國內高嶺土精加工制品80%以上用于造紙涂料,很少用于造紙?zhí)盍,原因是國內生產(chǎn)造紙高嶺土的原料多為風化型砂性高嶺土,自然白度低,雜質含量高,達到造紙技術要求的生產(chǎn)工藝復雜、成本高。近年南方部分省份的中、小紙廠開始利用本地價廉資源,使用葉蠟石、地開石、伊利石、高嶺土用于造紙?zhí)盍稀?
根據(jù)加工方法和產(chǎn)品特性的不同,造紙涂料用高嶺土顏料分為水選高嶺土和煅燒高嶺土。
1水選高嶺土
中國高嶺土資源儲量世界名列前茅,但適合高質量造紙涂料使用要求,并具備大規(guī)模工業(yè)開采價值的礦山不多。這也是國內造紙高嶺土企業(yè)引入外資不多的原因之一。全國9個省區(qū)已發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模可用于造紙涂料的礦點,已形成工業(yè)開采和加工能力的地區(qū),主要集中在廣東茂名、湛江、江蘇省蘇州和河北省沙河。全國共有造紙瓷土生產(chǎn)企業(yè)38家,總生產(chǎn)能力約45萬噸。2000年產(chǎn)量25萬噸。2001年估計30~35萬噸。經(jīng)過20年努力,國產(chǎn)造紙高嶺土質量已基本可滿足中、低檔涂布和紙板使用需要。但適合高固形物含量涂料和現(xiàn)代化高速涂布機的高質量面涂級高嶺土,需從美、英、巴西等國進口。高嶺土的進口量隨著高檔涂布紙產(chǎn)量的增長,呈現(xiàn)逐年上升趨勢。2000年達到11?6萬噸。近年少量國產(chǎn)造紙涂料級高嶺土出口亞洲周邊國家和地區(qū)。
中國造紙高嶺土發(fā)展面臨的主要問題是:(1)優(yōu)質資源短缺。老的造紙高嶺土生產(chǎn)基地,多數(shù)面臨著優(yōu)質原料供應不足的困惑。至今未發(fā)現(xiàn)新的高品質高嶺土大型礦山,F(xiàn)有礦區(qū)有計劃投資開采的很少,資源浪費嚴重。(2)產(chǎn)品質量穩(wěn)定性和使用性能差,難與進口高品質產(chǎn)品競爭,其差距主要表現(xiàn)在:粘度大,穩(wěn)定性差,在一定程度上限制了高固含量刮刀涂料使用;白度低、色差大;粒子粗,粒度分布不合理。(3)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小,技術裝備落后。不適應現(xiàn)代化造紙企業(yè)發(fā)展需要。自80年代后期我國先后引進國外部分先進設備建設了5條1萬噸以上規(guī)模高嶺土生產(chǎn)線,其中兩座工廠因資源品質和技術問題已改停產(chǎn)。其他大部分是采用國產(chǎn)裝備建設的小型企業(yè),技術裝備簡陋,自動化程度低,很難保證產(chǎn)品質量。產(chǎn)品市場主要面向國內中、小造紙企業(yè),生產(chǎn)中低檔紙張。近來,一些大型造紙企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,通過調整、改進涂料配方和生產(chǎn)技術,已開始或計劃選購國產(chǎn)高嶺土配以進口瓷土生產(chǎn)中檔涂布紙或紙板。另一方面由于近年中小涂布紙廠生產(chǎn)的低檔涂布紙,受到高質量大紙廠產(chǎn)品的激烈競爭,企業(yè)生產(chǎn)開工不足,經(jīng)濟效益下滑。而為這一市場服務的小型瓷土加工廠出現(xiàn)了低檔產(chǎn)品供大于求,其慣用的競相壓價,爭奪市場的后果,導致企業(yè)利潤微薄,甚至負債經(jīng)營。
