中国粉体网讯 如何衡量我国超细重质碳酸钙生产技术、装备发展水平跨入自主可控的全新阶段？具备完全自主可控的、成熟的透气膜专用碳酸钙生产技术应该算是一个较为可靠的标志。
透气膜又称“防水透气微孔膜”，其特点是透气不透水，广泛应用于于婴儿/成人纸尿裤、个人卫生用品、防护服、食品保鲜等领域。
1、透气膜专用碳酸钙指标
碳酸钙是透气膜的关键核心材料之一，其性能决定了透气膜的生产速度和工艺稳定性，并直接影响着透气膜的孔结构、透气性能和力学性能。
透气膜性能指标：克重：18～30g/m2；WVTR：3000～8000g/m2/day；纵向拉伸强度：15~20MPa；横向拉伸强度：6~9MPa；纵向伸长率：230～300%；横向伸长率：330～450%；收缩率：3%。
透气膜用碳酸钙性能指标：熔指：1.0～2.5g/min；水份含量：<0.2%；灰份：45～65wt%；白度：≥90%。粒径范围：20μm（625目）~5μm（2500目）。此外，碳酸钙高疏水性，高流动性、低吸油值等都是重要指标。
从微观角度分析，碳酸钙粒径过小，分散性变差，吸油值高，容易造成膜的品质不稳定，增加与树脂混合时的工作强度；粒径过大，流延后的膜的孔隙变大，导致透水无法应用。换言之，人体散发的水蒸气能有效地通过孔径向外扩散，而水滴则无法向内渗透，从而达到防水透气的效果。
2、国内外透气膜专用碳酸钙生产技术
对很多企业而言，国内透气膜专用重钙粉体或同等品质的钙粉，其制备工艺仍不能完全自主把控。
国外而言，透气膜专用重钙粉体的生产、应用过程都发展的比较完备，技术相对成熟。根据取样分析，现其重钙粉体技术指标为：粒度d97=8~11μm，粒度分布值为2.0~2.4，吸油值≤30g/100g，活化度≥95%，颗粒形貌近似球形或纺锤型。
国内外的技术、装备差异来自哪里？
首先，专用精细重钙粉体长期被国外主要碳酸钙巨头企业——瑞士OMYA、法国IMERYS等外企垄断。加工装备技术被德国ALPINE，英国ATRITOR等外企垄断，先进工艺技术被法国、日本等外企掌握。很长一段时间里，外资企业垄断后进行饥饿营销影响国内市场发展，导致透气膜成本居高不下，甚至是至今还占据粉碎研磨设备大部分市场。
透气膜用碳酸钙粉体制备工艺及市场分析图
再者，目前我国重钙企业小规模生产，规模化程度低，无序竞争激烈，企业经济效益普遍低下，同时产业应用的装备与技术存在能耗高、规模小或污染严重等问题，大型节能规模化加工装备与工艺技术开发应用仍不够普及，精细化深加工设备与技术相对落后。
很多人认为，国内生产透气膜技术、装备已经没问题了，完全自主可控了。但近几年重钙项目中国外装备应用依旧火热，进口设备在潜意识里还是碳酸钙粉体品质的保障之一。
行业的确认可一个事实，国内有一小部分设备企业的产品可以生产中、高端透气膜用碳酸钙。甚至国内透气膜用碳酸钙生产已经基本实现从“量产”到“提质”的转型，在中端市场具备全面替代进口能力。
但是，生产装备，尤其是生产线仍有不小的提升空间。生产线不是一堆设备安装上就可以了，往往是一整套设备与技术的输出，是完整的生产方案，除了研磨、分级等核心设备，连续改性设备、检测设备也是重点。那要如何优化透气膜用碳酸钙生产工艺？对于重钙干法制备工艺而言，最核心的工艺就是粉磨技术，其能直接影响粉料的产品质量。而根据重钙立磨粉磨过程，需要注意的是重钙粉料在经过粉碎成块后，需要控制粉料的颗粒大小要求及保证粉料功能特性，以达到透气膜原料要求。就核心工艺和装备而言，粉磨工艺中入料粒度、磨辊碾压压力、磨盘转速、料层厚度，分级工艺中分级机转速、风机风压与风量等等都是极为重要的优化思路。
