纳米碳酸钙与造纸业 盛大科技发展有限公司 一、造纸用碳酸钙市场分析预测 ? 目前全世界碳酸钙总生产能力已达4500万吨, 其中轻钙已达1000万吨,重钙为3500万吨; 全球碳酸钙总产量约2920万吨,其中轻钙 850万吨,重钙2070万吨。在过去几年里, 欧洲碳酸钙工业已经发生了非常大的变化。 碳酸钙作为造纸、涂料和塑料填料用量急 剧上升 ? 北美造纸用轻钙约260万吨,约占北美轻钙 消费总量的90%。西欧造纸用重钙约603万 吨、轻钙约255万吨,约占西欧轻钙总消费 量的50%。而我国造纸碳酸钙的消费量仅 120多万吨,仅占碳酸钙总消费量很小部分。 因此我国造纸工业将是碳酸钙最大的潜在 市场。近几年来,我国造纸工业以8%~10 %的年增长率(与我国GDP增长率相当) 高速发展,10年间产量增长了一倍。年后用 量将接近现在塑料的消费量,未来5年,造 纸业将成为碳酸钙的最大市场。 二、中国碳酸钙进出口贸易分析 ? 几年我国碳酸钙进口量一直居高不下,我国碳酸钙进口中, 主要是造纸用的微细研磨碳酸钙(即FGCC),以及超细 活性轻钙(纳米碳酸钙)。从进口地区分析,我国碳酸钙 进口量大的省市依次为广东、江苏、山东、福建、浙江和 上海市,其碳酸钙产品基本是用于造纸。 随着世界造纸工业的复苏及碳酸钙工业的技术进步,在今 后一段时期,对碳酸钙的需求将不断上升。 在过去的5年里,北美对PCC的需求年增长率达到7%。在 我国,随着外商投资的一批大型、特大型造纸厂在沿海一 带建成投产,标志着我国造纸用碳酸钙应用进入新的阶段。 ? ? 三、纳米碳酸钙用于造纸业 ? 目前国内造纸工业是国内碳酸钙最具有开发潜力 的应用领域。用轻钙作造纸填料,可提高纸品白 度和蔽光性,可使造纸厂减少纸浆用量,大幅降 低生产成本。 在沿海开发开放地区,许多新建扩建的大中型中 外造纸企业已采用中性工艺,与之配套随着这些 行业的发展,轻钙用量将稳定增长,市场前景乐 观,目前国内造纸用轻钙用量占轻钙总产量的 10%左右,预测该行业消费轻钙将增长10%以上 ? ? 在造纸工业使用碳酸钙,可使纸张亮度好、 结构坚实、利书写、涂布均匀、摩擦度低、 易排湿以及易干燥等。碳酸钙代替木桨和 其他颜料,可改善纸张的光亮度、不透性、 空隙度、松密度等。碱基加工主要用于生 产精细印刷和书写纸张,对新闻纸等一些重 要用纸,虽然使用酸基环境生产,但也可使用 碳酸钙。目前造纸涂料配方中碳酸钙使用 量大幅增加,已从5%~10%上升到30%左右。 纳米碳酸钙作为纸张填料 ? ? ? ? ? 具有高的蔽光性、高亮度,能提高纸制品的白度 和蔽光性 能使造纸厂使用较多的填料而少用纸浆,能大幅 度地降低生产成本 纳米碳酸钙粒度细且均匀,对纸机的磨损小,并 且能使生产的纸制品更加均匀、平整 纳米碳酸钙的吸油值高,能提高彩色纸的颜料牢 固性 采用纳米碳酸钙填充中性纸或纸板时,能够提高 纸或纸板的紧密度 纳米碳酸钙作为纸张涂料 纳米碳酸钙具有白度高、比表面积大、表面活性 高、强度和硬度高等优良特性。在表面施胶剂中 加入纳米碳酸钙,可以得到高光泽度和高油墨吸 收性的纸张,并改善纸张的平滑度。主要体现为 以下几个物化指标: (1)提高了IGT拉毛强度; (2)改善纸张白度; (3)提高K&N油墨吸收性; (4)改善纸张的平滑度。 ? 四、相关研究 ? 适当的纳米CaCO3用量能够提高涂布纸性能的表 面强度和油墨吸收性,但用量不宜过大,否则分 散不佳,粒子的团聚将导致涂布纸性能下降。 有研究表明将纳米碳酸钙用于造纸涂布实验,可 得出结论,在同样的胶黏剂、分散剂用量的情况 下,向普通的涂料配方中掺入少量的纳米碳酸钙, 可以提高涂层的强度、平滑度,同时对油墨的吸 收性能也有一定的改善 ? 五、小结 ? 用纳米碳酸钙作填料的纸张具有较高的松密度,良好的可 塑性和柔软性,纸张的表面细腻,可大大改善纸张性能。 可以达到至填充率系数更高的水平。用量可高达近30%。 主要用于生产更高品级的不透光纸以降低生产成本,使造 纸企业获得明显的经济效益。 用纳米碳酸钙做为纸张表面施胶剂,可改善纸张的理化性 能,在高档功能性纸张的发展方向有广阔的市场前景。 未来5年后,由于石头直接用于造纸,每年必将消耗5001000万吨的碳酸钙粉,轻钙的应用将广泛用于石头造纸生 产当中,所以,纳米碳酸钙粉市场前景相当广阔 。 ? ?