重质碳酸钙(GCC)在造纸工业中的应用

　　造纸GCC近年的发展速度是惊人的。1996年消费量64万吨，2001年61万吨，5年间增长了9倍，成为中国发展Z快的造纸无机白度矿物颜料。预计今后5年这一增长趋势不会改变，2005年保守估计超过90万吨。这首先得益于我国有分布广泛、储量丰富的高品质方解石。据资料统计，已发现的高品质方解石储量超过6亿吨，主要分布在皖、浙、川、桂、闽、粤、湘、鄂、陇、新、蒙、辽、吉、黑、豫等省。消费量得到较快增长的第二个原因，是GCC的生产技术和装备近年取得突破，相关助剂、研磨介质已国产化，使生产成本逐年下降，产品质量进一步提高。第三，1999年中国涂布纸和涂布纸板产量大幅度增长，过去涂布颜料使用的碳酸钙大部分使用PCC，近年随着现代化高固含量大型涂料纸和纸板生产企业的相继投产，70％以上的碳酸钙颜料改用GCC。第四，依附于大型纸厂的卫星式供应系统的建成投产，使销售价格由4年前的1200～2400元/t人民币，降低到目前填料和涂料级产品的500～1300元/t人民币。目前，采用具有自控系统的国产设备建设一条10000t/a湿法D90产品卫星式生产线投资只需要15万美元。如此低的投资和售价，无疑带给消费者极大的吸引力和实惠的经济利益。第五，GCC既可作造纸填料又可制造涂料颜料。根据国外消费比例和国内碱性造纸发展趋势预测，GCC填料发展潜力巨大。

　　据不完全统计，中国已建成的造纸GCC生产企业30余家，总生产能力(含外资独资、合资企业)约80万t/a。其中早期用国产设备装备的万t/a以下的小型企业，产品质量稳定性差，市场竞争能力低，多数面临淘汰。目前国内3万t/a以上企业有14家，Z大的卫星式生产企业是镇江APP集团22万t/a生产线。其次为江苏兴益公司的三个子公司总生产能力15万t/a。产量Z大的商品GCC生产企业是安微ECC(现已被法国IMERYS收购的“英格瓷”公司)。唐山天盈化工公司是国内唯一引进德国耐驰公司卧式搅拌磨生产造纸D90GCC专业化生产企业，年产量1?5万吨。 

　　5年前，中国造纸业高质量GCC主要依靠进口。目前除个别纸厂外基本实现国产化。尽管目前国内造纸研磨CaCO3总体装备水平落后于国外先进装备10年，但采用国产小型设备生产填料级、底涂料级和一般技术要求的面涂级GCC产品，已不存在大的技术困难。但在生产更高固形物含量的高质量面涂级产品和窄粒度分布产品，以及湿法研磨干燥产品的技术和大型设备质量方面，自动化控制程度方面，尚有一定差距，这些技术困难预计2005年前后，基本可以克服。  我国造纸GCC发展特点及动向主要表现在以下几方面： 

　　①依托大的造纸公司或在造纸企业集中地域建设GCC生产供应系统是目前主要的建厂模式。预测2005年将有计划中的另外4条万吨以上规模卫星式生产线投入运营。其中金东纸业新扩建18万吨生产线投产后，该厂GCC总生产能力将达到40万吨。

　　②法国、日本、台湾、马来西亚、韩国、美国、印尼等国外公司已进入中国造纸GCC产业，已具备生产能力近60万吨，目前约有50％的造纸GCC产品，由外资或合资企业提供，并有进一步扩大市场范围的趋势。

　　③产品粒级向更窄的粒度分布方向发展。目前湿法加工的造纸GCC产品粒度分布大多在9～13个粒级，中国制浆造纸研究院新近开发的生产技术可以控制在7～9个粒级。国外近年对造纸涂料颜料提出的“工程颜料”概念，中心含意是通过使用窄粒度分布GCC改善一次涂布纸张的光学和印刷性能。试验表明，过细的GCC虽然可提高纸张白度和白纸光泽，但也会降低印刷光泽和不透明度。工程颜料具有Z佳的颗粒尺寸和透气度，可改善涂层颜料排列和孔状结构获得更好的印刷图像。

　　④产品白度(亮度)指标攀升。国内畅销的造纸GCC白度已由6年前的90～92％，上升至94％，并有进一步提高的趋势。目前D90产品Z高白度可达到96～97％，国外这种高白度产品市场消费量不大，价格较高，主要用于高白度纸张和代替TiO2使用。国内纸张消费者偏爱的高白度产品市场消费量不大，价格较高，主要用于高白度纸张和代替TiO2使用。国内纸张消费者偏爱高白度是导致白度攀升的原因之一，GCC生产商通过提高白度不提高价格作为销售手段也助长了白度的攀升。这一现象一方面反映了高白度纸张市场需求，也反映了纸厂使用技术的不完善，价格的不合理，以及国内有限高品质方解石资源利用的不合理性。

　　⑤GCC浆料产品向高固含量发展。含水25～30％泥饼是GCC开发初期的主要产品形式，目前这一产品形式已基本由浆料和干粉替代。目前国内多数GCC企业可生产固含量70～75％浆料，中国制浆造纸研究院使用改进的新型磨，可制备固含量达到78～80的D902μm浆料产品，使用户在不加兑干粉情况下，制备68％以上的高浓涂料。