全球造紙用礦物顏料現(xiàn)狀及趨勢研究

彭春艷，馬菊英，魏茜茜，金成彬

(1.建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所，北京 100024；2.蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院，蚌埠 233018)

全球造紙用礦物顏料現(xiàn)狀及趨勢研究

彭春艷1，馬菊英2，魏茜茜1，金成彬2

(1.建筑材料工業(yè)技術(shù)情報(bào)研究所，北京 100024；2.蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院，蚌埠 233018)

該文主要針對(duì)全球造紙用礦物顏料的現(xiàn)狀和趨勢進(jìn)行研究分析。在概述近年來全球紙張及紙板市場現(xiàn)狀、造紙顏料市場的現(xiàn)狀和趨勢，以及全球造紙顏料用重鈣、輕鈣、高嶺土和滑石礦物的基礎(chǔ)上，將國內(nèi)外情況進(jìn)行對(duì)比。

造紙； 礦物顏料； 現(xiàn)狀； 趨勢

重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、高嶺土和滑石礦物在造紙工業(yè)主要作為顏料和填料，且隨著造紙工業(yè)的發(fā)展以及人類對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求，如何因地制宜應(yīng)用各種礦物變得尤為重要。數(shù)字化時(shí)代致使北美和西歐國家造紙市場對(duì)礦物顏料的需求降低，而在發(fā)展中國家，如亞洲和南非等國家需求則呈現(xiàn)上升趨勢。包裝用涂布紙板需求顯著增長，這一點(diǎn)已被很多國家意識(shí)到，導(dǎo)致歐洲的主要造紙商重新考慮回歸造紙市場。

1 全球紙張及紙板市場現(xiàn)狀

近幾年歐洲和北美洲的紙張與紙板產(chǎn)量一直呈下降趨勢，而亞洲紙張與紙板產(chǎn)量穩(wěn)步增長。2011年世界各國合計(jì)生產(chǎn)了3.991 7億t紙張與紙板。2012年全球紙張與紙板產(chǎn)量較上年相比有小幅增長，總量為3.999 8億t，其中亞洲占44.66%，如圖1所示。

亞洲、歐洲和北美洲是全球主要的紙張與紙板生產(chǎn)地區(qū)，其產(chǎn)量占全球紙張與紙板總產(chǎn)量的90%以上。如1995年、2000年、2005年和2010年，上述3個(gè)大洲紙張與紙板合計(jì)產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的比例分別為93.5%、93.4%、93.0%和92.7%。

根據(jù)日本造紙公會(huì)數(shù)據(jù)，美國2013年紙張及紙板產(chǎn)量比2012年減少了0.5%，歐洲也減少了1.2%，兩者都是連續(xù)3年呈現(xiàn)減少。整體來說，全球的包裝用紙與生活用紙市況相對(duì)較佳，而文化用紙則表現(xiàn)疲軟。2013年世界經(jīng)濟(jì)在年初時(shí)仍然維持2012年底的不景氣態(tài)勢，而后則逐漸好轉(zhuǎn)，不過到了年底又有放緩的現(xiàn)象；以中國為代表的“BRICs”4新興國經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)都不錯(cuò)，而美國、日本與歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)也都有復(fù)蘇跡象。

2013年，美國紙張及紙板生產(chǎn)量達(dá)到0.806 66億t，比2012年同期減少0.5%，并且是連續(xù)3年呈現(xiàn)負(fù)增長；其中紙張減少了2.6%達(dá)到0.322 69億t，連續(xù)3年減少；紙板則是增加1.0%，達(dá)到0.483 97億t，連續(xù)4年增長。主要紙種中文化用紙連續(xù)3年減少，新聞紙則是4年來首次大幅減少；此外生活用紙則是3年來首次出現(xiàn)增長，并且超越了2006年達(dá)到新高度；紙板包裝部分，瓦楞原紙連續(xù)4年增長，紙箱用紙板則是由于下半年之后需求逐漸恢復(fù)而出現(xiàn)連續(xù)2年增長。

歐洲的CEPI(18國)的生產(chǎn)量為0.909 6億t，減少1.2%，并且是連續(xù)3年負(fù)增長。生活用紙與包裝用紙則是出現(xiàn)增長，特別是生活用紙已經(jīng)是連續(xù)3年刷新最高紀(jì)錄；瓦楞原紙也是回到了金融風(fēng)暴之前的水準(zhǔn)；文化用紙則是在電子媒體興盛等需求結(jié)構(gòu)變化的影響下，連續(xù)3年呈現(xiàn)減少。

