合成纸是一种塑料新型材料产品，也是一种环保产品．通过各种新技术的应用，使其同时具有塑料和纸的特性，合成纸的生产过程无污染，可以{bfb}回收，循环使用，是现代纸张生产的一次重大改革．

合成纸在国外已有三十多年的发展史，随着全球环保意识的加强，普通纤维纸造成大量污染，加快人了合成纸的发展，新的合成纸品种的不断出现，扩大了合成纸的应用范围，目前，合成纸产品的世界销售额每年以10%的速度递增，合成纸部分取代普通纤维纸的步伐在加快。

一、合成纸的特性及用途

合成纸除了具有普通纸的特点外，还具备塑料的优点，如强度大，耐潮湿，耐腐蚀，耐虫蛀，尺寸稳定，耐折叠等特点，因此比普通纸张具有更广泛的用途，目前合成纸的用途可分为为三大类。

１．印刷：用于高级套色印刷，印刷xx书籍、xx、民用地图、海图、画报、课本、古籍、样品、年历、贺卡、菜单卡、广告、高级笔记本、名片、xx牌等。

2．包装类：如手提袋、礼品袋、食品袋、服装袋、药品、化妆品、食品包装、工业产品包装、轮胎包装、快递信封、各种包装合等。

3．特殊用途：如纸币用纸，彩色像纸用纸基，CAD用描图纸，工业计算机及仪表用记录纸，钟表盘，纸扇、雨伞、旅游用纸帽纸旗及其它旅游宣传用品等。货币用合成纸，由三层组成，配方结构特殊，不可能伪造。

目前，大量使用贴膜机和淋膜机生产纸塑复合产品，用于书皮和各种包装合，纸塑产品难以回收，是造成白色污染的重要原因，真空镀铝膜也存在回收难的问题，这些产品都会造成环境污染，如使用合成纸代替纸塑产品及真空镀铝膜，可以{bfb}回收，也可部分解决这些产品造成的环境污染。

生产合成纸的公司有日本王子油化、日清纺绩积水化学株式会社、英国BXL、美国杜邦、法国普利亚、台湾台塑等，以上公司生产出的合成纸基材主要是PP（聚丙烯）、PET（聚酯），日本三井、日本中川、瑞士舒尔曼公司、德国ALPINE等公司最近开发出了以HDPE为基材的合成纸，又为合成纸开发出了新的品种和新的应用领域，我国的合成纸研制开发尚处于初期阶段。

二、合成纸的主要生产工艺

国外生产合成纸的工艺主要有以下几种：

1．压延法，其设备主要由意大利制造，生产以PP为基材的合成纸。即通过配料、混料、在线密练，挤出造粒，开练，至压延；分切为合成纸产品，关键设备是由意大利POMINI生产的挤出机，这种挤出机把在线的联续混料及密炼机完成混炼，塑化、均化、偶联等过程的设备联在一起，一次完成，联续进行，效率高、质量好、压延法工艺的缺点是工艺复杂，一般用于生产0.1mm以上的合成纸产品，产品比重较大，设备价格昂贵，但产品表面光滑，适用于印刷高级样品及书籍封面等产品。

2．流延法：流延法合成纸的混料、密炼、混炼等工艺过程与压延法相似，只是由流延机代替压延机，流延机的特点是摸头挤出速度与流延辊的旋转速度存在较大的速度差，速度差不一样，生产出的合成纸厚度也不一样，在摸头挤出的弯月面和冷辊之间形成了单向拉伸，流延法可以生产各种不同厚度的合成纸，主要用于印刷。流延法合成纸的基料为PP，HOPE等，其产品变形性不大，刚性、韧性较好。

3．吹膜法：吹膜法生产合成纸用的基材是HDPE不同于压延、流延法用的PP基材，吹膜法合成纸母料的供应商舒尔曼公司提供的合成纸配方也是以HDPE为基础。国外，吹膜法生产合成纸大部分采用三层共挤设备，并应用内冷装置，泡膜直径，泡膜厚度在线检测及闲环控制系统，保证合成纸的厚薄均匀度一致，吹膜法工艺过程实现了纵向及部分横向拉伸，工艺设备比较简单，德国ALPINE公司首先推出了单层吹膜法生产合成纸，使用50%HDPE及50%的舒尔曼母料做为原料，我国科技人员研制成功了具有自主知识产权的三层共挤合成纸，并使用了自行研制的合成纸原料，对我国合成纸的发展做出了贡献，以HDPE为基料的吹塑法合成纸，可以用普通印刷纸张的油墨，避免了使用专用油墨的缺点。

