كربونات الكالسيوم مركب غير عضوي صيغته الكيميائية CaCO₃. يتميز بوفرة مواده الخام، وسهولة عمليات إنتاجه، وثبات أدائه. هذه الخصائص تجعله يُستخدم على نطاق واسع في مجالات متنوعة، مثل المطاط والبلاستيك والطلاءات والأحبار. في قطاع الطلاء، يُستخدم كربونات الكالسيوم كعامل حشو وتبييض، مما يُعطيه بنية هيكلية. سعره مناسب مقارنةً باللاتكس والمذيبات. تضمن جزيئاته الدقيقة توزيعًا متساويًا في الطلاءات، مما يزيد الحجم، ويقلل التكاليف، ويعزز الأداء والملمس. لتحقيق الدقة المطلوبة لهذه التطبيقات، يخضع كربونات الكالسيوم لعمليات الطحن باستخدام معدات مثل مطاحن الكرات، ومطاحن الأسطوانات، ومطاحن المسامير. تساعد طرق الطحن هذه على إنتاج مساحيق فائقة الدقة ضرورية للطلاءات عالية الجودة. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم آلات الطلاء لتعديل الأسطح. تضمن مصنفات الهواء فائقة الدقة توزيعًا دقيقًا لحجم الجسيمات، مما يُحسّن توافق المادة وفعاليتها في الطلاءات.
تطبيقات كربونات الكالسيوم في الطلاءات المسحوقة
1. كربونات الكالسيوم لطلاء اللاتكس
في دهانات اللاتكس، يعمل كربونات الكالسيوم كصبغة مُمدد، ويُستخدم عادةً بمستويات 10%-50%. يُوفر هذا الصبغ تأثير ملء، مما يُنتج ملمسًا ناعمًا ومتجانسًا وبياضًا عاليًا. كما يُوفر قوة إخفاء جافة، خاصةً عند استخدام منتجات فائقة الدقة. عندما تُقارب أحجام الجسيمات حجم ثاني أكسيد التيتانيوم، يُعزز قوة الإخفاء، ومتانة الطبقة، ومقاومتها للماء، وسرعة تجفيفها، ومقاومتها للفرك.
على سبيل المثال، يُقلل كربونات الكالسيوم المطحونة فائقة النعومة بشكل ملحوظ من زمن التشتت والصنفرة في إنتاج دهانات اللاتكس، ويُحسّن من قوة الإخفاء، ويُعدّل لزوجة اللاتكس، ويُقلل من استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم، ويُحسّن أداء صنفرة المعجون. في تصميم تركيبات الدهانات، تستخدم دهانات اللاتكس عالية الأداء كربونات الكالسيوم فائقة النعومة، بينما تُفضّل الدهانات منخفضة الجودة جزيئات أكثر خشونة ذات امتصاص منخفض للزيت. حاليًا، يُحقق كربونات الكالسيوم الثقيلة، ذات d97 < 10 ميكرومتر، وd50 حوالي 1.5 ميكرومتر، وبياض > 95%، وCaCO₃ ≥98%، أداءً جيدًا في دهانات اللاتكس للجدران الداخلية.
غالبًا ما يتضمن إنتاج مثل هذه الأحجام الدقيقة من الجسيمات طحن كربونات الكالسيوم باستخدام مطاحن الكرات أو مطاحن الأسطوانات، يليه التصنيف باستخدام مصنفات الهواء فائقة الدقة لضمان الاتساق.
2. كربونات الكالسيوم لطلاء السيارات
تتعرض الأجزاء السفلية من هيكل السيارة وأقواس عجلاتها بشكل متكرر لتأثيرات الرمال والحصى ومياه الصرف الصحي، مما قد يُتلف الطلاء ويؤدي إلى التآكل. ولمعالجة هذا، تُطبق طبقات أسفل الهيكل ذات خصائص مقاومة للحصى ومقاومة للتآكل.
بلاستيسول PVC هو نوع من طلاء هياكل السيارات، يتكون أساسًا من راتنج معجون PVC، ومواد ملينة، وحشوات (كربونات الكالسيوم)، ومثبتات، ومواد لاصقة، ومذيبات، وإضافات أخرى. تُشكل كربونات الكالسيوم ما يقرب من 30% من إجمالي الكمية (حسب التركيبة)، وتُحسّن كربونات الكالسيوم النانوية الخواص الريولوجية ومقاومة الصدمات بشكل أكبر من الأنواع العادية.
