وفقا لطرق الإنتاج المختلفة، كربونات الكالسيوم يمكن تصنيفها إلى كربونات الكالسيوم المطحونة كربونات الكالسيوم (GCC)، وكربونات الكالسيوم المترسبة (PCC)، وكربونات الكالسيوم الغروية، وكربونات الكالسيوم البلورية. من بين هذه المواد، يُنتج GCC بالطحن الميكانيكي المباشر. كربونات الكالسيوم فائقة النعومة مادة خام معدنية غير معدنية أساسية، تُستخدم على نطاق واسع لوفرتها وانخفاض تكلفتها وخصائصها المُحسّنة للأداء. يُمكنها تحسين جودة المنتج ومدة صلاحيته مع خفض تكاليف الإنتاج، مما يجعلها لا غنى عنها في العديد من الصناعات.
| يكتب | طريقة التحضير |
|---|---|
| كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC) | يتم إنتاجه عن طريق طحن الكالسيت الطبيعي أو الحجر الجيري أو الطباشير أو الأصداف ميكانيكيًا باستخدام مطاحن الكرات أو مطاحن الضغط العالي. |
| كربونات الكالسيوم الخفيفة (المترسبة) (PCC) | يُعرف أيضًا باسم كربونات الكالسيوم المترسبة. يُكلس الحجر الجيري لإنتاج الجير وثاني أكسيد الكربون. يُطفأ الجير بعد ذلك بالماء لتكوين حليب الجير، الذي يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لإنتاج راسب كربونات الكالسيوم. بعد التجفيف والسحق، يُحصل على كربونات الكالسيوم المترسبة. |
| كربونات الكالسيوم الغروية (كربونات الكالسيوم المنشطة/المعدلة) | يُطلق عليه أيضًا كربونات الكالسيوم المعالجة بالسطح أو المنشطة ("يانهوا البيضاء")، والتي يتم تحضيرها عن طريق تعديل سطح GCC أو PCC باستخدام عوامل اقتران مناسبة. |
| كربونات الكالسيوم البلورية | يتم إنتاجه عن طريق تفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مع حمض الهيدروكلوريك لتكوين كلوريد الكالسيوم، يليه التنقية وإزالة اللون باستخدام الكربون المنشط والكربنة في وجود الأمونيا وثاني أكسيد الكربون لتكوين كربونات الكالسيوم البلورية، والتي يتم بعد ذلك بلورتها وتصفيتها وغسلها وتجفيفها وغربلتها. |
الدرجات الصناعية من كربونات الكالسيوم فائقة الدقة
يتم تصنيف كربونات الكالسيوم الصناعية عادةً حسب متوسط حجم الجسيمات إلى خمس درجات:
- كربونات الكالسيوم الحبيبية: >5 ميكرومتر
- كربونات الكالسيوم الدقيقة: 1-5 ميكرومتر
- كربونات الكالسيوم الناعمة: 0.1–1 ميكرومتر
- كربونات الكالسيوم فائقة الدقة: 20–100 نانومتر
- كربونات الكالسيوم فائقة الدقة: <20 نانومتر (يشار إليها عادة باسم كربونات الكالسيوم النانوية).
طرق إنتاج كربونات الكالسيوم فائقة الدقة
- طريقة الكربنة الفقاعية الدفعية
- طريقة الكربنة الفقاعية المستمرة
- طريقة الكربنة بالرش المستمر
- طريقة التبلور بتفاعل الجاذبية الفائقة
مجالات التطبيق
صناعة المطاط
الوظائف الرئيسية:
- زيادة حجم المنتج وتقليل استخدام المطاط الطبيعي، مما يؤدي إلى خفض التكاليف.
- تحسين أداء المعالجة.
- تعزيز قوة الشد ومقاومة التمزق ومجموعة الضغط ومقاومة الانحناء مقارنة بكربونات الكالسيوم العادية.
- توفير تأثيرات تقوية وتبييض، مما يتيح إنتاج منتجات مطاطية شفافة أو شفافة.
متطلبات التقديم:
- يعتبر كربونات الكالسيوم بدرجة الميكرون بمثابة حشو غير وظيفي.
- يتوزع كربونات الكالسيوم النشطة فائقة الدقة (30-80 نانومتر) بالتساوي، مما يوفر تعزيزًا قويًا.
- عندما يكون حجم الجسيمات <20 نانومتر، فإن أداء التعزيز الخاص بها ينافس أداء السيليكا.
- يتم استخدامه غالبًا بشكل تآزري مع حشوات الكربون الأسود أو السيليكا.
صناعة البلاستيك
الوظائف الرئيسية:
- زيادة الحجم وخفض التكاليف.
- تحسين الاستقرار والصلابة والصلابة.
