国风重钙在造纸行业的应用

国风重钙在造纸行业的应用 国风超细重质碳酸钙在造纸业的应用 一、 概述 安徽国风集团有限公司是安徽省18家重点企业集团之一，国家重点高新技术企业，全国塑料加工工业协会副理事长单位，职工人数3000多人;总资产达35亿元,产值50亿元，塑料综合加工能力达30万吨/年，位居全国同行业前茅。国风集团下设15个子公司，包括国风塑业和国通管业两家上市公司，主要产品通过了ISO9001质量认证。在国家权威机构历年产品抽检中，国风产品均以全优质量顺利通过。“国风”商标是全国塑料行业唯一的一个全国驰名商标。 安徽国风塑业股份有限公司是由安徽国风集团有限公司独家发起，采用募集方式设立的股份有限公司。“国风塑业”A股于1998年11月19日在深交所挂牌上市。公司总资产20亿元。公司总部设在合肥国家高新技术产业开发区内，是国家大型一档企业，下属合肥金菱里克塑料有限公司、安徽时代贸易有限公司、合肥华聚塑料有限公司、安徽国风非金属高科技材料有限公司、国风塑料厂、国风新型包装材料厂、国风注塑厂七个子公司。 国风塑业是以塑为主的经营生产型公司，安徽省塑料工业的龙头企业，中国最大的塑胶建材生产基地之一。国风塑业的主导产品是塑料薄膜、家电、汽车系列配套件以及其他各类塑料制品、新型非金属材料、非金属超细粉等。国风塑业的产品以质量一流、性能稳定、品种齐全、造型美观、科技含量高而称雄市场。其生产规模、技术工艺、产品质量、经济效益均居全国同行的前列。国风塑业连续7年被评为"安徽百家最佳经济效益企业"和"安徽轻工创利税夺魁单位"，荣获"安徽省文明单位"的称号，成为安徽省重要的支柱企业之一。 本公司安徽国风非金属高科技材料有限公司是安徽国风塑业股份有限公司投资的全资子公司。2001年经国家经贸委正式批准立项的年产100万吨非金属矿超细粉，总投资额达7.3亿人民币，项目建成后将成为中国乃至亚洲最大的非金属材料加工基地。安徽国风非金属高科技材料有限公司是专业从事非金属矿开采及非金属材料深加工的企业。公司注册资本人民币6500万元，拥有三个大型加工基地和储量为1.4亿吨的高品位方解石资源，目前总资产超亿元。公司重钙基地位于安徽省青阳县蓉城镇，距青阳县城2.5km，紧邻318国道，与103省道 1 相连，距池州港45km，铜陵港56km，交通方便。主要生产超细重质碳酸钙及改性产品。计划建设总投资4.3亿元，生产规模68万吨/年。目前，公司一期、二期已经如期建成投产，年生产超细重钙达到30万吨/年，公司引进世界著名的德国ALPINE公司最先进的粉体干法生产、分级、改性设备，德国西门子中央控制系统和英国MARLVERN公司激光粒度检测仪，其中干法生产d90?2um产品的生产技术处于世界领先水平。 公司全面推行ISO9001质量管理体系，为产品提供可靠的质量保证。产品投放市场后，受到各大造纸厂家的好评。公司坚持走产、学、研联合推动科技进步的道路，与中科院固体所、中国科学技术大学、同济大学、北京化工大学、合肥工业大学、安徽大学、南京化工大学等科研院校建立了长期的战略合作关系，拥有将产品应用到不同领域中的研究基础和技术支持。公司被安徽省科技厅评为高新技术企业，产品认定为高新技术产品，并通过了ISO9001质量体系认证。 安徽国风新型非金属材料有限公司重钙产品自2003年10月投放到市场以来，到目前为止已占据了较大的市场份额。造纸排名前列的企业很多已使用了我们的产品，目前的月供应量在20000吨左右，规格从普通重钙到超细重钙都有。