中的碳酸鈣等無機粉體為主要原料，以聚乙烯或聚丙烯等有機樹脂以及助劑為輔料，形成的共混物經密煉、擠出等特殊工藝加工製得的一種新型紙張。通常，碳酸鈣等無機粉體的比例為70~80%（粒徑為1000目左右，約合13微米，要求更高的需達到納米級），有機樹脂的比例為15~30%。這種紙中碳酸鈣含量遠遠高於有機樹脂，顧俗稱石頭紙，也叫石科紙。

可見，石頭紙完全不同於傳統意義上以棉、麻、木材等植物纖維製得的紙。自從東漢蔡倫發明造紙術以來，數千年來一直是植物纖維紙一統天下，直至20世紀50年代左右，美國杜邦等公司開始研製以有機樹脂取代植物纖維為主的紙張，名曰合成紙，又稱化工薄膜紙、塑料紙等。日本出於對木材來源不足的擔憂以及降低有機樹脂庫存，也加大合成紙開發力度並在70年代率先進行了商品化生產。我國70年代也研製過合成紙，彼時叫「鈣塑紙」，不過未大規模應用。本人曾撰文介紹的塑料鈔票，其塑料基材也算一種特種合成紙吧。20世紀末，我國台灣地區企業開發了碳酸鈣含量達80%的石頭紙，並實現了商業化生產，國內近十來年才開始開發和引進石頭紙生產技術。

現代造紙工藝包括製漿、調製、抄造、加工等主要步驟。相比而言，石頭紙的生產則完全大不同，與塑料加工更為接近。石頭紙生產工藝主要有四種，分別是壓延法、流延法、雙向拉伸法和吹膜法。壓延法即原料共混、密煉後，擠出造粒，再通過壓延機成型，分切後得成品；流延法與壓延法前面工序一致，只是後端使用流延機成型，屬於單向拉伸，紙張縱橫方向性能不一，可用於生產各種厚度的紙張；雙向拉伸法工序與前兩者也基本一致，只是後端換成雙向拉伸機，製得的紙張縱橫方面性能相同，用於要求精美的畫冊或廣告等；吹膜法則後端則以吹膜機吹膜成型，一般主要以三層共擠吹膜較多。以壓延法為例，其生產工藝如下圖所示：

石頭紙壓延法生產工藝示意圖

與傳統造紙技術相比，石頭紙生產不需要消耗木材。傳統造紙技術導致了大量木材的消耗以及森林的過度採伐，2016年我國2/3的工業木材都用在造紙上，木材供應不足也成了造紙業發展面臨的一大瓶頸。石頭紙以地球儲備豐富的石灰石資源作為原料，不失為緩解木材匱乏的一個重要途徑。「三廢」排放多、對環境污染大也是傳統造紙技術的一大詬病，石頭紙生產由於不需要水、更不需要漂白。因此，沒有廢水的排放，相比傳統造紙則更為環保。而且生產中僅需消耗電能，能耗也大大降低，單位能耗僅為傳統造紙工藝的2 /3。

那石頭紙本身有哪些優點呢？其一，石頭紙由於含一定樹脂組分可以防潮、防水，抗張力、撕裂度和耐折度也強過普通紙，特別適用於潮濕環境下使用；其二石頭紙沒有植物纖維，表面光滑平整，書寫的時候不容易暈墨，印刷時更加節省油墨；其三石頭紙主要為粉體結構，在野外暴露的環境中3到6個月就可自動風化，如果焚燒的話，也容易燃燒，不產生黑煙；其四，石頭紙生產中無需漂白，也無重金屬殘留、熒光劑等風險，相對比較安全。正是由於石頭紙具有這些優點，其問世以來，在新聞出版、包裝、廣告、文化用紙、地圖、裝飾壁紙等方面得到了較好的應用。

石頭紙做的壁紙

不過，石頭紙也存在一些缺點制約了它的進一步推廣應用。首先，就是石頭紙光照下易粉化，不能長期儲存，不適宜作為文件檔案用紙；其次，石頭紙由於含大量碳酸鈣，製得的紙張密度會比較大，也具有一定厚度，加上高溫易變形，難以適應高速印刷；再次，由於技術所限，目前市面上的石頭紙僅有A1~A4等小幅面紙張，大幅寬幅產品仍缺乏，限制了其使用範圍。

記得2010年全國兩會上，國內某企業生產的石頭紙產品驚艷登場，引發了媒體的追捧，隨後全國各地紛紛掀起了上馬石頭紙項目的熱潮。但是喧囂的背後，石頭紙的項目一直不乏爭議，是環保的噱頭還是資本的炒作？是創新還是騙局？一時眾說紛紜。如今七年過去了，公開報道顯示，目前遼寧、山西、雲南、江西等地許多企業都在生產石頭紙，部分產品還遠銷國外，也有一些新的石頭紙項目準備投產。比較引人注目的是在山西，該省企業利用煤礦開採的附屬品煤矸石作為原料製造石頭紙，真正做到了盤活資源、變廢為寶，為當地產業轉型探出了一條新路。

2010年全國兩會工作人員展示的石頭紙

前不久，某科技公司推出一款智能筆記本產品，搭配可擦筆，售價還不菲。該產品紙張光亮，宣稱可重複擦寫10次以上，書寫完可即時拍照上傳到APP儲存成為數字筆記。其所用的紙張就是石頭紙，算是石頭紙搭上了互聯網的快車吧。

石頭紙作為造紙領域的一項新技術，甚至被譽為「重大技術革新」，理應大力扶持，但由於其原料石灰石為不可再生資源，廢紙的回收尚不規範，所含的有機樹脂能否處理完全等諸多方面尚存在疑問，所以其發展的路上一直有著不同的聲音。在筆者看來，石頭紙尚在起步發展階段，雖然存在許多問題待解，但石頭紙有其獨特之處，在一些特殊環境下應用優勢明顯，應當深入研究開發，把它作為植物纖維紙的有益補充。或許若干年後，石頭紙將真正成為人人稱嘆的節能減排、環保安全示範產品。

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