近几年,碳酸钙行业内卷严重,低价竞争激烈,行业发展模式逐步向创新驱动转变。
同时,改性碳酸钙、超细重质碳酸钙(粒径≤5μm)、纳米碳酸钙、牙膏用碳酸钙、食品级碳酸钙、医药用碳酸钙、卷烟纸用碳酸钙、透气膜用碳酸钙、高端塑料用碳酸钙、电子级碳酸钙等高附加值产品在市场竞争中优势明显,成为行业规模增长的强劲动力。
1、改性碳酸钙
表面改性是提升碳酸钙应用性能、提高适用性、拓展市场和用量所必须的重要手段。采用表面改性剂(偶联剂、硬脂酸、无机盐等)处理后的碳酸钙,分散性、相容性得以改善,使用效果显著提升,用户体验好,产品价格自然随之增加。
未经表面改性的碳酸钙,只能作为传统的填充材料,其应用领域和用量都会受到一定的限制。通过表面改性,碳酸钙则摇身一变成了多功能的改性剂。未来功能化、专用化将成为碳酸钙发展的主要趋势,各种表面改性专用碳酸钙的市场需求量会越来越大。
2、超细重质碳酸钙(粒径≤5μm)
超细化是提升碳酸钙品质的重要途径,例如,如果碳酸钙粒度达到2500目或5000目,则其在塑料中的应用有着突破性的进展。随着市场对超细粉需求量的增大和质量要求的提高,超细重质碳酸钙的在总产量中的比重不断提高。
《产业结构调整指导目录(2024年本)》首次将超细重质碳酸钙(粒径≤5μm)列为鼓励类,这也明确了重质碳酸钙产品发展的方向。
3、纳米碳酸钙
纳米碳酸钙粒径介于1~100nm之间,包括超细碳酸钙(粒径20~100nm)和超微细碳酸钙(粒径1~20nm)两种。
《产业结构调整指导目录(2024年本)》首次明确,不再限制颗粒度100纳米及以下的碳酸钙。
与普通碳酸钙相比,纳米碳酸钙在补强性、分散性、耐热性以及尺寸稳定性等方面所表现出的明显优势,广泛应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、密封胶、润滑油、混凝土、食品、医药、陶瓷、锂电池及环境保护等领域。目前,国内部分企业纳米碳酸钙技术水平,已与日本、欧美企业基本持平。
4、牙膏用碳酸钙
摩擦剂是牙膏配方中必不可少的组成成分,较为常用的牙膏摩擦剂为水合硅石(二氧化硅)、磷酸氢钙、碳酸钙、三水合氧化铝等。
其中,以碳酸钙为磨料的牙膏目前约占我国牙膏市场销量的50%,而碳酸钙的特点价格便宜,容易得到(石灰石或方解石等原料资源丰富),在中低档牙膏中广泛使用。
据统计,全国牙膏级碳酸钙产量大致稳定在10万吨/年,其中重质碳酸钙占比约70%,轻质碳酸钙占比约30%;出口量约10000吨/年,创汇3000万元。
按照我国14亿人口计算,人均年消费牙膏约4支(400g),牙膏总需求量约56万吨/年,摩擦剂添加量以50%计算,则需要摩擦剂28万吨/年;以碳酸钙为摩擦剂的牙膏占比以50%,牙膏级碳酸钙潜在市场规模大致有14万吨/年。
5、食品级碳酸钙
在食品工业中,重质碳酸钙可用作碱性剂、营养增补剂、面团调节剂、固化剂、酵母养料、抗结块剂、疏松剂、胶姆糖助剂和改性剂等,还可添加在钙营养强化保健食品、胶姆糖基、膨松剂、面制品、谷物早餐、饼干、乳制品、软胶囊等产品中,甚至是高纯度药品级柠檬酸钙、乳酸钙、柠檬酸-苹果酸钙、葡萄糖酸钙等有机钙盐的理想反应原料。
比表面积为30m2/g的纳米碳酸钙,可以提高乳饮料的钙含量,抑制沉淀。用于海鲜酱产品的纳米碳酸钙,可赋予海鲜酱质感,增加酱的强度,获得柔软的口感,延长保质期。
6、医药用碳酸钙
碳酸钙常用作某些药物(如片剂)的填充剂,利用其抗酸作用,服用后可以中和部分胃酸而保持药物的稳定。亦常用作油类药物的吸附剂,吸附能力较磷酸钙稍差。作为药用活性成分,可以广泛应用于补钙药片,或制成高密度钙片;也可作为药片制剂的填充料,从而增加营养补充剂片剂中的营养成分;碳酸钙造粒后,更便于补钙剂制剂的冲压成形。
药品级碳酸钙一般从天然大理石、石灰石等提取或化工方法制备,为白色极细微的结晶性粉末。汤臣倍健股份有限公司液体钙软胶囊产品是经过特殊处理的碳酸钙超微颗粒悬浮物,选用的是300目的重质碳酸钙,添加量为63.5%。
另外,纳米碳酸钙在具有多晶型、表面效应、小尺寸效应等特性的同时,具有良好的生物相容性和生物可降解性,使其在药物输送、组织修复、生物传感等方面具有巨大的应用潜力。
7、卷烟纸用碳酸钙
碳酸钙是生产卷烟纸的重要原料之一,其用量占卷烟纸质量的40-50%,在成品纸中含量为25%-30%,即卷烟纸三分之一是由碳酸钙组成。
目前,国内外卷烟纸生产企业普遍使用轻质碳酸钙作为添加辅料,使用纺锤形单晶结合在一起的类似菊花状的结晶形状的轻质碳酸钙生产卷烟纸具有其他晶型不可比拟的优点。
8、透气膜用碳酸钙
透气膜是在PE或PP载体中,添加50%左右的特种碳酸钙进行共混,经挤出成膜后定向拉伸一定倍率而成,广泛应用于医药卫生用品包装(如药用胶膜、手术服、医用手套、妇女卫生巾、婴儿纸尿布和一次性床单及其它临床医疗耗材)、食品包装(如保鲜膜、复合膜、熟食品包装袋)和日用制品(如保暖服装夹层、一次性轻便雨衣)等领域。
透气膜的生产有两个关键因素:一是碳酸钙,二是拉伸。碳酸钙的性能指标直接影响着透气膜的可加工性(如结焦时间、挤出稳定性、薄型膜材的可制作性及针孔缺陷等)及物性(如透气率、耐水压、热稳定性及机械性能等)。透气膜专用料的生产多采用硬脂酸活化处理的活性重质碳酸钙,售价2000元/吨以上。
9、高端塑料用碳酸钙
随着人们对塑料制品性能要求的不断提高,碳酸钙在高端塑料制品中的应用越来越广泛。如在汽车零部件、电子电器外壳等工程塑料中添加适量的高性能碳酸钙,可降低成本的同时,提高制品的尺寸稳定性、耐热性和机械强度。
10、电子级碳酸钙
电子级碳酸钙是电子陶瓷生产所需的专用非金属矿物粉体材料之一。高纯超细碳酸钙填充在电子陶瓷中,能降低介电常数对温度的依赖、改变居里温度、提高耐电压和铁电性能,是限流保护、消磁、启动、发热元件(PTC)、多层独石电容器元件(MLCC)、微波元件、压电/压敏元器件等产品的的优质填充材料。
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