Canxi cacbonat là một vật liệu hóa học quan trọng và được sử dụng rộng rãi. Là một chất gia cường và chất độn, nó được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như cao su, giấy, mực, lớp phủ, nhựa, thực phẩm và mỹ phẩm. Biến tính canxi nặng làm tăng hiệu suất của nó trong các ứng dụng này. Nó không chỉ làm tăng thể tích sản phẩm và tiết kiệm vật liệu cơ bản mà còn giảm chi phí. Ngoài ra, biến tính canxi nặng cải thiện các tính chất vật lý, hiệu suất in và độ ổn định kích thước của sản phẩm.
Là gì Canxi cacbonat nặng ?
Theo các phương pháp sản xuất khác nhau, canxi cacbonat có thể được chia thành canxi cacbonat nhẹ và canxi cacbonat nặng. Canxi cacbonat nhẹ, còn được gọi là canxi cacbonat kết tủa, được sản xuất bằng phương pháp xử lý hóa học. Canxi cacbonat nặng, còn được gọi là canxi cacbonat nghiền, được tạo ra bằng cách nghiền cơ học các vật liệu tự nhiên như đá vôi, canxit và phấn. Có sự khác biệt về kích thước hạt và đặc điểm bề mặt giữa canxi cacbonat nặng và nhẹ, dẫn đến các hiệu ứng khác nhau trong ứng dụng của chúng.
So với canxi cacbonat nhẹ, canxi cacbonat nặng có những ưu điểm như tiêu thụ năng lượng thấp, chế biến đơn giản và chi phí thấp. Hiệu quả lấp đầy của nó trong các ngành công nghiệp như giấy, nhựa, xây dựng và sơn phủ tốt hơn đáng kể so với canxi cacbonat nhẹ. Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề trong sản xuất và ứng dụng canxi cacbonat nặng cần được cải thiện:
- Kích thước hạt cực mịn của canxi cacbonat nặng.
2. Phát triển các sản phẩm canxi cacbonat nặng chuyên dụng.
Một giải pháp hiệu quả cho những vấn đề này là biến đổi canxi cacbonat nặng để đáp ứng yêu cầu của nhiều sản phẩm khác nhau.
Tại sao là Sửa đổi bề mặt Cần thiết?
Mục đích chính của việc biến tính bề mặt canxi cacbonat nặng là:
- Để giảm năng lượng bề mặt của canxi cacbonat nặng và ngăn ngừa sự kết tụ.
- Để cải thiện sự phân tán canxi cacbonat nặng trong chất nền.
- Để tăng cường ái lực giao diện giữa canxi cacbonat nặng và chất nền.
- Để tăng tính đặc hiệu và chức năng của canxi cacbonat nặng đã biến tính.
Phương pháp biến đổi canxi nặng
Để đạt được hiệu quả làm đầy tốt nhất với canxi cacbonat nặng đã biến tính, điều cần thiết là phải xem xét lĩnh vực ứng dụng, phương pháp xử lý và các đối tác pha trộn. Đối với các nền tảng và lĩnh vực ứng dụng khác nhau, cần phải chọn chất biến tính và phương pháp biến tính phù hợp. Tiếp theo, chúng tôi sẽ giới thiệu một số phương pháp biến tính bề mặt và các chất biến tính đã chọn dựa trên các quy trình xử lý bề mặt khác nhau của canxi cacbonat nặng.
Sửa đổi lớp phủ vật lý
Biến đổi lớp phủ vật lý liên quan đến việc trộn các chất biến tính với canxi cacbonat nặng theo một tỷ lệ nhất định. Dưới tác động của các lực phân tán, chất biến tính hấp thụ vào bề mặt của canxi cacbonat nặng thông qua các lực vật lý như lực van der Waals hoặc lực hút tĩnh điện. Điều này tạo thành lớp phủ một lớp, hai lớp hoặc nhiều lớp.
Để khắc phục những nhược điểm của chất phân tán truyền thống và tăng lực liên kết vật lý, một loại siêu chất phân tán mới đã được phát triển trên thế giới từ những năm 1970.
So với chất hoạt động bề mặt truyền thống, chất siêu phân tán có những ưu điểm sau:
- Chúng có lực liên kết mạnh hơn với bề mặt các hạt canxi cacbonat nặng và hầu như không có sự giải hấp.
- Các chuỗi polyme dài có thể ngăn ngừa hiệu quả hơn sự kết tụ lại của các hạt canxi cacbonat nặng.
