中国粉体网讯 2025年4月10日，由中国粉体网主办的“2025第四届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会暨第三届功能母粒材料及应用高峰论坛”在安徽池州成功召开!在本次大会期间，中国粉体网记者邀请了南京林业大学金永灿教授做客“对话”栏目，为大家详细讲解碳酸钙在造纸过程中的应用价值、产品选择、技术发展趋势。
南京林业大学金永灿教授
以下为金永灿教授整理的采访内容。
粉体网：金教授，碳酸钙作为造纸填料和造纸颜料，产品指标、性能有什么显著差异?
金教授：碳酸钙在造纸填料和涂布颜料中应用广泛，但两者在质量要求、纸性调控及添加位点等有明显差异。
碳酸钙作为填料侧重“填充”功能，在造纸的纸料制备阶段加入并与纤维混合，主要目的是改善纸张的基础性能，如提高纸张不透明度、松厚度和印刷适性，同时降低纸张的生产成本。过量添加会降低纸张强度（如抗张强度、耐破度）。
碳酸钙作为颜料侧重“表面修饰”功能，在涂布工序中涂敷于纸张表面（单面或双面），以改善光泽度、油墨吸收性、表面强度和印刷效果。与填料碳酸钙比较，颜料碳酸钙对细度、纯度及分散性等有更高的要求。
实际应用中，两者可能结合使用（如填料GCC+涂布PCC），以平衡成本与性能。
粉体网：金教授，重钙、轻钙、纳米钙，乃至高岭土都能用于造纸，应该如何选择呢?不同钙粉的应用优势是什么?
金教授：重钙、轻钙、纳米钙和高岭土等填料各有特色。重钙通常用研磨法制备，粒径较大，具有成本低、工艺适应性好等优势，但其白度较和吸油值低，并对纸张强度有不利影响；轻钙常用沉淀法制备，粒径细，具有白度高、吸油值较高、填充均匀等优势，但其成本较高，并且需更高的施胶量；纳米钙又称超微细碳酸钙，粒径超细，比表面积大，其晶体结构和表面电子分布发生变化，具有普通碳酸钙所不具备的尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，有利于改善纸张机械性能、印刷适性等，但其价格昂贵，分散工艺复杂，成本高；高岭土是具有层状结构的硅酸铝盐，粒径中等，白度较高，吸油值适中，印刷适性好、光泽度高，但高岭土资源分布不均，杂质含量差异较大。
在造纸生产中需综合考虑纸张类型、性能需求、成本效益及生产工艺等因素进行选择和使用。普通纸种，如文化纸、新闻纸、生活纸等，需兼顾成本与基本性能，一般以重钙为主；箱板纸、瓦楞纸等包装纸，一般选用重钙或轻钙，以低成本提升挺度、不透明度等性能；对涂布纸，优先选用高岭土制备涂料，其片状结构可提升纸张平滑度、油墨吸收性和印刷光泽，若需更高白度，可搭配使用轻钙；纳米钙可优化纸张孔隙结构和强度，可用于在高附加值特种纸，如无碳复写纸、高端滤纸、医用纸、电池隔膜纸等的生产，但其应用往往受到成本的限制。
粉体网：金教授，造纸用的钙粉，是否也区分低、中、高等不同的档次?目前改性、不同形貌钙粉，应用现状如何？
金教授：对造纸企业而言，主要根据价格和性能区分碳酸钙的档次。当然，性能好的碳酸钙，通常价格也比较高。
传统造纸用碳酸钙根据形貌不同主要分为重钙（GCC）和轻钙（PCC）。关于GCC和PCC的优缺点和应用场景，我在报告中已有详细说明，这里就不赘述了。从造纸应用的角度出发，我个人比较看好的是改性碳酸钙和纳米碳酸钙（NCC）。从本质上讲，NCC也是一种超细化的改性碳酸钙。与常规碳酸钙比较，改性碳酸钙在表面电荷、亲疏水性、比表面积、孔隙率、表面官能团一个或多个方面具有特殊的性能，因而可以更高效地调控纸张性能，赋予其许多传统纤维基纸张无法具备的功能。目前造纸工业正在从传统的纸张生产向功能材料转型，利用包括改性碳酸钙在内的造纸添加剂，开发具有特殊功能的纸基材料是未来造纸工业发展的重要方向之一。
粉体网：金教授，哪些种类的纸制品用碳酸钙比较多?造纸填料与颜料的用量或者比例大概是多少?
金教授：造纸生产中使用碳酸钙主要有以下几方面的作用。一是改善纸张的光学性能和印刷适性，如复印纸、涂布原纸、书刊印刷纸、超压纸等在生产中通常使用碳酸钙作为填料；二是赋予纸张某些特殊性能，如为改善透气性能，卷烟纸生产中往往需要添加大量的碳酸钙；三是节省纤维原料降低生产成本。
由于碳酸钙等大部分填料的价格显著低于造纸纤维，对于纸企而言，只要添加碳酸钙对纸张性能无特别不利的影响，往往想方设法地增加填料使用量，例如传统生活用纸生产是不加填料的，而现在许多生活用纸生产都在使用碳酸钙。特别是目前国内造纸工业面临产能过剩、外贸萎缩、内需不足等压力，纸企迫切需要通过技术创新提高碳酸钙等填料的使用量，实现降本增效。
碳酸钙也可作为颜料用于造纸涂布。通常碳酸钙的比例可随着涂布量增大而增加，如重涂纸中GCC的占比一般为40%～80%，特别是底涂，比例可以更高。
造纸工业中碳酸钙主要作为造纸填料和涂布颜料，其中填料的用量更大，颜料占比较低，但目前没有一个明确的比例。
粉体网：金教授，您能否从产品、技术、市场等方面，大体展望下一造纸用颜填料的发展趋势?
金教授：我个人认为，钙粉生产企业需要做好以下两方面的工作，以适应和满足造纸企业对填料和颜料的需求。首先是改善填料质量，满足造纸企业的多层次需求；其次是创新填料功能，赋予填料“填充”和“覆盖”以外更多的“新”“特”功能，满足造纸企业的多元化需求。
参加这次会议的企业大多从事是钙粉生产或设备制造，相信大家都希望增加碳酸钙的使用量。其实包括造纸工业在内的碳酸钙下游产业，也希望增加钙粉的用量，以降低生产成本，提升经济效益，同时有利于“碳中和”。应该说钙粉的上下游产业链具有共同的追求，目标一致。我非常强烈地希望造纸行业与碳酸钙行业携手，强化与相关高校院所的合作，建立“产学研用”协同创新体系，深度融合科技创新与产业创新，实现“填料开发-造纸应用-效益提升”的良性循环。如果我们不断推出更好用、更精细、更经济的碳酸钙颜填料产品，服务造纸等下游产业，我对行业的发展充满信心。
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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