भारी कैल्शियम और हल्का कैल्शियम एक दूसरे की जगह क्यों नहीं ले सकते?

कैल्शियम कार्बोनेट एक महत्वपूर्ण और व्यापक रूप से प्रयुक्त अकार्बनिक लवण खनिज है, जिसे आमतौर पर "औद्योगिक मोनोसोडियम ग्लूटामेट" के रूप में जाना जाता है और यह विभिन्न उद्योगों में आमतौर पर प्रयुक्त होने वाले भराव पदार्थों में से एक है।

मुख्य सामग्री

भारी कैल्शियम कार्बोनेट मुख्य रूप से एक पाउडर सामग्री है जो कच्चे माल के रूप में कैल्साइट, संगमरमर, चूना पत्थर, चाक और सफेद संगमरमर जैसे प्राकृतिक खनिजों के यांत्रिक पीसने और प्रसंस्करण द्वारा प्राप्त की जाती है;

हल्का कैल्शियम कार्बोनेट मुख्य रूप से चूना पत्थर से कच्चे माल के रूप में प्राप्त एक पाउडर पदार्थ है, जिसे कैल्सीनेशन, पाचन, कार्बनीकरण, निर्जलीकरण, सुखाने और वर्गीकरण जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

उत्पाद का थोक घनत्व

उत्पाद के थोक घनत्व में अंतर भारी कैल्शियम कार्बोनेट और हल्के कैल्शियम कार्बोनेट के बीच सबसे स्पष्ट अंतर है।

भारी कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों का थोक घनत्व अपेक्षाकृत बड़ा है, आम तौर पर 0.8 ~ 1.3g / cm3;

हल्के कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों का थोक घनत्व छोटा है, आम तौर पर 0.5-0.7g/cm3, और कुछ नैनो-कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों का थोक घनत्व लगभग 0.28g/cm3 तक भी पहुंच सकता है।

तेल अवशोषण मूल्य

भारी कैल्शियम कार्बोनेट का तेल अवशोषण मूल्य कम होता है, क्योंकि इसके कण बड़े होते हैं, सतह चिकनी होती है, तथा विशिष्ट सतह क्षेत्र छोटा होता है, जो आमतौर पर 40-60mL/100g के आसपास होता है;

हल्के कैल्शियम कार्बोनेट में महीन कण, खुरदरी सतह और बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, इसलिए इसका तेल अवशोषण मूल्य उच्च होता है, आमतौर पर लगभग 60-90mL/100g।

सफ़ेदी

भारी कैल्शियम कार्बोनेट में अपेक्षाकृत अधिक अशुद्धियाँ होती हैं, इसलिए उत्पाद की सफेदी आम तौर पर 89% से 93% होती है, और बहुत कम उत्पाद 95% तक पहुँच सकते हैं;

हल्के कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों में उच्च शुद्धता होती है, इसलिए सफेदी आम तौर पर 92% से 95% तक होती है, और कुछ उत्पाद 96% से 97% तक पहुंच सकते हैं।

नमी की मात्रा

भारी कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों की नमी सामग्री आम तौर पर 0.2% से 0.3% होती है। नमी की मात्रा अपेक्षाकृत कम और अपेक्षाकृत स्थिर होती है। कुछ उच्च-अंत उत्पादों की नमी सामग्री लगभग 0.1% तक भी पहुँच सकती है;

साधारण हल्के कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों में नमी की मात्रा 0.3% से 0.8% तक होती है, जो कभी-कभी उतार-चढ़ाव वाली और अस्थिर होती है।

