沉淀碳酸鈣( PCC)在造紙工業(yè)中已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用,它在全球的造紙?zhí)盍鲜袌?chǎng)中,用量已經(jīng)占據(jù)了35%以上。大量實(shí)踐證明, PCC能夠降低造紙生產(chǎn)成本,提高紙張質(zhì)量。在造紙用填料中,它的年應(yīng)用增長(zhǎng)率超過了其他礦物填料。

    PCC作為紙張涂布顏料,也得到了廣泛的應(yīng)用。PCC用于涂布的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到確認(rèn),并且在過去的幾年里,它的相對(duì)增長(zhǎng)量已經(jīng)超過涂料用礦物平均增長(zhǎng)量,并且這種增長(zhǎng)將一直持續(xù)下去。隨著新型、專用設(shè)備的使用,涂布用PCC在市場(chǎng)上已經(jīng)隨處可見。

    PCC是一種非常有效的涂布顏料,因?yàn)樗梢栽诓辉黾蛹垙埳a(chǎn)成本的情況下提高紙張質(zhì)量,或在維持紙張質(zhì)量的情況下降低紙張的生產(chǎn)成本。PCC還是一種通用的顏料,這是由它的物理性質(zhì)所決定的。因此, PCC能夠適應(yīng)于各種不同紙種的需要。



    1 PCC具有的優(yōu)勢(shì)

    造紙行業(yè)的兼并和激烈的競(jìng)爭(zhēng),迫使涂布紙生產(chǎn)商緊緊盯著他們的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品。他們面臨的不僅僅是競(jìng)爭(zhēng)者的直接挑戰(zhàn),而且還必須面對(duì)信息和廣告業(yè)自由選擇所需要產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)。

    造紙商被迫調(diào)整供應(yīng)的產(chǎn)品,降低生產(chǎn)成本,并提高紙張質(zhì)量,如亮度、白度和印刷性能等,這些都為PCC涂布顏料的發(fā)展打開了通道。

    2 成本效益

    PCC用于涂布紙生產(chǎn),能夠全面降低噸紙的生產(chǎn)成本,且不會(huì)降低涂布紙的質(zhì)量或印刷質(zhì)量。應(yīng)用方法是將PCC和其他顏料混合在一起。例如,通過將PCC 和傳統(tǒng)的寬粒徑分布的研磨碳酸鈣(GCC)混合,代替特殊的GCC,以降低生產(chǎn)成本。

    當(dāng)在顏料配方中使用PCC時(shí),可以通過優(yōu)化膠粘劑用量和減少光學(xué)增白劑的用量來降低生產(chǎn)成本。由于PCC降低了壓光和干燥要求,因此,通過提高紙機(jī)效率也能進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。

    紙張的生產(chǎn)成本也可以通過提高產(chǎn)量而降低。產(chǎn)量概念是基于人們對(duì)生產(chǎn)比標(biāo)準(zhǔn)紙張定量低、性能好的紙張的需求;通過產(chǎn)量概念,造紙商能夠使其顧客節(jié)省資金, 從中獲取利潤。使用PCC作為涂料顏料,能夠降低紙張定量而保持其性能不變,從而提高產(chǎn)量。例如,用含有PCC的涂料進(jìn)行預(yù)涂,能夠提高纖維覆蓋率和改善紙的光學(xué)性質(zhì)。因此,造紙廠可以從紙張松厚度產(chǎn)生的一些性質(zhì)和成本方面考慮,自由選擇原紙的纖維原料。用PCC顏料和其他顏料配制面涂涂料對(duì)紙張進(jìn)行涂布,可以提高紙張的光澤度和平滑度,降低壓光負(fù)荷,從而保護(hù)紙張的松厚度。當(dāng)然,原紙也可以用PCC作為填料,改善紙張的挺度和松厚度。

    3 質(zhì)量效益

    用PCC能夠提高紙張的亮度和白度,這是由于PCC的窄粒徑分布( PSD)和結(jié)構(gòu)。PCC還對(duì)紙的不透明度、光澤度和光的散射有良好的作用。PCC可以通過提高抗水性和纖維覆蓋率來改善紙的印刷表面質(zhì)量; PCC能夠提高紙的平滑度、光澤度和均勻性;另外, PCC還能形成較好的涂層結(jié)構(gòu),使印刷油墨的流動(dòng)達(dá)到最佳化。因此, PCC對(duì)紙產(chǎn)品的最終影響獲得廣告商和廣大讀者的青睞。

    4 不含磨木漿的涂布

    實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,用含有PCC的涂料進(jìn)行涂布也能賦予紙張應(yīng)有的性質(zhì),并且能降低成本或在紙張成本不變的情況下提高紙張質(zhì)量。以下是歐洲某造紙廠的例子。

    第一個(gè)實(shí)例是不含磨木漿的多次涂布。為了達(dá)到節(jié)約成本而不降低質(zhì)量的目的,將OPACARB A40型PCC涂布顏料60 g和40 g瓷土混合,代替片狀顏料和寬粒徑分布的GCC進(jìn)行光澤涂布,紙張的白度、光澤和不透明度都沒有變化,生產(chǎn)成本每年節(jié)約500 000歐元(650 000美元/ a) 。

    該廠的第二個(gè)實(shí)例是在不降低成本的條件下增加紙的白度,也是通過上述方法得到的,但是瓷土的用量由40 g降到20 g, 結(jié)果紙張的白度提高了115%,而光澤度和不透明度沒有任何損失。

     在另一個(gè)生產(chǎn)多次涂布不含磨木漿紙的工廠也采用該工藝方法,該廠是從光澤度和平滑度方面節(jié)約成本的。光澤度是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)的: OPACARBA40型PCC和寬粒徑GCC各50 g混合,代替粒徑分布不合理的GCC,紙張的白度、光澤度和不透明度沒有變化,但膠粘劑的用量減少了。對(duì)平滑度來說,也是用OPACARB A40型PCC和傳統(tǒng)的寬粒徑GCC混合,代替粒徑分布不合理的GCC,紙張的白度、光澤度和不透明度檢測(cè)都沒有變化,但印刷光澤度增加了。這種方法使該廠節(jié)約200萬歐元/ a。

    5 含機(jī)械漿紙的涂布

    采用機(jī)械漿紙涂布的生產(chǎn)廠家也使用PCC來降低生產(chǎn)成本,同樣涂布紙的質(zhì)量不會(huì)受到影響。他們用的方法是將質(zhì)量比為40 ∶40 ∶20 的OPACARBA40型PCC、寬粒徑GCC、瓷土代替質(zhì)量比為50 ∶20 ∶30的粒徑分布不均勻的GCC、寬粒徑GCC、瓷土,結(jié)果紙張的白度、光澤度和不透明度均沒有變化,但可以降低增白劑(OBA)的用量,這樣就每年可節(jié)約500 000歐元。  

    該廠對(duì)這種方法進(jìn)行了改進(jìn),通過降低精細(xì)瓷土的用量提高了紙張的白度,而光澤度和不透明度沒有變化。

    另一個(gè)工廠生產(chǎn)轉(zhuǎn)輪凹版印刷紙,在使用PCC后,發(fā)現(xiàn)最終產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的改善。生產(chǎn)廠提高碳酸鈣用量的同時(shí)也降低了印刷斑點(diǎn),印刷廠在使用這種涂布紙時(shí),發(fā)現(xiàn)紙的白度很好,且不易變形。