В таких отраслях, как производство пластмасс, резины, покрытий, бумаги, кабелей и строительных материалов, карбонат кальция является одним из наиболее широко используемых неорганических наполнителей. Он играет решающую роль в повышении эксплуатационных характеристик продукции и контроле затрат. Однако на практике осажденный карбонат кальция (PCC) и Молотый карбонат кальция (GCC) Часто происходит путаница или неправильный выбор. Это может привести к ухудшению текучести материала, пожелтению продукта и увеличению производственных затрат.
Разница между PCC и GCC заключается не просто в разнице между «легким» и «тяжелым» металлом. Она обусловлена принципиально разными производственными процессами. Эти различия приводят к явным отличиям в физических свойствах, особенностях обработки, экологических показателях и общей экономической эффективности.
Источник и производственный процесс: химический синтез против механического измельчения.
Осажденный карбонат кальция (PCC): химически синтезированный материал.
Осажденный карбонат кальция получают путем химического синтеза, главным образом двумя способами:
- процесс карбонизации
Известняк подвергают кальцинированию для получения негашеной извести (CaO) и диоксида углерода (CO₂). Негашеную известь гидратируют, образуя суспензию гидроксида кальция, в которую вводят CO₂ для карбонизации, в результате чего образуется осадок карбоната кальция. После обезвоживания, сушки и измельчения получают конечный продукт PCC. - Процесс двойного разложения
Осадок карбоната кальция образуется в результате реакции карбоната натрия с хлоридом кальция с последующей обработкой. При особых условиях процесса могут быть добавлены модификаторы роста кристаллов для получения наноразмерный осажденный карбонат кальция.
Молотый карбонат кальция (МКК): материал, подвергнутый физической обработке.
Измельчённый карбонат кальция получают путём механического помола природных минералов, таких как кальцит, мрамор, мел или раковины. Этот процесс уменьшает размер частиц, не изменяя их химический состав..
К распространенному оборудованию относятся мельницы Реймонда, вертикальные валковые мельницы, кольцевые валковые мельницы и линии по производству шаровых мельниц. Среди них: шаровая мельница + система классификации Это классическое решение для производства ультрадисперсного гранулированного карбоната кальция. Оно отличается непрерывной работой в замкнутом цикле, многоступенчатой классификацией и большой производительностью одной линии (циркуляционная нагрузка 300%–500%), что позволяет эффективно производить тонкие и ультрадисперсные порошки с D97 = 5–45 мкм, подходящие для крупномасштабного промышленного производства.
Основные различия в физических свойствах
Насыпная плотность
- ССЗБолее высокая насыпная плотность 0,8–1,3 г/см³, меньший объем упаковки, обычно 25 кг на мешок.
- ПККНасыпная плотность составляет 0,5–0,7 г/см³; нано-PCC может иметь плотность всего 0,28 г/см³, что приводит к значительно большему объему упаковки при том же весе, часто в мешках по 15 или 20 кг.
В отрасли часто используют объем седиментации чтобы количественно оценить эту разницу:
- ГЦК: 1,1–1,4 мл/г
- PCC: 2,4–2,8 мл/г
- Нано-PCC: до 3,0–4,0 мл/г
(Больший объем осаждения указывает на более мелкий размер частиц, меньшую насыпную плотность и более высокое качество продукта.)
The Истинная разница в плотности невелика. (GCC: 2,6–2,9 г/см³; PCC: 2,4–2,6 г/см³). Различия в насыпной плотности в основном обусловлены морфологией частиц: частицы PCC обычно имеют веретенообразную или рисовидную форму и рыхло упакованы, тогда как частицы GCC представляют собой неправильные блочные частицы, упакованные более плотно.
Белизна
- ССЗ: На него влияют минеральные примеси; обычно 89%–93%, редко до 95%.
- ПККБолее высокая чистота благодаря химическому синтезу; обычно 92%–95%, а премиальные сорта достигают 96%–97%, что делает его более подходящим для высококачественных светлых изделий из пластика и резины.
