초미립 탄산칼슘의 경우 입자 크기, 표면적, 결정 형태 및 오일 흡수가 핵심 기술 지표입니다. 이러한 요소는 제품 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 다른 지표도 중요하지만 일반적으로 산업 생산에서 제어하기가 더 쉽습니다. 그러나 특수 응용 분야의 경우 다른 용도에는 다른 우선순위가 필요합니다. 따라서 모든 경우에 지표를 동일하게 취급해서는 안 됩니다.
입자 크기 및 비 표면적
초미립 탄산칼슘의 기본 요건은 0.02~0.1μm의 1차 입자 크기를 달성하는 것입니다. 이것이 없다면 "초미립"이라고 할 수 없습니다.
그러나 이것은 양질의 초미립 탄산칼슘을 만드는 작업의 절반에 불과합니다. 표면 처리 및 분산 기술이 부족하면 입자가 더 큰 2차 입자로 응집됩니다.
이러한 응집체는 수백 나노미터 크기에 이를 수 있습니다. 투과 전자 현미경(TEM)의 이미지는 1차 입자만 보여줍니다.
샘플 준비로 인해 실제 응집된 입자 크기를 반영하지 않습니다. 고도로 응집된 제품은 일반적으로 BET 표면적이 낮습니다.
따라서 TEM과 BET 표면적 테스트를 결합하면 입자 크기, 모양 및 분산에 대한 보다 완전한 관점을 얻을 수 있습니다. 평균 입자 크기와 표면적 사이에는 자연스러운 관계가 있습니다.
일부 연구자들은 침전량을 사용하여 입자 크기를 추정합니다. 그러나 침전량은 크기 이상의 영향을 받습니다.
석회암 품질, 소성, 소화 및 탄산화 조건과 같은 요인은 모두 최종 크기에 영향을 미칩니다. 또한 탄산칼슘은 다양한 결정 형태를 가지고 있습니다. 한 형태 내에서도 모양이 다르고 종종 불규칙합니다. 따라서 결정 형태는 침전량 결과를 복잡하게 만듭니다.
한 형태 내에서도 모양이 다르고 종종 불규칙합니다. 따라서 결정 모양은 침전 부피 결과를 복잡하게 만듭니다. 침전 부피만을 사용하여 입자 크기를 판단하는 것은 과학적이지 않으며 종종 부정확합니다. 응집을 줄이기 위해 초미립 탄산칼슘은 일반적으로 표면 개질을 거칩니다.
이는 표면 활동을 향상시킬 뿐만 아니라 입자 클러스터링을 방지하는 데 도움이 됩니다. 특수 제품의 경우 결정 형태, 입자 크기, 표면 처리제, 심지어 처리 기술도 다양합니다. 처리 중에는 경험과 기술적 노하우가 매우 중요합니다. 따라서 모든 유형의 초미립 탄산칼슘을 평가하기 위해 단일 표준을 사용하는 것은 매우 어렵습니다.
크리스탈 형태
결정 형태는 또한 초미립 탄산칼슘에 대한 중요한 기술 지표입니다. 표준 경질 탄산칼슘은 방추형입니다.
PVC에 사용되며, 플라스틱 필름에 응력을 발생시키고 백화를 일으킵니다. 초미립 탄산칼슘은 특정 용도에 따라 결정 형태가 달라야 합니다. 플라스틱의 경우 간단한 구조, 낮은 포장 부피, 낮은 오일 흡수가 선호됩니다. 입방체 또는 구형이 이상적입니다.
0.072μm 입자 크기의 초미립 탄산칼슘은 PVC 플라스틱 성능을 향상시킬 수 있습니다. 표면 매끄러움, 광택 및 전기 절연성을 개선합니다.
연성 케이블 컴파운드에서는 필러를 두 배로 첨가하더라도 성능이 국가 표준 내에 있습니다. 플라스틱 필름에서는 백화를 줄이고 저온 신장을 증가시킵니다.
그러나 문과 프로필과 같은 단단한 플라스틱에서는 충격 강도가 증가합니다. 노치 충격 저항은 49.1 kJ/m²에 도달할 수 있습니다. 고무의 경우 사슬 모양이 가장 좋은 보강재가 됩니다.
사슬 모양의 탄산칼슘은 많은 입자를 한 방향으로 정렬하여 형성됩니다. 이 구조는 공간적 안정성을 가지고 있으며 고무에 잘 분산됩니다.