再看中國，根據(jù)中國造紙協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，生產(chǎn)量減少了1.37%，降到1.011 0億t，是1996年以來首次出現(xiàn)負(fù)增長；只有生活用紙呈現(xiàn)1.92%的增加，特種紙張及紙板增長4.55%，其他大多數(shù)紙種都呈現(xiàn)衰退趨勢。

2 近年造紙顏料市場趨勢分析

2.1 填料市場

1972—2001年期間，全球使用高嶺土作為造紙?zhí)盍蠑?shù)量呈現(xiàn)顯著下降趨勢，因其主要被碳酸鈣(重鈣和輕鈣)取代。1972年，北美洲(主要是美國)使用的填充顏料中，高嶺土占92%，輕鈣占6%，重鈣占1%，滑石占1%。隨著輕鈣衛(wèi)星工廠的建立，主要是由SMI建立，以及石灰石生產(chǎn)的石灰易于使用，使用輕鈣填料的數(shù)量迅速增加，1988年為13%，1996年為62%，到2001年達(dá)到63%。這導(dǎo)致使用高嶺土數(shù)量逐年下降，1972年為92%，1988年為82%，1996年降低到33%，2001年降到20%。

然而在美國生產(chǎn)石灰用的石灰石資源分布廣泛，生產(chǎn)重鈣用的大理石受到地理區(qū)域的限制，導(dǎo)致重鈣的市場份額僅從1972年的1%增長到了2001年的14%。1972—2001年間，在北美僅有1%～3%的滑石應(yīng)用于造紙業(yè)。北美的輕鈣主要由SMI和OMYA供應(yīng)，Imerys集團(tuán)則是主要供應(yīng)重鈣。美國的喬治亞州一直是高嶺土的主要產(chǎn)區(qū)。

1972—2001年間，西歐的形勢與美國不同，因?yàn)槲鳉W的碳酸鈣資源(大理石、石灰石和白堊)分布廣泛。西歐的滑石礦床分布也十分廣泛，尤其是Scandinavia地區(qū)，主要為造紙工業(yè)供應(yīng)填充料。1972年，造紙?zhí)盍鲜袌鼋M成如下：高嶺土占80%，1988年降到58%，1996年降到42%，2001年降到33%。而高嶺土逐漸被重鈣替代，1972年重鈣占3%，1988年為30%，1996年為38%，2001年為37%。使用輕鈣的數(shù)量由1972年的5%增長到2001年的26%?；氖褂昧坑?972年的12%降到2001年的4%。

2.2 涂料市場

北美(主要是美國)主要從喬治亞州生產(chǎn)涂料級(jí)粘土，主要供應(yīng)商有Imerys、KaMin、BASF和Thiele公司，1972年高嶺土占市場份額的96%、1988年降到92%、1996年降到80%、2001年降到71%。高嶺土使用量的下降主要是由于重鈣進(jìn)入市場造成的，利用阿拉巴馬州、佛蒙特州和加拿大等地的大理石礦床生產(chǎn)重鈣，使用量呈穩(wěn)固增長態(tài)勢，從1988年的6%增長到1996年14%，2001年增長到25%。

在西歐，高嶺土是主要的涂布顏料，1972年使用量為94%、1988年為59%，1996年為47%，2001年降低到34%。高嶺土幾乎被重鈣全部取代，重鈣的主要供應(yīng)商是OMYA和ECCI(English China Clays)公司。1972年，西歐重鈣使用量占4%，1988年達(dá)到39%，1996年為48%，到2001年達(dá)到62%。

歐洲造紙工業(yè)聯(lián)合會(huì)(CEPI)數(shù)據(jù)顯示，從1991年到2013年，粘土和碳酸鈣(重鈣和輕鈣)作為填料和顏料使用量從0.081 91億t增加到0.122 24億t，如圖2所示。其中高嶺土的使用量基本保持不變，而碳酸鈣(包括重鈣和輕鈣)的數(shù)量從0.043 49億t增長到0.088 39億t。

2.3 中國形勢分析

根據(jù)2013年中國造紙工業(yè)年度報(bào)告數(shù)據(jù)，中國在持續(xù)以每年8%-9%的速度穩(wěn)固增長幾年后，2013年產(chǎn)量開始下降，從2012年的1.025 0億t下滑到2013年的1.011 0億t，下降1.37%。中國的消費(fèi)量也呈現(xiàn)下滑趨勢，從2012年的1.004 8億t下滑到2013年的0.978 2億t，下降2.65%。