香港一家公司也采用以HDPE为基料的吹膜法合成纸生产工艺并自行研制母料，为了使产品更具有纸化特性，该公司在配方中加入了纤维素及特殊的助剂，由于该公司自行研制母料，又自己生产合成纸产品，这家公司又是一家包装材料、彩印、制袋公司，实现了产品的成龙配套、成本低、产量高，取得了很大的利润。

舒尔曼母料用于HDPE吹膜法，为合成纸产品增加了新系列产品，但舒尔曼母料售价较高，影响了其推广使用及市场竞争力，不少企业已转向自行研制合成纸原料。

4．双向拉伸法：台湾台塑近年来推出了“双向拉伸珠光纸”，其基材是PP，PET等，双向拉伸法的原料混配与压延、流延法是基本一致的，但是使用的设备是双向拉伸机，在双向拉伸过程中，基材塑料的分子炼纵横分布比较一致，因此合成纸纵横向的物理机械性能也基本相同，在双向拉伸过程中，基材塑料与固体填充料之间会形成一些小间隙，从而降低了合成纸的比重及成本，由于这些小间隙对光的折射作用，形成了珠光效果，所生产的合成纸有较好的外观，在包装、印刷、广告等领域得到了广泛的应用，双向拉伸法合成纸的设备昂贵，工艺、配方技术也较复杂，广泛推广应用尚受到一定限制。

5．合成纸的其它生产工艺：美国杜邦公司研制成功“无纺纸”生产工艺，杜邦公司是{zd0}的无纺布生产公司之一，杜邦公司将其无纺布的生产工艺推广到合成纸生产过程中，即将合成纸的基材主要是聚丙烯经过熔融、抽丝、成网、挤压、{zh1}生产成“无纺合成纸”。无纺合成纸的特点是，由于是用塑料纤维纺织而成，因而具有较高的毛细管效应，更具有纸的特性，比重轻，渗透性强，各项物理机械性能良好，着色强度好、变形性低，除了一般合成纸的应用范围外，还可广泛的用于家俱包装、装修等行业。

但是“无纺合成纸”的价格相当昂贵，生产工艺、设备很复杂，成本高，限制了其广泛的推广应用。

三、合成纸的市场前景和经济效益

我国目前的纸张主要由草浆、木浆等植物纤维生产，由于工艺复杂，生产过程中有大量的污染物排出，国家环保部门已经依法关闭了几万家小造纸厂，由于限制砍伐森林，今后高级铜版纸所需要的木浆将全部依靠进口，因此，合成纸在国内有广泛的应用前景。

随着我国国民经济的迅速发展，对纸张的需求不断增加，予计从2002年至2010年纸张用量如下表所示：

上述纸需求数量有2/3用于包装材料，1/3用于印刷，以2004年为例，即使有5%的印刷，包装用纸被合成纸取代，其需求量也将达225万吨，目前国外已大量向中国出口合成纸，国内的合成纸市场有广泛的前景。

系列的合成纸产品，有较高的经济效益和社会效益，初步分析有以下几方面：

1．以塑代纸：以塑代木，合成纸原料不需要木材及xx植物纤维，可以节约大量的森林资源，据初步估算，每生产一吨合成纸，可以节约10立方米木材。

2．节电，同生产传统的纤维纸比较，每生产一吨合成纸，可以节电280KWh。

3．节水，生产合成纸的过程，只需要少量循环冷却水，因此，大大节约了耗水量，同传统纤维纸比较，每生产一吨合成纸可以节约淡水110吨，这对缓和水资源紧张有重要的意义。

4．节约占地面积，合成纸生产属于塑料加工过程，所需要的原料为塑料和少量辅助用料，不像纸厂需要大量的场地堆积木材及其它植物纤维，与同样规模的常规纸厂比较，合成纸生产占地面积仅为传统纤维纸厂的十分之一。

5．减少环境污染，传统纤维纸生产过程会产生大量废水，这些废水的净化技术尚未xx解决，而且需要耗用大量资金，环境污染严重，而合成纸生产过程仅需要循环冷却水，因此，合成纸的生产是一个重要的环保项目。

