[01543375]基于多层熔融共挤的石头纸关键技术开发与应用

该项目属于化学与化学工程5303499.无机化学工程其他。石头纸是由无机粉体/树脂经高温熔融、挤压及薄膜化处理而成的，具有纤维纸张和高分子材料双重特性的新型复合材料。项目针对现有高填充石头纸产业加工界面相容性差、产品密度与强度不相协调、阻隔性差和附加值低等共性关键问题进行研究，从源头上重新搭建了石头纸生产工艺体系，着力解决石头纸生产过程中多界面、多学科交叉与技术集成难题，发明了成套基于多层熔融共挤的石头纸关键技术并建成了生产线，实现了规模化生产，填补了国内外空白。 (一)主要发明点及技术创新如下：1.发明了石头纸专用母粒生产技术：通过填料层、载体层、偶联层、分散层、增容层、特殊功能层进行核-壳多层包覆结构设计和表面修饰增容处理，解决了高填充无机粉体团聚、界面相容性和加工流动性差等技术难题，极大地提高了石头纸母粒的使用性能和应用范围；2.发明了低密度高张力石头纸成型新工艺：通过对石头纸共混体系多层多密度发泡和插层复合结构设计，突破了不同熔体速率物质同步挤出和一体化成型的技术限制，实现了石头纸密度与强度协调性的精准调控，解决了高填充石头纸比重大、挺度差和应力翘曲等关键技术难题，并首次实现了低密度高张力石头纸加工技术的产业化；3.发明了高阻隔石头纸成型技术：利用多层熔融共挤技术对石头纸共混体系进行层状共混结构设计及分层分流控制，解决了高填充石头纸阻隔性能差、后加工工艺复杂及成本高等技术难题。 (二)项目成果项目共申请专利28件(其中发明专利20件，获国家发明专利授权6件、实用新型专利5件)；主持起草云南省地方标准2个，拥有昆钢控股公司企业标准3个和技术秘密6个；被SCI和EI收录论文各1篇。 (三)经济和社会效益整套技术已于2013年5月全部投入工业应用，建成了8000吨/年石头纸生产线，为低值矿产资源的高端化综合利用树立了典范。基于上述核心发明点的产品亦在药品包装(云南白药)、食品包装(空港航食)、一次性餐饮具(昆明铁路局)、物流周转(红塔彩印)等领域形成替代。石头纸餐盒系列产品获得美国食品和药物管理局(FDA)许可并实现了58.5万个产品出口销售，引领了石头纸产业的创新发展，推动了公司效益的持续稳定增长，近三年累计销售收入8139.5万元，实现利润862.3万元。经专家鉴定认为：项目成果具有绿色、低碳、环保、生态、节能等特点，在多层熔融共挤石头纸关键技术开发与应用方面创新性强、集成度高，达到国内领先水平。经国际查新，上述技术发明均未见报道。