國產(chǎn)造紙涂料級高嶺土粘度高,是多年阻礙其進入高檔造紙高嶺土市場主要原因。采用機械法、化學法或化學機械法降粘工藝技術已進入小規(guī)模工業(yè)應用階段,可使粘濃度68%產(chǎn)品提高到70~72%。這種降粘技術實際上可在造紙廠備粒實施,增加成本30~70元/T。目前在使用上發(fā)現(xiàn)有些經(jīng)降粘處理的產(chǎn)品配伍性不好,雖然顏料分散性粘濃度較高,但配制高濃涂料流動性并不好,粘度穩(wěn)定性較差,形成所謂的“假粘度”現(xiàn)象。
根據(jù)今后十年涂料印刷紙和紙板預測產(chǎn)量估計,到2005年需要涂料級高嶺土60萬噸。到2010年80萬噸。國產(chǎn)造紙高嶺土無論從質量和產(chǎn)量上都難以滿足高速發(fā)展的造紙工業(yè)需要。特別是適合高車速涂料使用的優(yōu)質面涂級高嶺土,擴大和依賴進口的局面不可避免。因此國內目前也在利用替代品,如:伊利石、地開石、絹云母等用于造紙涂料,生產(chǎn)中、低檔涂布紙。并進行提高CaCO3比例,利用滑石粉作涂料的研究。為滿足市場需求,廣東湛江、茂名、廣西北海三個10萬噸/a規(guī)模造紙水選高嶺土項目正在加緊實施。內蒙東部巴林地區(qū)有望成為我國北方另一個造紙高嶺土產(chǎn)區(qū)。
2煅燒高嶺土
中國煅燒高嶺土生產(chǎn)區(qū)域主要集中在山西、內蒙古、湖南、山東、安徽、河南、陜西等地區(qū),使用的原料與國外不同,大多是煤炭伴生的煤系高嶺巖。經(jīng)過10多年努力,已初具規(guī)模,并以高昂的開發(fā)代價形成獨立知識產(chǎn)權和技術特點的生產(chǎn)工藝,F(xiàn)有企業(yè)近30家,總生產(chǎn)能力15萬噸。多數(shù)為年產(chǎn)量數(shù)百噸到幾千噸的小型加工廠,主要以生產(chǎn)中、低檔產(chǎn)品為
主,設計能力1萬噸以上企業(yè)12家,在建和擴建萬噸級企業(yè)9家。目前能夠穩(wěn)定提供滿足造紙涂料技術要求的企業(yè)不多,主要有:山西忻州金洋高嶺土公司,內蒙古三保準格爾高嶺土有限公司,湖南耒陽超牌化工有限公司,山西朔州安平高嶺土有限公司。
我國煤系高嶺巖質量好、儲量大。但較國外水選煅燒產(chǎn)品生產(chǎn)成本高、技術復雜。造紙用煅燒產(chǎn)品目前多采用“先磨后燒”工藝,即將硬質高嶺巖經(jīng)干法破碎——濕法研磨至2μm含量大于90%——干燥解聚——煅燒——解聚分級。焙燒窯爐多采用回轉窯或立窯進行“動態(tài)煅燒”,不完全煅燒高嶺土焙燒溫度600~800℃,完全煅燒高嶺土焙燒溫度900~1050℃。造紙?zhí)盍虾椭赝客苛霞埡屯苛霞埌逡嗫刹捎谩跋葻竽ァ碑a(chǎn)品。
雖然國內煅燒高嶺土市場尚未完全打開,但新建、擴建項目熱度不減,總設計規(guī)模已超過15萬噸。目前造紙用2μmD85~D93,白度88~93%產(chǎn)品售價3200~3900元/噸。同質量產(chǎn)品售價高于建筑乳膠漆行業(yè)200~400元/噸,亦高于國外同類產(chǎn)品利潤率。目前采用進口設備生產(chǎn)“雙90”產(chǎn)品直接生產(chǎn)成本1000~1200元/噸,國產(chǎn)設備900~1000元/噸。供應造紙業(yè)的價格偏高,在未來幾年里有可能降低到2600~2700元/噸的較為合理價位。
由于以往紙和紙板產(chǎn)品多以中、低檔紙為主,價格較高的煅燒高嶺土在造紙業(yè)消費量很少。1999年高檔涂料紙和紙板產(chǎn)量的增長,促進了煅燒高嶺土消費量增長。2001年1?5萬噸。根據(jù)造紙業(yè)未來發(fā)展估計,隨著高質量紙張和品種的擴大,特別是低克重輕量涂布紙、低光澤紙和高檔涂料紙板產(chǎn)量的大幅度增長,煅燒高嶺土的地位將日益受到重視,消費量呈增長趨勢,預計到2005年消費量在3萬噸/a左右。