تتطلب دهانات هياكل السيارات لزوجة منخفضة لسهولة الرش وتدفق جيد أثناء الاستخدام، ولكنها تتطلب لزوجة عالية بعد الاستخدام لمنع الترهل. يتحقق هذا السلوك الثيكسوتروبي باستخدام كربونات الكالسيوم النانوية، التي توفر فعالية عالية، وإجهاد خضوع، وثيكسوتروبي.
لتصنيع كربونات الكالسيوم على نطاق النانو، فإن معدات الطحن المتقدمة مثل مطاحن الدبابيس وآلات الطلاء لمعالجة الأسطح ضرورية، لضمان الأداء الأمثل في طلاء السيارات.
3. كربونات الكالسيوم للأحبار
في أحبار الطباعة، يُقلل كربونات الكالسيوم بشكل رئيسي من التكاليف ويزيد من الحجم كحشو. يُفضل استخدام كربونات الكالسيوم فائقة الدقة عالية الأداء، بجسيمات تتراوح بين 0.02 و1.0 ميكرومتر، ومساحة سطح نوعية عالية، وامتصاص للزيت، وشفافية، ولمعان، وثبات.
عمليًا، يُعدّ كربونات الكالسيوم النانوية الخفيفة أو كربونات الكالسيوم النانوية الخفيفة المُنشَّطة الخيار الأمثل، مع أن ارتفاع سعرها يُعزِّز استخدام الأولى. تُنتج كربونات الكالسيوم المُنشَّطة أحبارًا ذات كثافة ولزوجة وأداء طباعة جيدين وسرعة جفاف ودون آثار جانبية. تُوفّر جزيئاتها الصغيرة تشتتًا ممتازًا وشفافية ولمعانًا وقوة إخفاء وامتصاصًا للحبر وجفافًا، مما يُنتج مطبوعات دقيقة بنقاط كاملة. مع شيوع استخدام مُثبِّطات الراتنج في الأحبار، حلَّ ثبات كربونات الكالسيوم المُنشَّطة محلَّ مواد الحشو الأخرى إلى حدٍّ كبير.
تستخدم حشوات الحبر المنزلية عالية الجودة كربونات الكالسيوم فائقة الدقة المُنشَّطة ببلورات كروية أو مكعبة. يُعدّ الطحن باستخدام مطاحن الكرات أو مطاحن الأسطوانات، إلى جانب مُصنِّفات الهواء فائقة الدقة، أمرًا أساسيًا لتحقيق هذه المواصفات.
4. كربونات الكالسيوم لطلاء المسحوق
غالبًا ما تحتوي مواد الحشو المستخدمة في طلاءات المسحوق على معادن ثقيلة، مما يُخالف المعايير الدولية، خاصةً للتصدير إلى أوروبا والولايات المتحدة حيث تُفرض قيود صارمة على المعادن الثقيلة. كربونات الكالسيوم، نظرًا لرخص ثمنها وخلوها من المعادن الثقيلة، تُغني عن كبريتات الباريوم، وهي مثالية لطلاء الألعاب وعربات الأطفال والمعدات الرياضية وأدوات المطبخ والأجهزة المنزلية.
تشمل التطبيقات:
• كحشو للطلاءات ذات اللمعان العالي.
• في الطلاءات شبه اللامعة، يتم إضافتها مباشرة دون استخدام عوامل التلميع، مما يوفر التكاليف.
• كصبغة بيضاء غير عضوية، تستخدم مع ثاني أكسيد التيتانيوم لتقليل التكاليف.
• مناسب للمنتجات البيئية قليلة المعادن الثقيلة مثل ألعاب الأطفال.
• يحسن معدل المسحوق ومنطقة الرش، وخاصة في المساحيق الهجينة.
تعمل تكنولوجيا مطحنة الدبابيس وآلات الطلاء على تعزيز خصائص السطح، مما يجعل كربونات الكالسيوم أكثر فعالية في الطلاء بالمسحوق.
اتجاهات تطوير كربونات الكالسيوم في صناعة الطلاء
1. النانونية
في صناعة الطلاء، يوفر كربونات الكالسيوم النانوية عزلًا مكانيًا، يمنع الترسب ويضيف بياضًا ولمعانًا دون التأثير على قوة الإخفاء، مما يُحسّن ثباته عند التخزين. كما أن تأثير "التحول الأزرق" في اللاتكس يحمي من الأشعة فوق البنفسجية والشيخوخة الحرارية، مما يُعزز العزل.
