Activé carbonate de calcium, également connu sous le nom de carbonate de calcium modifié, carbonate de calcium traité en surface, carbonate de calcium colloïdal ou Bai Yanhua, est communément appelé « calcium actif ». Il est obtenu en modifiant du calcium léger ou lourd avec modificateurs de surfaceCe processus modifie la forme cristalline, la taille des particules, leur distribution et leurs propriétés de surface. Le carbonate de calcium modifié acquiert ainsi des propriétés renforçantes. Cet effet renforçant lui vaut le nom de « carbonate activé ».
Le carbonate de calcium activé est une charge de haute qualité. Sa teneur en charge est élevée. Il est largement utilisé dans l'industrie du caoutchouc. Les produits plastiques en contiennent souvent. Il est utilisé dans les portes et fenêtres en acier-plastique. Les câbles en PVC en contiennent pour de meilleures performances. Les revêtements avancés bénéficient de ses propriétés. Il est ajouté aux tuyaux pour leur résistance et leur durabilité. Les pneus et les semelles en utilisent pour améliorer leur qualité. Les films en polyéthylène soufflé en contiennent pour de meilleures caractéristiques. Les bandes d'étanchéité en font souvent appel. Les produits en fibre de verre l'utilisent pour le renforcement. Les tissus d'emballage de câbles en contiennent pour l'isolation. Il joue un rôle dans la fabrication du papier. Les matériaux de construction l'utilisent pour plus de résistance. Les encres en contiennent pour améliorer la texture et la brillance. Les produits chimiques courants l'utilisent pour leur consistance et leur stabilité. Les textiles bénéficient de sa finition lisse. Il est également utilisé dans de nombreuses autres industries.
Application de carbonate de calcium activé
- Dans les plastiques, il améliore la stabilité dimensionnelle, la dureté et la rigidité. Il améliore également les performances de mise en œuvre et la résistance à la chaleur. De plus, il contribue à réduire l'éblouissement des produits en plastique.
- Dans le caoutchouc, il agit comme charge pour augmenter le volume et réduire les coûts. Il améliore également les performances de mise en œuvre et de vulcanisation.
- Dans la fabrication du papier, il sert de charge. Il agit comme pigment blanc dans le papier couché. Il est également utilisé comme charge dans le papier plastifié au calcium.
- Dans les revêtements, il agit comme charge structurale, appelée « pigment de masse ». Il peut constituer 10–50% de revêtements à base d'huile. Dans les revêtements à base d'eau, les niveaux de charge atteignent 10–20%. Le carbonate de calcium activé est obtenu en modifiant la surface d'une poudre inorganique. Ce procédé utilise des tensioactifs multifonctionnels et des auxiliaires de fabrication hautement efficaces. La poudre traitée en surface forme une couche de revêtement spéciale, améliorant ainsi la dispersion et la compatibilité dans les matrices polyoléfiniques. Il crée également une liaison interfaciale avec les polymères.
Il augmente ainsi la résistance aux chocs des produits finis. C'est une charge haute performance à valeur ajoutée. Les teneurs typiques varient de 30% à 100%. Certains produits utilisent même plus de 100 parties par cent de résine.
Caractéristiques du carbonate de calcium activé
- Aspect : poudre blanche, inodore, non irritante, ininflammable, non explosive, à faible indice de réfraction. Facile à colorer, insoluble dans l'eau et stable à l'air.
- Après le traitement d'activation, le produit change sa structure moléculaire, présente une distribution granulométrique uniforme et est extrêmement hydrophobe.
- Il présente les caractéristiques suivantes : blancheur élevée, bonne fluidité, brillance élevée, dispersion uniforme et volume de remplissage important. Il présente également d'excellentes propriétés lubrifiantes, fluidité, dispersibilité et caractère organique.
- Il présente une forte affinité intermoléculaire avec le caoutchouc et le plastique, et son volume de remplissage peut être de 2 à 5 fois supérieur, voire plusieurs fois supérieur, à celui du carbonate de calcium ordinaire. Par conséquent, le coût global de production est considérablement réduit.
- Faible absorption d'huile, blancheur élevée et allongement important. De plus, sa capacité unique à décaper les métaux et son important effet lubrifiant améliorent la brillance, l'usure et la résistance aux chocs de la surface du produit.
- Il peut réduire l'usure des machines de traitement, améliorer la technologie de traitement des produits, améliorer les performances des produits et a un bon effet de renforcement.
- Ce produit est utilisé dans les revêtements avancés pour augmenter la charge solide et réduire la viscosité. Il confère également au revêtement une résistance à l'usure et à la corrosion, tout en réduisant la température et le temps de cuisson. Il améliore la qualité du produit, réduit les coûts de production et présente des avantages économiques évidents.
Procédé de production de carbonate de calcium activé
La production de carbonate de calcium activé ressemble à celle du carbonate de calcium léger. Cependant, un contrôle précis de la carbonatation est crucial. Cela garantit la formation de fines particules de carbonate de calcium. Ensuite, un traitement de surface à l'aide d'un activateur est effectué. Les producteurs mélangent d'abord du calcaire avec du charbon dans un rapport de 7,5:1. Ils calcinent le mélange dans un four à chaux à 900-1000 °C. Le CO₂ traverse des systèmes de lavage des gaz et de dépoussiérage, puis pénètre dans la tour de carbonatation. Parallèlement, de la chaux vive est ajoutée dans un digesteur. L'eau chaude à 80-90 °C permet d'hydrater complètement la chaux. Il en résulte un lait de chaux concentré à 9%. L'émulsion est pompée dans la tour de carbonatation. Du CO₂ est introduit pour initier la carbonatation. La réaction s'arrête lorsque le pH de la boue atteint 7. À ce stade, l'activateur est ajouté pour le traitement de surface.
Il existe deux méthodes de traitement : sèche et humide.
Le traitement par voie humide est plus courant et plus efficace. Il permet d'obtenir du carbonate de calcium activé offrant une meilleure dispersion et une meilleure transparence. Les activateurs courants incluent le titanate, l'acide stéarique et la lignine. Les dosages varient généralement de 1% à 5%. Après le traitement chimique, la suspension est déshydratée. Elle est ensuite séchée pour obtenir un produit final d'une grande blancheur. Les installations de production de carbonate de calcium léger standard ne nécessitent que des améliorations mineures. L'amélioration des tours, du contrôle de la température et du traitement de surface suffit. Ces améliorations permettent la production de carbonate de calcium activé et augmentent également considérablement la valeur du produit.
Conclusion
Ces dernières années, grâce au développement rapide des technologies de traitement du carbonate de calcium et de surface, le carbonate de calcium peut, tout en réduisant le coût des produits, améliorer de nombreuses propriétés, dont certaines sont uniques.
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