3造紙高嶺土使用技術相關問題
(1)作為涂顏料的高嶺土,國內已有較完善的使用技術。但在如何因地制宜的充分利用低品質高嶺土用于造紙?zhí)盍虾偷屯苛匣虻蜋n涂布紙板的應用方面尚有差距。例如:①將低價格的填料級高嶺土(500~1000目,白度85~86)與碳酸鈣或滑石粉配合,生產(chǎn)中、高檔紙,比單一使用CaCO3或滑石粉,對成紙質量有更好的性價比。另外國內許多地區(qū)有一種高粘度和高白度(≥88%)的片狀或管狀高嶺土亦可很好的用于造紙?zhí)盍。②售價250~350元/T的低質高嶺土(細度d60-702μm,白度84~85%)用于中、低檔二次涂料底涂料或涂布紙板,在一些中、小紙廠已試驗成功。③實驗表明合理的助劑和配方選擇,可使粘濃度64~66%的高嶺土瓷土,成功配制出固含量65~68%,具有良好流變特性的刮刀涂料。④國產(chǎn)高嶺土色調與涂料色差的調配(略)。
(2)煅燒高嶺土在我國造紙業(yè)使用歷史不長,使用技術不夠完善。主要表現(xiàn)在①對國產(chǎn)煅燒高嶺土特性認識不深入。②一些中、小紙廠生產(chǎn)中低檔涂布紙和涂布紙板消費比例過大。③高白度的煅燒土未能提高紙張涂層白度。④配用煅燒高嶺土后成紙頁質量如松厚度、不透明度、印刷適性等未見明顯效果。⑤填料級煅燒高嶺土用于新聞紙、超壓紙及低克重印刷紙使用技術的不完善。
煅燒高嶺土是具有多孔隙、蓬松的功能性結構性原料。最重要的技術指標是孔隙率;其次為白度穩(wěn)定性;粒子分散還原性;粒度分布;磨耗和分散體粘度與懸浮性。一般用于二次涂布的面涂料和低克重或低涂布量紙種,也常用于高質量涂布紙板。除特殊場合,通常顏料配比量5~20%,這不僅因其價格較高,而且過高的配比量也并不一定有好的技術效果。
根據(jù)加工方法和產(chǎn)品特性的不同,造紙涂料用高嶺土顏料分為水選高嶺土和煅燒高嶺土。
1水選高嶺土
中國高嶺土資源儲量世界名列前茅,但適合高質量造紙涂料使用要求,并具備大規(guī)模工業(yè)開采價值的礦山不多。這也是國內造紙高嶺土企業(yè)引入外資不多的原因之一。全國9個省區(qū)已發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模可用于造紙涂料的礦點,已形成工業(yè)開采和加工能力的地區(qū),主要集中在廣東茂名、湛江、江蘇省蘇州和河北省沙河。全國共有造紙瓷土生產(chǎn)企業(yè)38家,總生產(chǎn)能力約45萬噸。2000年產(chǎn)量25萬噸。2001年估計30~35萬噸。經(jīng)過20年努力,國產(chǎn)造紙高嶺土質量已基本可滿足中、低檔涂布和紙板使用需要。但適合高固形物含量涂料和現(xiàn)代化高速涂布機的高質量面涂級高嶺土,需從美、英、巴西等國進口。高嶺土的進口量隨著高檔涂布紙產(chǎn)量的增長,呈現(xiàn)逐年上升趨勢。2000年達到11?6萬噸。近年少量國產(chǎn)造紙涂料級高嶺土出口亞洲周邊國家和地區(qū)。
