Canxi cacbonat xay (GCC) là bột canxi cacbonat vô cơ phi kim loại được sản xuất từ canxit tự nhiên, đá cẩm thạch, đá vôi và các nguyên liệu thô tương tự thông qua quá trình nghiền và phân loại cơ học. Nhờ tính chất hóa học ổn định, nguồn tài nguyên dồi dào và chi phí thấp, canxi cacbonat nghiền mịn (GCC) được sử dụng rộng rãi trong ngành nhựa, cao su, sơn phủ, giấy và các ngành công nghiệp khác.
Đặc điểm cấu trúc
Cấu trúc tinh thể
Canxi cacbonat nghiền (GCC) thuộc hệ tinh thể tam phương (loại canxit), với mạng tinh thể gồm các ion Ca²⁺ và CO₃²⁻ được sắp xếp dày đặc. Cấu trúc này mang lại độ ổn định tốt và độ cứng tương đối cao.
Hình thái hạt
- Nhiều hình dạng khác nhau: thường có dạng khối lập phương, hình thoi, hình cầu hoặc không đều.
- Phạm vi kích thước hạt: thường từ vài micron đến hàng chục micron; nghiền siêu mịn có thể đạt được kích thước dưới 1 μm.
- Diện tích bề mặt riêng: kích thước hạt càng mịn thì diện tích bề mặt càng lớn, giúp tăng cường hoạt động bề mặt và cải thiện khả năng liên kết với vật liệu polyme hữu cơ.
Đặc điểm bề mặt
Bề mặt của GCC có tính phân cực mạnh, ưa nước và kỵ dầu. Trong các ứng dụng, sửa đổi bề mặt (chẳng hạn như xử lý bằng axit stearic hoặc chất kết hợp) thường được yêu cầu để cải thiện khả năng tương thích với các chất nền hữu cơ.
Tính chất vật lý
Mật độ và độ cứng
| Tài sản | Phạm vi điển hình | Ý nghĩa công nghiệp |
| Mật độ khối | 0,8–1,3 g/cm³ | Ảnh hưởng đến khối lượng riêng của vật liệu được đổ đầy |
| Thể tích lắng đọng | 1,1–1,9 mL/g | Chỉ ra độ lỏng lẻo của hạt |
| Độ cứng Mohs | 3 (canxi) | Xác định tốc độ hao mòn của thiết bị xử lý |
| Diện tích bề mặt riêng | ≈1 m²/g | Ảnh hưởng đến khả năng thấm ướt của nhựa |
| Hấp thụ dầu | 40–60 mL/100g | Thông số chính cho quá trình xử lý nhựa |
Tính chất quang học
Canxi cacbonat xay (GCC) có độ trắng cao (thường trên 90%), giúp cải thiện vẻ ngoài và độ mờ đục của sản phẩm, do đó được sử dụng rộng rãi trong sơn phủ và giấy.
Độ ổn định nhiệt
Nó phân hủy thành canxi oxit và carbon dioxide ở khoảng 825°C. Ở nhiệt độ phòng, nó ổn định về mặt hóa học, không tan trong nước và tan ít trong nước chứa CO₂.
Khả năng phân tán
Độ mịn của hạt và xử lý bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân tán. GCC với phân bố kích thước hạt hẹp và khả năng biến đổi bề mặt đủ tốt có thể phân tán đồng đều trong polyme, giảm hiện tượng kết tụ.
Ảnh hưởng đến tính chất cơ học
Trong nhựa, cao su và các vật liệu composite khác, cấu trúc và tính chất của GCC ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất cơ học của sản phẩm cuối cùng:
- Độ cứng tăng lên: Kích thước hạt nhỏ hơn với độ phân tán tốt có thể cải thiện mô đun uốn và độ cứng.
- Cải thiện độ ổn định kích thước: Giảm sự co ngót và biến dạng của thành phẩm.
- Giảm sức mạnh tác động:Hàm lượng chất độn cao có thể làm giảm độ dẻo dai, đòi hỏi phải kết hợp với các phương pháp sửa đổi khác.
Hiệu suất điển hình của ngành
- Nhựa: GCC 400–1250 lưới có thể tăng cường độ va đập của sản phẩm PP/PE lên 15–20% đồng thời giảm lượng titan dioxide sử dụng xuống 30%.
- Giấy: Các loại giấy siêu mịn (d97 < 2 μm) có thể cải thiện độ mờ đục của giấy lên 8–12% và tăng cường đáng kể khả năng in ấn.
- Lớp phủ: Pha trộn với nano-CaCO₃ 5% có thể tăng cường khả năng chống mài mòn của sơn latex lên đến hơn 8.000 chu kỳ.
Mối quan hệ với Công nghệ Xử lý
Hiệu suất của GCC không chỉ phụ thuộc vào chất lượng khoáng sản thô mà còn phụ thuộc vào thiết bị và công nghệ xử lý. Ví dụ, dây chuyền sản xuất máy nghiền bi + máy phân loại, máy nghiền đứng hoặc máy nghiền vòng có thể sản xuất bột với các phân bố kích thước hạt và hình thái khác nhau. Máy biến tính bề mặt có thể cải thiện đáng kể khả năng liên kết với polyme. Đây là lý do tại sao các công ty như Epic Powder có thể cung cấp các giải pháp bột GCC tùy chỉnh cho các nhu cầu khác nhau của khách hàng.
Phần kết luận
Canxi cacbonat nghiền (GCC), với cấu trúc tinh thể ổn định, độ trắng tuyệt vời và độ ổn định nhiệt, đóng vai trò không thể thay thế trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Bằng cách tận dụng công nghệ nghiền và phân loại tiên tiến, kiểm soát phân bố kích thước hạt và thực hiện hiệu chỉnh bề mặt hiệu quả, hiệu suất của GCC có thể được cải thiện đáng kể trong khi vẫn duy trì lợi thế về chi phí.
Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực nghiền siêu mịn và kỹ thuật bột, Epic Powder cung cấp các giải pháp GCC được thiết kế riêng—từ lựa chọn nguyên liệu thô đến nghiền mịn, phân loại chính xác và xử lý bề mặt. Điều này đảm bảo rằng các sản phẩm GCC không chỉ đáp ứng mà còn vượt trội các yêu cầu hiệu suất đa dạng của các ngành công nghiệp như nhựa, sơn phủ và giấy, giúp khách hàng đạt được hiệu quả cao hơn, chất lượng sản phẩm tốt hơn và khả năng cạnh tranh mạnh mẽ hơn trên thị trường.