6．合成纸的应用范围广泛，合成纸的一些特殊性能，如耐水、防潮，不怕腐蚀，耐油脂，酸碱，虫蛀，是普通纤维纸所不具备的，合成纸用于包装、装饰、广告，可以代替铝材，马口铁等高耗能产品，其市场应用范围大大高于传统纤维纸，这也是具有丰富森林资源的国家大力研制合成纸的原因之一。

四、合成纸生产过程一些新技术的应用

1．超细技术的应用

和常规纤维纸一样，合成纸生产过程中也应用填料，如CaCO3、Tio2，硅藻土，滑石粉，中空微球材料等，不同的是，合成纸中应用的填料，即极性的无机物必须与非极性的塑料高分子实现偶联，使颗粒状的填料和练状和塑料高分子能实现均匀和强有力的联结。随着科学技术的迅速发展，无机物填料越做越细，其比表两积越来越大，表面能也越来越高，填料和塑料大分子的联结形式也从简单的偶联到功能性的结合，无机物在合成纸中也从填料作用发展到功能性成份，成为一种特殊助剂，试验表明，随着填充材料颗粒直径的减少，特别是降低至微米级时，其表面的范德华物理作用力，极性吸引力和电极性力大大增强，表面活性大大的提高，因此，和塑料高分子的结合也更应强劲有力，无机物和有机物之间因而有良好的界面效应，这种效应介于物理变化和化学变化之间，称为界面工程。从宏观表现看，所生产的合成纸更加细腻，质量提高，各项物理机械性能如屈服极限、断裂报限、拉伸强度、 刚性、弹性都有较大的提高，现代纳米技术正在迅猛发展，微米纳米级的无机填料引入合成纸中，将把合成纸的质量推向新的高度。

2．新型材料的应用

目前，合成纸生产用的塑料基材基本是两大类，即PP及HDPE，随着合成纸用途的不断扩展，对合成纸的要求也不断增加，有的包装用合成纸要求柔软并有弹性，有的要求坚挺、刚性强，还有的要求较高的韧性，一些特殊用途合成纸还要求具备防伪性能，CAD用的描图用纸除要求一定透明度外，还要求兼具有防水及可用水性墨水书写的特性，为了满足不同种类的合成纸具有不同性能，近年新开发的塑料新型材料及新技术逐渐引入合成纸的生产技术中，如PET（聚脂）茂金属聚乙烯用于三层共挤合成纸，大大增强了合成纸的韧性及其各项物理机械性能，POE（热塑性弹性体）的应用则为合成纸提高弹性和耐折叠性提供了新型材料，近年来，接枝技术的应用使不同种类的塑料互相容合成为可能，新型的相容剂也不断开发出来，技术人员因而研发出多种塑料合金，使用不同的塑料合金作为合成纸的基材，适应了市场对合成纸的不同要求，如EVA和HDPE和配合使用制成的合成纸广泛用于各种包装材料，使用相容技术使HDPE与PET相结合，则制成刚性强、硬度大的合成纸，可用于印刷书籍封面，卡片、包装盒、其它种类的塑料合金在合成纸研制中也有新的进展如用于防伪货币的合成纸，彩色相纸用的合成纸等等。使用相容技术使合成纸塑料基材与纤维、玻纤结合，又可以研制出更新型的合成纸品种。

3．新设备及新工艺的应用

吹膜法，流延法，压延法，双向拉伸法生产合成纸，及合成纸原料的制造一般沿用通用型塑料薄膜加工设备，随着合成纸生产技术的不断发展，出现了不少新的加工设备及工艺，本文着重介绍取向拉伸技术及设备。

