Carbonato di calcio è un riempitivo ampiamente utilizzato nelle materie plastiche. Si presenta in due forme principali: carbonato di calcio leggero (carbonato di calcio precipitato) e carbonato di calcio pesante. Il carbonato di calcio leggero è prodotto chimicamente, mentre il carbonato di calcio pesante è ottenuto tramite frantumazione e macinazione meccanica. Le loro densità sono simili: 2,4–2,6 g/cm³ per il calcio leggero e 2,6–2,9 g/cm³ per il calcio pesante. La differenza fondamentale è nella loro densità apparente, che influenza il modo in cui si depositano in volume. Il calcio leggero ha in genere un volume di sedimentazione superiore a 2,5 mL/g, mentre il calcio pesante varia da 1,2 a 1,9 mL/g, a seconda della sua forma cristallina e della sua composizione chimica.
Le particelle leggere di carbonato di calcio sono solitamente a forma di nocciolino di dattero, con un diametro lungo di 5-12 μm, un diametro corto di 1-3 μm e una dimensione media di 2-3 μm. Senza trattamento superficiale, queste particelle spesso si raggruppano in cluster dopo l'essiccazione. Gli standard nazionali valutano la qualità del calcio leggero in base ai residui del setaccio a 125 μm e 45 μm, che non riflettono completamente la dimensione e la distribuzione delle particelle.
Durante la frantumazione e la macinazione del carbonato di calcio pesante, le dimensioni delle particelle variano, creando una distribuzione da piccola a grande entro un intervallo. La selezione ci consente di controllare la dimensione massima della polvere e la distribuzione delle dimensioni delle particelle per soddisfare le esigenze di riempimento della plastica.
Confrontando i riempitivi di calcio leggeri e pesanti non trattati:
1. Differenze di output: La sostituzione di calcio pesante con calcio leggero può influire sulla lunghezza o sull'area del prodotto. Il calcio pesante può comportare un'area più corta o ridotta per lo stesso peso di materie prime, portando potenzialmente a una diminuzione del valore del prodotto. Ad esempio, i test su tubi in PVC ultra-fini riempiti di calcio pesante mostrano un aumento di peso di 4% rispetto al calcio leggero. Nei tubi in PVC espanso sandwich, la densità dei tubi riempiti con calcio pesante varia da 1,05 a 1,12 g/cm³, rispetto a 0,96 g/cm³ per il calcio leggero, mostrando aumenti di 9% a 17%. Senza misure speciali, la sostituzione del calcio leggero con calcio pesante può avere un impatto negativo sulle aziende di trasformazione.
2. Differenze di prezzo: Il prezzo del calcio pesante varia in modo significativo in base alla dimensione delle particelle e alla distribuzione. Ad esempio, i prezzi per il calcio pesante da 1250 mesh, 800 mesh e 400 mesh possono differire da 2 a 4 volte rispetto allo stesso produttore. Il calcio leggero è ampiamente disponibile e generalmente più conveniente. Il calcio pesante, spesso trasportato da regioni come Guangxi, Sichuan e Cina nord-orientale alla Cina settentrionale e alle province costiere, non offre un vantaggio di prezzo rispetto al calcio leggero, fatta eccezione per il prodotto da 400 mesh. Pertanto, il calcio pesante non ha un prezzo competitivo rispetto al calcio leggero, anche se prestazioni e dimensioni sono comparabili.
3. Impatto della dimensione e della distribuzione delle particelle sulle plastiche riempite: Più fine è la dimensione delle particelle di calcio pesante, migliore è la prestazione della plastica riempita. Il calcio leggero, con la sua dimensione media delle particelle più fine di pochi micron, offre una migliore dispersione e prestazioni superiori nelle plastiche rispetto al calcio pesante più grossolano. Per eguagliare le prestazioni del calcio leggero nei prodotti in plastica, il calcio pesante deve avere una piccola dimensione delle particelle.
4. Prestazioni di elaborazione: La plastica in PVC riempita con calcio pesante ha una migliore fluidità di lavorazione rispetto al calcio leggero. La coppia di equilibrio nel PVC riempito con calcio pesante ultrafine è inferiore e il tempo per raggiungere l'equilibrio è più breve. Ciò è dovuto alla forma irregolare del blocco delle particelle di calcio pesante, che fornisce una migliore mobilità rispetto al calcio leggero più allungato. Questo vantaggio è utile per prodotti come raccordi per tubi in PVC stampati a iniezione e prodotti ad alto riempimento come pavimenti in PVC e fogli per finestre a persiana, dove una buona fluidità di lavorazione è fondamentale e può anche ridurre il consumo di energia.
5. Qualità della superficie del prodotto: I prodotti in PVC riempiti con calcio leggero hanno una superficie lucida più brillante rispetto a quelli riempiti con calcio pesante. Per prodotti come tubi, profili, piastre e PVC morbido utilizzati in guaine di fili e cavi, il calcio leggero fornisce una finitura lucida superiore. Mentre il calcio pesante finemente macinato può anche produrre una buona qualità di superficie, in genere non eguaglia la lucentezza ottenuta con il calcio leggero.