當(dāng)今，人類面對(duì)能源的枯竭和天氣惡性變化的雙重挑戰(zhàn)，世界各國(guó)都在致力于節(jié)能減排工作。在我國(guó)，這個(gè)艱巨的任務(wù)已上升為國(guó)家意志加以重視。加強(qiáng)碳酸鈣等粉體的科技研發(fā)，是進(jìn)一步促進(jìn)節(jié)能減排的有效途徑。從事粉體工程工作40多年，已研發(fā)幾十項(xiàng)成果進(jìn)進(jìn)生產(chǎn)的趙學(xué)華老師攜同四川省都江堰市云藝鈣業(yè)有限公司建議在西部建立一個(gè)粉體填料科技研發(fā)中心，專門(mén)從事各種粉體的研發(fā)工作。這樣既有利于用該中心的輻射效應(yīng)推動(dòng)西部大開(kāi)發(fā)的順利進(jìn)行，更有利于節(jié)能減排與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的推進(jìn)。他們深信，經(jīng)過(guò)共同努力，粉體填料一定會(huì)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和節(jié)能減排的工作中大放異彩。

     碳酸鈣作為最大眾化的填料而廣泛用于多種行業(yè)。目前，我國(guó)碳酸鈣的總產(chǎn)量大約在2000萬(wàn)噸/年。在2005年塑料改性專業(yè)委員會(huì)上一致公認(rèn)碳酸鈣為環(huán)境友好材料，號(hào)召大家盡可能多的使用無(wú)機(jī)粉體材料，它不僅可以降低這些行業(yè)原材料的使用量，而且可以降低對(duì)環(huán)境的污染。2010年5月11日，全國(guó)碳酸鈣行業(yè)科技專家組組長(zhǎng)劉樹(shù)文、中國(guó)無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)碳酸鈣分會(huì)會(huì)長(zhǎng)陶連印等專家在評(píng)審會(huì)上說(shuō)，碳酸鈣產(chǎn)業(yè)是朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展空間很大……

     素有碳酸鈣領(lǐng)域“老法師”之稱的趙學(xué)華說(shuō)道：碳酸鈣作為無(wú)機(jī)粉體材料，具有無(wú)毒、無(wú)嗅、無(wú)味等特點(diǎn)，作為制品的填充劑或改質(zhì)劑，是一種非常環(huán)保的材料，因而被廣泛的接受和應(yīng)用。通過(guò)科技創(chuàng)新，拓展碳酸鈣的使用范圍，增加碳酸鈣的使用量對(duì)于節(jié)能減排，構(gòu)建和諧社會(huì)具有重要意義。

     據(jù)了解：碳酸鈣分為重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣兩大類。重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣由于粒徑、晶形、界面的性質(zhì)不同，它所反應(yīng)的特性也是千差萬(wàn)別，為此也就延伸出活性碳酸鈣、造紙用碳酸鈣、塑料用碳酸鈣、納米碳酸鈣、食用碳酸鈣、藥用碳酸鈣、日用化學(xué)用碳酸鈣、涂料用碳酸鈣等許很多多的不同品種、不同用途的碳酸鈣品種。目前市場(chǎng)對(duì)碳酸鈣的要求越來(lái)越高，我國(guó)雖有多家科研單位在從事該領(lǐng)域的研究，但遠(yuǎn)不能滿足碳酸鈣產(chǎn)業(yè)升級(jí)的迫切需求。因此早就有專家呼吁，讓資深專家牽頭龍頭企業(yè)，建立新的研究機(jī)構(gòu)，通過(guò)官、產(chǎn)、研的緊密協(xié)作，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要技術(shù)輻射點(diǎn)，從而帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的快速健康發(fā)展。

     應(yīng)用遠(yuǎn)景廣闊

    “碳酸鈣的應(yīng)用遠(yuǎn)景非常廣闊。塑料、橡膠、造紙、建材等領(lǐng)域是作為其用量大戶還是深具挖潛的空間�！壁w學(xué)華侃侃而談，如數(shù)家珍。

    我國(guó)事當(dāng)今世界上塑料制品的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。目前塑料制品及材料的總產(chǎn)量達(dá)7000萬(wàn)噸/年，已成為名副實(shí)在的塑料大國(guó)。而塑料加工中用量最大的粉體填充料就是碳酸鈣，每年用于塑料填充的碳酸鈣量約為900―1000萬(wàn)噸。

    碳酸鈣在塑料制品應(yīng)用，不但可以較好的改變制品的力學(xué)性能，而且又是非常便宜的增量劑，在制品中大量填充碳酸鈣，可以節(jié)省大量塑料原料；更為重要的是它又是非常環(huán)保的材料。上世紀(jì)80年代，國(guó)外就已經(jīng)出現(xiàn)了用碳酸鈣和塑料生產(chǎn)塑料紙。近幾年，我國(guó)也已經(jīng)有了這種塑料紙，稱之為石頭紙。這種塑料紙實(shí)際上就是高填充量碳酸鈣的塑料薄膜。用這種塑料薄膜取代紙張，可以節(jié)省大量木材，同時(shí)又可以回收重復(fù)利用。假如廢棄在外面，經(jīng)日光照曬，很輕易分解，對(duì)環(huán)境也不會(huì)造成污染。所以加快這種高填充量碳酸鈣的塑料薄膜技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)力度將是一件非常利國(guó)利民的好事。