德国ALPINE公司和奥地利兰精公司介绍了取向拉伸技术，即在吹膜机或流延机之后，采用在线或离线的单向轴向拉伸装置，拉伸装置一般可分为以下几部分：

1．予热辊：对加工薄膜进行予热处理。

2．加热辊：加热薄膜至需要的拉伸温度。

3．拉伸：一般在两对钢辊及橡胶辊之间进行，辊的直径比予热辊，加热辊小，拉伸比可达1:10。

4．热定型辊，保持一定的温度，使拉伸后的薄膜得到调质处理，补偿轴向拉伸和横向收缩引起薄膜内部的应力变化。

5．热处理辊：根据不同的材料，选定不同的温度，xx在拉伸过程中形成的内应力，并提高塑料结晶体的完善程度，增大结晶度，提高其力学性能。

6．冷却辊：适当的降温以便收卷，上述的拉伸装置可以在线，也可以离线单独进行，兰精公司单向拉伸设备{zd0}的生产速度可达到250m/min，生产薄膜的宽度可达2.5m，ALPINE公司和兰精公司的取向拉伸装置所有的辊筒都有独立的加热和冷却装置，可以单独调温，每个辊筒都有独立的调速系统，可以单独调速。

对不同的拉伸薄膜，应选择适应的拉伸比，各个辊筒之间的不同速度及不同的温度，这对经过单向拉伸后的薄膜性质的影响很大，应该特别注意。

如果温度、速度选择适当，可以使其结晶度发生明显的变化。结晶度增加，晶体更加完善，从而提高了其物理机械性能，表现为表面光泽度提高，拉伸强度增加，由于拉伸过程中无机物填料和塑料基材之间产生了一些小间隙，合成纸的比重下降，渗透能力增大，表面性能改善，所以增加了合成纸对印刷油墨的吸附强度，印刷的牢固程度更高。

在拉伸过程中，纵向伸长，而横向则收缩，加上通过拉伸的厚度变化，因此，可以改变未拉伸合成纸的一些缺陷，如制造过程中的皱折可以xx，而厚薄不均匀度则有所降低，而合成纸内一些间隙的产生，增加了合成纸的白度，表面也更加光滑，由于无机物颗粒与可被拉伸的塑料之间的间隙对光的散射作用，还可降低合成纸的透光率。

传统的塑料薄膜加工设备，多年来至力于提高产品的物理尺寸，特别是尺寸的厚薄均匀度，比如吹膜的旋转机头及摸头设计，摸头制造选用材料水平不断提高，旋转支架，甚至于整体旋转机的主要目的是提高厚薄均匀度，流延机，双向拉伸机的在线与射线测试并通过计算机反馈控制衣架式摸头的模唇的缝隙宽度，同样是为了提高产品的厚薄均匀度，随着技术的发展，塑料加工机械的目的不仅仅在于提高其物理尺寸的xx性，而是通过整形，拉伸等手段，使塑料产品的分子练排列更合理。结晶体的形态更加完善，吹膜使用二次吹胀技术使其性能接近于双向拉伸的水平，合成纸生产过程使用在线或离线的取向拉伸工艺，不仅可以提高其物理尺寸的准确性，而且可以提高内在的特性，为提高合成纸的质量开创了一条新的道路。

五、我国合成纸发展过程应注意的问题

综上所述，合成纸的开发与发展有以下特点：

1．合成纸是正在研制开发，不断改进的新型材料，环保及高科技产品，对传统的纤维纸生产方法是一次重大的改革，有着广泛的市场和可持续发展前景，由于塑料加工工业新材料、新工艺、新设备的不断出现，合成纸的质量、品种、用途也会不断发展，因此，合成纸是一种代有科研性质的产品，因此，我国的合成纸生产应该同时具备研发能力，不断进行技术创新，不断开发新的系列品种，这样才能使合成纸具有更大的生命力。

合成纸的生产设备包括原料生产，纸膜制造及后加工设备，应该不断提高设备制造水平。目前，国外及国内的许多公司可以提供附合中国国情及原料水平，价格适中的合成纸生产成套设备，为了适应合成纸生产，及新产品开发的要求，设备的改进和新型设备的开发应同步进行。

2．合成纸可广泛地用于环保型包装材料，由于其生产过程无三废排放，用过的合成纸又可以{bfb}回收使用，附合资源重复利用，循环使用的“3R”原则（Reuse. Reduce. Recycle）目前，国内大量使用的纸塑复合，铝塑复合包装材料，存在着回收难的问题，合成纸产品在这一领域可以发挥自己的特点和优势，在这一极大的市场范围内，为我国包装材料的发展做出贡献。

3．合成纸在实行产业化及推向市场的过程中，一方面要尽量降低成本，增加市场的竞争能力，另一方面，应做好推广应用的介绍及售后服务工作，才能加速合成纸的发展速度。