從2004—2012年，中國產(chǎn)量和消費(fèi)量的增長圖如圖3所示。2007年開始，中國的產(chǎn)量超過消費(fèi)量，這種形勢一直持續(xù)到2013年。

大約20年以前，中國的造紙公司從英國和法國進(jìn)口重鈣。當(dāng)今中國可以通過自己生產(chǎn)重鈣和一些輕鈣自己自足，即可作為顏料亦可作為填料。目前中國的部分涂料粘土是從巴西和美國進(jìn)口，國內(nèi)主要是由廣東省茂名市供應(yīng)。2013年中國造紙用重鈣、輕鈣和高嶺土的使用約為0.123 0億t，如表1所示。

表1 2013年中國造紙用顏料和填料中重鈣、輕鈣、高嶺土的用量情況

3 2013年全球紙張和紙板市場重鈣、輕鈣、高嶺土和滑石的使用情況

2013年，全球紙張和紙板市場使用重鈣、輕鈣、高嶺土和滑石的數(shù)量約為0.480 0億t，其中涂料為0.295 0億t，約占總量的61%，填料為0.185 0億t，約占總量的39%。2013年全球重鈣、輕鈣、高嶺土和滑石的生產(chǎn)情況見表2，各礦物所占比例見表3。

表2 2013年全球紙張和紙板中重鈣、輕鈣、高嶺土和滑石生產(chǎn)情況 /萬t

表3 2013年全球紙張和紙板市場中重鈣、輕鈣、高嶺土和滑石產(chǎn)量百分比 /%

3.1 銅版紙(CWF)和雙膠紙(UWF)中顏料使用量增加

由于紙漿的成本較高，因此通過在紙漿中增加礦物用量以降低總成本。對(duì)于CWF來說，礦物用量(主要是碳酸鈣和高嶺土)從1980年的35%增加到2010年的47%，目標(biāo)是到2020年達(dá)到51%，如圖4所示。對(duì)于UWF來說，使用的礦物主要是碳酸鈣(重鈣和輕鈣)，目標(biāo)是到2020年達(dá)到42%。

UWF紙占全球印刷和書寫紙產(chǎn)量的50%，其中重鈣和輕鈣主要作為填料使用。

全球的趨勢是在UWF紙張中將輕鈣和重鈣混合作為填料，由于二者的粒度接近。將重鈣與偏三角面體輕鈣和文石輕鈣混合，得到的光學(xué)體積、硬度和強(qiáng)度具有有效的脫水作用。偏三角面體輕鈣和文石輕鈣與重鈣和菱形輕鈣相比具有較高的光散射、體積和光滑度，而偏三角面體輕鈣和文石輕鈣具有更好的強(qiáng)度和脫水作用。

3.2 高嶺土公司并購潮持續(xù)

全球高嶺土市場的并購始于2008年，目前Imerys公司控制PPSA公司和Goonvean公司。

在英格蘭的西南部，Sibelco公司控制著Devon(Lee Moor)地區(qū)的高嶺土礦床，而Imerys公司控制并經(jīng)營著Cornwall地區(qū)的礦床。

美國的Thiele公司和德國的AKW公司是始于1980年的唯一兩個(gè)完整的私人公司。Thiele公司是美國喬治亞州的主要水洗和煅燒高嶺土生產(chǎn)商，2014年2月起 Stora Enso造紙集團(tuán)以7 600萬美元的價(jià)格獲得了該公司40.24%的股份。

AKW(Quartzwerke Group)公司在德國經(jīng)營高嶺土業(yè)務(wù)，目前介入了Ukrainian Kaolin Company(Glukhovetsky kaolin plant)公司，2013年7月獲得了保加利亞的Kaolin AD公司的95.33%的資本。KaMin公司目前掌管從Vale公司獲得的Cadam礦床和工廠。

1974年美國喬治亞州涂料粘土的產(chǎn)量為0.020 0億t，英國康沃爾州為0.010 0億t。20世紀(jì)70年代晚期，巴西的Cadam公司生產(chǎn)少量的粘土，20世紀(jì)90年代主要從Rio Capim礦床(PPSA和RCC)生產(chǎn)，到2013年，總產(chǎn)量達(dá)到0.031 0億t。美國產(chǎn)量在1998年達(dá)到最高為0.063 0億t，到2013年下降到0.032 0億t的水平。高質(zhì)量的涂料粘土主要產(chǎn)自巴西，Imerys公司于2007年決定停止從英國生產(chǎn)涂料粘土。

