Kalsiyum karbonat, yaygın olarak "endüstriyel monosodyum glutamat" olarak bilinen ve çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan dolgu maddelerinden biri olan, önemli ve yaygın olarak kullanılan bir inorganik tuz mineralidir.
Ana malzemeler
Ağır kalsiyum karbonat esas olarak kalsit, mermer, kireçtaşı, tebeşir ve beyaz mermer gibi doğal minerallerin hammadde olarak mekanik olarak öğütülmesi ve işlenmesiyle elde edilen toz bir malzemedir;
Hafif kalsiyum karbonat, esas olarak kireçtaşından kalsinasyon, sindirim, karbonizasyon, dehidrasyon, kurutma ve sınıflandırma gibi işlemlerle ham madde olarak elde edilen toz bir malzemedir.
Ürün yığın yoğunluğu
Ürün yığın yoğunluğundaki fark, ağır kalsiyum karbonat ile hafif kalsiyum karbonat arasındaki en belirgin farktır.
Ağır kalsiyum karbonat ürünlerinin yığın yoğunluğu nispeten büyüktür, genellikle 0.8~1.3g/cm3'tür;
Hafif kalsiyum karbonat ürünlerinin yığın yoğunluğu küçüktür, genellikle 0,5-0,7 g/cm3'tür ve bazı nano-kalsiyum karbonat ürünlerinin yığın yoğunluğu yaklaşık 0,28 g/cm3'e bile ulaşabilir.
Yağ emme değeri
Ağır kalsiyum karbonat, büyük parçacıkları, pürüzsüz yüzeyi ve küçük spesifik yüzey alanı nedeniyle genellikle 40-60mL/100g civarında düşük bir yağ emme değerine sahiptir;
Hafif kalsiyum karbonatın ince parçacıkları, pürüzlü yüzeyi ve geniş spesifik yüzey alanı vardır, bu nedenle yağ emme değeri yüksektir, genellikle 60-90mL/100g civarındadır.
Beyazlık
Ağır kalsiyum karbonatın safsızlığı nispeten daha fazla olduğundan ürünün beyazlığı genellikle 89% ila 93% arasındadır ve çok az ürün 95%'ye ulaşabilir;
Hafif kalsiyum karbonat ürünleri yüksek saflığa sahiptir, bu nedenle beyazlık genellikle 92% ila 95% arasındadır ve bazı ürünler 96% ila 97%'ye ulaşabilir.
Nemli içerik
Ağır kalsiyum karbonat ürünlerinin nem içeriği genellikle 0,2% ila 0,3%'dir. Nem içeriği nispeten düşük ve nispeten stabildir. Bazı ileri teknoloji ürünlerin nem içeriği yaklaşık 0,1%'ye bile ulaşabilir;
Sıradan hafif kalsiyum karbonat ürünlerinin nem içeriği 0,3% ila 0,8% arasındadır ve bu bazen dalgalanır ve kararsızdır.
Toz özellikleri
Ağır kalsiyum karbonat tozunun özellikleri şunlardır: düzensiz parçacık şekli ve parçacıkların belirli kenarları ve köşeleri vardır ve yüzey pürüzlüdür; parçacık boyutu farkı büyüktür, parçacık boyutu dağılımı geniştir ve parçacık boyutu büyüktür. Ezme ve rafine etme, ağır kalsiyum karbonatın kristal formunu değiştirmez. Genel olarak kalsit ağır kalsiyum karbonat altıgen kristal formunda, mermer ağır kalsiyum karbonat ise kübik kristal formundadır ve bu da esas olarak menşe yeri ile ilgilidir.
Hafif kalsiyum karbonat tozunun özellikleri şunlardır: parçacıklar düzenli bir şekle sahiptir ve tek dağılımlı toz olarak kabul edilebilir; parçacık boyutu dağılımı dardır. Kristal tanelerinin şekline göre, hafif kalsiyum karbonat iğ şeklinde, kübik, iğne şeklinde, zincir şeklinde, küresel, pul pul ve eşkenar dörtgen şeklinde ayrılabilir.