中國造紙高嶺土發(fā)展面臨的主要問題是:(1)優(yōu)質資源短缺。老的造紙高嶺土生產(chǎn)基地,多數(shù)面臨著優(yōu)質原料供應不足的困惑。至今未發(fā)現(xiàn)新的高品質高嶺土大型礦山,F(xiàn)有礦區(qū)有計劃投資開采的很少,資源浪費嚴重。(2)產(chǎn)品質量穩(wěn)定性和使用性能差,難與進口高品質產(chǎn)品競爭,其差距主要表現(xiàn)在:粘度大,穩(wěn)定性差,在一定程度上限制了高固含量刮刀涂料使用;白度低、色差大;粒子粗,粒度分布不合理。(3)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小,技術裝備落后。不適應現(xiàn)代化造紙企業(yè)發(fā)展需要。自80年代后期我國先后引進國外部分先進設備建設了5條1萬噸以上規(guī)模高嶺土生產(chǎn)線,其中兩座工廠因資源品質和技術問題已改停產(chǎn)。其他大部分是采用國產(chǎn)裝備建設的小型企業(yè),技術裝備簡陋,自動化程度低,很難保證產(chǎn)品質量。產(chǎn)品市場主要面向國內中、小造紙企業(yè),生產(chǎn)中低檔紙張。近來,一些大型造紙企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,通過調整、改進涂料配方和生產(chǎn)技術,已開始或計劃選購國產(chǎn)高嶺土配以進口瓷土生產(chǎn)中檔涂布紙或紙板。另一方面由于近年中小涂布紙廠生產(chǎn)的低檔涂布紙,受到高質量大紙廠產(chǎn)品的激烈競爭,企業(yè)生產(chǎn)開工不足,經(jīng)濟效益下滑。而為這一市場服務的小型瓷土加工廠出現(xiàn)了低檔產(chǎn)品供大于求,其慣用的競相壓價,爭奪市場的后果,導致企業(yè)利潤微薄,甚至負債經(jīng)營。
國產(chǎn)造紙涂料級高嶺土粘度高,是多年阻礙其進入高檔造紙高嶺土市場主要原因。采用機械法、化學法或化學機械法降粘工藝技術已進入小規(guī)模工業(yè)應用階段,可使粘濃度68%產(chǎn)品提高到70~72%。這種降粘技術實際上可在造紙廠備粒實施,增加成本30~70元/T。目前在使用上發(fā)現(xiàn)有些經(jīng)降粘處理的產(chǎn)品配伍性不好,雖然顏料分散性粘濃度較高,但配制高濃涂料流動性并不好,粘度穩(wěn)定性較差,形成所謂的“假粘度”現(xiàn)象。
根據(jù)今后十年涂料印刷紙和紙板預測產(chǎn)量估計,到2005年需要涂料級高嶺土60萬噸。到2010年80萬噸。國產(chǎn)造紙高嶺土無論從質量和產(chǎn)量上都難以滿足高速發(fā)展的造紙工業(yè)需要。特別是適合高車速涂料使用的優(yōu)質面涂級高嶺土,擴大和依賴進口的局面不可避免。因此國內目前也在利用替代品,如:伊利石、地開石、絹云母等用于造紙涂料,生產(chǎn)中、低檔涂布紙。并進行提高CaCO3比例,利用滑石粉作涂料的研究。為滿足市場需求,廣東湛江、茂名、廣西北海三個10萬噸/a規(guī)模造紙水選高嶺土項目正在加緊實施。內蒙東部巴林地區(qū)有望成為我國北方另一個造紙高嶺土產(chǎn)區(qū)。
2煅燒高嶺土
中國煅燒高嶺土生產(chǎn)區(qū)域主要集中在山西、內蒙古、湖南、山東、安徽、河南、陜西等地區(qū),使用的原料與國外不同,大多是煤炭伴生的煤系高嶺巖。經(jīng)過10多年努力,已初具規(guī)模,并以高昂的開發(fā)代價形成獨立知識產(chǎn)權和技術特點的生產(chǎn)工藝,F(xiàn)有企業(yè)近30家,總生產(chǎn)能力15萬噸。多數(shù)為年產(chǎn)量數(shù)百噸到幾千噸的小型加工廠,主要以生產(chǎn)中、低檔產(chǎn)品為
