O tamanho médio das partículas primárias superfinas carbonato de cálcio O tamanho deve ser de 0,02–0,1 μm. Este é um requisito básico. Caso contrário, não pode ser chamado de "ultrafino". No entanto, isso é apenas metade da tarefa. Se o tratamento de superfície e a tecnologia de dispersão forem insuficientes, as partículas primárias se aglomerarão em partículas secundárias com centenas de nanômetros de diâmetro. A microscopia eletrônica de transmissão (MET) mostra o tamanho das partículas primárias. O teste BET reflete a área superficial específica. Somente combinando os resultados de MET e BET podemos fazer um julgamento científico sobre finura, forma cristalina e dispersão.
O tamanho das partículas e a área superficial específica estão intimamente relacionados. Alguns pesquisadores utilizam o volume de sedimentação para determinar o tamanho das partículas. No entanto, esse método é afetado pela qualidade do calcário bruto, pelas condições de calcinação, pelo processo de carbonatação e pela morfologia dos cristais. O erro é significativo. Portanto, a modificação da superfície é necessária para evitar a aglomeração. Para graus de uso especial, o projeto do produto deve combinar a forma do cristal, o tamanho das partículas, os modificadores de superfície e o conhecimento do processo.
Máquina de moagem de carbonato de cálcio
A moagem de carbonato de cálcio superfino depende de processos avançados equipamento de processamento de pó. Os sistemas comuns incluem moinho de bolas com classificador, verticais moinho de rolos, moinho agitado e moinho a jato. As linhas de produção de moinhos de bolas são adequadas para operações em larga escala. Os moinhos a jato proporcionam moagem ultrafina sem contaminação, especialmente para produtos acima de 2000 mesh. Moinhos de rolos verticais e moinhos agitados equilibram eficiência energética com desempenho. Equipamentos modernos de moagem garantem controle estável do tamanho das partículas e área superficial específica ideal.
Forma de Cristal
A forma do cristal é outro parâmetro fundamental. O carbonato de cálcio leve comum geralmente tem o formato de um fuso. No PVC, causa estresse interno e branqueamento em filmes plásticos. O carbonato de cálcio ultrafino deve ser produzido com diferentes formas de cristal, dependendo da aplicação.
Plásticos
Para plásticos, cristais cúbicos ou esféricos são ideais. Possuem estruturas simples, menor absorção de óleo e menor volume de empacotamento. O carbonato de cálcio superfino, com tamanho de partícula de 0,072 μm, melhora as propriedades do PVC. Ele melhora a lisura da superfície, o brilho e o isolamento elétrico. Em compostos de cabos macios, mesmo quando o nível de enchimento é dobrado, o desempenho permanece dentro dos padrões nacionais. Em filmes plásticos, o branqueamento é reduzido e o alongamento em baixas temperaturas é aprimorado. Em plásticos rígidos, como janelas e perfis, a resistência ao impacto é aumentada. A resistência ao impacto com entalhe pode atingir 49,1 kJ/m².
Borracha
Para a borracha, o carbonato de cálcio ultrafino em forma de cadeia apresenta o melhor reforço. As estruturas em cadeia consistem em muitas partículas ligadas em uma direção. Elas apresentam uma rede espacial tridimensional e excelente dispersão. Durante a mistura, as cadeias se rompem para formar superfícies ativas. Estas se ligam fortemente às cadeias de borracha, aumentando significativamente o reforço. A ordem de resistência do reforço é: em forma de cadeia > em forma de agulha > esférica > cúbica.
Tintas
Para tintas, cristais cúbicos são os preferidos. Eles conferem brilho, transparência e fluidez às tintas à base de resina. No revestimento de papel, o carbonato de cálcio precipitado é frequentemente utilizado. Seu tamanho de partícula é de 0,1–1 μm, não estando na faixa ultrafina. No entanto, a forma do cristal ainda é importante. Formas cúbicas e em forma de placa são ideais para opacidade, brancura e absorção de tinta.
Valor de absorção de óleo
A absorção de óleo é crucial para plásticos, revestimentos e tintas. Alta absorção de óleo aumenta o consumo de plastificante em plásticos. Também aumenta a viscosidade em tintas e revestimentos. Portanto, um valor menor de absorção de óleo é preferível.
O tamanho das partículas e a dispersão influenciam fortemente a absorção de óleo. Uma dispersão deficiente leva à aglomeração secundária e a uma pequena área superficial específica. Nesse caso, mesmo com baixa absorção de óleo, o produto não é eficaz. Portanto, o carbonato de cálcio ultrafino deve, antes de tudo, garantir um tamanho de partícula fino, alta dispersão e grande área superficial específica. Com base nisso, a redução da absorção de óleo tem valor real.
Conteúdo principal
O principal teor de carbonato de cálcio ultrafino é CaO. Dentro de uma faixa razoável, limites rígidos são desnecessários. Como carga funcional, as propriedades físicas são mais importantes do que a composição química. Durante o processamento, dispersantes, agentes de controle e modificadores de superfície são frequentemente adicionados. Esses aditivos melhoram a dispersão e a ativação e não prejudicam o desempenho do produto. No entanto, impurezas nocivas, como ferro e manganês, devem ser rigorosamente controladas. Elas afetam a cor, aceleram a degradação da resina e reduzem a vida útil. Outras impurezas, como silício, alumínio e magnésio, podem reduzir a brancura e complicar a produção. A seleção da matéria-prima deve, portanto, ser cuidadosamente controlada.
Conclusão
O desenvolvimento de carbonato de cálcio superfino deve focar em especialização, diversificação e funcionalização. Simplesmente atingir um tamanho de partícula de 0,02–0,1 μm não é suficiente. Morfologia, dispersão e modificação de superfície são igualmente críticas. Cada setor, de plásticos e borracha a tintas, revestimentos e papel, exige um desempenho personalizado.
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