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Por que o cálcio pesado e o cálcio leve não podem substituir um ao outro?

O carbonato de cálcio é um sal mineral inorgânico importante e amplamente utilizado, comumente conhecido como “glutamato monossódico industrial” e um dos enchimentos comumente usados em diversas indústrias.

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Principais ingredientes

O carbonato de cálcio pesado é principalmente um material em pó obtido por moagem mecânica e processamento de minerais naturais como calcita, mármore, calcário, giz e mármore branco como matéria-prima;

O carbonato de cálcio leve é principalmente um material em pó obtido do calcário como matéria-prima por meio de processos como calcinação, digestão, carbonização, desidratação, secagem e classificação.

Densidade aparente do produto

A diferença na densidade aparente do produto é a diferença mais óbvia entre o carbonato de cálcio pesado e o carbonato de cálcio leve.

A densidade aparente de produtos pesados de carbonato de cálcio é relativamente grande, geralmente 0,8~1,3g/cm3;

A densidade aparente de produtos leves de carbonato de cálcio é pequena, geralmente 0,5-0,7g/cm3, e a densidade aparente de alguns produtos de nanocarbonato de cálcio pode até atingir cerca de 0,28g/cm3.

Valor de absorção de óleo

O carbonato de cálcio pesado tem baixo valor de absorção de óleo devido às suas partículas grandes, superfície lisa e pequena área superficial específica, geralmente em torno de 40-60mL/100g;

O carbonato de cálcio leve possui partículas finas, superfície áspera e grande área de superfície específica, portanto seu valor de absorção de óleo é alto, geralmente em torno de 60-90mL/100g.

Brancura

O carbonato de cálcio pesado tem relativamente mais impurezas, então a brancura do produto é geralmente de 89% a 93%, e muito poucos produtos podem atingir 95%;

Os produtos leves de carbonato de cálcio têm alta pureza, portanto a brancura é geralmente de 92% a 95%, e alguns produtos podem atingir 96% a 97%.

Teor de umidade

O teor de umidade de produtos pesados de carbonato de cálcio é geralmente de 0,2% a 0,3%. O teor de umidade é relativamente baixo e relativamente estável. O teor de umidade de alguns produtos de alta qualidade pode chegar a cerca de 0,1%;

Os produtos comuns de carbonato de cálcio leve têm um teor de umidade de 0,3% a 0,8%, que às vezes flutua e é instável.

Características do pó

As características do pó pesado de carbonato de cálcio são: formato irregular das partículas, e as partículas têm certas bordas e cantos, e a superfície é áspera; a diferença no tamanho das partículas é grande, a distribuição do tamanho das partículas é ampla e o tamanho das partículas é grande. A trituração e o refino não alterarão a forma cristalina do carbonato de cálcio pesado. Geralmente, o carbonato de cálcio pesado de calcita está na forma de cristal hexagonal, e o carbonato de cálcio pesado de mármore está na forma de cristal cúbico, que está principalmente relacionado ao local de origem.

As características do pó leve de carbonato de cálcio são: as partículas têm formato regular e podem ser consideradas como pó monodisperso; a distribuição do tamanho das partículas é estreita. De acordo com a forma dos grãos de cristal, o carbonato de cálcio leve pode ser dividido em fusiforme, cúbico, em forma de agulha, em forma de corrente, esférico, escamoso e em forma de losango.

Tamanho da partícula

O carbonato de cálcio fusiforme é a forma de cristal mais comum entre os carbonatos de cálcio leves, com um tamanho médio de partícula no eixo longo de 5-12 μm e um tamanho médio de partícula no eixo curto de 1-3 μm;

O tamanho médio das partículas do carbonato de cálcio em forma de agulha é 0,01-0,1 μm e a proporção média é 5-100;

O tamanho médio de partícula da cadeia de carbonato de cálcio é 0,01-0,1 μm e a proporção média é 10-50;

O tamanho médio das partículas do carbonato de cálcio esférico é 0,03-0,05μm;

O tamanho médio das partículas do carbonato de cálcio cúbico é 0,02-0,1μm;

O tamanho médio das partículas do carbonato de cálcio em flocos é de 1-3 μm.

Devido à reação incompleta do óxido de cálcio, o carbonato de cálcio leve tem um sabor residual de cal. Terá um sabor sufocante ao rechear biscoitos, enquanto o carbonato de cálcio pesado não.

O tamanho das partículas de produtos pesados de carbonato de cálcio varia de 0,5 a 45 μm. De acordo com seu tamanho médio de partícula original (d), ele é dividido em: carbonato de cálcio moído grosseiramente (>3μm), carbonato de cálcio finamente moído (1-3μm) e carbonato de cálcio ultrafino. (0,5-1μm);

O desempenho do aplicativo varia

Âmbito de aplicação do carbonato de cálcio: produtos plásticos, borracha, fabricação de papel, espuma EVA, materiais para calçados, couro artificial, revestimentos, tintas, materiais de construção, fios e cabos, artesanato, adesivos, pasta de dente e outras indústrias.

Durante o processo de aplicação, produtos pesados de cálcio são utilizados principalmente em indústrias como fabricação de papel, borracha e plásticos. A quantidade de enchimento é geralmente grande e são usados principalmente como enchimentos de volume para reduzir o custo de fabricação dos produtos aplicados. Os produtos leves de cálcio têm uma gama relativamente ampla de aplicações, principalmente para enchimento de volume, enquanto os produtos de nanocarbonato de cálcio são frequentemente usados como enchimentos funcionais, como modificação ou reforço durante o processo de aplicação, e a quantidade de enchimento é geralmente pequena. As principais áreas de aplicação de produtos leves de carbonato de cálcio são plásticos, borracha, revestimentos, adesivos e tintas.