另外，透气膜不是单一一种产品，面对复杂的市场需求，又该如何优化？这其中，产品指标、产品稳定性是否能满足用户需求是要打问号的。当然，国外企业的磨机也会存在类似问题，但是他们有更成熟的解决方案，其完整产线生产出的钙粉，其品质和稳定性方面的优势也是被广泛认可的。说到底，他们对技术、装备的研究更深入，更有针对性。
某透气膜中碳酸钙分布情况 钙粉粒径与形貌并不理想
国内外重钙产品技术指标现状
针对目前存在的技术和应用难题，2020年4月中国建材联合会、中国非金属矿工业协会等单位联合发布《中国非金属矿行业新一代技术装备创新研发攻关行动方案》，该方案指出推动非金属矿物实现“从原材料供应到粗加工，再到深加工，最后到材料加工”这一全生产流程的转型升级。成功攻克多功能性复合粉体材料在高端制造业应用方面长期被国际大型企业所垄断的技术难题。同时为国内功能性复合粉体材料实现智能制造提供了坚实的技术保障。
最后，分析国际重钙产业形势不难得知，世界大型重钙企业或公司实现重钙产业规模化和精细化途径基本上都是采用高效节能型的大型或专用磨机与先进的分级工艺技术相结合，我国大型和专用磨机发展相对较晚，起初对分级设备重视也有所不足。
具体而言，其高效大规模生产基本上是利用立式磨或球磨机等较为成熟的大型干法研磨装备技术与超细分级机组合。而精细化的产品基本上是采用大型湿法/干法装备技术或超细分级机技术完成。这种技术组合，也被国内市场普遍认可，是解决精细化钙粉细度分布不均匀、存在大颗粒、颗粒形貌不规整、棱角多、球形化程度较低等问题的主要途径。
透气膜专用碳酸钙制备技术、装备相对全球巨头企业有所落后，其实这是行业高端产品生产技术困境的一个缩影。而目前透气膜专用钙粉生产企业数量增加（目前重钙二十强企业和一些专精特新企业基本具备透气膜碳酸钙生产能力，但产品仍存在差异）专用设备本土化改进、自主化研发不断突破（国内立磨、球磨、分级设备综合排名前5的企业，研发实力各具特色，在精细化钙粉生产线建设方面各有所长），也证实了我国高端钙粉生产技术具备了较高水平。此外，近几年如金发科技等下游头部企业，对透气膜及钙粉的应用和研究也很大程度上推动了技术发展。
3、透气/透湿膜市场需求巨大 发展机遇不可拱手相让
据统计，2024年全球防水透湿膜总产能约为430万吨/年，产量约为310万吨，该行业内部多以产定销，产量基本等同于消费量，2024年全球防水透湿膜市场规模约为75亿美元。2020-2024年，全球防水透湿膜总产量保持平稳增长，年均增速为3.5%。预计2025-2030年，年均增速仍将维持在3.5%左右，与过去5年基本持平，到2030年，全球防水透湿膜总需求量将达到380万吨。
从产品类型看，聚乙烯膜的产量占比最大，约占总产量的三分之一，超过100万吨，是该领域碳酸钙最主要的细分市场；其次为聚酯膜（BOPET）、聚丙烯膜、尼龙膜和TPU膜。
结语
透气膜的“孔”很小，透气膜用的碳酸钙也很小，但是它现在还是一粒“揉”在眼里的沙子。因为许多高端领域应用的碳酸钙有一定的共性，如高纯度、窄粒度、分布可控且均匀、形貌规整、分散性好。透气膜用碳酸钙算是一个很有希望的突破口，解决它看似是实现了一类产品生产技术的突破，实则也是实现了大部分高端碳酸钙生产技术的全面突破。
信息来源：
粉体网、中国化工信息中心等
汪海晨：透气膜用重质碳酸钙粉磨分级研究，合肥工业大学
范宇家：d(97)≤10μm的重质碳酸钙粉体制备工艺技术研究，合肥工业大学
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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