كمادة مالئة، تُعزز المرونة والصلابة والتسوية وترسب الأغشية والنفاذية. في الطلاءات الخارجية، تُضفي خواصًا مضادة للماء، مما يزيد من مقاومة التشققات والبقع. في دهانات اللاتكس المائية، تُقلل من تركيز الإجهاد الناتج عن الجسيمات الصلبة، مما يُحسّن المتانة من خلال التشققات الدقيقة والتشوهات المرنة.
إضافة كربونات الكالسيوم النانوية المعالجة خصيصًا 2%-5% إلى دهانات اللاتكس التقليدية تُحسّن الريولوجيا، وسهولة فتح العلب، ومقاومة الماء، ومقاومة الاحتكاك، وصلابتها بشكل كبير. تُنتج شركات مثل شركة شيراشي اليابانية وشركة سيم الإيطالية كربونات الكالسيوم النانوية لتعديل دهانات اللاتكس المائية.
بفضل تأثيراته النانوية، ومساحته السطحية العالية، وذراته النشطة، وتفاعلاته البوليمرية، يُضفي هذا المنتج وظائف خاصة. يُناسب خواصه اللزوجة طلاءات هياكل السيارات المقاومة للحصى والطبقات العلوية. يتطلب تحقيق أحجام نانوية طحنًا دقيقًا باستخدام مطاحن الكرات، أو مطاحن الأسطوانات، أو مطاحن المسامير، ومصنفات الهواء فائقة الدقة للفصل.
2. الوظيفية
مع تطور التكنولوجيا وارتفاع مستويات المعيشة، يزداد طلب المستهلكين على وظائف أعلى، مما يجعل الطلاءات عالية الأداء ومتعددة الوظائف رائجة. تُضفي إضافة كربونات الكالسيوم النانوية وأكسيد الزنك النانوي تأثيرات مضادة للبكتيريا والعفن، مع تحسين مقاومة العوامل الجوية والجودة العامة.
في الآونة الأخيرة، يقوم مصنعو الدهانات والمؤسسات البحثية المحلية والدولية باستكشاف المعادن غير المعدنية والمنتجات المعالجة بعمق لتعزيز الطلاءات أو إضافة وظائف جديدة إليها، لتصبح نقطة ساخنة في الطلاء المعماري.
3. تعديل السطح
يعد استخدام كربونات الكالسيوم النانوية لتحسين الطلاء موضوعًا ساخنًا، ولكن الاستخدام المباشر له عيوب: تؤدي الطاقة السطحية العالية إلى التكتل؛ وتعيق الأسطح المحبة للماء والزيت التشتت في المواد العضوية، مما يؤدي إلى إضعاف الروابط وتسبب العيوب.
يختلف توافقها مع المواد الأساسية عن البوليمرات في البلاستيك أو المطاط بسبب المجموعات الوظيفية، والوزن الجزيئي، والقطبية، والتفاعلات. لذا، يُعد تعديل السطح ضروريًا لنجاح التطبيق، وغالبًا ما تُستخدم آلات الطلاء لتحسين التشتت والأداء.
4. التخصص
مع نمو صناعة كربونات الكالسيوم، ظهرت منتجات متخصصة للطلاء: أشكال بلورية محددة، وأحجام أقل من 0.1 ميكرومتر، ومقاومة للترسب، ولمعان عالي، وسهولة التشتت. ويسعى المنتجون المتميزون إلى الحصول على كربونات كالسيوم مخصصة.
بشكل عام، مع زيادة الوعي بحماية البيئة، يتزايد الطلب على الحشوات الصديقة للبيئة في صناعة الطلاء، ويكتسب كربونات الكالسيوم، باعتباره حشوًا طبيعيًا وغير سام، اهتمامًا أيضًا. فهو يحسن الأداء والملمس للاستخدامات الراقية ويخفض التكاليف للإنتاج على نطاق واسع، مما يبشر بنمو مستدام في الطلاءات.
مسحوق ملحمي
بالنسبة لأفضل المعدات في معالجة كربونات الكالسيوم، بما في ذلك أنظمة الطحن، ومطاحن الكرات، ومطاحن الأسطوانات، ومطاحن الدبابيس، وآلات الطلاء، ومصنفات الهواء فائقة الدقة، ضع في اعتبارك مسحوق ملحمي شركة رائدة في حلول تكنولوجيا المساحيق المبتكرة. تواصل معنا اليوم إذا كانت لديك أي أسئلة أخرى حول منتجاتنا.