पाउडर विशेषताएँ

भारी कैल्शियम कार्बोनेट पाउडर की विशेषताएं हैं: अनियमित कण आकार, और कणों में कुछ किनारे और कोने होते हैं, और सतह खुरदरी होती है; कण आकार का अंतर बड़ा होता है, कण आकार वितरण व्यापक होता है, और कण आकार बड़ा होता है। कुचलने और शोधन से भारी कैल्शियम कार्बोनेट के क्रिस्टल रूप में कोई बदलाव नहीं होगा। आम तौर पर, कैल्साइट भारी कैल्शियम कार्बोनेट हेक्सागोनल क्रिस्टल रूप में होता है, और संगमरमर भारी कैल्शियम कार्बोनेट क्यूबिक क्रिस्टल रूप में होता है, जो मुख्य रूप से उत्पत्ति के स्थान से संबंधित होता है।

हल्के कैल्शियम कार्बोनेट पाउडर की विशेषताएं हैं: कणों का नियमित आकार होता है और इसे मोनोडिस्पर्स पाउडर माना जा सकता है; कण आकार वितरण संकीर्ण है। क्रिस्टल अनाज के आकार के अनुसार, हल्के कैल्शियम कार्बोनेट को धुरी के आकार, घन, सुई के आकार, चेन के आकार, गोलाकार, परतदार और रोम्बस के आकार में विभाजित किया जा सकता है।

कण आकार

स्पिंडल के आकार का कैल्शियम कार्बोनेट हल्के कैल्शियम कार्बोनेटों में सबसे आम क्रिस्टल रूप है, जिसका औसत लंबी-अक्ष कण आकार 5-12 माइक्रोन और औसत छोटी-अक्ष कण आकार 1-3 माइक्रोन है;

सुई के आकार के कैल्शियम कार्बोनेट का औसत कण आकार 0.01-0.1μm है, और औसत पहलू अनुपात 5-100 है;

श्रृंखला कैल्शियम कार्बोनेट का औसत कण आकार 0.01-0.1μm है, और औसत पहलू अनुपात 10-50 है;

गोलाकार कैल्शियम कार्बोनेट का औसत कण आकार 0.03-0.05μm है;

घन कैल्शियम कार्बोनेट का औसत कण आकार 0.02-0.1μm है;

फ्लेक कैल्शियम कार्बोनेट का औसत कण आकार 1-3μm है।

कैल्शियम ऑक्साइड की अपूर्ण प्रतिक्रिया के कारण, हल्के कैल्शियम कार्बोनेट में अवशिष्ट चूने का स्वाद होता है। बिस्कुट भरते समय इसका स्वाद दम घोंटने जैसा होगा, जबकि भारी कैल्शियम कार्बोनेट में ऐसा नहीं होता।

भारी कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों के कण आकार 0.5 से 45 μm तक होते हैं। इसके मूल औसत कण आकार (d) के अनुसार, इसे निम्न में विभाजित किया गया है: मोटे तौर पर पिसा हुआ कैल्शियम कार्बोनेट (>3μm), बारीक पिसा हुआ कैल्शियम कार्बोनेट (1-3μm), और अति सूक्ष्म कैल्शियम कार्बोनेट। (0.5-1μm);

अनुप्रयोग का प्रदर्शन भिन्न होता है

कैल्शियम कार्बोनेट के अनुप्रयोग का दायरा: प्लास्टिक उत्पाद, रबर, कागज निर्माण, ईवीए फोमिंग, जूता सामग्री, कृत्रिम चमड़ा, कोटिंग्स, स्याही, निर्माण सामग्री, तार और केबल, हस्तशिल्प, चिपकने वाले पदार्थ, टूथपेस्ट और अन्य उद्योग।

आवेदन प्रक्रिया के दौरान, भारी कैल्शियम उत्पादों का उपयोग मुख्य रूप से पेपरमेकिंग, रबर और प्लास्टिक जैसे उद्योगों में किया जाता है। भरने की मात्रा आम तौर पर बड़ी होती है और उन्हें मुख्य रूप से लागू उत्पादों की विनिर्माण लागत को कम करने के लिए वॉल्यूम फिलर्स के रूप में उपयोग किया जाता है। हल्के कैल्शियम उत्पादों में अनुप्रयोगों की अपेक्षाकृत विस्तृत श्रृंखला होती है, मुख्य रूप से वॉल्यूम भरने के लिए, जबकि नैनो कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों को अक्सर आवेदन प्रक्रिया के दौरान संशोधन या सुदृढ़ीकरण जैसे कार्यात्मक भराव के रूप में उपयोग किया जाता है, और भरने की मात्रा आम तौर पर छोटी होती है। हल्के कैल्शियम कार्बोनेट उत्पादों के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र प्लास्टिक, रबर, कोटिंग्स, चिपकने वाले और स्याही हैं।

