纳米碳酸钙的发展历程
纳米碳酸钙作为一种优良的填料, 具有色白质纯、易于着色、化学性质稳定、成本低廉、粒径和粒子形状可以控制等优势, 已经成功地应用在橡胶、塑料、涂料、油墨、造纸等领域。
世界碳酸钙工业己有近170年的历史。早在1850年,英国伯翰斯特奇公司(J&E Sturge)已开始用碳酸钠和氯化钙为原料生产出沉淀碳酸钙。之后,日本在碳酸钙改性技术方面取得一系列进展。
1909年,白石恒二基于廉价的石灰石等原料,发明了“二氧化碳法”,为沉淀碳酸钙的生产应用开辟了广阔的前景。1927年,白石恒二研制出硬脂酸钠活性碳酸钙“白艳华”,从而大大拓展了沉淀碳酸钙的应用领域,至今在世界填料市场上仍较**。二十世纪三十年代到九十年代,日本在**细活性碳酸钙研制方面不断推陈出新,研制出的碳酸钙尺寸从80nm到5nm,呈细化趋势,外形则从立方形到无定形方向转变,这一切无不说明日本在碳酸钙技术上良好位置。
近年来,随着纳米技术的出现,碳酸钙进入了纳米时代,并带动了造纸、塑料、橡胶、高档涂料等领域的发展。在西方发达国家普通轻质碳酸钙基本被淘汰,而纳米级碳酸钙和活性钙的产量却不断地增长。日本在纳米碳酸钙新产品开发、生产技术、应用方面仍良好于国际。现如今己有无定形、针形、纺锤形等纳米碳酸钙产品。国外纳米碳酸钙生产及市场较为成熟,己形成规模化工业生产。
日本是国际上开发和生产纳米碳酸钙较好和较早的国家,早在四、五十年代就生产出了微米级、纳米级碳酸钙,现已有纺锤形、立方形、链锁形等纳米级碳酸钙产品及改性产品50余种;美国着重于纳米碳酸钙在造纸和涂料上的应用;英国则主要从事填料**纳米碳酸钙的研制,近20年来英国在汽车**塑料用碳酸钙中占地位。而国内现有纳米碳酸钙生产厂家约有30家左右,随着技术的突破,产品产能与性能也在不断提升。
目前中国重质碳酸钙加工企业近千家,从产业规模来看,其年生产能力均**过10万t;从产品结构角度来说,产品结构相对完善,同时可以生产一定程度的功能化、精细化产品。该类型企业数量只占总企业数的5%左右,而其产业规模占国内纳米碳酸钙企业的30%。
我国“十三五”发展规划中明确要求:推进结构调整,加快产品升级换代,推进非金属矿物精深加工,开发**化、功能化品种;提高产业集中度,鼓励优势骨干大型企业集团通过联合重组等形式,整合上下游产业,延伸产业链,尽快做强做大。严格行业准入,淘汰资源消耗高、环境污染重、不符合安全生产要求的企业,促进产业集聚升级。