- تعزيز تدفق المعالجة ومقاومة الحرارة واللمعان وقوة التأثير.
- تحسين التشتت وتقليل الاحتكاك.
متطلبات التقديم:
- يجب التحكم في امتصاص الزيت؛ حيث يؤثر الامتصاص المفرط على كفاءة الملدنات.
- إن المعالجة السطحية المناسبة والتنشيط ضروريان لمنع التكتل.
- تختلف الجرعة حسب نوع البوليمر وأداء المنتج، وقد تصل إلى 40% في بعض التركيبات.
صناعة الحبر
الوظائف الرئيسية:
- ضبط خصائص التشتت والشفافية واللمعان والتعتيم والامتصاص.
- يسمح البياض العالي بالاستبدال الجزئي لثاني أكسيد التيتانيوم الباهظ الثمن.
متطلبات التقديم:
- يُفضل استخدام كربونات الكالسيوم فائقة الدقة المعدلة السطح ذات الأداء العالي، ذات الشكل الكروي أو المكعب.
صناعة الطلاء
الوظائف الرئيسية:
- تحسين البياض واللمعان والتعتيم.
- تقليل التكلفة عن طريق استبدال ثاني أكسيد التيتانيوم جزئيًا أو كليًا.
- توفير التعزيز وتعزيز علم الروماتيزم.
- يعمل كربونات الكالسيوم فائقة الدقة (<80 نانومتر) على تحسين اللزوجة، وهو مناسب لهياكل السيارات وتركيبات الطبقة العلوية.
متطلبات التقديم:
- التحكم الصارم في حجم الجسيمات ومساحة السطح وفقًا لاحتياجات الصيغة.
المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب
يتميز GCC المعالج بالسطح بحمض دهني بكراهية قوية للماء ومحتوى رطوبة منخفض.
تشمل الفوائد ما يلي:
- تعزيز استقرار التخزين وتقليل المعالجة المبكرة.
- امتصاص أقل للزيت، مما يسمح بتحميل حشو أعلى.
- تحسين التشتت في مصفوفات البوليمر.
صناعة الورق
في صناعة الورق، يعمل كربونات الكالسيوم كـ حشو وصبغة طلاء في عمليات صناعة الورق القلوية.
في الوقت الحالي، يعتبر كربونات الكالسيوم الدقيقة هي السائدة، في حين يتم استخدام كربونات الكالسيوم فائقة الدقة بشكل متزايد في أوراق متخصصة عالية الجودة، والتي تمثل اتجاهًا رئيسيًا للنمو المستقبلي.
صناعة الأغذية الصحية والأعلاف
عندما يتم التحكم بشكل صارم في العناصر السامة مثل الرصاص والزرنيخ، يمكن استخدام كربونات الكالسيوم فائقة الدقة كـ مادة مضافة لمصدر الكالسيوم الغذائي.
إنه غير مكلف، ويمتص بسهولة، ويتم تطبيقه بالفعل في منتجات مثل مسحوق الحليب و مكملات علف الحيوانات.
التطبيقات الكيميائية والصيدلانية اليومية
يتم استخدامه كحشو في مستحضرات التجميل، والصابون، ومنظفات الوجه، ومعجون الأسنان.
في المستحضرات الصيدلانية، يعمل كربونات الكالسيوم فائقة الدقة كعامل منظم ومصدر للكالسيوم في التخمير الميكروبي للمضادات الحيوية وغيرها من المنتجات، ويلعب أيضًا دورًا دوائيًا في مضادات الحموضة ومستحضرات تسكين الألم.
التحكم في سوائل الحفر
يمكن لكربونات الكالسيوم فائقة الدقة تعديل خصائص سائل الحفر مثل الرقم الهيدروجيني واللزوجة والكثافة.
يساعد على تقليل احتباس خليط الأسمنت، ويعزز التشحيم، والملء، والتكوين الجيلاتيني، والتحكم العام في خصائص سائل الحفر - مما يؤدي إلى تحسين أداء الحفر.
مسحوق ملحمي
كربونات الكالسيوم فائقة النعومة مادة حشو وظيفية أساسية تُستخدم على نطاق واسع في صناعات المطاط والبلاستيك والطلاء والورق، لما تتميز به من قوة تدعيم ممتازة ومزايا اقتصادية. ومع تزايد الطلب على المواد عالية الأداء والصديقة للبيئة، لا تزال إمكاناتها السوقية قوية.
توفر شركة Epic Powder حلولاً متقدمة للطحن والتصنيف وتعديل السطح لكربونات الكالسيوم فائقة الدقة، مما يضمن التحكم الدقيق في الجسيمات والتشتت العالي والجودة المستقرة لمساعدة العملاء على تحقيق أداء متفوق.