Parçacık boyutu
Mil şeklindeki kalsiyum karbonat, ortalama uzun eksen parçacık boyutu 5-12 μm ve ortalama kısa eksen parçacık boyutu 1-3 μm olan, hafif kalsiyum karbonatlar arasında en yaygın kristal formudur;
İğne şeklindeki kalsiyum karbonatın ortalama parçacık boyutu 0,01-0,1μm'dir ve ortalama en boy oranı 5-100'dür;
Zincir kalsiyum karbonatın ortalama parçacık boyutu 0,01-0,1μm'dir ve ortalama en boy oranı 10-50'dir;
Küresel kalsiyum karbonatın ortalama parçacık boyutu 0,03-0,05μm'dir;
Kübik kalsiyum karbonatın ortalama parçacık boyutu 0,02-0,1μm'dir;
Pul kalsiyum karbonatın ortalama parçacık boyutu 1-3 μm'dir.
Kalsiyum oksidin eksik reaksiyonundan dolayı hafif kalsiyum karbonatın artık kireç tadı vardır. Bisküvileri doldururken boğucu bir tat verir, ağır kalsiyum karbonat ise bu tadı vermez.
Ağır kalsiyum karbonat ürünlerinin parçacık boyutu 0,5 ila 45 μm arasında değişmektedir. Orijinal ortalama parçacık boyutuna (d) göre, kaba öğütülmüş kalsiyum karbonat (>3μm), ince öğütülmüş kalsiyum karbonat (1-3μm) ve ultra ince kalsiyum karbonat olarak ikiye ayrılır. (0,5-1μm);
Uygulama performansı değişiklik gösterir
Kalsiyum karbonatın uygulama alanı: plastik ürünler, kauçuk, kağıt yapımı, EVA köpürtme, ayakkabı malzemeleri, suni deri, kaplamalar, mürekkepler, inşaat malzemeleri, teller ve kablolar, el sanatları, yapıştırıcılar, diş macunu ve diğer endüstriler.
Uygulama sürecinde ağır kalsiyum ürünleri ağırlıklı olarak kağıt yapımı, kauçuk ve plastik gibi endüstrilerde kullanılmaktadır. Doldurma miktarı genellikle fazladır ve uygulanan ürünlerin üretim maliyetini azaltmak için çoğunlukla hacim dolgusu olarak kullanılırlar. Hafif kalsiyum ürünleri, esas olarak hacim dolgusu için nispeten geniş bir uygulama alanına sahipken, nano kalsiyum karbonat ürünleri, uygulama işlemi sırasında modifikasyon veya takviye gibi fonksiyonel dolgu maddeleri olarak sıklıkla kullanılır ve dolgu miktarı genellikle azdır. Hafif kalsiyum karbonat ürünlerinin ana uygulama alanları plastikler, kauçuk, kaplamalar, yapıştırıcılar ve mürekkeplerdir.
Plastikleri örnek alırsak, kalsiyum karbonat, polivinil klorür (PVC), polietilen (PE), polipropilen (PP) ve akrilonitril bütadien-stiren kopolimer (ABS) gibi reçinelerin doldurulmasında yaygın olarak kullanılır. Kalsiyum karbonatın eklenmesi, plastik ürünlerin belirli özelliklerinin iyileştirilmesi ve uygulama aralığının genişletilmesi üzerinde belirli bir etkiye sahiptir. Plastik işlemede reçine büzülmesini azaltabilir, reolojiyi iyileştirebilir ve viskoziteyi kontrol edebilirler. Ayrıca aşağıdaki rolleri de oynayabilir:
(1) Plastik ürünlerin boyutsal stabilitesini iyileştirin
Kalsiyum karbonat ilavesi plastik ürünlerde iskelet rolü oynar ve plastik ürünlerin boyutunun stabilizasyonunda büyük rol oynar.
(2) Plastik ürünlerin sertliğini ve sertliğini artırın
Plastiklerde, özellikle yumuşak polivinil klorürde, eklenen kalsiyum karbonat miktarıyla birlikte sertlik giderek artar, sertliğin artmasıyla uzama azalır. İnce parçacıklara ve büyük yağ emme değerine sahip kalsiyum karbonat, büyük bir sertlik büyüme oranına sahiptir. Tam tersine, ham petrol emme değeri küçük olan kalsiyum karbonat parçacıkları, plastiğin sertlik büyüme hızının da küçük olmasını sağlayacaktır. Yumuşak polivinil klorür arasında ağır kalsiyum karbonat en düşük sertlik büyüme oranına sahip olup onu çökelmiş kalsiyum karbonat (hafif) takip etmektedir.
