Para carbonato de calcio ultrafino, el tamaño de partícula, el área de superficie específica, la forma del cristal y el valor de absorción de aceite son los indicadores técnicos más importantes que afectan directamente el rendimiento de su aplicación.
Por supuesto, esto no niega la importancia de otros indicadores; es sólo que otros indicadores son relativamente más fáciles de lograr en aplicaciones industriales.
Sin embargo, para aplicaciones especializadas, los diferentes usos priorizan distintos indicadores técnicos del carbonato de calcio ultrafino. Los requisitos varían y no deben tratarse de la misma manera.
Tamaño de partícula y área de superficie específica
Indicadores básicos del carbonato de calcio
Alcanzar un tamaño de partícula primaria de 0,02-0,1 μm es un indicador fundamental de carbonato de calcio superfino. Es esencial; de lo contrario, no se podría considerar ultrafino.
En rigor, esto solo completa la mitad de la tarea de producción. Un tratamiento superficial y una dispersión deficientes provocan la aglomeración de las partículas primarias. Estas partículas secundarias aglomeradas pueden formar grandes grupos, cuyo tamaño puede alcanzar varios cientos de nanómetros.
Por lo tanto, las imágenes de microscopía electrónica de transmisión (MET) solo muestran el tamaño de las partículas primarias. No reflejan el tamaño real de las partículas secundarias aglomeradas. Esto se debe a que la preparación de la muestra implica ciertos tratamientos técnicos. El carbonato de calcio ultrafino muy aglomerado presenta una superficie específica medida mediante BET menor.
Por lo tanto, es necesario combinar la observación TEM con la medición del área superficial específica. Esto garantiza una evaluación científica y exhaustiva. Estas mediciones ayudan a evaluar la finura, la forma cristalina y el estado de dispersión del carbonato de calcio ultrafino.
Conexión intrínseca
El tamaño promedio de partícula del carbonato de calcio ultrafino está estrechamente relacionado con su área superficial específica. Algunos investigadores utilizan el volumen de sedimentación para determinar el tamaño de partícula. Existen muchos factores que afectan el volumen de sedimentación del carbonato de calcio, además del tamaño de partícula. La calidad de la piedra caliza, la calcinación de la cal, la digestión y las condiciones de carbonatación influyen en el tamaño de partícula. La forma cristalina del carbonato de calcio también afecta el volumen de sedimentación. El carbonato de calcio presenta diversas formas cristalinas con formas geométricas irregulares. Incluso la misma forma cristalina varía en estructura. Por lo tanto, la forma cristalina tiene un impacto complejo en el volumen de sedimentación. El uso del volumen de sedimentación para determinar el tamaño de partícula es inexacto y presenta grandes errores.
Para prevenir eficazmente la aglomeración de partículas secundarias, generalmente se necesita carbonato de calcio superfino. modificación de la superficieEl proceso de tratamiento de superficies no solo mejora la actividad sino que también evita la aglomeración de partículas secundarias.
Para un grado específico de especialidad de carbonato de calcio ultrafino, con el fin de satisfacer mejor los requisitos del usuario, existen diferencias en la forma del cristal y el tamaño de las partículas.
También existe la selección de agentes de tratamiento de superficies, junto con experiencia y técnicas durante el proceso de tratamiento.
Por lo tanto, es difícil utilizar un estándar unificado para medir variedades especiales de carbonato de calcio ultrafino para diferentes propósitos.
Forma de cristal
Para el carbonato de calcio ultrafino, la forma del cristal también es un indicador técnico muy importante.
Es bien sabido que el carbonato de calcio ligero ordinario tiene forma de huso. Al usarse en plásticos de PVC, genera una alta tensión, lo que provoca el blanqueo de las películas plásticas. El carbonato de calcio superfino debe presentar diferentes formas cristalinas según su aplicación. Por ejemplo:
Carbonato de calcio ultrafino para plásticos
El carbonato de calcio ultrafino para plásticos requiere una estructura cristalina simple, un volumen aparente menor y una menor absorción de aceite. Se prefieren las formas cúbicas o esféricas. El carbonato de calcio ultrafino con un tamaño de partícula de 0,072 μm mejora los plásticos de PVC. Mejora la suavidad de la superficie, el brillo y el aislamiento eléctrico. En materiales de cables blandos, permite más del doble de la cantidad de relleno, cumpliendo con las normas nacionales. En películas plásticas, reduce el blanqueamiento y aumenta la elongación a baja temperatura. En plásticos rígidos como puertas, ventanas y perfiles, mejora la resistencia al impacto. La resistencia al impacto con entalla puede alcanzar los 49,1 kJ/m².
