中国粉体网讯 矿物填料在造纸原料结构中一直都是重要的组成部分，近些年用量逐渐增加，成为仅次于纤维的主要材料之一。应用最广泛的碳酸钙如今在高端纸制品中不仅是实现成本控制和环保目标的重要助力，更是成为提升性能的关键材料之一。
造纸用碳酸钙 图源：宇信纳米
1、作为填料
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)。
填料用两种碳酸钙：
重钙作为填料主要用于除卷烟纸、过滤纸和特种低定量信息用纸以外的印刷纸、书写纸、办公用纸和广告用纸中。
填料级碳酸钙的技术指标要求（QB/T2811-2019造纸用碳酸钙）
轻钙作为造纸填料原则上可应用于所有纸张中，目前主要作为高档纸填料使用。例如：卷烟纸、办公室信息用纸(如传真纸、仪器记录纸、喷墨打印纸)、低定量新闻纸、低定量涂布纸等。
2、作为涂布颜料
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。
涂布用三种碳酸钙：
用于造纸涂布颜料的重钙大多采用湿法研磨。指标方面，2μm以下的粒子占比为质量分数60%以上的产品主要用于底涂。2μm以下粒子占比为质量分数90%以上或100%的极微粒子产品能产生高光泽度，故用于面涂。
湿法重钙是质量分数为75%以上的高浓度泥浆产品，其特征为高固含量，因此能降低烘干能耗；同时固含量虽高，但仍显示出良好的流动性，能适应高速涂布。
涂布级碳酸钙的技术指标要求（QB/T2811-2019造纸用碳酸钙）
轻钙在造纸涂布颜料中的应用主要是弥补高岭土和重钙的不足。一般用于低定量涂布原纸、高光泽涂布纸和亚光铜版纸。
纳米钙具有白度高、比表面积大、活性高、补强性好等特点可提高涂布纸的光泽度、白度、平滑度、表面强度和油墨吸收性。无论是填料还是涂布，纳米钙更倾向高端和特种纸品，粒度、分散、改性、晶型控制等是核心技术，但造纸用纳米钙目前大部分依赖进口。
重质碳酸钙和轻质碳酸钙作为造纸填料各有优势，选用何种碳酸钙，应根据实际纸张生产工艺要求而定。
重质碳酸钙和轻质碳酸钙的性能比较
填料加入量主要由纸张品种、浆料种类、填料本身的性质和纸机的抄造条件等因素决定。
主要纸种碳酸钙填料加入量
碳酸钙颜料在涂料颜料总量中的比例
3、造纸用碳酸钙表面改性
未经表面改性处理的碳酸钙作为造纸填料，具有与纸浆纤维的相容性和结合力差、在纸张中留着率低、使纸张的机械强度下降等缺点，需要通过各种改性手段弥补。
根据碳酸钙的表面改性工艺：干法粉磨制备的重质碳酸钙采用干法改性工艺；湿法粉磨制备的重钙采用湿法改性工艺；轻质碳酸钙采用化学法制备，一般使用原位改性工艺。
表面改性工艺众多，其核心目的是针对解决填料应用缺陷，提高纸制品特定的性能指标。
主要改性技术包括：
偶联剂改性：偶联剂是一种两性结构物质，分子既有亲水性的极性基团又有疏水性的非极性基团，能够将无机粒子和有机物基体通过牢固的界面层而结合在一起。
聚合物改性：聚合物可以定向吸附在碳酸钙颗粒的表面，形成物理或化学吸附层，从而改进碳酸钙在有机或无机相(体系)中的稳定性。
无机物改性：常用缩合磷酸、硅酸钠、明矾、铝酸钠、二氧化硅和二氧化钛等耐酸无机物来改性碳酸钙颗粒，以降低pH值，提高耐酸性，拓展其适用范围。
新型改性技术代表：
纳米纤维素（CNF）具有机械强度高、比表面积大、长径比大、阻隔性好、尺寸稳定性好、生物降解性好等优点。
用CNF对填料进行改性，碳酸钙能更好絮凝从而提高填料的留着率，并且CNF可以填补纤维-纤维之间加入填料后产生的空隙，使填料和填料、纤维和填料之间的连接更加紧密，提高纤维网络的强度。
2026年3月31日-4月1日，由中国粉体网主办的“第五届全国碳酸钙产业高值化发展交流大会暨第四届功能母粒材料及应用高峰论坛”将在湖北·襄阳举行。届时将邀请福建农林大学曹石林教授作《碳酸钙在造纸行业的应用进展》专题报告，讨论不同碳酸钙在造纸中的应用形式、改性技术、高端应用场景等，分享碳酸钙在电气绝缘纸、抗静电纸、食品包装纸及医疗用纸等领域的研究与应用成果。
专家介绍
曹石林，教授，博士生导师，从事生物质化学与新材料研究，研究方向包括生物质组分绿色高效分离和生物质基功能材料研发。主持完成国家自然科学基金、省科技厅重点项目和省高校产学合作等科技项目等10余项，发表论文100余篇，获授权发明专利10余项，主持制定国家标准1项，出版专著2本。获国家科技进步二等奖1项：“竹纤维制备关键技术及功能化应用”(排名第十二)，福建省技术发明一等奖1项：“利用三聚磷酸钠提高氧脱木素的脱除率及白度和粘度的方法”(排名第三)，福建省标准贡献奖二等奖1项：“林业生物质原料分析方法 不可溶性糖测定(GB/T 36058-2018)”(排名第一)，第八届中国造纸学会青年科技奖，第十二届林业青年科技奖。
参考来文献：
梁佳正，等：碳酸钙在造纸行业中的应用及发展趋势，广西大学
金永灿：全面解读造纸用碳酸钙的“价值、产品、技术”
粉体网：30页PPT：了解造纸行业用碳酸钙
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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