Vì canxi cacbonat siêu mịn, kích thước hạt, diện tích bề mặt riêng, dạng tinh thể và giá trị hấp thụ dầu là những chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng nhất, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất ứng dụng của nó.
Tất nhiên, điều này không phủ nhận tầm quan trọng của các chỉ số khác; chỉ là các chỉ số khác tương đối dễ đạt được hơn trong các ứng dụng công nghiệp.
Tuy nhiên, đối với các ứng dụng chuyên biệt, các mục đích sử dụng khác nhau ưu tiên các chỉ số kỹ thuật khác nhau của canxi cacbonat siêu mịn. Các yêu cầu khác nhau và không nên được xử lý giống nhau.
Kích thước hạt và diện tích bề mặt riêng
Các chỉ tiêu cơ bản của canxi cacbonat
Đạt được kích thước hạt sơ cấp 0,02–0,1 μm là chỉ số cơ bản của canxi cacbonat siêu mịn. Nó rất cần thiết; nếu không, nó không thể được gọi là siêu mịn.
Nói một cách nghiêm ngặt, điều này chỉ hoàn thành một nửa nhiệm vụ sản xuất. Xử lý bề mặt và phân tán kém khiến các hạt sơ cấp kết tụ. Các hạt thứ cấp kết tụ này có thể phát triển thành các cụm lớn. Kích thước của chúng có thể đạt tới vài trăm nanomet.
Do đó, hình ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) chỉ hiển thị kích thước hạt sơ cấp. Chúng không phản ánh kích thước thực tế của các hạt thứ cấp kết tụ. Điều này là do quá trình chuẩn bị mẫu liên quan đến một số phương pháp xử lý kỹ thuật nhất định. Canxi cacbonat siêu mịn kết tụ nghiêm trọng có diện tích bề mặt riêng nhỏ hơn được đo bằng BET.
Do đó, quan sát TEM và đo diện tích bề mặt riêng phải được kết hợp. Điều này đảm bảo đánh giá khoa học và toàn diện. Chúng giúp đánh giá độ mịn, dạng tinh thể và trạng thái phân tán của canxi cacbonat siêu mịn.
Kết nối nội tại
Kích thước hạt trung bình của canxi cacbonat siêu mịn có liên quan chặt chẽ đến diện tích bề mặt riêng của nó. Một số nhà nghiên cứu sử dụng thể tích lắng đọng để xác định kích thước hạt. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến thể tích lắng đọng của canxi cacbonat ngoài kích thước hạt. Chất lượng đá vôi, quá trình nung vôi, quá trình tiêu hóa và điều kiện cacbonat hóa đều ảnh hưởng đến kích thước hạt. Dạng tinh thể của canxi cacbonat cũng ảnh hưởng đến thể tích lắng đọng. Canxi cacbonat có nhiều dạng tinh thể khác nhau với hình dạng hình học không đều. Ngay cả cùng một dạng tinh thể cũng khác nhau về cấu trúc. Do đó, dạng tinh thể có tác động phức tạp đến thể tích lắng đọng. Sử dụng thể tích lắng đọng để xác định kích thước hạt là không chính xác và có sai số lớn.
Để ngăn ngừa hiệu quả sự kết tụ của các hạt thứ cấp, canxi cacbonat siêu mịn thường cần sửa đổi bề mặtQuá trình xử lý bề mặt không chỉ cải thiện hoạt động mà còn ngăn ngừa sự kết tụ của các hạt thứ cấp.
Đối với một loại canxi cacbonat siêu mịn chuyên dụng, để đáp ứng tốt hơn yêu cầu của người dùng, sẽ có sự khác biệt về dạng tinh thể và kích thước hạt.
Ngoài ra còn có sự lựa chọn tác nhân xử lý bề mặt, cùng với kinh nghiệm và kỹ thuật trong quá trình xử lý.
Do đó, rất khó để sử dụng một tiêu chuẩn thống nhất để đo các loại canxi cacbonat siêu mịn đặc biệt cho các mục đích khác nhau.