Carbonato de calcio ultrafino para caucho
Las estructuras en cadena proporcionan el mejor refuerzo. El carbonato de calcio ultrafino en cadena se forma mediante la alineación de varios a docenas de cristales. En el caucho, crea una red tridimensional con excelente dispersión. Durante la mezcla, las cadenas de carbonato de calcio se rompen, formando superficies activas. Estas superficies activas se unen firmemente a las cadenas de caucho. Esto mejora significativamente su efecto reforzante en el caucho. La resistencia del refuerzo en el caucho disminuye en este orden: en cadena, en forma de aguja, esférica y cúbica.
Carbonato de calcio ultrafino para tinta
La forma cúbica es la mejor, determinada por las propiedades de la tinta. En las tintas a base de resina, el carbonato de calcio ultrafino mejora el brillo, la transparencia y la fluidez. La forma cúbica proporciona el mejor brillo para la tinta.
Carbonato de calcio precipitado para recubrimiento de papel
Generalmente, no pertenece a la categoría de carbonato de calcio ultrafino. Su tamaño de partícula se encuentra dentro del rango del carbonato de calcio fino (0,1-1 μm). Sin embargo, la forma cristalina sigue siendo importante. La opacidad, la alta viscosidad, la blancura y la absorción de tinta son factores clave. Las formas cristalinas en escamas y cúbicas son ideales.
En resumen, el carbonato de calcio ultrafino debe tener un tamaño de partícula de 0,02 a 0,1 μm. Además, su forma cristalina debe seleccionarse según la aplicación. Esto garantiza la producción de productos comercializables.
Valor de absorción de aceite
El valor de absorción de aceite del carbonato de calcio ultrafino es crucial para su rendimiento. Es especialmente importante en plásticos, recubrimientos y tintas. Un valor alto de absorción de aceite aumenta el consumo de plastificante en plásticos. En recubrimientos y tintas, aumenta la viscosidad. Por lo tanto, el valor de absorción de aceite no debe ser demasiado alto.
Además de sus propiedades físicas, muchos factores afectan el valor de absorción de aceite de un polvo. Entre ellos, el tamaño de partícula es un factor importante.
Por lo tanto, para el carbonato de calcio superfino, lo primero que se debe considerar es el tamaño de partícula y la dispersión. Es importante lograr una superficie específica que se corresponda con el tamaño de partícula. Luego, es necesario concentrarse en reducir el valor de absorción de aceite. Solo entonces tendrá relevancia práctica. Si la dispersión es deficiente y las partículas secundarias se aglomeran, la superficie específica es pequeña. En este caso, incluso con un valor de absorción de aceite bajo, no tiene aplicación práctica.
Contenido principal
El contenido principal de carbonato de calcio superfino (óxido de calcio) no debe restringirse excesivamente dentro de un rango determinado. En la mayoría de los casos, el carbonato de calcio ultrafino actúa como relleno funcional. Afecta principalmente las propiedades físicas del material de relleno, no sus propiedades químicas. Un contenido principal dentro de un rango determinado puede cumplir con los requisitos de rendimiento físico.
Durante la preparación de carbonato de calcio superfino, se utilizan diversos aditivos para lograr las propiedades deseadas. Estos incluyen agentes de control de la forma cristalina, dispersantes y agentes de tratamiento de superficies. Estos ayudan a satisfacer las necesidades de plásticos, caucho y tintas. Estas impurezas añadidas intencionalmente generalmente no afectan el rendimiento. En algunos casos, incluso mejoran las propiedades de aplicación. Sin embargo, estos aditivos inevitablemente afectan el contenido principal (óxido de calcio).
Elementos nocivos como el hierro y el manganeso deben controlarse estrictamente. Pueden provenir de las materias primas o del proceso de preparación. Estas impurezas afectan el color del producto y aceleran la degradación de la resina. También aceleran el envejecimiento de la resina y deben evitarse. Impurezas como el silicio, el aluminio y el magnesio reducen la blancura. Además, afectan negativamente las operaciones de procesamiento. Las materias primas de piedra caliza deben seleccionarse y controlarse cuidadosamente.
Por lo tanto, el contenido principal de carbonato de calcio superfino (óxido de calcio) no debe restringirse excesivamente dentro de un rango razonable. Limitaciones excesivas podrían obstaculizar el desarrollo de productos especializados.
En resumen, las principales líneas de desarrollo del carbonato de calcio ultrafino son la especialización, la diversificación y la funcionalidad. La simple producción de carbonato de calcio ultrafino con un tamaño de partícula de 0,02-0,1 μm no es suficiente. Ignorar la forma cristalina, la dispersión y la activación lo hace inadecuado para todas las aplicaciones. Las distintas industrias requieren propiedades específicas, como el tamaño de partícula, la forma cristalina, el área superficial y la absorción de aceite. La adaptación de estos factores garantiza una mejor compatibilidad con diversas industrias y usuarios. Por lo tanto, aplicar un único estándar a todos los productos de carbonato de calcio ultrafino resulta poco práctico.
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