秸秆工业化利用

1、 下午2时26分 1 1前景分析 随着秸秆煤块、颗粒秸秆煤技术和设备的问世，让秸秆等可燃生物质的转 化利用，有了最好的途径！必将有着广阔的市场前景！ 一、原料遍地都是：农作物秸秆、树叶、枯枝、锯末、杂草等一切可燃 的生物质，都可做秸秆煤的原料，遍地都是，生生不息，永不枯竭。 二、制作秸秆煤的成本价格低廉：原料成本几乎为零；秸秆煤的制作设 备投资不大，操作简便，农村闲散劳动力经简单培训可以上岗，人力成 本非常低廉。 三、秸秆煤的应用范围广大：秸秆煤块、颗粒秸秆煤，使用方便，单位 家庭都适用；燃烧效果好，做饭、取暖、洗浴都需要，尤其是生物质发 电厂的必须品 四、秸秆煤兼具环保效益：将秸秆变废为宝，

2、既为农民增加了收入，也 保护了环境， 解决了各级政府秸秆处理的难题，国家政策大力支持！ 五、秸秆煤投资利润丰厚：在煤炭价格疯涨的时候，投资办厂生产秸秆 煤块、颗粒秸秆煤，无风险、利润大，必然获得意想不到的丰厚回报！ 2 中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、 稻壳、树枝等为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品 烘干的有800多台，村镇级秸秆气化集中供气系统近600处， 年生产生物质燃气2,000万立方米。 中国政府及有关部门对生物质能源利用也极为重视，己连续 在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为 重点科技攻关项目，开展了生物质能利用技术的研究与开发， 如户

3、用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物 质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等，取得了 多项优秀成果。政策方面，2005年2月28日，第十届全国人 民代表大会常务委员会第十四次会议通过了可再生能源 法，2006年1月1日起已经正式实施，并于2006年陆续出台 了相应的配套措施。这表明中国政府已在法律上明确了可再 生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予 了巨大优惠支持，因此，中国生物质能发展前景和投资前景 极为广阔。 3 4 表1 几种作物秸秆的化学组成（干重） % 秸秆种类秸秆：粮食粗纤维灰分果胶质木质素纤维素半纤维素 稻草1：0.63235.613.3912.5

4、032.0024.00 麦秸1：1.36636.76.040.3018.0030.5023.50 玉米秸1：2.029.34.660.4522.0034.0037.50 秸秆是纤维组分含量很高 的农作物残留物，主要包括 玉米、水稻、麦、棉花、马 铃薯等的秸秆。 据联合国环境规划署报 道，世界上种植的各种 谷物，每年可提供秸秆 17亿t，但被利用的秸秆 废弃物不足2%。 5 图1 世界秸秆资源利用情况 （年产17亿t) 2% 98% 利用利用 未利用未利用 下午2时26分 6 纤维复合材料 人造板 餐具 有机产品 酒精 木糖醇 羧甲基纤维素 菌种培养基 摘要: 为了解决日益严重的“白色污染”问题

5、,开发研 制一种有效的一次性环保餐具具有重要意义。本文 介绍了近年来国内 外环保餐具开发的种类、性能特 点、存在问题及应用现状。针对目前我国作物秸秆 资源浪费及环境污染现象,探讨了秸秆制备一次性餐 具的特点、优势和研究进展,并对其市场前景进行了 分析。秸秆是年复一年地生而死,死而生的可再生植 物资源,取得原材料的生产过程也没有污染。该可降 解餐具产品在消除白色污染的同时又利用了秸秆废 料,给环保产业提供了无限商机,具有极大的市场潜力 7 利用秸秆生产一次性餐 具 StudyProgressandApplicationProsperityonSingle2useDegradableTablewa

6、reMa deofStraw JIANGXia1,YEYong2 (1.CollegeofChemistry,SichuanNormalUniversity,Chengdu610068,China; 2.CollegeofLightIndustryandFood,SichuanUniversity,Chengdu610065,China) Abstract:Inordertosolvethemoreserious“whitepollution”environmentalproble m,itissignificantgreatlytoexploitanddevelopa kindofeffec

7、tivesingle2usedegradableenvironment2protectingtableware.Thepa perintroducestherecentresearchkinds,performanceandcharacteristics,existing problems,andapplicationstatusofsomeenvironment2protectingtablewarebothi nChinaandabroad.Thecharacteristics,advantagesandresearchdevelopmentofsi ngle2usedecomposabl

8、etablewaremadebystrawarediscussed,andthentheproduc tsfuturemarketisanalyzed. Keywords:White2pollution;tableware; 8 秸秆生产餐具的利用 环保餐具主要有以下四大类: 1 纸制类餐具。纸制一次性餐具大都具有无毒无害、 易回收、可再生利用、可降解等优点。但从纸制餐具 的生产全过程来看,存在明显不足:(1) 环境破坏 (3)应用 范围有限,如不做特殊工艺处理,其防油、防水、阻气性都不符合餐 具要求;(4)生产工艺较复杂,生产成本较高,回收利用成本 也较高。一般的单个纸餐盒成本至少在0150