Những ưu điểm này làm cho canxi cacbonat nặng biến tính bằng chất phân tán siêu mạnh hứa hẹn sẽ được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như nhựa, bột màu, mực và chất phủ.
Sửa đổi hóa học bề mặt
Biến tính hóa học bề mặt là quá trình mà các chất biến tính phản ứng hoặc hấp phụ hóa học vào các vị trí hoạt động trên bề mặt của các hạt canxi cacbonat nặng. Điều này cho phép chất biến tính phủ lên bề mặt của canxi cacbonat nặng, tăng cường khả năng tương thích và khả năng phân tán của nó với các chất nền hữu cơ. Quá trình này cải thiện hiệu suất xử lý và các tính chất cơ lý của vật liệu composite. Biến tính hóa học bề mặt chủ yếu bao gồm:
- Sửa đổi tác nhân ghép nối
- Sửa đổi tác nhân ghép nối tổng hợp
- Sửa đổi lớp phủ polymer
- Biến đổi hữu cơ
Biến đổi cơ học hóa học
Biến đổi cơ học-hóa học bao gồm việc sử dụng các phương pháp cơ học như nghiền và ma sát để tạo ra sự dịch chuyển mạng tinh thể và thay đổi dạng tinh thể trong bột canxi cacbonat nặng.
Đồng thời, nhiệt độ của hệ thống tăng lên và năng lượng bên trong tăng lên. Các hạt canxi cacbonat lớn liên tục phân hủy thành các hạt nhỏ hơn, thậm chí có kích thước micron hoặc nano, tăng cường hoạt động hóa học của bề mặt. Điều này làm cho các hạt có nhiều khả năng liên kết hóa học với hoặc bám vào chất điều chỉnh, làm giảm năng lượng bên trong của chúng và ổn định hệ thống, do đó đạt được sự điều chỉnh bề mặt.
Trong sản xuất công nghiệp canxi cacbonat nặng, quá trình nghiền và biến tính bề mặt thường được thực hiện riêng biệt. Tuy nhiên, nếu chất biến tính được thêm vào trong quá trình nghiền, nó không chỉ tăng cường hiệu ứng biến tính bề mặt bằng lực cơ học vật lý mà còn ngăn ngừa sự kết tụ do các hạt quá mịn gây ra.
Hơn nữa, bản thân chất biến tính hoạt động như một chất bôi trơn và phân tán tuyệt vời, làm giảm ma sát giữa các hạt. Điều này giúp quá trình nghiền và bảo vệ thiết bị, đơn giản hóa quy trình và cải thiện hiệu ứng biến tính và hiệu quả của biến tính cơ học-hóa học.
Sửa đổi lắng đọng bề mặt
Sửa đổi lắng đọng bề mặt liên quan đến việc sử dụng các phương pháp thích hợp để kết tủa các chất sửa đổi lên bề mặt của canxi cacbonat nặng. Đây là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để sửa đổi bề mặt của các sắc tố khoáng vô cơ. Phương pháp này phù hợp với sản xuất công nghiệp với quy trình đơn giản. Bằng cách kiểm soát các điều kiện phản ứng, có thể thu được kích thước hạt và độ tinh khiết mong muốn.
Sửa đổi bề mặt năng lượng cao
Biến đổi bề mặt năng lượng cao là sử dụng các phương pháp như bức xạ cường độ cao, plasma hoặc siêu âm để biến đổi bề mặt của canxi cacbonat nặng.
Sóng xung kích mạnh và lực phân tán được tạo ra trong quá trình này có thể làm suy yếu đáng kể sự tương tác giữa các hạt. Điều này giúp ngăn ngừa sự kết tụ và hỗ trợ phân tán canxi cacbonat nặng. Tuy nhiên, hiệu ứng biến đổi của kỹ thuật này không ổn định lắm, chi phí cao và hoạt động phức tạp. Do đó, vẫn khó có thể ứng dụng rộng rãi trong sản xuất thực tế.
Phần kết luận
Biến tính bề mặt là một trong những công nghệ xử lý thiết yếu để cải thiện hiệu suất ứng dụng, tăng cường tính linh hoạt và mở rộng thị trường và sử dụng canxi cacbonat nặng. Các xu hướng phát triển chính trong biến tính bề mặt canxi cacbonat nặng là:
- Tối ưu hóa hiệu ứng biến đổi bề mặt.
- Nano hóa canxi cacbonat nặng biến tính.
- Phương pháp tiếp cận xanh và thân thiện với môi trường.
- Chuyển đổi theo hướng có giá trị gia tăng cao hơn.
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!