Содержание влаги
- ССЗНизкое и стабильное содержание влаги (0,2%–0,3%, для премиальных сортов ≤0,1%).
- ПККБолее высокое и изменчивое содержание влаги (0,3%–0,8%).
Традиционный опыт показывает, что влажность, близкая к 1%, обычно указывает на PCC, тогда как ≤0,1% характерно для GCC.
Размер и морфология частиц
- ССЗРазмер частиц 0,5–45 мкм, неправильная форма (кубическая, многогранная и т. д.), кристаллическая структура определяется исходным минералом (например, гексагональная для кальцита, кубическая для мрамора); измельчение не изменяет кристаллическую форму.
- ПККСтандартные марки частиц имеют размер 0,5–15 мкм (веретенообразная форма); нано-марки – 20–200 нм. Морфологию частиц можно целенаправленно контролировать с помощью добавок (кислот, щелочей, органических соединений), получая ромбоэдрические, сферические, стержнеобразные и другие формы.
Ключевые различия в производительности приложений
Поглощение масла
- ПКК: 60–90 мл/100 г
- ССЗ: 40–60 мл/100 г
Повышенное маслопоглощение увеличивает расход жидких добавок и смол. Например, при увеличении маслопоглощения с 40 до 50 мл/100 г расход связующего агента может возрасти примерно на 301 TP3T. Поэтому составы, содержащие жидкие добавки, как правило, больше подходят для GCC.
Текучесть
- ПККВеретенообразная структура и высокое маслопоглощение способствуют адсорбции смазочных материалов и пластификаторов, что приводит к плохой текучести; добавки в количестве более 25 частей на 100 частей смолы значительно влияют на технологичность.
- ССЗГранулированная структура частиц способствует улучшению текучести системы, при этом нет очевидного верхнего предела для уровня добавления.
Возможность управления цветовым тоном
- ССЗЦветовой оттенок зависит от источника минералов (например, голубоватый оттенок из Сычуани, красноватый оттенок из Гуанси) и не может быть изменен путем измельчения.
- ПККОттенок цвета можно регулировать с помощью контроля кристаллов. Присущий изделию голубоватый оттенок может нейтрализовать пожелтение в ПВХ-изделиях, что является ключевой причиной, по которой в традиционных рецептурах ПВХ предпочтение отдается PCC.
Значение pH и экологические показатели
- ПКК: pH 9–10, более высокая щелочность, чем у GCC (pH 8–9). В процессе сжигания PCC легче поглощает кислые газы, такие как HCl и H₂S, снижая риск образования диоксинов и лучше соответствуя экологическим требованиям.
Цена
GCC имеет более простой способ обработки и обычно Примерно на 30% дешевле, чем PCC при том же размере частиц.Предлагая очевидные экономические преимущества.
Заключение
Между осажденным и измельченным карбонатом кальция нет абсолютного «лучшего» или «худшего» варианта — есть лишь пригодность для конкретных применений.
ССЗБлагодаря низкой стоимости, хорошей текучести и низкому маслопоглощению, этот материал является предпочтительным выбором для крупномасштабного снижения затрат за счет высокой концентрации наполнителя.
PCC обладает высокой белизной, малым размером частиц и контролируемой кристаллической структурой. Он играет незаменимую роль в высококачественном армировании, контроле оптических характеристик и в экологически ориентированных областях применения.
На практике все больше производителей внедряют гибридные рецептуры. Они используют GCC для снижения стоимости и вязкости, одновременно добавляя PCC для повышения прочности и белизны. Эта комбинированная стратегия становится новым трендом в применении карбоната кальция.
Для сверхтонкой обработки измельченного карбоната кальция, Производственные линии шаровой мельницы + классификатора от Порошок Циндао Эпик Оборудование получило широкое признание. Эти системы обеспечивают высокую эффективность, энергосбережение и точный контроль размера частиц. Они успешно применяются во многих проектах по всему миру. Это помогает клиентам достичь крупномасштабного производства высококачественных порошков GCC и способствует более тонкому и экологически чистому развитию отрасли.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с представителем Zelda Online по любым вопросам.
— Опубликовано Эмили Чен