我们的目标是在较短的时间内将我们的产品、技术和服务送到每一个客户当中，把我们的市场做强做大，让国风产品更好的服务于造纸业，让国风品牌扎根全国大地～ 二、 国风重钙生产线介绍 安徽国风年产三十万吨超细重质碳酸钙生产线项目共有四条生产线，能够干法生d?45μm到d?2μm之间各种规格型号的产品，生产线主要关键设备和9790 技术均引进在世界享有盛誉的德国Alpine公司，特别是干法生产d?2μm超细90重质碳酸钙产品的技术更是在世界上处于领先水平，此条生产线可生产d?2097μm到d?2μm之间各种规格型号的产品及其改性产品，产品规格调整极其灵90 活，生产能力大，产品质量稳定，重复性强，广泛应于塑料、造纸、涂料、橡胶、医药等各个行业，产品自2003年8月正式投产以来，深受用户好评，目前呈现供不应求的局面。 1(生产工艺流程简述: 2 2(为了保证产品的质量和产量，我们采取了以下措施: a(控制进入球磨机的原料的粒度和湿度。 根据多破少磨的理论以及本系统研磨介质的级配,我们决定严格控制进入球磨机物料的粒度，确保进入球磨机物料的粒度控制在科学合理的范围内。 b.控制进入球磨机原料的含水量。 物料中水分含量的多少对球磨机的研磨能力和能耗影响较大，含水量在2.4%的原料比含水量在0.4%的原料每吨研磨要多耗电6,8kwh，而含水量低于0.1%的料过分干燥又会在研磨过程中产生大量静电从而影响研磨效果，因此我们选定了进入球磨机的原料的最佳含水量。 c.添加新型助磨剂。 助磨剂对研磨效果的影响非常大，它既能消除研磨体被物料粘附而形成的包层，又能使已磨细的物料不聚集成块。我们根据设备情况和自身特点，经过反复试验，选择了一种新型的助磨剂。 d.控制球磨机内的气流 这是本公司在设备调试过程中摸索出来的一种新工艺，在国内尚未见到相关工艺过程的报道。通过调整、控制球磨机内的气流，可以有效提高生产产量，提高球磨效率，控制、稳定产品质量。 3(生产线的工艺特点: (1)单机生产线生产能力大，生产d97?45微米产品时，台时产量可达20吨/小时，生产d97?10微米产品时，单机产量可达6.5吨，而且产品品质稳定，产品重现性非常好。 (2)严把原材料质量关，原材料进入堆场后，再一次对矿石进行人工分选，经过高压冲洗、凉干，然后按品质等级分区堆放，保证客户的需要。 (3)破碎系统采用二级破碎，可保证入库原料粒度达到技术要求。 (4)严格控制入磨物料粒度、水份，并加入新型助磨剂，通过电子喂料秤进行定量给料，使球磨机在最佳状态下工作，保证出磨物料粒度分布合理，并 3 与分级机的分选能力达到物料平衡。 (5)生产线的主要设备采用德国ALPINE公司最新产品，生产线装备水平达到国际先进水平，确保产品有较窄的粒径分布和较小的顶点切割粒径。 (6)整条生产线的电气自动化系统采用西门子PLC控制多功能显示屏(MP)监控，可完成对系统的检测、执行、显示、监控、报警等。 (7)产品检测采用马尔文激光粒度仪、美能达色度色差仪等先进进口设备进行检测，检测结果准确可靠，并与国际接轨。 (8)在生产管理上，我们制订严格检验规程，每1.5h要求检验员对球磨机出料、分级机回磨机的料和成品进行白度、粒度和水分检测，保证生产现在可监控下生产出合格的产品供应市场。 三、 国风重钙的物化特性 由于环保的需要，酸性造纸正逐渐向碱性造纸过渡。2002年底，我国造纸碳酸钙消费是首次超过滑石，达到124万吨，其中重钙75万吨，轻钙49万吨，碳酸钙的高白度、良好的使用性能和低的价格，决定了它在造纸领域的高速发展和未来造纸矿物颜料消费份额的主导地位。 现代重钙生产加工技术可制造多种规格和品质能够满足任何需要加填和涂布纸张要求的产品。目前国内造纸重钙主要来源两方面:一是采购国产商品GCC(干粉或浆料);二是与造纸厂家合为一体的卫星式生产供应系统生产的浆料重钙。