Đối với canxi cacbonat siêu mịn, kích thước hạt, diện tích bề mặt, dạng tinh thể và khả năng hấp thụ dầu là các chỉ số kỹ thuật chính. Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất sản phẩm. Các chỉ số khác cũng quan trọng nhưng nhìn chung dễ kiểm soát hơn trong sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng chuyên biệt, các mục đích sử dụng khác nhau đòi hỏi các ưu tiên khác nhau. Vì vậy, không nên xử lý các chỉ số giống nhau cho mọi trường hợp.
Kích thước hạt và diện tích bề mặt riêng
Đạt được kích thước hạt sơ cấp 0,02–0,1 μm là yêu cầu cơ bản đối với canxi cacbonat siêu mịn. Nếu không có điều này, nó không thể được gọi là "siêu mịn".
Tuy nhiên, đây chỉ là một nửa nhiệm vụ trong việc tạo ra canxi cacbonat siêu mịn chất lượng. Nếu thiếu kỹ thuật xử lý bề mặt và phân tán, các hạt sẽ kết tụ thành các hạt thứ cấp lớn hơn.
Những khối kết tụ này có thể đạt tới kích thước hàng trăm nanomet. Hình ảnh từ Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) chỉ hiển thị các hạt sơ cấp.
Do quá trình chuẩn bị mẫu, chúng không phản ánh kích thước hạt kết tụ thực tế. Các sản phẩm kết tụ cao thường có diện tích bề mặt BET thấp hơn.
Do đó, việc kết hợp thử nghiệm diện tích bề mặt TEM và BET mang lại cái nhìn đầy đủ hơn về kích thước, hình dạng và độ phân tán của hạt. Có một mối quan hệ tự nhiên giữa kích thước hạt trung bình và diện tích bề mặt.
Một số nhà nghiên cứu sử dụng thể tích lắng để ước tính kích thước hạt. Nhưng thể tích lắng không chỉ bị ảnh hưởng bởi kích thước.
Các yếu tố như chất lượng đá vôi, quá trình nung, quá trình tiêu hóa và điều kiện cacbonat hóa đều ảnh hưởng đến kích thước cuối cùng. Ngoài ra, canxi cacbonat có nhiều dạng tinh thể khác nhau. Ngay cả trong một dạng, hình dạng cũng khác nhau và thường không đều. Vì vậy, hình dạng tinh thể làm phức tạp kết quả thể tích lắng.
Ngay cả trong cùng một dạng, hình dạng cũng khác nhau và thường không đều. Vì vậy, hình dạng tinh thể làm phức tạp kết quả thể tích lắng. Chỉ sử dụng thể tích lắng để đánh giá kích thước hạt là không khoa học và thường không chính xác. Để giảm sự kết tụ, canxi cacbonat siêu mịn thường trải qua quá trình biến đổi bề mặt.
Điều này không chỉ tăng cường hoạt động bề mặt mà còn giúp ngăn ngừa sự kết cụm hạt. Đối với các sản phẩm chuyên dụng, dạng tinh thể, kích thước hạt, chất xử lý bề mặt và thậm chí cả kỹ thuật xử lý đều khác nhau. Kinh nghiệm và hiểu biết kỹ thuật rất quan trọng trong quá trình xử lý. Vì vậy, sử dụng một tiêu chuẩn duy nhất để đánh giá tất cả các loại canxi cacbonat siêu mịn là rất khó.
Dạng tinh thể
Dạng tinh thể cũng là một chỉ số kỹ thuật quan trọng đối với canxi cacbonat siêu mịn. Canxi cacbonat nhẹ tiêu chuẩn có hình dạng trục chính.
Được sử dụng trong PVC, nó tạo ra ứng suất và làm trắng màng nhựa. Canxi cacbonat siêu mịn nên thay đổi dạng tinh thể dựa trên các ứng dụng cụ thể. Đối với nhựa, cấu trúc đơn giản, thể tích đóng gói thấp và khả năng hấp thụ dầu thấp là ưu tiên. Hình khối hoặc hình cầu là lý tưởng.
Canxi cacbonat siêu mịn với kích thước hạt 0,072μm có thể nâng cao hiệu suất của nhựa PVC. Nó cải thiện độ mịn bề mặt, độ bóng và khả năng cách điện.
Trong hợp chất cáp mềm, ngay cả với liều lượng chất độn gấp đôi, hiệu suất vẫn nằm trong tiêu chuẩn quốc gia. Trong màng nhựa, nó làm giảm độ trắng và tăng độ giãn dài ở nhiệt độ thấp.
Tuy nhiên, trong nhựa cứng như cửa và thanh ngang, nó làm tăng sức chịu va đập. Khả năng chịu va đập có khía có thể đạt tới 49,1 kJ/m². Đối với cao su, hình dạng giống như xích cung cấp khả năng gia cố tốt nhất.
Canxi cacbonat dạng chuỗi được hình thành bằng cách sắp xếp nhiều hạt theo một hướng. Cấu trúc này có tính ổn định về mặt không gian và phân tán tốt trong cao su.
Trong quá trình trộn, các chuỗi bị đứt, để lộ các bề mặt hoạt động. Các bề mặt này liên kết chặt chẽ với các chuỗi cao su, tăng cường khả năng gia cố.