其他的生產(chǎn)涂料粘土的公司有AKW公司，English Indian Clays公司，以及烏克蘭和中國的茂名。

4 國內(nèi)外對(duì)礦物顏料市場差異分析

從全球紙張和紙板市場現(xiàn)狀和近年造紙顏料市場趨勢以及全球紙張和紙板市場重鈣、輕鈣、高嶺土和滑石的使用情況可以看出，國內(nèi)外造紙顏料市場存在如下差異。

4.1 碳酸鈣

在長期生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，漿料PCC在提高紙張灰分和改善高品質(zhì)紙張性能方面比GCC優(yōu)勢顯著，引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。長期來看，國內(nèi)石灰石資源儲(chǔ)量遠(yuǎn)高于生產(chǎn)GCC的優(yōu)質(zhì)方解石，不同形態(tài)和品質(zhì)的PCC可賦予紙張更佳的性能，因而具有更廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4.2 滑石

中國在90年代末滑石消費(fèi)量曾達(dá)到0.014 0億t。2000年后高品質(zhì)滑石作為低價(jià)格填料消費(fèi)量難以增加。2005年后滑石絕對(duì)消費(fèi)量步入緩慢增長期，2013年達(dá)0.014 13億t，恢復(fù)到90年代末歷史最高水平。

滑石主要用途是造紙?zhí)盍?，少量用于樹脂控制劑和涂料顏料。高品質(zhì)滑石資源量小，價(jià)格高，主要用于技術(shù)質(zhì)量要求較高的樹脂控制劑和涂料產(chǎn)品，以及用于口杯紙、信息記錄紙、壁紙?jiān)?、曬圖紙、生活用紙，和其它采用酸性造紙工藝場合的填料。

供貨半徑數(shù)百公里內(nèi)的中小造紙企業(yè)對(duì)低品質(zhì)填料和涂料的大量消費(fèi)是拉動(dòng)滑石消費(fèi)增長動(dòng)力。

4.3 高嶺土

與國外不同，中國造紙用高嶺土既包括采用高嶺巖和砂性高嶺土為原料制造的產(chǎn)品，也包括采用伊利石/絹云母/地開石/葉臘石等原料制造的瓷土產(chǎn)品。北方地區(qū)高品質(zhì)原料也可作為填料用，南方砂性土因含硅量高、白度低很少用于造紙?zhí)盍稀?/p>

我國造紙用高嶺土主要用于涂料顏料，因此其消費(fèi)走向主要受涂布紙和涂布紙板產(chǎn)量和涂布技術(shù)的變革的影響；高品質(zhì)碳酸鈣在涂料中大量使用，在一定程度上壓制了高嶺土消費(fèi)量的增長。

價(jià)格較高的煅燒瓷土(包括地開石/伊利石/黑滑石)主要用于特種紙?zhí)盍虾屯苛?、低涂布量印刷紙、涂布板紙面涂料，預(yù)計(jì)未來難有樂觀的顯著增長。

受國內(nèi)優(yōu)質(zhì)高嶺土原料儲(chǔ)量不足，品質(zhì)較差的限制，大量進(jìn)口高品質(zhì)高嶺土的局面將長期存在；盡管國產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)和穩(wěn)定性較差，但考慮成本，近年造紙業(yè)開始大范圍采用進(jìn)口與國產(chǎn)產(chǎn)品共用技術(shù)，壓制了進(jìn)口產(chǎn)品的過快增長。

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[2] 徐赳赳.2013年多國紙及紙板產(chǎn)量出現(xiàn)負(fù)增長 但有復(fù)蘇跡象[EB/OL]. http://www.cpp114.com/news/Show_235276.htm,2014-12-04.

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Research of Global Status and Trends of Mineral Pigments in Paper

PENG Chun-yan1，MA Ju-ying2，WEI Qian-qian1，JIN Cheng-bin2

(1.Institute of Technical Information for Building Materials Industry, Beijing 100024，China；
2.Bengbu Design&Research Institute for Glass Industry, Bengbu 233018，China)

This paper mainly researches and analyses the status and trends of mineral pigment in global pulp and paper. First, this paper states the global situation of paper and paperboard market in recent years, and analyses the current situation and the trend of papermaking pigments market, and then analyses the application status and trends of calcium carbonate, kaolin and talc in papermaking pigments.

paper industry; mineral pigments; status; trends

10.3963/j.issn.1674-6066.2015.01.008

2014-12-07.

彭春艷(1983-)，工程師.E-mail:pengcys@126.com