혼합하는 동안 사슬이 끊어져 활성 표면이 노출됩니다. 이러한 표면은 고무 사슬과 단단히 결합되어 보강을 강화합니다.
고무의 경우, 모양에 따른 보강 강도는 사슬 > 바늘 > 구형 > 입방체입니다. 잉크의 경우, 잉크 특성상 입방체 모양이 가장 좋습니다. 수지 기반 잉크의 경우, 초미립자 탄산칼슘은 광택, 투명성 및 유동성을 제공해야 합니다.
입방 결정은 가장 좋은 광택 성능을 제공합니다. 종이 코팅의 경우 침전 탄산칼슘이 일반적으로 사용됩니다. 초미립자는 아니며 크기는 0.1~1μm입니다. 그렇더라도 결정 모양이 중요합니다.
종이 코팅은 좋은 불투명도, 밝기, 높은 점도 및 잉크 흡수성이 필요합니다. 이상적인 결정 모양에는 판 모양과 입방형이 포함됩니다. 요약하면 초미립 탄산칼슘은 크기 요구 사항(0.02–0.1μm)을 충족해야 할 뿐만 아니라
하지만 사용 목적에 따라 결정 형태로 맞춤 제작하여 시장에 출시할 수 있는 제품을 만드는 것도 가능합니다.
오일 흡수 값
초미립 탄산칼슘의 오일 흡수 값은 적용 성능에 상당한 영향을 미칩니다. 이는 특히 플라스틱, 코팅 및 잉크에서 그렇습니다.
오일 흡수율이 높으면 플라스틱의 가소제 소모량이 늘어납니다.
코팅과 잉크에서는 점도를 증가시킵니다. 따라서 오일 흡수는 낮게 유지되어야 합니다. 재료의 물리적 특성을 넘어 오일 흡수에 영향을 미치는 요인은 많습니다.
그 중에서도 입자 크기가 주요 요인입니다. 따라서 먼저 미세한 입자 크기와 양호한 분산을 보장해야 합니다.
또한 입자 크기에 맞는 표면적을 가져야 합니다.
그때서야 오일 흡수 감소를 고려해야 합니다. 분산이 나쁘고 입자가 심하게 응집되면 표면적이 매우 낮습니다.
오일 흡수율이 낮더라도 이런 재료는 실용적인 가치가 거의 없습니다.
메인 콘텐츠
초미립 탄산칼슘(CaO)의 주요 함량은 특정 범위 내에서 너무 엄격하게 제한되어서는 안 됩니다. 대부분의 경우 초미립 탄산칼슘은 기능적 필러 역할을 하여 화학적 특성보다는 물리적 특성에 영향을 미칩니다.
합리적인 범위 내에서 CaO 함량은 여전히 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 다양한 결정 형태, 양호한 분산 및 높은 표면 활성을 갖는 탄산칼슘을 생산하기 위해 개질제, 분산제 및 계면활성제와 같은 첨가제가 종종 도입됩니다.
의도적으로 첨가된 이러한 "불순물"은 일반적으로 제품 성능에 해를 끼치지 않으며, 때로는 개선하기도 합니다. 그러나 최종 제품에서 CaO의 측정된 함량을 줄일 수 있습니다. 물론 철과 망간과 같은 유해한 원소는 엄격하게 통제해야 합니다.
원료에서 도입하든 가공 중에 도입하든, 이들은 색상에 영향을 미치고 수지 분해와 노화를 가속화합니다. 이것들은 엄격히 피해야 합니다. 실리콘, 알루미늄, 마그네슘과 같은 다른 불순물은 제품 백색도에 영향을 미치고 가공 효율성을 방해할 수 있습니다.
따라서 석회석과 같은 원료는 신중하게 선택되고 관리되어야 합니다. 따라서 지나치게 엄격한 CaO 함량 제한은 특수 초미립 탄산칼슘 제품의 개발을 제한할 수 있습니다. 균형 잡힌 범위가 더 실용적입니다. 요약 초미립 탄산칼슘의 핵심 방향은 전문화, 시리즈 개발, 다양성 및 기능성입니다.
0.02–0.1μm 입자 크기만으로 고무, 플라스틱, 잉크, 코팅 또는 종이와 같은 모든 산업에 적합하다고 가정하는 것은 잘못된 것입니다. 응용 프로그램은 입자 크기, 결정 모양, 표면적, 오일 흡수 및 주요 함량에 대한 특정 요구 사항을 요구합니다. 따라서 하나의 보편적인 표준을 모든 특수 초미립 탄산칼슘 제품에 적용할 수는 없습니다.
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