Carbonato de calcio molido El carbonato de calcio molido (GCC) es un polvo inorgánico no metálico producido a partir de calcita natural, mármol, piedra caliza y materias primas similares mediante molienda mecánica y clasificación. Gracias a sus propiedades químicas estables, la abundancia de recursos y su bajo costo, el carbonato de calcio molido (CCG) se utiliza ampliamente en plásticos, caucho, revestimientos, papel y otras industrias.
Características estructurales
Estructura cristalina
El carbonato de calcio molido (GCC) pertenece al sistema cristalino trigonal (tipo calcita), con una red cristalina compuesta por iones Ca²⁺ y CO₃²⁻ dispuestos en un empaquetamiento denso. Esta estructura le proporciona buena estabilidad y una dureza relativamente alta.
Morfología de partículas
- Varias formas: comúnmente cúbico, romboédrico, esférico o irregular.
- Rango de tamaño de partículas:normalmente desde varios micrones hasta decenas de micrones; la molienda ultrafina puede alcanzar tamaños inferiores a 1 μm.
- Área de superficie específica:Cuanto más fino sea el tamaño de partícula, mayor será la superficie, lo que mejora la actividad de la superficie y mejora la unión con materiales poliméricos orgánicos.
Características de la superficie
La superficie del GCC presenta una fuerte polaridad, siendo hidrófila y oleofóbica. En aplicaciones, modificación de la superficie (como el ácido esteárico o el tratamiento con agente de acoplamiento) a menudo se requiere para mejorar la compatibilidad con matrices orgánicas.
Propiedades físicas
Densidad y dureza
| Propiedad | Rango típico | Importancia industrial |
| Densidad aparente | 0,8–1,3 g/cm³ | Afecta la densidad aparente de los materiales rellenos. |
| Volumen de sedimentación | 1,1–1,9 ml/g | Indica holgura de partículas |
| Dureza de Mohs | 3 (calcita) | Determina la tasa de desgaste del equipo de procesamiento. |
| Área de superficie específica | ≈1 m²/g | Afecta la humectabilidad de la resina. |
| Absorción de aceite | 40–60 ml/100 g | Parámetro clave para el procesamiento de plástico |
Propiedades ópticas
El carbonato de calcio molido (GCC) tiene una alta blancura (generalmente superior a 90%), lo que mejora la apariencia y la opacidad de los productos, lo que lo hace ampliamente utilizado en recubrimientos y papel.
Estabilidad térmica
Se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono a unos 825 °C. A temperatura ambiente, es químicamente estable, insoluble en agua y ligeramente soluble en agua con CO₂.
Dispersabilidad
La finura de las partículas y el tratamiento superficial afectan directamente la dispersabilidad. El GCC con una distribución de tamaño de partícula estrecha y suficiente modificación superficial puede dispersarse uniformemente en polímeros, reduciendo así la aglomeración.
Influencia en las propiedades mecánicas
En plásticos, caucho y otros compuestos, la estructura y las propiedades del GCC afectan significativamente el rendimiento mecánico del producto final:
- Mayor rigidez:Los tamaños de partículas más pequeños con buena dispersión pueden mejorar el módulo de flexión y la dureza.
- Estabilidad dimensional mejorada:Reduce la contracción y la deformación de los productos terminados.
- Resistencia al impacto reducida:Un alto contenido de relleno puede disminuir la tenacidad, lo que requiere una combinación con otros métodos de modificación.
Rendimiento típico de la industria
- Plástica:El GCC de malla 400–1250 puede aumentar la resistencia al impacto del producto PP/PE en 15–20% mientras reduce el uso de dióxido de titanio en 30%.
- Papel:Los grados ultrafinos (d97 < 2 μm) pueden mejorar la opacidad del papel en un 8–12% y mejorar significativamente la capacidad de impresión.
- Recubrimientos:La mezcla con nano-CaCO₃ 5% puede aumentar sinérgicamente la resistencia al fregado de la pintura de látex a más de 8000 ciclos.
Relación con la tecnología de procesamiento
El rendimiento del GCC depende no solo de la calidad del mineral en bruto, sino también de los equipos y la tecnología de procesamiento. Por ejemplo, las líneas de producción con molino de bolas y clasificador, los molinos verticales o los molinos de rodillos anulares pueden producir polvos con diferentes distribuciones de tamaño de partícula y morfologías. Las máquinas de modificación de superficies pueden mejorar considerablemente la adhesión a los polímeros. Por ello, empresas como Epic Powder pueden ofrecer soluciones de polvo GCC personalizadas para las diferentes necesidades de los clientes.
Conclusión
El carbonato de calcio molido (GCC), con su estructura cristalina estable, excelente blancura y estabilidad térmica, desempeña un papel fundamental en numerosas aplicaciones industriales. Mediante el uso de tecnologías avanzadas de molienda y clasificación, el control de la distribución del tamaño de partícula y la implementación de una modificación superficial eficaz, se puede mejorar significativamente su rendimiento, manteniendo al mismo tiempo las ventajas de costo.
Epic Powder, con más de 20 años de experiencia en molienda ultrafina e ingeniería de polvos, ofrece soluciones GCC a medida, desde la selección de materias primas hasta la molienda fina, la clasificación de precisión y el tratamiento de superficies. Esto garantiza que los productos GCC no solo cumplan, sino que superen los diversos requisitos de rendimiento de industrias como la del plástico, los recubrimientos y el papel, ayudando a los clientes a lograr una mayor eficiencia, una mejor calidad del producto y una mayor competitividad en el mercado.