Kalsiyum karbonat, CaCO₃ kimyasal formülüne sahip inorganik bir bileşiktir. Bol miktarda bulunan hammaddeleri, basit üretim süreçleri ve istikrarlı performansıyla bilinir. Bu özellikleri, kauçuk, plastik, kaplama ve mürekkep gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Kaplama sektöründe kalsiyum karbonat, dolgu maddesi ve beyazlatıcı olarak görev yaparak iskelet yapısı sağlar. Lateks ve solventlere kıyasla daha uygun fiyatlıdır. İnce parçacıkları, kaplamalarda eşit dağılım sağlayarak hacmi artırır, maliyetleri düşürür ve performans ve dokuyu iyileştirir. Bu uygulamalar için istenen inceliği elde etmek amacıyla kalsiyum karbonat, bilyalı değirmenler, silindirli değirmenler ve pimli değirmenler gibi ekipmanlar kullanılarak tozlaştırma işlemlerinden geçirilir. Bu öğütme yöntemleri, yüksek kaliteli kaplamalar için gerekli olan ultra ince tozların üretilmesine yardımcı olur. Ayrıca, yüzey modifikasyonu için kaplama makineleri kullanılır. Ultra ince hava sınıflandırıcıları, hassas parçacık boyutu dağılımı sağlayarak malzemenin kaplamalardaki uyumluluğunu ve etkinliğini optimize eder.
Toz Boyalarda Kalsiyum Karbonat Uygulamaları
1. Lateks Boya için Kalsiyum Karbonat
Lateks boyalarda kalsiyum karbonat, genellikle 10%-50% seviyelerinde kullanılan bir uzatıcı pigment görevi görür. Dolgu etkisi sağlayarak ince, homojen bir doku ve yüksek beyazlık sağlar. Ayrıca, özellikle ultra ince ürünler kullanıldığında kuru örtücülük gücü sunar. Parçacık boyutları titanyum dioksitinkine yaklaştığında örtücülüğü, film mukavemetini, su direncini, kuruma hızını ve ovma direncini artırır.
Örneğin, ultra ince öğütülmüş kalsiyum karbonat, lateks boya üretiminde dispersiyon ve zımparalama sürelerini önemli ölçüde kısaltır, örtme gücünü artırır, lateks viskozitesini ayarlar, titanyum dioksit kullanımını azaltır ve macun zımparalama performansını iyileştirir. Boya formülasyonu tasarımında, yüksek performanslı lateks boyalar ultra ince kalsiyum karbonat kullanırken, düşük kaliteli boyalar düşük yağ emilimine sahip daha iri tanecikli partikülleri tercih eder. Günümüzde, d97 < 10μm, d50 yaklaşık 1,5μm, beyazlık >95% ve CaCO₃ ≥98% değerlerine sahip ağır kalsiyum karbonat, iç cephe lateks boyalarında iyi performans göstermektedir.
Bu kadar hassas parçacık boyutlarının üretilmesi genellikle kalsiyum karbonatın bilyalı değirmenler veya silindirli değirmenler ile toz haline getirilmesini ve ardından tutarlılığı sağlamak için ultra ince hava sınıflandırıcıları kullanılarak sınıflandırmayı içerir.
2. Otomotiv Boyası için Kalsiyum Karbonat
Otomotiv alt gövde ve çamurluk bölgeleri, kaplamalara zarar verebilen ve korozyona yol açabilen kum, çakıl ve atık su darbelerine sıklıkla maruz kalmaktadır. Bu sorunu gidermek için, taş darbesine dayanıklı ve korozyon önleyici özelliklere sahip alt gövde kaplamaları uygulanmaktadır.
PVC plastisol, esas olarak PVC macun reçinesi, plastikleştiriciler, dolgu maddeleri (kalsiyum karbonat), stabilizatörler, yapıştırıcılar, çözücüler ve diğer katkı maddelerinden oluşan bir otomotiv şasi boyası türüdür. Kalsiyum karbonat, toplam boyanın yaklaşık %'sini oluşturur (formüle bağlı olarak) ve nano kalsiyum karbonat, reolojik özellikleri ve darbe direncini sıradan boya türlerine göre daha fazla artırır.
Otomotiv şasi boyaları, uygulama sırasında kolay püskürtme ve iyi akışkanlık için düşük viskozite, uygulama sonrası ise sarkmayı önlemek için yüksek viskozite gerektirir. Bu tiksotropik davranış, yüksek aktivasyon, akma gerilimi ve tiksotropi sağlayan nano kalsiyum karbonat ile sağlanır.
Nano ölçekli kalsiyum karbonat üretmek için, yüzey işleme için pimli değirmenler ve kaplama makineleri gibi gelişmiş tozlaştırma ekipmanlarına ihtiyaç duyulmaktadır ve bu da otomotiv kaplamalarında optimum performansı garanti altına almaktadır.