Kalsiyum karbonat genellikle plastiklerde (reçinelerde) takviye edici bir rol oynayamaz. Kalsiyum karbonat parçacıkları sıklıkla reçine tarafından sızabilir. Bu nedenle, kalsiyum karbonat eklemenin normal işlevi, reçinenin sertliğini arttırmak ve elastik modülü ve sertliği arttırmaktır. İlave miktarı arttıkça çekme mukavemeti ve aşırı uzama azalır.
Farklı miktarlarda eklenen farklı kalsiyum karbonatlar farklı sertliklere sahip olacaktır.
(3) Plastik işleme performansını artırın
Kalsiyum karbonatın eklenmesi plastiklerin reolojik özelliklerini değiştirebilir. Kalsiyum karbonat tozu genellikle büyük miktarlarda eklenir, bu da diğer bileşenlerle karışmasına yardımcı olur ve aynı zamanda plastiklerin işlenmesine ve şekillendirilmesine de yardımcı olur.
Kalsiyum karbonatın eklenmesi, özellikle yüzey işlemine tabi tutulmuş kalsiyum karbonatın eklenmesi, yalnızca ürünün sertliğini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda ürünün yüzey parlaklığını ve yüzey düzgünlüğünü de geliştirir.
Kalsiyum karbonatın eklenmesi, plastik ürünlerin büzülme, doğrusal genleşme katsayısı ve sürünme özelliklerini azaltarak işleme ve şekillendirme için koşullar yaratabilir.
(4) Plastik ürünlerin ısı direncini artırın
Genel plastik ürünlere kalsiyum karbonat eklenmesi ısı direncini artırabilir. Örneğin: polipropilene yaklaşık 40% kalsiyum karbonat eklenmesi, ısı direncini yaklaşık 20°C kadar artırabilir. Doldurma oranı ≤20% olduğunda ısıya dayanıklılık sıcaklığı 8 ila 130C artar.
(5) Plastiklerin astigmatizmasını iyileştirin
Plastik ürünlerden bazı ürünler beyazlatma ve matlaştırma isterken bazıları matlaştırma ister. Kalsiyum karbonatın eklenmesi bu bağlamda belirli bir rol oynayabilir.
Beyazlığı 90'ın üzerinde olan kalsiyum karbonatın plastik ürünlerde belirgin bir beyazlatma etkisi vardır. Titanyum dioksit ve litopon ile birleştirildiğinde plastik ürünlerin mat özellikleri büyük ölçüde iyileştirilir.
Kalsiyum plastik kağıda, düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) filmlere kalsiyum karbonat eklenmesi, astigmatizma ve matlaşma etkilerini elde ederek yazı ve baskı için uygun hale getirebilir.
Daha iyi beyazlığa sahip kalsiyum karbonat da pahalı beyaz pigmentlerin yerini alabilir.
(6) Ürünler belirli özel özelliklere sahip olabilir
Kablo malzemelerine eklenen kalsiyum karbonatın belirli bir yalıtım etkisi vardır. Kalsiyum karbonatın eklenmesi, bazı ürünlerin elektrokaplama performansını ve baskı performansını artırabilir.
Belirli bir alev geciktirici etkiye sahip olmak için polivinil klorüre (PVC) ince veya ultra ince kalsiyum karbonat eklenir.
(7) Plastik ürünlerin maliyetini azaltın
Sıradan hafif kalsiyum karbonat ve ağır kalsiyum karbonatın fiyatları plastiğin fiyatından çok daha düşüktür. Kalsiyum karbonatın eklenmesi plastik ürünlerin maliyetini azaltacaktır. Kalsiyum karbonat yurt dışında dolgu maddesi veya genişletici olarak adlandırılmaktadır.
Bu aşamada kalsiyum karbonat ilavesinin asıl amacı plastiklerin maliyetini azaltmaktır. Kalsiyum karbonatın yüzey özelliklerinin ve kontrol edilebilir şekil ve parçacık boyutunun iyileştirilmesiyle birlikte, kalsiyum karbonat, işlevselliği güçlendirmek veya kazandırmak amacıyla giderek işlevsel bir dolgu maddesi haline gelecektir.