El carbonato de calcio es una sal mineral inorgánica importante y ampliamente utilizada, comúnmente conocida como "glutamato monosódico industrial" y uno de los rellenos comúnmente utilizados en diversas industrias.
Ingredientes principales
El carbonato de calcio pesado es principalmente un material en polvo obtenido mediante molienda mecánica y procesamiento de minerales naturales como calcita, mármol, piedra caliza, tiza y mármol blanco como materia prima;
El carbonato de calcio ligero es principalmente un material en polvo que se obtiene de la piedra caliza como materia prima mediante procesos como calcinación, digestión, carbonización, deshidratación, secado y clasificación.
Densidad aparente del producto
La diferencia en la densidad aparente del producto es la diferencia más obvia entre el carbonato de calcio pesado y el carbonato de calcio ligero.
La densidad aparente de los productos de carbonato de calcio pesado es relativamente grande, generalmente de 0,8 a 1,3 g/cm3;
La densidad aparente de los productos de carbonato de calcio ligero es pequeña, generalmente de 0,5 a 0,7 g/cm3, y la densidad aparente de algunos productos de nanocarbonato de calcio puede incluso alcanzar aproximadamente 0,28 g/cm3.
Valor de absorción de aceite
El carbonato de calcio pesado tiene un valor de absorción de aceite bajo debido a sus partículas grandes, superficie lisa y área de superficie específica pequeña, generalmente alrededor de 40-60 ml/100 g;
El carbonato de calcio ligero tiene partículas finas, superficie rugosa y una gran superficie específica, por lo que su valor de absorción de aceite es alto, generalmente alrededor de 60-90 ml/100 g.
Blancura
El carbonato de calcio pesado tiene relativamente más impurezas, por lo que la blancura del producto generalmente es de 89% a 93%, y muy pocos productos pueden alcanzar 95%;
Los productos de carbonato de calcio ligero tienen una alta pureza, por lo que la blancura generalmente es de 92% a 95%, y algunos productos pueden alcanzar de 96% a 97%.
Contenido de humedad
El contenido de humedad de los productos de carbonato de calcio pesado es generalmente de 0,21 TP3T a 0,31 TP3T. El contenido de humedad es relativamente bajo y relativamente estable. El contenido de humedad de algunos productos de alta gama puede incluso alcanzar aproximadamente 0,11 TP3T;
Los productos ordinarios de carbonato de calcio ligero tienen un contenido de humedad de 0,31 TP3T a 0,81 TP3T, que a veces fluctúa y es inestable.
Características del polvo
Las características del polvo de carbonato de calcio pesado son: forma de partícula irregular, y las partículas tienen ciertos bordes y esquinas, y la superficie es rugosa; la diferencia de tamaño de partícula es grande, la distribución del tamaño de partícula es amplia y el tamaño de partícula es grande. La trituración y el refinado no cambiarán la forma cristalina del carbonato de calcio pesado. Generalmente, el carbonato de calcio pesado de calcita está en forma de cristal hexagonal, y el carbonato de calcio pesado de mármol está en forma de cristal cúbico, lo que está relacionado principalmente con el lugar de origen.
Las características del polvo de carbonato de calcio ligero son: las partículas tienen forma regular y pueden considerarse como un polvo monodisperso; la distribución del tamaño de partículas es estrecha. Según la forma de los granos de cristal, el carbonato de calcio ligero se puede dividir en fusiforme, cúbico, acicular, cadena, esférico, escamoso y romboidal.
Tamaño de partícula
El carbonato de calcio en forma de huso es la forma cristalina más común entre los carbonatos de calcio ligeros, con un tamaño promedio de partículas en el eje largo de 5 a 12 μm y un tamaño promedio de partículas en el eje corto de 1 a 3 μm;
El tamaño de partícula promedio del carbonato de calcio en forma de aguja es de 0,01 a 0,1 μm y la relación de aspecto promedio es de 5 a 100;
El tamaño medio de partícula de la cadena de carbonato cálcico es de 0,01 a 0,1 μm y la relación de aspecto media es de 10 a 50;
El tamaño medio de partícula del carbonato de calcio esférico es de 0,03 a 0,05 μm;
El tamaño medio de partícula del carbonato de calcio cúbico es de 0,02 a 0,1 μm;
El tamaño medio de partícula del carbonato de calcio en escamas es de 1 a 3 µm.
Debido a la reacción incompleta del óxido de calcio, el carbonato de calcio ligero tiene un sabor residual a lima. Tendrá un sabor asfixiante al rellenar las galletas, mientras que el carbonato de calcio pesado no.
El tamaño de partícula de los productos pesados de carbonato de calcio oscila entre 0,5 y 45 µm. Según su tamaño de partícula promedio original (d), se divide en: carbonato de calcio molido grueso (>3 μm), carbonato de calcio finamente molido (1-3 μm) y carbonato de calcio ultrafino. (0,5-1 µm);
El rendimiento de la aplicación varía
Ámbito de aplicación del carbonato de calcio: productos plásticos, caucho, fabricación de papel, espuma EVA, materiales para calzado, cuero artificial, revestimientos, tintas, materiales de construcción, alambres y cables, artesanías, adhesivos, pasta de dientes y otras industrias.