9、元以上,而发泡塑料餐盒 成本不到0110元,因此,这种纸制餐具的价格壁垒是难以突破的。 2 淀粉类餐具 。采用红薯、土豆等淀粉为主要原料,加 黏合剂(热溶胶)生产的一次性可生物降解快餐盒,具有可 回收、可降解、可食用、机械强度大、无毒等优点。但是,淀粉是粮食 的主要成分,原料成本较高,而且其工艺技术尚未成熟,其中添加的热溶 胶不能完全分解,分解后的颗粒渗透到土壤中会形成二次污染。 9 3 植物纤维类餐具。以麦秸、稻草、等为原料,经过粉碎得到 洁净植物纤维,然后混入适量的胶粘剂及各种添加剂,充分混 合后再注入到模具中在高温高压下成型。该产品不仅降解性良好、 而且经粉碎处理后可直接用作饲料。同时,

10、产品强度大,可用于微波炉。植物纤 维型餐具虽起步较晚,但发展速度很快,目前的生产能力近20亿个。 4 可降解塑料类餐具。 可降解塑料是在塑料的生产过程中加 入一定量的添加剂。主要包括淀粉类和非淀粉类,使用完后可采用四种分 解方式,即生物降解、氧化降解、光降解和水溶性降解1。利用可降解塑料来 生产食物包装容器的研究工作在国外开展得较早,目前已有多种产品问世,如美 国Eastman公司研制成功的光降解PE和CO共聚物已用于一次性餐具生产。 其 不足之处：第一,原材料价格较贵,比普通塑料贵48倍,因此目前难以在市场上 大量推广。第二,粮食消耗量大,如全淀粉降解塑料中淀粉含量高达90%以上第 三,降解

11、不完全。在使用完后废弃在大自然中暴露数月后,经风吹日晒、雨淋侵 蚀,可由完整的形状裂解成碎片,降解性能有了一定程度的提高。但是,这些已裂 解的塑料碎片不能继续降解,还是会附着在土壤中,对土壤的破坏力更大。所以 推广性也不高。而秸秆一次性餐具蕴藏着保护环境、利 用可再生资源的巨大 可持续发展潜力,因此秸秆餐具占有很大的优势。 10 生产工艺 212 生产工艺 以农作物麦秸秆等为原料生产一次性快餐盒在工艺 上主要有干法和湿法两种工艺路线。湿法工艺和干法工艺过程如 图所示。 11 由于干 法工艺流 程相对较 短,投资较 少,所以, 通常选用 干法生产 整个过程没有废水和废气产生,因此,该种方法不会对

12、环境 造成任何影响。 12 选择富 含纤维 的秸秆 压 缩 切成碎 片进行 干燥 分离纤 维碎片 与准备 好的淀 粉材料 进行混 合形成 淀粉浆 边加水 边搅动 使其形 成较稠 的混合 液 将浓稠 的混合 液热压 成型做 成各种 餐具 详细操作流程为: 方案一 方案二 如果需防水处理则再进行表面喷涂被膜剂干燥后为成 品,这种产品也可以用类似造纸的湿法工艺进行生产。- -王昌荣 下午2时26分 13 秸秆恻段干燥粉碎 加入食用胶 和硫酸盐或 硫酸盐加硬 质酸或硬质 酸盐混拌 热成型制热成型制 得一次性得一次性 餐具餐具 秸秆餐具特点 (1)植物秸秆主要为一年生的农作物废弃物,产量很大,据统计,

13、我国各类农作物桔秆年总产量达7亿吨,可见,原材料来源甚为 广泛。况且农作物秸秆本身就是农业的下脚料,用于制作餐具, 有利于农业资源的综合利用,提高农产品的附加值。(2)可采 用国内现有设备装配,具有投资少、能耗低、效率高、运行可 靠、占地面积小等优点。生产全过程无有毒气体及废液的污 染,生产用水可循环使用。(3)与纸板餐具相比,不消耗水材,成 本较低,没有造纸过程的黑液污染,却有比纸板餐具更快的降 解速度,更容易被自然环境消纳;与塑料餐具相比,包括降解塑 料,有更彻底的降解性。同时,该产品还耐油、耐热、耐酸碱、 耐冷冻,保温隔热效果好,强度、挺度佳,性能优于泡沫塑料和 纸制餐具。 14 (4)

14、使用的粘合剂是天然化合物,如面粉、米粉等或者他 们的混合物等食用粘合剂和符合食品卫生标准的有机 高分子聚合物。这些粘合剂对人体无毒,无害,且具有降 解性。(5)一次性餐具使用完后,经回收通过粉碎处理, 可作为家畜饲料,还可作为助燃料用,如不回收在自然环 境中能自行降解为有机肥料。完全达到了无垃圾、无 污染、源于自然、产于自然、回归自然的目的。由此 可见,秸秆餐具具有明显的资源优势和很好的环保性能, 可称得上是纯天然绿色产品,这对消除“白色污染”,改 善环境具有独特的功效。 15 参考文献 1 高建平,王 为.淀粉基生物降解塑料材料J.高分子材料科学 与工 程,1998,14(4):16221.

15、 2 李稳宏,王 军,韦 玮,等.麦秸秆开发利用的新技术J.化工 纵横,2000,14(10):9211. 3 VMarechal,LRigal.Characterizationofby2productsofsunflower culture2commercialapplicationsforstalksandheadsJ.IndustrialCropsandProducts,1 999,10(3):1852200. 4 JWLawton,RLShogren,KFTiefenbacher.Aspenfiberaddition improvesthemechanicalpropertiesofbakedcornstarchfoamsJ.In2dustrialCropsand Products,2004,19(1):41248. 5 RLShogren,JWLawton,K