Dạng tinh thể
Đối với canxi cacbonat siêu mịn, hình dạng tinh thể cũng là một chỉ số kỹ thuật rất quan trọng.
Người ta biết rằng canxi cacbonat nhẹ thông thường có hình dạng trục chính. Khi sử dụng trong nhựa PVC, nó tạo ra ứng suất cao, khiến màng nhựa bị trắng. canxi cacbonat siêu mịn nên có các dạng tinh thể khác nhau dựa trên ứng dụng của nó. Ví dụ:
Canxi cacbonat siêu mịn cho nhựa
Canxi cacbonat siêu mịn cho nhựa đòi hỏi cấu trúc tinh thể đơn giản, thể tích khối nhỏ hơn và khả năng hấp thụ dầu thấp hơn. Hình khối hoặc hình cầu được ưa chuộng hơn. Canxi cacbonat siêu mịn với kích thước hạt 0,072 μm làm tăng cường nhựa PVC. Nó cải thiện độ mịn bề mặt, độ bóng và khả năng cách điện. Trong vật liệu cáp mềm, nó cho phép lượng chất độn tăng gấp đôi trong khi vẫn đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia. Trong màng nhựa, nó làm giảm hiện tượng trắng và tăng độ giãn dài ở nhiệt độ thấp. Trong nhựa cứng như cửa ra vào, cửa sổ và thanh định hình, nó tăng cường khả năng chống va đập. Độ bền va đập có khía có thể đạt tới 49,1 kJ/m².
Canxi cacbonat siêu mịn cho cao su
Cấu trúc dạng chuỗi cung cấp khả năng gia cố tốt nhất. Canxi cacbonat siêu mịn dạng chuỗi hình thành bằng cách sắp xếp một vài đến hàng chục tinh thể. Trong cao su, nó tạo ra một mạng lưới ba chiều với khả năng phân tán tuyệt vời. Trong quá trình trộn, các chuỗi canxi cacbonat bị phá vỡ, tạo thành các bề mặt hoạt động. Các bề mặt hoạt động này liên kết chặt chẽ với các chuỗi cao su. Điều này làm tăng đáng kể hiệu ứng gia cố của nó trong cao su. Độ bền gia cố trong cao su giảm dần theo thứ tự này: dạng chuỗi, dạng kim, hình cầu và dạng khối.
Canxi cacbonat siêu mịn cho mực
Hình khối là tốt nhất, được xác định bởi đặc tính của mực. Trong mực gốc nhựa, canxi cacbonat siêu mịn cải thiện độ bóng, độ trong suốt và độ chảy. Hình khối cung cấp độ bóng tốt nhất cho mực.
Canxi cacbonat kết tủa dùng cho lớp phủ giấy
Nhìn chung, nó không thuộc loại canxi cacbonat siêu mịn. Nó thường không nằm trong canxi cacbonat siêu mịn. Kích thước hạt của nó nằm trong canxi cacbonat mịn (0,1–1 μm). Tuy nhiên, dạng tinh thể vẫn quan trọng. Độ mờ đục, độ nhớt cao, độ trắng và khả năng hấp thụ mực là những yếu tố chính. Dạng tinh thể dạng vảy và dạng khối là lý tưởng.
Tóm lại, canxi cacbonat siêu mịn phải có kích thước hạt từ 0,02–0,1 μm. Ngoài ra, dạng tinh thể của nó phải được lựa chọn dựa trên ứng dụng. Điều này đảm bảo sản xuất ra các sản phẩm có thể bán được.
Giá trị hấp thụ dầu
Giá trị hấp thụ dầu của canxi cacbonat siêu mịn rất quan trọng đối với hiệu suất của nó. Nó đặc biệt quan trọng trong nhựa, lớp phủ và mực. Giá trị hấp thụ dầu cao làm tăng mức tiêu thụ chất hóa dẻo trong nhựa. Trong lớp phủ và mực, nó làm tăng độ nhớt. Do đó, giá trị hấp thụ dầu không nên quá cao.
