滑石粉在造紙涂料中的應用和發展
一.中國滑石資源豐富、品質好,在世界享有盛名?;A儲量256億噸,生產量和出口量居世界首位。全國18個省發現有不同儲量和品質的滑石,儲量較大地區有遼寧、江西、山東、廣西和青海五省,占全國儲量94%。江西省儲量大,但多為黑滑石。白滑石主要產地是遼寧、山東、廣西三省。滇、豫、皖、川、閩、粵、湘、鄂、陜、隴、新、冀、吉等地均有不同規模儲量。全國開采和加工企業超過340家,絕大多數是小型企業,規模大的造紙填料專業化生產企業是韓國在遼寧丹東的韓松礦產加工有限公司,年產量6萬噸,大部發返銷韓國。目前國內4萬噸/年以上的加工企業中多數與國外合資。
中國滑石開采和加工產量高達到1995年的500萬噸,其中出口15928萬噸。1996年以后由于實施滑石出口許可證制度,以及出現亞洲金融危機和世界范圍內滑石造紙填料市場份額減少等多種因素,導致出口下降到2000年的7512萬噸,滑石總產量下降到200萬噸左右。我國滑石粉產量的50%以上用于造紙業,是目前造紙消費量大的傳統白色礦物原料。主要用于造紙填料、樹脂吸附劑,少量用于造紙涂布顏料。
海城滑石粉年從礦物學角度上來說,國內造紙使用的滑石粉,大多屬于含有皂石、葉蠟石、透閃石、蛇紋石、白云石、方解石等伴生礦種的中、低檔滑石,有些磷鎂石成份高達40~50%。因此,多數填料級產品(325目~400目)磨耗值較高,一定程度上限制了高速紙機的使用。國產高品質純化石價格高,主要出口,內銷主要用于高檔塑膠填料、日用化工、食品醫療行業。中國滑石協會1998年按照滑石質量和用途制訂的低銷售限價,高品質滑石塊低FOB價35美元/T、340元/T和360元/T。
國產滑石的晶體形態主要有片狀、粒狀、纖維狀和無定形狀,用于造紙填料,國內沒有嚴格要求,但少量用于造紙涂料產品要求片狀。目前,滑石粉在造紙領域使用的主要技術意義仍是填料,與國外發達國家不同。歐美造紙填料95%以上使用caco3,高品質滑石價格較高,主要作為功能性材料使用,例如:利用滑石的吸附性作樹脂吸附劑和再生紙的脫墨助劑,利用滑石的潤滑特性提高紙張的平滑度和改善操作性。芬蘭則將優質滑石大量用于高質量涂布紙顏料。
過去中國出口陶瓷級滑石粉的50~60%用于造紙填料,由于資源、價格和環保問題,近幾年造紙業開始向堿性造紙過渡,致使滑石在世界造紙填料市場份額平均減少25%,亞洲平均減少30%。2001年國內造紙滑石粉消費量已由1998~1999年的130萬噸,下降到100萬噸。特別是受先進造紙生產技術的帶動和適用于高車速紙機使用的高品質滑石價格較高因素影響,優質價廉的caco3在造紙填料的用量明顯增長,滑石粉的消費將會繼續下降。但3年內滑石粉仍會保持造紙填料的主導地位,原因是:目前眾多的中、小紙廠大多仍沿用傳統的酸法造紙生產技術,向堿性造紙轉化需要較長時間,價廉的中、低檔滑石已可滿足中、低檔紙張需要;國內優質滑石資源豐富,白度高、磨耗低,獨有的物理特性,特別是用于低克重印刷紙、超壓紙仍是一種理想的添加劑??少x予良好的生產操作性和紙張優良性能,合理的價格比更適合現代高速紙機生產高檔紙張使用。
二.發展動向
1)由于工程塑料級滑石粉具有較大的形態比,近年國外對它用在造紙涂料顏料上的評價在增加。國內外過去的生產與研究實踐表明,高質量的滑石加工品可以大比例或全部代替水選高嶺土用于涂料顏料,生產中、高檔涂布紙。國內優質造紙高嶺土資源短缺,但具有優質滑石的資源優勢,涂料級滑石產品的加工技術和裝備目前已具備一定基礎條件,預期產品售價可與目前刮刀級水選高嶺土(干粉)價格相當。山東省是我國滑石的重要產區,但在造紙涂料顏料產品的開發與應用技術方面尚未得到充分發揮。相反,南方某外資大型造紙公司,近來進口了數百噸涂料級滑石,成功的用于銅版紙生產,并計劃利用國內滑石資源建設一條涂料級滑石衛星式生產線,以減少目前進口高嶺土數量降低成本并改善使用廣東高嶺土引起的銅版紙質量缺陷,獲得更理想的性價比。
2)近年南方一些地區開展了黑滑石在造紙領域的加工與應用研究,主要通過焙燒——研磨——分級工藝,使滑石白度由50%~60%提高到90%以上,焙燒過程賦予顏料良好的蓬松性、懸浮性和吸附性,改變了滑石固有的親油疏水性,使顏料具有更好的配伍性。顏料綜合物理品性與煅燒高嶺土有很多相近性,但生產成本低于后者。煅燒黑滑石顏料可用于造紙填料和涂料,可提高涂布紙張白度、平滑度、松厚度和印刷適性。