    趙學(xué)華曾從無(wú)機(jī)粉體著手研究，歷經(jīng)9個(gè)月，170余次試驗(yàn)，終于在薄膜袋中得到了突破，使無(wú)機(jī)粉體在薄膜中的填充量從原來(lái)最多30%，增加到55%以上。

    橡膠產(chǎn)業(yè)用碳酸鈣作為填充增量劑、補(bǔ)強(qiáng)劑，早在18世紀(jì)的國(guó)外已經(jīng)大量使用。由于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，碳酸鈣被大量使用于輪胎中。我國(guó)1929年開(kāi)始生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣，用于膠鞋、膠管等橡膠制品中。1980年，我國(guó)自行研制出的超微細(xì)碳酸鈣（粒徑為10um的納米碳酸鈣）在橡膠中作為補(bǔ)強(qiáng)材料被應(yīng)用。目前，我國(guó)橡膠耗用量達(dá)600多萬(wàn)噸/年，耗用碳酸鈣達(dá)100多萬(wàn)噸。由于橡膠是從橡膠樹(shù)采集而來(lái)的，橡膠樹(shù)是熱帶植物，我國(guó)只有海南、云南少量種植，遠(yuǎn)不能滿足需求，而盡大部分需要靠進(jìn)口。

    碳酸鈣在自然膠、合成膠中填充，可以起到增容，使膠料堅(jiān)挺，粒徑較小的活性鈣、超微細(xì)碳酸鈣（納米鈣）又是較好的補(bǔ)強(qiáng)劑。經(jīng)試驗(yàn)，碳酸鈣經(jīng)活性助劑表面修飾化處理后，用于橡膠中，其填充量可以進(jìn)步到原填充量的2-3倍，這樣就可以節(jié)省大量橡膠。目前，超微細(xì)碳酸鈣由于顆粒接近于分子、原子尺寸，范德華力和分子間的力使其團(tuán)圓，很難打開(kāi)。但是假如將超微細(xì)碳酸鈣和自然乳膠或合成乳膠合成，制成納米母膠，這就使超微細(xì)碳酸鈣所顯示的功能大不一樣了。這項(xiàng)技術(shù)一旦能突破，將使納米材料在各個(gè)領(lǐng)域獲得大規(guī)模應(yīng)用，尤其是從節(jié)約不可再生的能源和保護(hù)環(huán)境的角度考慮，擺脫橡膠配合劑對(duì)石油資源的依靠，采用碳酸鈣來(lái)取代以石油為原料的補(bǔ)強(qiáng)劑碳黑是未來(lái)的發(fā)展方向，碳酸鈣前途不可限量。

    目前，我國(guó)造紙總量約6000萬(wàn)噸/年左右，碳酸鈣在造紙中是作為填充劑，每年的需求量約600萬(wàn)噸。由于造紙大量消耗木材，同時(shí)又產(chǎn)生大量的三廢污染環(huán)境，增加紙制品中碳酸鈣的填充量是減少木材消耗的最好途徑。國(guó)內(nèi)外也都致力于造紙?zhí)妓徕}的研究，以進(jìn)步碳酸鈣在紙制品中的填充量。由于碳酸鈣是無(wú)機(jī)礦物，它沒(méi)有和紙張結(jié)合的基礎(chǔ)，因此如何將碳酸鈣界面進(jìn)行修飾處理，使其表面接上某種基團(tuán)，和紙漿纖維能相融也是未來(lái)研究的前沿方向。這樣不但可以大大的增加碳酸鈣的填充量，以減少紙漿的用量，同時(shí)也減少了三廢排放和木材使用量，保護(hù)了環(huán)境。

    現(xiàn)在我國(guó)建筑涂料產(chǎn)量為260萬(wàn)噸/年，需碳酸鈣約為80萬(wàn)噸。隨著城市化建設(shè)和住宅建設(shè)的快速發(fā)展，需求量每年均以20%的增長(zhǎng)速度遞增，建筑涂料中的內(nèi)外墻涂料的品種也在不斷更新。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)涂料也提出了新的需求，如要求建筑涂料要抵御墻面裂縫題目，涂料隔熱保溫等，這些都對(duì)碳酸鈣提出了新的要求，研究涂料用碳酸鈣也是當(dāng)務(wù)之急。

    低碳經(jīng)濟(jì)之良伴

    正如上文所說(shuō)，碳酸鈣作為環(huán)境友好材料在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，它能有效地降低價(jià)格昂貴的材料的使用量，尤其是在塑料制品中，由于大量填充了碳酸鈣，有效地節(jié)省了塑料材料的使用量，降低了制品的本錢(qián)。如碳酸鈣經(jīng)活性助劑表面修飾處理后，在塑料薄膜中可以添加50%以上，有效地降低塑料的使用量。這種高填充粉體的塑料薄膜不僅制作本錢(qián)低，而且使用后廢棄在外面經(jīng)太陽(yáng)照曬后幾天就分解了，不會(huì)造成環(huán)境污染。我國(guó)目前塑料制品的產(chǎn)量為7000萬(wàn)噸左右，碳酸鈣在塑料制品中的填充量均勻每提升1%，就可以節(jié)省塑料20萬(wàn)噸左右，按每噸塑料需3噸原油計(jì)算，可節(jié)省60萬(wàn)噸石油。