碳酸鈣、滑石和高嶺土在造紙行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

滑石是一種層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，滑石的功能特性主要來自其結(jié)構(gòu)特征：親油疏水性和片狀結(jié)構(gòu)。滑石的化學(xué)穩(wěn)定性、低硬度、潤(rùn)滑性、層片狀結(jié)構(gòu)、親油性、疏水性等結(jié)構(gòu)特征決定了它是一種不可多得的功能性造紙礦物材料。

在我國(guó)，滑石粉產(chǎn)量的50% 以上用于造紙業(yè)。主要用于造紙?zhí)盍?，少量用于造紙樹脂（黏性物）控制劑和涂料顏料?；苁辜垙埞饣?，加重、增?qiáng)對(duì)印刷油墨和顏料的吸附能力。不同類型滑石的特性不同，適用于不同的造紙產(chǎn)品。

低檔滑石及其復(fù)配加工產(chǎn)品，將主要用于普通造紙?zhí)盍?；中檔滑石主要用于高質(zhì)量要求的功能性造紙?zhí)盍虾偷淄客苛?；高品質(zhì)滑石主要用于更能體現(xiàn)其功能特性的粘性物控制劑產(chǎn)品和涂料級(jí)產(chǎn)品。而且經(jīng)超細(xì)加工后，滑石粉具有良好的吸附性和覆蓋性。目前，可應(yīng)用于造紙行業(yè)中的新型滑石產(chǎn)品主要有陽離子改性滑石、固體石蠟及AKD 改性滑石、黑滑石、鎂鋁水滑石等。

高嶺土在造紙工業(yè)中主要應(yīng)用于造紙?zhí)盍虾捅砻嫱坎嫉念伭?，其特性?duì)造紙生產(chǎn)可操作性及成紙質(zhì)量有很大影響。根據(jù)加工方法和產(chǎn)品特性的不同，造紙涂料用高嶺土分為水選高嶺土和煅燒高嶺土。其中，煅燒高嶺土是具有高白度、多孔隙及一定吸附性的造紙用功能材料，根據(jù)燒成溫度的不同可分為不完全煅燒高嶺土（600～800℃）和完全煅燒高嶺土（950～1050℃）。

前者多用于造紙?zhí)盍希笳叨嘤糜谠旒埻坎疾牧?。其功能性主要來自于高嶺巖（土）焙燒脫水和脫有機(jī)質(zhì)過程，焙燒后結(jié)構(gòu)的多孔性可改善紙張的松厚度、不透明度、吸收油墨性等。

高嶺土是目前造紙行業(yè)中消耗量較大的白色非金屬礦物材料之一，全世界精制高嶺土的75% 以上用于造紙。據(jù)預(yù)測(cè)2020 年全國(guó)造紙行業(yè)高嶺土需求量約為255 萬t，其中國(guó)內(nèi)產(chǎn)量約占65% 左右。

造紙行業(yè)是碳酸鈣的最大市場(chǎng)之一，隨著造紙技術(shù)的發(fā)展，造紙工藝由酸性抄紙向中性、堿性抄紙轉(zhuǎn)變，碳酸鈣在造紙行業(yè)中的用量大大增加。造紙行業(yè)中用到的碳酸鈣按加工制備方法分為兩種：重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣。

重質(zhì)碳酸鈣填料主要用于除卷煙紙、過濾紙和特種低定量信息用紙外的印刷紙、廣告用紙、辦公用紙、書寫紙等。輕質(zhì)碳酸鈣相較重質(zhì)碳酸鈣的質(zhì)量更好，具有粒度細(xì)、白度高、價(jià)格低、起泡性低和印刷適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用做造紙?zhí)盍希梢曰緷M足紙張印刷和光學(xué)性能要求。

另一方面，過量添加重質(zhì)碳酸鈣也會(huì)造成纖維間結(jié)合的隔斷，從而導(dǎo)致紙張強(qiáng)度、松厚度和挺度降低等損紙現(xiàn)象；輕質(zhì)碳酸鈣與紙漿纖維之間無結(jié)合力，致使其留著率很低。因此，無論重鈣或輕鈣，均需要改性以更好地應(yīng)用于造紙行業(yè)。