Durante el proceso de aplicación, los productos pesados de calcio se utilizan principalmente en industrias como la fabricación de papel, caucho y plástico. La cantidad de relleno es generalmente grande y se utilizan principalmente como rellenos de volumen para reducir el costo de fabricación de los productos aplicados. Los productos de calcio livianos tienen una gama relativamente amplia de aplicaciones, principalmente para llenado de volumen, mientras que los productos de nanocarbonato de calcio se usan a menudo como rellenos funcionales, como modificación o refuerzo durante el proceso de aplicación, y la cantidad de llenado es generalmente pequeña. Las principales áreas de aplicación de los productos de carbonato de calcio ligero son los plásticos, caucho, revestimientos, adhesivos y tintas.
Tomando los plásticos como ejemplo, el carbonato de calcio se usa ampliamente en resinas de relleno como el cloruro de polivinilo (PVC), el polietileno (PE), el polipropileno (PP) y el copolímero de acrilonitrilo butadieno-estireno (ABS). La adición de carbonato de calcio tiene cierto efecto en la mejora de ciertas propiedades de los productos plásticos para ampliar su rango de aplicación. En el procesamiento de plásticos, pueden reducir la contracción de la resina, mejorar la reología y controlar la viscosidad. También puede desempeñar las siguientes funciones:
(1) Mejorar la estabilidad dimensional de los productos plásticos.
La adición de carbonato de calcio juega un papel fundamental en los productos plásticos y juega un papel importante en la estabilización del tamaño de los productos plásticos.
(2) Mejorar la dureza y rigidez de los productos plásticos.
En los plásticos, especialmente en el cloruro de polivinilo blando, la dureza aumenta gradualmente con la cantidad de carbonato de calcio agregado y el alargamiento disminuye con el aumento de la dureza. El carbonato de calcio con partículas finas y un gran valor de absorción de aceite tiene una gran tasa de crecimiento de la dureza. Por el contrario, las partículas de carbonato de calcio con un pequeño valor de absorción de petróleo crudo tendrán una pequeña tasa de crecimiento de la dureza del plástico. Entre el cloruro de polivinilo blando, el carbonato de calcio pesado tiene la tasa de crecimiento de dureza más pequeña, seguido del carbonato de calcio precipitado (ligero).
El carbonato de calcio generalmente no puede desempeñar un papel de refuerzo en los plásticos (resinas). Las partículas de carbonato de calcio a menudo pueden verse infiltradas por resina. Por tanto, la función normal de añadir carbonato cálcico es aumentar la rigidez de la resina y aumentar el módulo elástico y la dureza. A medida que aumenta la cantidad añadida, disminuyen la resistencia a la tracción y el alargamiento extremo.
Los diferentes carbonatos de calcio, con diferentes cantidades añadidas, tendrán diferentes durezas.
(3) Mejorar el rendimiento del procesamiento de plástico
La adición de carbonato de calcio puede cambiar las propiedades reológicas de los plásticos. El carbonato de calcio en polvo a menudo se agrega en grandes cantidades, lo que ayuda a mezclarlo con otros componentes y también ayuda en el procesamiento y formación de plásticos.
La adición de carbonato de calcio, especialmente la adición de carbonato de calcio con tratamiento superficial, no solo puede mejorar la dureza del producto, sino también mejorar el brillo y la suavidad de la superficie del producto.
La adición de carbonato de calcio puede reducir la contracción, el coeficiente de expansión lineal y las propiedades de fluencia de los productos plásticos, creando las condiciones para el procesamiento y la conformación.
(4) Mejorar la resistencia al calor de los productos plásticos.
Agregar carbonato de calcio a productos plásticos en general puede mejorar la resistencia al calor. Por ejemplo: agregar aproximadamente 40% carbonato de calcio al polipropileno puede mejorar la resistencia al calor en aproximadamente 200 °C. Cuando la proporción de llenado es ≤20%, la temperatura resistente al calor aumenta de 8 a 130 °C.
(5) Mejorar el astigmatismo de los plásticos.
Entre los productos de plástico, algunos productos requieren blanqueamiento y opacidad, mientras que otros quieren ser mate. La adición de carbonato de calcio puede desempeñar un papel importante a este respecto.
El carbonato de calcio con una blancura superior a 90 tiene un efecto blanqueador evidente en productos plásticos. Combinado con dióxido de titanio y litopón, las propiedades mate de los productos plásticos mejoran enormemente.
En papel plástico cálcico, en películas de polietileno de baja densidad (LDPE) y polietileno de alta densidad (HDPE), la adición de carbonato de calcio puede lograr los efectos de astigmatismo y mate, lo que lo hace adecuado para escribir e imprimir.
El carbonato de calcio con mejor blancura también puede sustituir a los costosos pigmentos blancos.
(6) Los productos pueden tener ciertas propiedades especiales.
El carbonato de calcio añadido a los materiales de los cables tiene un cierto efecto aislante. La adición de carbonato de calcio puede mejorar el rendimiento de galvanoplastia y el rendimiento de impresión de ciertos productos.
Se agrega carbonato de calcio fino o ultrafino al cloruro de polivinilo (PVC) para tener un cierto efecto retardante de llama.
(7) Reducir el costo de los productos plásticos.
Los precios del carbonato de calcio ligero ordinario y del carbonato de calcio pesado son mucho más bajos que el precio del plástico. La adición de carbonato de calcio reducirá el costo de los productos plásticos. El carbonato de calcio se denomina relleno o diluyente en el extranjero.
En esta etapa, el principal objetivo de añadir carbonato cálcico es reducir el coste de los plásticos. Con la mejora de las propiedades superficiales del carbonato de calcio y la forma y tamaño de partícula controlables, el carbonato de calcio se convertirá gradualmente en una carga funcional con el fin de reforzar o impartir funcionalidad.