Ngoài các tính chất vật lý, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến giá trị hấp thụ dầu của bột. Trong số đó, kích thước hạt là một yếu tố quan trọng.
Do đó, đối với canxi cacbonat siêu mịn, điều đầu tiên cần xem xét là kích thước hạt và độ phân tán. Điều quan trọng là phải đạt được diện tích bề mặt riêng tương ứng với kích thước hạt. Sau đó, tập trung vào việc giảm giá trị hấp thụ dầu. Chỉ khi đó nó mới có ý nghĩa thực tế. Nếu độ phân tán kém và các hạt thứ cấp kết tụ, diện tích bề mặt riêng sẽ nhỏ. Trong trường hợp này, ngay cả với giá trị hấp thụ dầu thấp, nó cũng không có ứng dụng thực tế.
Nội dung chính
Hàm lượng chính của canxi cacbonat siêu mịn (canxi oxit) không nên bị hạn chế quá mức trong một phạm vi nhất định. Trong hầu hết các trường hợp, canxi cacbonat siêu mịn đóng vai trò là chất độn chức năng. Nó chủ yếu ảnh hưởng đến các tính chất vật lý của vật liệu được độn, không phải tính chất hóa học của nó. Hàm lượng chính trong một phạm vi nhất định có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất vật lý.
Trong quá trình chuẩn bị canxi cacbonat siêu mịn, nhiều chất phụ gia khác nhau được sử dụng để đạt được các đặc tính mong muốn. Chúng bao gồm các tác nhân kiểm soát hình dạng tinh thể, chất phân tán và chất xử lý bề mặt. Chúng giúp đáp ứng nhu cầu của nhựa, cao su và mực. Những "tạp chất" được thêm vào một cách có chủ đích này thường không ảnh hưởng đến hiệu suất. Trong một số trường hợp, chúng thậm chí còn cải thiện các đặc tính ứng dụng. Tuy nhiên, những chất phụ gia này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến hàm lượng chính (canxi oxit).
Các nguyên tố có hại như sắt và mangan phải được kiểm soát chặt chẽ. Chúng có thể đến từ nguyên liệu thô hoặc quá trình chế biến. Những tạp chất này ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm và đẩy nhanh quá trình phân hủy nhựa. Chúng cũng làm tăng tốc độ lão hóa nhựa và phải tránh. Các tạp chất như silic, nhôm và magiê làm giảm độ trắng. Chúng cũng ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động chế biến. Nguyên liệu đá vôi phải được lựa chọn và kiểm soát cẩn thận.
Do đó, hàm lượng chính của canxi cacbonat siêu mịn (canxi oxit) không nên bị hạn chế quá mức trong phạm vi hợp lý. Những hạn chế quá mức có thể cản trở sự phát triển của các sản phẩm chuyên dụng.
Tóm lại, các hướng phát triển chính cho canxi cacbonat siêu mịn là chuyên môn hóa, đa dạng hóa và chức năng. Chỉ sản xuất canxi cacbonat siêu mịn với kích thước hạt 0,02–0,1 μm là không đủ. Bỏ qua dạng tinh thể, độ phân tán và hoạt hóa khiến nó không phù hợp với mọi ứng dụng. Các ngành công nghiệp khác nhau yêu cầu các đặc tính cụ thể như kích thước hạt, hình dạng tinh thể, diện tích bề mặt và khả năng hấp thụ dầu. Việc điều chỉnh các yếu tố này đảm bảo khả năng tương thích tốt hơn với nhiều ngành công nghiệp và người dùng khác nhau. Do đó, việc áp dụng một tiêu chuẩn duy nhất cho tất cả các sản phẩm canxi cacbonat siêu mịn là không thực tế.
BỘT EPIC
Bột Epic, Hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, xay, phân loại và sửa đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!