Trong cao su, cường độ gia cố theo hình dạng là: chuỗi > kim > hình cầu > khối lập phương. Đối với mực, hình khối lập phương là tốt nhất do đặc tính của mực. Trong mực gốc nhựa, canxi cacbonat siêu mịn sẽ tạo độ bóng, độ trong suốt và khả năng chảy.
Tinh thể khối cung cấp hiệu suất bóng tốt nhất. Đối với lớp phủ giấy, canxi cacbonat kết tủa thường được sử dụng. Nó không phải là siêu mịn; kích thước dao động từ 0,1 đến 1μm. Mặc dù vậy, hình dạng tinh thể vẫn quan trọng.
Lớp phủ giấy cần có độ mờ đục, độ sáng, độ nhớt cao và khả năng hấp thụ mực tốt. Hình dạng tinh thể lý tưởng bao gồm dạng tấm và dạng khối. Tóm lại, canxi cacbonat siêu mịn không chỉ phải đáp ứng các yêu cầu về kích thước (0,02–0,1μm)
nhưng cũng có thể được thiết kế thành dạng tinh thể dựa trên mục đích sử dụng để tạo ra các sản phẩm sẵn sàng đưa ra thị trường.
Giá trị hấp thụ dầu
Giá trị hấp thụ dầu của canxi cacbonat siêu mịn ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất ứng dụng của nó. Điều này đặc biệt đúng trong nhựa, lớp phủ và mực.
Độ hấp thụ dầu cao sẽ tiêu thụ nhiều chất hóa dẻo hơn trong nhựa.
Trong lớp phủ và mực, nó làm tăng độ nhớt. Do đó, khả năng hấp thụ dầu phải ở mức thấp. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ dầu ngoài các đặc tính vật lý của vật liệu.
Trong đó, kích thước hạt là yếu tố quan trọng nhất, do đó, trước tiên phải đảm bảo kích thước hạt mịn và độ phân tán tốt.
Nó cũng phải có diện tích bề mặt phù hợp với kích thước hạt của nó.
Chỉ khi đó mới nên xem xét đến việc giảm hấp thụ dầu. Nếu phân tán kém và các hạt kết tụ nghiêm trọng, diện tích bề mặt sẽ rất thấp.
Ngay cả với khả năng hấp thụ dầu thấp, loại vật liệu này cũng có ít giá trị thực tế.
Nội dung chính
Hàm lượng chính của canxi cacbonat siêu mịn (CaO) không nên bị giới hạn quá nghiêm ngặt trong một phạm vi nhất định. Trong hầu hết các trường hợp, canxi cacbonat siêu mịn đóng vai trò là chất độn chức năng, ảnh hưởng đến các tính chất vật lý hơn là tính chất hóa học.
Trong phạm vi hợp lý, hàm lượng CaO của nó vẫn có thể đáp ứng nhu cầu hiệu suất. Để sản xuất canxi cacbonat có nhiều dạng tinh thể, độ phân tán tốt và hoạt động bề mặt cao, người ta thường đưa vào các chất phụ gia như chất biến tính, chất phân tán và chất hoạt động bề mặt.
Những "tạp chất" được thêm vào một cách có chủ đích này thường không gây hại cho hiệu suất của sản phẩm, và đôi khi thậm chí còn cải thiện hiệu suất. Tuy nhiên, chúng có thể làm giảm hàm lượng CaO được đo trong sản phẩm cuối cùng. Tất nhiên, các nguyên tố có hại như sắt và mangan phải được kiểm soát chặt chẽ.
Cho dù được đưa vào từ nguyên liệu thô hay trong quá trình chế biến, chúng đều ảnh hưởng đến màu sắc và đẩy nhanh quá trình phân hủy và lão hóa nhựa. Những điều này cần phải được tránh nghiêm ngặt. Các tạp chất khác như silic, nhôm và magiê ảnh hưởng đến độ trắng của sản phẩm và có thể cản trở hiệu quả chế biến.
Do đó, các nguyên liệu thô như đá vôi phải được lựa chọn và kiểm soát cẩn thận. Do đó, giới hạn hàm lượng CaO quá nghiêm ngặt có thể hạn chế sự phát triển của các sản phẩm canxi cacbonat siêu mịn chuyên dụng. Một phạm vi cân bằng thực tế hơn. Tóm tắt Hướng chính cho canxi cacbonat siêu mịn là chuyên môn hóa, phát triển hàng loạt, đa dạng và chức năng.
Sẽ không đúng khi cho rằng chỉ riêng kích thước hạt 0,02–0,1μm đã đủ để phù hợp với mọi ngành công nghiệp như cao su, nhựa, mực in, lớp phủ hoặc giấy. Các ứng dụng đòi hỏi các yêu cầu cụ thể về kích thước hạt, hình dạng tinh thể, diện tích bề mặt, khả năng hấp thụ dầu và thành phần chính. Do đó, không thể áp dụng một tiêu chuẩn chung cho tất cả các sản phẩm canxi cacbonat siêu mịn chuyên dụng.
Giới thiệu về Epic Powder Machinery
Bột sử thi Máy móc cung cấp các giải pháp tiên tiến cho quá trình xử lý bột siêu mịn. Chúng tôi giúp khách hàng đạt được hiệu suất cao, kết quả tùy chỉnh trên nhựa, cao su, lớp phủ và nhiều hơn nữa.