Tomando os plásticos como exemplo, o carbonato de cálcio é amplamente utilizado em resinas de enchimento, como cloreto de polivinila (PVC), polietileno (PE), polipropileno (PP) e copolímero de acrilonitrila butadieno-estireno (ABS). A adição de carbonato de cálcio tem um certo efeito na melhoria de certas propriedades dos produtos plásticos para expandir sua gama de aplicações. No processamento de plástico, eles podem reduzir o encolhimento da resina, melhorar a reologia e controlar a viscosidade. Também pode desempenhar as seguintes funções:
(1) Melhorar a estabilidade dimensional dos produtos plásticos
A adição de carbonato de cálcio desempenha um papel fundamental nos produtos plásticos e desempenha um grande papel na estabilização do tamanho dos produtos plásticos.
(2) Melhorar a dureza e rigidez dos produtos plásticos
Em plásticos, especialmente cloreto de polivinila macio, a dureza aumenta gradualmente com a quantidade de carbonato de cálcio adicionado, e o alongamento diminui com o aumento da dureza. O carbonato de cálcio com partículas finas e grande valor de absorção de óleo possui uma grande taxa de crescimento de dureza. Pelo contrário, as partículas de carbonato de cálcio com um pequeno valor de absorção de petróleo bruto terão uma pequena taxa de crescimento da dureza do plástico. Entre o cloreto de polivinila macio, o carbonato de cálcio pesado tem a menor taxa de crescimento de dureza, seguido pelo carbonato de cálcio precipitado (leve).
O carbonato de cálcio geralmente não pode desempenhar um papel de reforço em plásticos (resinas). Partículas de carbonato de cálcio podem frequentemente ser infiltradas por resina. Portanto, a função normal da adição de carbonato de cálcio é aumentar a rigidez da resina e aumentar o módulo de elasticidade e a dureza. À medida que a quantidade de adição aumenta, a resistência à tração e o alongamento extremo diminuem.
Diferentes carbonatos de cálcio, com diferentes quantidades adicionadas, terão diferentes durezas.
(3) Melhorar o desempenho do processamento de plástico
A adição de carbonato de cálcio pode alterar as propriedades reológicas dos plásticos. O pó de carbonato de cálcio é frequentemente adicionado em grandes quantidades, o que ajuda na mistura com outros componentes e também auxilia no processamento e formação de plásticos.
A adição de carbonato de cálcio, especialmente a adição de carbonato de cálcio com superfície tratada, pode não apenas melhorar a dureza do produto, mas também melhorar o brilho e a suavidade da superfície do produto.
A adição de carbonato de cálcio pode reduzir o encolhimento, o coeficiente de expansão linear e as propriedades de fluência dos produtos plásticos, criando condições para processamento e formação.
(4) Melhorar a resistência ao calor de produtos plásticos
Adicionar carbonato de cálcio a produtos plásticos em geral pode melhorar a resistência ao calor. Por exemplo: adicionar cerca de carbonato de cálcio 40% ao polipropileno pode melhorar a resistência ao calor em cerca de 200°C. Quando a taxa de enchimento é ≤20%, a temperatura resistente ao calor aumenta de 8 a 130C.
(5) Melhorar o astigmatismo dos plásticos
Entre os produtos plásticos, alguns produtos necessitam de branqueamento e opacidade, enquanto outros desejam ser foscos. A adição de carbonato de cálcio pode desempenhar um certo papel nesse sentido.
O carbonato de cálcio com brancura acima de 90 tem um efeito branqueador óbvio em produtos plásticos. Combinado com dióxido de titânio e litopone, as propriedades foscas dos produtos plásticos são bastante melhoradas.
Em papel plástico de cálcio, em filmes de polietileno de baixa densidade (LDPE) e polietileno de alta densidade (HDPE), a adição de carbonato de cálcio pode atingir os efeitos de astigmatismo e fosqueamento, tornando-o adequado para escrita e impressão.
O carbonato de cálcio com melhor brancura também pode substituir pigmentos brancos caros.
(6) Os produtos podem ter certas propriedades especiais
O carbonato de cálcio adicionado aos materiais dos cabos tem um certo efeito isolante. A adição de carbonato de cálcio pode melhorar o desempenho da galvanoplastia e da impressão de certos produtos.
Carbonato de cálcio fino ou ultrafino é adicionado ao cloreto de polivinila (PVC) para ter um certo efeito retardador de chama.
(7) Reduzir o custo dos produtos plásticos
Os preços do carbonato de cálcio leve comum e do carbonato de cálcio pesado são muito mais baixos do que o preço do plástico. A adição de carbonato de cálcio reduzirá o custo dos produtos plásticos. O carbonato de cálcio é chamado de enchimento ou extensor no exterior.
Nesta fase, o principal objetivo da adição de carbonato de cálcio é reduzir o custo dos plásticos. Com a melhoria das propriedades superficiais do carbonato de cálcio e a forma e tamanho de partícula controláveis, o carbonato de cálcio tornar-se-á gradualmente um enchimento funcional com a finalidade de reforçar ou conferir funcionalidade.

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