Карбонат кальция (CaCO3) — широко используемый неорганический наполнитель в пластиковых пленках благодаря своей низкой стоимости, ярко-белому цвету и превосходным общим характеристикам. Добавление CaCO3 в мастербатчи наполнителей упрощает процесс обработки, повышает эффективность смешивания, увеличивает скорость производства и минимизирует выбросы пыли в атмосферу.
1. Характеристики применения и Требования к обработке
Использование карбоната кальция в качестве полимерного наполнителя повышает стабильность размеров, жесткость и термостойкость, одновременно снижая производственные затраты. Однако неправильное использование или использование частиц недостаточной детализации может увеличить общую плотность материала и ухудшить механические свойства (такие как прочность на растяжение, ударопрочность и вязкость), а также оптическую прозрачность.
- Гидрофильность поверхности: Частицы карбоната кальция естественным образом содержат поверхностные гидроксильные группы (OH), что придает им гидрофильный, олеофобный характер и слабую щелочность. Это приводит к низкой адгезии к органическим полимерам, вызывая агломерацию частиц и дефекты на границе раздела фаз внутри матрицы.
- Сверхтонкая обработка и модификация: Для устранения этих дефектов и обеспечения возможности использования более высоких уровней нагрузки, исходный карбонат кальция должен пройти следующие этапы обработки: сверхтонкое измельчение (вплоть до микро- или наномасштаба) и модификация поверхности чтобы сделать частицы гидрофобными и легко диспергируемыми.
2. Оборудование для измельчения и модификации керна карбоната кальция.
Технологический процесс получения карбоната кальция обычно включает в себя последовательность этапов: крупное измельчение, тонкое измельчение, сверхтонкое измельчение и нанесение поверхностного покрытия. Различные системы измельчения напрямую влияют на конечные характеристики пластиковой пленки:
| Оборудование для измельчения/модификации | Механизм работы и характеристики | Влияние на качество исполнения в кино. |
| Вертикальная валковая мельница / Кольцевая валковая мельница /Шаровая Мельница | Подходит для крупное и мелкое сухое помол (200–1250 меш) с высокой производительностью и низким энергопотреблением. | Обеспечивает стабильное качество базового наполнителя, эффективно снижая затраты на сырье и повышая жесткость пленки и ее термическую стабильность. |
| Мельница для мокрого помола / Шаровая мельница | Используется для сверхтонкое мокрое измельчение (с размером частиц более 2000 меш / субмикронный уровень), что приводит к узкому распределению частиц по размерам. | Сводит к минимуму точки концентрации напряжений внутри пленки; добавление 5% может увеличить прочность на удар при падении дротика на 13,2% и удлинение при разрыве примерно на 5%. |
| струйная мельница | Использует высокоскоростной поток воздуха для столкновений частиц друг с другом, предотвращая загрязнение металлами. | Обеспечивает высокую дисперсию, что делает его идеальным для создания прозрачной упаковки и сверхтонких пленок без ущерба для блеска. |
| Непрерывная трехвалковая/штифтовая мельница для модификации | Комбайны измельчение и нанесение поверхностного покрытия одновременно, используя тепловое воздействие при шлифовании для активации модификаторов. | Устраняет агломерацию, обеспечивает равномерное распределение смолы и значительно улучшает воздухопроницаемость, влагопроницаемость и биоразлагаемость. |
3. Применение модифицированного карбоната кальция в пленочных смолах
Сочетание сверхтонкого измельчения с модификацией поверхности позволяет получить функционализированные порошки карбоната кальция, оптимизированные для различных смол:
- Полиэтиленовые (ПЭ) пленки: На долю полиэтиленовой упаковки приходится более 401 тонны потребления пластиковой пленки. Ультратонкий модифицированный CaCO3 улучшает механическую прочность, термическую стабильность, противотуманные свойства, защиту от ИК/УФ-излучения и контролируемое разложение в окружающей среде.
- Полипропиленовые (ПП) пленки:
- Двуосноориентированный полипропилен (БОПП): Требуются частицы без крупной зернистости. Ультратонкий карбонат кальция, измельченный струйным методом, предотвращает разрыв пленки при двухосном растяжении, сохраняя при этом механическую прочность.
- Микропористые пленки, полученные методом термически индуцированного фазового разделения (TIPS): Однородный карбонат кальция действует как порообразующий агент, создавая микропористые полипропиленовые мембраны с высокой эффективностью разделения и прочными механическими свойствами.
- Пленки из поливинилхлорида (ПВХ) и фторполимеров:
- Пленки ПВХ/ПВДХ: Добавление модифицированного карбоната кальция в соответствующих пределах улучшает прочность на разрыв, относительное удлинение при разрыве и технологическую стабильность.
- Пористые пленки из ПВДФ: Контроль размера частиц и содержания карбоната кальция в процессе обработки методом TIPS позволяет точно регулировать пористость мембраны из ПВДФ, поток воды и степень удаления примесей.
4. Синергия технологических процессов и оборудования
Успешная интеграция карбоната кальция в пластиковые пленки основана на синергии следующих факторов: измельчение, модификация поверхности и экструзионная обработкаИспользование высокоточного шлифовального оборудования для контроля распределения частиц, а также сухая или влажная модификация поверхности превращают CaCO3 в высокоэффективную добавку, сочетающую низкую стоимость и высокую производительность.
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