造紙行業常用的7類碳酸鈣及功能特點

造紙行業是碳酸鈣的最大市場之一，作為重要的造紙填料和涂布顏料，碳酸鈣來源豐富，價格便宜；顆粒細，白度高，能顯著提高紙張不透明度；吸油墨速度快，能增加紙的吸墨性；能使紙張比較柔軟、緊密，光澤度高；對紙張的物理強度影響較小。

目前，造紙行業常用的碳酸鈣種類主要有重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、納米碳酸鈣、混合碳酸鈣、改性碳酸鈣、碳酸鈣晶須、漿狀碳酸鈣等。

1、重質碳酸鈣

重質碳酸鈣作為紙張填料，加入量較高，對紙張強度和施膠效果影響較小，擁有較好的紙張抄造性能。缺點是紙張的白度、不透明度稍差，需要加分散劑。

重質碳酸鈣作為填料主要用于除卷煙紙、過濾紙和特種低定量信息用紙以外的印刷紙、書寫紙、辦公用紙和廣告用紙中。

2、輕質碳酸鈣

輕質碳酸鈣作為紙張填料，可使紙張不透明度高，對紙機磨損低，且不需要加入分散劑。缺點是比表面積大，有損施膠效果；保水性強，不利于紙機車速提高。

3、納米碳酸鈣

在造紙過程中加入納米碳酸鈣填料后，紙張具有以下特性：可以減緩紙張的老化，使紙張得以保存更長的時間；使紙張能夠吸收一定的紫外線；使紙張既不容易發黃又不容易發脆，并且具有良好的隔離性能等。

納米碳酸鈣用作造紙涂布顏料，有利于改善涂布紙的光澤度、白度和涂層的色相；可以保證白色顏料顏色的純正；有利于提高紙張的不透明度、光澤及印刷光澤度等光學性質；能夠改變涂料制備液的流變性能；實現涂料加工紙的功能化，如絕緣、導電、抗菌性能等。

納米碳酸鈣作為造紙填料，一般用在特殊紙制品的制作方面，如尿不濕、衛生巾、彩噴打印紙、紙巾及透氣膜等。

4、混合碳酸鈣

混合碳酸鈣（HCC）是先用離子聚合物將研磨碳酸鈣和氧化鈣的混合物制備成先凝聚體，再用二氧化碳對先凝聚體進行處理，在GCC之間形成新的碳酸鈣，最終形成碳酸鈣產品。后混合碳酸鈣制備過程與HCC制備過程大致相同，只是先凝聚體僅由研磨碳酸鈣形成，研磨碳酸鈣先凝聚體制備完成后，加入與HCC工藝等量的氧化鈣，再注入二氧化碳。在GCC先凝聚體的外側形成新的碳酸鈣，最終形成的碳酸鈣產品即為后混合碳酸鈣（PostHCC或pHCC）。

當HCC用作印刷紙張填料時，紙張具有高亮度、良好的表面平滑度、高體積、高剛度和高抗拉強度等特點。當對含有HCC的紙張施加更高的濕壓壓力時，與含GCC的紙張相比，可以獲得更高的干度，從而顯著降低干燥能量，降低溫室氣體，并節省造紙廠的生產成本。HCC在水中湍流條件下，比預凝GCC（pGCC）更穩定。由于HCC可以使紙張具有高體積、高剛度、高抗拉強度而不失去平滑度，HCC有望應用于開發高加填印刷紙張。

5、改性碳酸鈣

對碳酸鈣進行表面改性，可以賦予碳酸鈣以優良的物理化學性能。例如，采用堿沉淀法將殼聚糖用于沉淀碳酸鈣（PCC）的有機覆膜改性，經改性后，加填漿料的濾水性能略有改善，溶解性也有所變化，加填紙的抗張指數得到顯著提高。

氟化氫（HF）、六偏磷酸鈉、H3PO4、CaCl2、BaCl2、Na2SO4、Na2SiO3、稀H2SO4及Al2（SO4）3、鋁酸鈉等無機物可用于碳酸鈣的溶解抑制改性。

用二氧化鈦對碳酸鈣進行包覆，可以減少昂貴的二氧化鈦填料的用量，改善光學性能。

6、碳酸鈣晶須

碳酸鈣晶須屬文石型碳酸鈣晶型結構，擁有彈性模量高、耐熱、耐磨和隔熱等良好的性能，并且具有晶須材料的長徑比大、纖維短、直徑小（微米級）和強度高等特性。

相比納米碳酸鈣，碳酸鈣晶須發生團聚的可能性較小，可以更有效地發揮增韌和增強的作用。碳酸鈣晶須具有特殊的柱狀方向性，白度和填充性高，用于造紙填料時，在原紙表面平行而緊密地排列。因此，與使用粒狀碳酸鈣相比，其能使紙張具有更優良的質量指標。

7、漿狀碳酸鈣

目前，國內外大型造紙碳酸鈣生產企業多采用濕法研磨制備重質碳酸鈣，并通過管道直接將碳酸鈣漿料泵送至造紙廠使用，如歐米亞鈣業（北海）有限公司投資的年產5萬絕干噸微米級碳酸鈣漿料項目，就是全球紙業巨頭芬蘭斯道拉恩索公司廣西林紙一體化項目的配套項目。

實踐證明，使用漿狀碳酸鈣比固體鈣有著更強大的優勢。一方面是漿狀鈣沒有經過干燥工序，即沒有經過機械摩擦和碰撞，充分保留了自然形成的晶型，形態和大小更趨于一致。另一方面是漿狀鈣沒有經過機械摩擦和碰撞，晶體碎屑較少，晶型端部保留了原始的鈍尖狀態，幾乎沒有損壞。價格便宜，漿狀鈣的填料留著率比使用粉鈣提高近3%，降低了原料成本。卷煙紙企業一般選擇當地漿狀鈣供貨商，運輸方式采取槽車或管道方式，十分方便。

重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、納米碳酸鈣、混合碳酸鈣、活性碳酸鈣、碳酸鈣晶須等作為造紙填料各有優勢，因此，選用何種碳酸鈣，應根據實際紙張生產工藝要求而定。

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