安徽国风新型非金属材料有限公司在生产供应干粉重钙产品的同时，也正在积极在山东和其他省份寻求造纸厂家作为合作伙伴，建设卫星式工厂生产浆料，更好的满足不同客户的要求。 高品质重钙对客户来说就是低成本的能够满足现代纸张生产操作性能和有市场竞争力的高品质纸张质量要求，并有利于环保的产品。 1(国风重钙与普通重钙技术要求的差异 品价指标 普通重钙 国风重钙 特点 普通钙:低,区间大, ?表示 白 度 ?85,90 92,97?0.5 国风钙:高，?偏差表示 国风钙:考虑色差和黄度对高质量色 差(黄度) 无要求 色差与黄度 纸张色调和调色影响 目数D通过或 粒度分布最大、最小粒多项粒度指标，对纸张填料保留98细 度 平均粒径 径、平均粒径 率、涂料粘度和涂层结构及表面特 4 性的影响 比表面积(孔隙率) 多数无要求 有要求 同等细度时比表面积不同 填料?30mg/F 磨耗值 无要求 关注颜料对设备的磨损 颜料?2,5 mg/s 吸油值 无要求 必要指标 对重钙特性和纸张质量多重影响 45um筛余物 0.3,0.5% ?0.2% 外来物和凝聚粒子 分散性 无要求 重要 对重钙特性发挥和纸张质量体现 电荷特性 无要求 重要 浆料或涂料协同作用 晶体形态 无严格要求 十分重要 对纸张品质、涂料特性有影响 纯度 94,97 98,100 国风钙高纯度 酸不溶物 0.4,1.0 ?0.4 硅、铝更低 从表中可看出，国风重钙与普通重钙在评价指标上有很多相同的要求，但用于同一纸种的国风重钙在一项或多项技术要求上不同，会导致重钙内在品质的很大变化，以致对造纸生产运转适应性和纸张某些特定质量指标上的明显改善。 不同细度干法加工的重钙产品在造纸上的用途 粒 径(D98通过率) 用 途 超细重钙原料、低速纸机填料、中低档纸填料 38,45微米(325,400目) 中低速纸机填料、低档涂布纸填料、底涂颜料 15,25微米(500,800目) 中高速纸机填料、中低速涂布机底涂颜料、中低档涂布纸一次涂布颜料 5,10微米(1250,2500目) 中高速涂布机面涂颜料 2微米 2(国风重钙的基本特征 (1)质量的稳定性 常规技术指标应以正负绝对偏差来限定，而不是以大于或小于来限定。在保持重钙内在特性质量的稳定性以及对纸张质量影响较大的内在因素方面，更应关注粒径分布和粒子形态的一致性，以及颜色料粒子的可分散性和电荷特性。国风重钙在严格保证原材料质量的基础上，利用德国ALPINE公司的分级设备对粉体进行粒径控制，并由马尔文激光粒度分析仪、美能达色度色差仪等先进进口设备对粒径进行检测。基本上能满足不同客户对粒度的要求。另外窄粒径分布(即粒子均一性好)是国风重钙的另一重要特性，一般分布在8,10个粒级。用于填 5 料可改善粒子在纤维中的均匀分布，提高纸张透气性和改善印刷适应性，提高填料的保留率;用于涂料颜料可赋予涂料更好的流变特性，颜料与胶料有更理想的协同作用，改善涂层中颜料的排列结构，提高透气性、光泽和拉毛强度。 (2)纯度与白度(色差) 国内造纸用重钙一般要求CaCO含量?98%，高纯度造纸重钙可在99%以3 上。 杂质的危害主要表现在: SiO、AlO——磨耗值 2 23 TFe 、MnO——白度、色相 游离C、MgO——化学稳定性 国风重钙CaCO含量一般在99%左右，杂质含量低。 3 ,97%，高品质纸张不仅要求白度高，更重视色差。国风重钙目前白度可达95 不同色度的重钙与不同白度和色度的颜料及纸浆的重合效果，对纸张视觉感不同，不同矿物原料和生产工艺制造的重钙，其色调不同。我公司通过配矿技术，调整产品色相，并利用进口色差仪控制色调，很好的解决了这个问题。 