प्लास्टिक को एक उदाहरण के रूप में लें, तो कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी), पॉलीइथिलीन (पीई), पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी), और एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन-स्टाइरीन कॉपोलीमर (एबीएस) जैसे रेजिन भरने में व्यापक रूप से किया जाता है। कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से प्लास्टिक उत्पादों के कुछ गुणों में सुधार होता है जिससे उनकी अनुप्रयोग सीमा का विस्तार होता है। प्लास्टिक प्रसंस्करण में, वे राल संकोचन को कम कर सकते हैं, रियोलॉजी में सुधार कर सकते हैं और चिपचिपाहट को नियंत्रित कर सकते हैं। यह निम्नलिखित भूमिकाएँ भी निभा सकता है:
(1) प्लास्टिक उत्पादों की आयामी स्थिरता में सुधार
कैल्शियम कार्बोनेट का मिश्रण प्लास्टिक उत्पादों में एक कंकाल की भूमिका निभाता है और प्लास्टिक उत्पादों के आकार को स्थिर करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
(2) प्लास्टिक उत्पादों की कठोरता और दृढ़ता में सुधार
प्लास्टिक में, विशेष रूप से नरम पॉलीविनाइल क्लोराइड में, कैल्शियम कार्बोनेट की मात्रा के साथ कठोरता धीरे-धीरे बढ़ती है, और कठोरता में वृद्धि के साथ बढ़ाव कम हो जाता है। महीन कणों और बड़े तेल अवशोषण मूल्य वाले कैल्शियम कार्बोनेट में बड़ी कठोरता वृद्धि दर होती है। इसके विपरीत, एक छोटे कच्चे तेल अवशोषण मूल्य वाले कैल्शियम कार्बोनेट कणों में प्लास्टिक की एक छोटी कठोरता वृद्धि दर होगी। नरम पॉलीविनाइल क्लोराइड में, भारी कैल्शियम कार्बोनेट में सबसे छोटी कठोरता वृद्धि दर होती है, उसके बाद अवक्षेपित कैल्शियम कार्बोनेट (हल्का) होता है।
कैल्शियम कार्बोनेट आम तौर पर प्लास्टिक (रेजिन) में सुदृढ़ीकरण की भूमिका नहीं निभा सकता है। कैल्शियम कार्बोनेट कण अक्सर रेजिन द्वारा घुसपैठ कर सकते हैं। इसलिए, कैल्शियम कार्बोनेट जोड़ने का सामान्य कार्य रेजिन की कठोरता को बढ़ाना और लोचदार मापांक और कठोरता को बढ़ाना है। जैसे-जैसे मात्रा बढ़ती है, तन्य शक्ति और चरम बढ़ाव कम होता जाता है।
विभिन्न मात्रा में मिलाए गए विभिन्न कैल्शियम कार्बोनेटों की कठोरता भिन्न होगी।
(3) प्लास्टिक प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार
कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से प्लास्टिक के रियोलॉजिकल गुण बदल सकते हैं। कैल्शियम कार्बोनेट पाउडर को अक्सर बड़ी मात्रा में मिलाया जाता है, जो इसे अन्य घटकों के साथ मिलाने में मदद करता है और प्लास्टिक के प्रसंस्करण और निर्माण में भी मदद करता है।
कैल्शियम कार्बोनेट के अतिरिक्त, विशेष रूप से सतह-उपचारित कैल्शियम कार्बोनेट के अतिरिक्त, न केवल उत्पाद की कठोरता में सुधार कर सकता है, बल्कि उत्पाद की सतह चमक और सतह चिकनाई में भी सुधार कर सकता है।
कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से प्लास्टिक उत्पादों के सिकुड़न, रैखिक विस्तार गुणांक और रेंगने के गुणों में कमी आ सकती है, जिससे प्रसंस्करण और निर्माण के लिए अनुकूल परिस्थितियां पैदा हो सकती हैं।
(4) प्लास्टिक उत्पादों के ताप प्रतिरोध में सुधार
सामान्य प्लास्टिक उत्पादों में कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से ऊष्मा प्रतिरोध में सुधार हो सकता है। उदाहरण के लिए: पॉलीप्रोपाइलीन में लगभग 40% कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से ऊष्मा प्रतिरोध में लगभग 200C तक सुधार हो सकता है। जब भरने का अनुपात ≤20% होता है, तो ऊष्मा-प्रतिरोधी तापमान 8 से 130C तक बढ़ जाता है।
(5) प्लास्टिक की दृष्टिवैषम्यता में सुधार
प्लास्टिक उत्पादों में से कुछ उत्पादों को सफ़ेदी और अपारदर्शिता की आवश्यकता होती है, जबकि अन्य को मैट होना चाहिए। कैल्शियम कार्बोनेट का मिश्रण इस संबंध में एक निश्चित भूमिका निभा सकता है।
90 से अधिक सफेदी वाले कैल्शियम कार्बोनेट का प्लास्टिक उत्पादों में स्पष्ट सफ़ेदी प्रभाव होता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड और लिथोपोन के साथ संयुक्त होने पर, प्लास्टिक उत्पादों के मैट गुणों में बहुत सुधार होता है।
कैल्शियम प्लास्टिक पेपर में, कम घनत्व वाले पॉलीथीन (एलडीपीई) और उच्च घनत्व वाले पॉलीथीन (एचडीपीई) फिल्मों में, कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से दृष्टिवैषम्य और मैटिंग के प्रभाव को प्राप्त किया जा सकता है, जिससे यह लेखन और मुद्रण के लिए उपयुक्त हो जाता है।
बेहतर सफेदी वाला कैल्शियम कार्बोनेट महंगे सफेद रंगद्रव्यों का भी स्थान ले सकता है।
(6) उत्पादों में कुछ विशेष गुण हो सकते हैं
केबल सामग्री में कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से एक निश्चित इन्सुलेटिंग प्रभाव पड़ता है। कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से कुछ उत्पादों के इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रदर्शन और मुद्रण प्रदर्शन में सुधार हो सकता है।
एक निश्चित अग्निरोधी प्रभाव उत्पन्न करने के लिए पॉलीविनाइल क्लोराइड (पी.वी.सी.) में सूक्ष्म या अति सूक्ष्म कैल्शियम कार्बोनेट मिलाया जाता है।
(7) प्लास्टिक उत्पादों की लागत कम करना
साधारण हल्के कैल्शियम कार्बोनेट और भारी कैल्शियम कार्बोनेट की कीमतें प्लास्टिक की कीमत से कहीं कम हैं। कैल्शियम कार्बोनेट के जुड़ने से प्लास्टिक उत्पादों की लागत कम हो जाएगी। कैल्शियम कार्बोनेट को विदेशों में फिलर या एक्सटेंडर कहा जाता है।
इस स्तर पर, कैल्शियम कार्बोनेट को जोड़ने का मुख्य लक्ष्य प्लास्टिक की लागत को कम करना है। कैल्शियम कार्बोनेट की सतह के गुणों और नियंत्रणीय आकार और कण आकार में सुधार के साथ, कैल्शियम कार्बोनेट धीरे-धीरे कार्यक्षमता को मजबूत करने या प्रदान करने के उद्देश्य से एक कार्यात्मक भराव बन जाएगा।