主,設計能力1萬噸以上企業(yè)12家,在建和擴建萬噸級企業(yè)9家。目前能夠穩(wěn)定提供滿足造紙涂料技術要求的企業(yè)不多,主要有:山西忻州金洋高嶺土公司,內蒙古三保準格爾高嶺土有限公司,湖南耒陽超牌化工有限公司,山西朔州安平高嶺土有限公司。
我國煤系高嶺巖質量好、儲量大。但較國外水選煅燒產(chǎn)品生產(chǎn)成本高、技術復雜。造紙用煅燒產(chǎn)品目前多采用“先磨后燒”工藝,即將硬質高嶺巖經(jīng)干法破碎——濕法研磨至2μm含量大于90%——干燥解聚——煅燒——解聚分級。焙燒窯爐多采用回轉窯或立窯進行“動態(tài)煅燒”,不完全煅燒高嶺土焙燒溫度600~800℃,完全煅燒高嶺土焙燒溫度900~1050℃。造紙?zhí)盍虾椭赝客苛霞埡屯苛霞埌逡嗫刹捎谩跋葻竽ァ碑a(chǎn)品。
雖然國內煅燒高嶺土市場尚未完全打開,但新建、擴建項目熱度不減,總設計規(guī)模已超過15萬噸。目前造紙用2μmD85~D93,白度88~93%產(chǎn)品售價3200~3900元/噸。同質量產(chǎn)品售價高于建筑乳膠漆行業(yè)200~400元/噸,亦高于國外同類產(chǎn)品利潤率。目前采用進口設備生產(chǎn)“雙90”產(chǎn)品直接生產(chǎn)成本1000~1200元/噸,國產(chǎn)設備900~1000元/噸。供應造紙業(yè)的價格偏高,在未來幾年里有可能降低到2600~2700元/噸的較為合理價位。
由于以往紙和紙板產(chǎn)品多以中、低檔紙為主,價格較高的煅燒高嶺土在造紙業(yè)消費量很少。1999年高檔涂料紙和紙板產(chǎn)量的增長,促進了煅燒高嶺土消費量增長。2001年1?5萬噸。根據(jù)造紙業(yè)未來發(fā)展估計,隨著高質量紙張和品種的擴大,特別是低克重輕量涂布紙、低光澤紙和高檔涂料紙板產(chǎn)量的大幅度增長,煅燒高嶺土的地位將日益受到重視,消費量呈增長趨勢,預計到2005年消費量在3萬噸/a左右。
3造紙高嶺土使用技術相關問題
(1)作為涂顏料的高嶺土,國內已有較完善的使用技術。但在如何因地制宜的充分利用低品質高嶺土用于造紙?zhí)盍虾偷屯苛匣虻蜋n涂布紙板的應用方面尚有差距。例如:①將低價格的填料級高嶺土(500~1000目,白度85~86)與碳酸鈣或滑石粉配合,生產(chǎn)中、高檔紙,比單一使用CaCO3或滑石粉,對成紙質量有更好的性價比。另外國內許多地區(qū)有一種高粘度和高白度(≥88%)的片狀或管狀高嶺土亦可很好的用于造紙?zhí)盍。②售價250~350元/T的低質高嶺土(細度d60-702μm,白度84~85%)用于中、低檔二次涂料底涂料或涂布紙板,在一些中、小紙廠已試驗成功。③實驗表明合理的助劑和配方選擇,可使粘濃度64~66%的高嶺土瓷土,成功配制出固含量65~68%,具有良好流變特性的刮刀涂料。④國產(chǎn)高嶺土色調與涂料色差的調配(略)。
(2)煅燒高嶺土在我國造紙業(yè)使用歷史不長,使用技術不夠完善。主要表現(xiàn)在①對國產(chǎn)煅燒高嶺土特性認識不深入。②一些中、小紙廠生產(chǎn)中低檔涂布紙和涂布紙板消費比例過大。③高白度的煅燒土未能提高紙張涂層白度。④配用煅燒高嶺土后成紙頁質量如松厚度、不透明度、印刷適性等未見明顯效果。⑤填料級煅燒高嶺土用于新聞紙、超壓紙及低克重印刷紙使用技術的不完善。
煅燒高嶺土是具有多孔隙、蓬松的功能性結構性原料。最重要的技術指標是孔隙率;其次為白度穩(wěn)定性;粒子分散還原性;粒度分布;磨耗和分散體粘度與懸浮性。一般用于二次涂布的面涂料和低克重或低涂布量紙種,也常用于高質量涂布紙板。除特殊場合,通常顏料配比量5~20%,這不僅因其價格較高,而且過高的配比量也并不一定有好的技術效果。