国风重钙白度一般在92,95%，并根据客户对色相的不同需要，来满足不同客户的要求。 (3)磨耗与粘度、配伍性(协同作用) 重钙的磨耗值是现代高速纸机和涂布设备的首要考虑因素，一般车速大于500米/分装备对磨耗值有要求，车速越高，要求越严格。大于800米/分车速通常磨耗值要求:一般填料小于25mg(菲尔康仪)，涂料颜料不大于5 mg。干法加工的重钙，同等粒径时产品的磨耗值高于湿法加工的产品，同样是干法加工，球磨机生产的产品的磨耗值比雷蒙磨生产同等粒径的产品的磨耗值要低得多，因为球磨机生产的产品晶形形态上棱角更小。 国风重钙采用球磨机干法生产，由于对粒子形态严格控制，高精度进口分级机控制了大颗粒含量，因此磨耗值相对较低。 用于填料的重钙一般不作粘度要求。用于涂料的优质重钙应具有良好的流变性能和低的粘度。高速涂布机要求重钙:固含量78,79%，D=2微米，粘度小95于300厘泊。粘度主要与产品的粒度分布、粒子形态、孔隙率、比表面积、吸附值、电荷性;重钙制造过程中添加的助剂特性;游离氧化物(纯度)有关。 6 优质重钙的使用性能必须具备良好的理化稳定性，现代化造纸通常使用各种功能性添加剂，重钙与其良好的配伍性非常重要。现在重钙生产技术有时为了控制晶体形态或赋予功能特性，制备过程中往往加入引发剂、偶联剂等化学品，这些添加剂使用不当常会影响到造纸常规助剂或胶料的不协同性。常表现为分散剂用量增加或无效、粘度增加、增强剂与助留剂无效，甚至出现纸病。我们采用了更适合国内纸厂使用技术要求的经过改进的国外生产工艺，使产品具有更为理想的协同性。今年7月，公司一次通过了ISO9001质量管理体系的认证，相信我们通过先进的管理经验、完善的销售体制、良好的服务态度，为造纸业做好服务工作。 四、国风重钙在造纸业的应用 目前使用国风重钙的造纸业厂家主要有金东纸业、晨鸣纸业、华泰纸业、太阳纸业、博汇纸业、泉林纸业、泰山纸业、恒联纸业等。由于这些厂家生产纸的种类不同，因此对重钙的技术指标要求也不尽相同。有的厂家要325目重钙进行湿法加工，研磨成D、D、D产品然后再使用;有的厂家直接使用800目、、609095 1250目、2500目、5000目重钙作为填料、涂料。由于安徽国风新型非金属材料有限公司拥有自己的矿山，同时拥有一流的生产线和先进的检测设备。可针对不同的客户要求生产不同的产品。生产的重钙质量好且稳定。作为填料，具有分散性能好，磨耗值低等特点;作为涂布颜料，具有改善涂料流动性，提高固含量，降低能耗，提高成纸白度、平滑度、印刷光泽度及油墨吸收性等优势。从使用效果来看，这些厂家对国风重钙都相当满意，目前他们使用重钙基本上都以国风重钙为主，甚至有些参加只使用国风重钙。以下是某纸厂对国风重钙试验结果: 铜版纸质量指标对比 品种 定量白度拉毛强度平滑度光泽度印刷光泽KN值 2(g/m) (%) (m/s) (s) (%) 度(%) (%) 国风重钙 77.8 87.8 2.14 700 54.6 87.2 20 国风重钙干法研磨超细重钙纯度高(,98%)，粒度(-2um?90%)符合造纸生产要求。国风重钙能与白料涂料中的其他化工材相配用。另外由于是干法生产的干粉，使分散操作更容易，缩短了分散时间，分散效果好。由于国风产重钙产含酸不溶物低，用它所配涂料单刮刀涂布时延长了刮刀的使用寿命。其主要原因是安徽青阳县的方解石矿石，但由于干法生产工艺同湿法生产工艺相比，没有 7 引进研磨介质，酸不溶物低，故磨耗值较低。从铜版纸成品指标看，国风产重钙能满足产品质量要求。质量指标达到或超过国内一流企业所产重钙产品的质量水平。通过以上分析，得出结论是该公司产重钙，用于单刮刀铜板纸的生产完全没问题。 8