3. Mürekkepler için Kalsiyum Karbonat
Baskı mürekkeplerinde kalsiyum karbonat, esas olarak dolgu maddesi olarak maliyetleri düşürür ve hacmi artırır. 0,02-1,0 μm arasında parçacık boyutuna, yüksek özgül yüzey alanına, yağ emilimine, şeffaflığa, parlaklığa ve stabiliteye sahip, yüksek performanslı ultra ince kalsiyum karbonat tercih edilir.
Pratikte nano hafif kalsiyum karbonat veya aktifleştirilmiş nano hafif kalsiyum karbonat idealdir, ancak ikincisinin daha yüksek fiyatı, ilkinin daha fazla kullanılmasına yol açar. Aktifleştirilmiş kalsiyum karbonat, iyi gövde, viskozite ve baskı performansına sahip, hızlı kuruyan ve yan etkisi olmayan mürekkepler sağlar. Küçük parçacıkları mükemmel dağılım, şeffaflık, parlaklık, örtücülük, mürekkep emilimi ve kuruma sağlayarak, tam noktalı ince baskılar sağlar. Reçine bağlayıcıların artık mürekkeplerde yaygınlaşmasıyla, aktifleştirilmiş kalsiyum karbonatın stabilitesi büyük ölçüde diğer dolgu maddelerinin yerini almıştır.
Yerli yüksek kaliteli mürekkep dolum makineleri, küresel veya kübik kristallerle aktive edilmiş ultra ince kalsiyum karbonat kullanır. Bilyalı değirmenler veya silindirli değirmenler aracılığıyla toz haline getirme ve ultra ince hava sınıflandırıcıları, bu özelliklere ulaşmanın anahtarıdır.
4. Toz Kaplamalar için Kalsiyum Karbonat
Toz boyalardaki dolgu maddeleri genellikle ağır metaller içerir ve özellikle ağır metal sınırlarının sıkı olduğu Avrupa ve ABD'ye yapılan ihracatlarda uluslararası standartları karşılamaz. Ucuz ve ağır metal içermeyen kalsiyum karbonat, baryum sülfatın yerini alabilir ve oyuncaklar, bebek arabaları, spor ekipmanları, mutfak eşyaları ve ev aletlerinin kaplanması için idealdir.
Uygulamalar şunları içerir:
• Yüksek parlaklıktaki kaplamaların dolgu maddesi olarak.
• Yarı mat kaplamalarda, matlaştırıcı madde kullanılmadan doğrudan ilave edilerek maliyet tasarrufu sağlar.
• Beyaz inorganik pigment olarak, maliyetleri düşürmek için titanyum dioksit ile birlikte kullanılır.
• Çocuk oyuncakları gibi düşük ağır metal içerikli çevresel ürünler için uygundur.
• Özellikle hibrit tozlarda tozlaşma hızını ve püskürtme alanını iyileştirir.
Pimli değirmen ve kaplama makinesi teknolojileri yüzey özelliklerini iyileştirerek kalsiyum karbonatın toz kaplamalarda daha etkili olmasını sağlar.
Kaplama Endüstrisinde Kalsiyum Karbonatın Gelişim Eğilimleri
1. Nanonizasyon
Kaplama endüstrisinde nanokalsiyum karbonat, örtücülüğü etkilemeden beyazlık ve parlaklık katarken, çökelmeyi önleyerek sterik bariyer sağlar ve depolama stabilitesini artırır. Lateksteki "maviye dönüş" etkisi, UV ve termal yaşlanmaya karşı koruma sağlayarak yalıtımı artırır.
Dolgu maddesi olarak esnekliği, sertliği, düzgünlüğü, film oluşumunu ve geçirgenliği artırır. Dış cephe kaplamalarında hidrofobiklik sağlayarak çatlama ve leke direncini artırır. Su bazlı lateks boyalarda ise sert parçacıklardan kaynaklanan stres konsantrasyonunu azaltarak mikro çatlaklar ve elastik deformasyon yoluyla tokluğu artırır.
Geleneksel lateks boyalara özel olarak işlenmiş 2%-5% nano kalsiyum karbonat eklemek, reolojiyi, kutu açma dayanıklılığını, su direncini, ovma direncini ve sertliğini katlanarak artırır. Japonya'dan Shiraishi ve İtalya'dan Sim gibi şirketler, su bazlı lateks boyaları modifiye etmek için nano kalsiyum karbonat üretiyor.
Nano etkileri, yüksek yüzey alanı, aktif atomları ve polimer etkileşimleri sayesinde özel işlevler kazandırır. Tiksotropisi, otomotiv şasilerindeki taş çatlağı önleyici kaplamalar ve son katlar için uygundur. Nano boyutlara ulaşmak için bilyalı değirmenler, silindirli değirmenler veya pimli değirmenler ile hassas tozlaştırma ve ayırma için ultra ince hava sınıflandırıcıları gerekir.
2. İşlevselleştirme
Teknoloji ilerledikçe ve yaşam standartları yükseldikçe, tüketiciler daha yüksek işlevsellik talep ediyor ve bu da yüksek performanslı, çok işlevli kaplamaları trend haline getiriyor. Nano kalsiyum karbonat ve nano ZnO eklenmesi, hava koşullarına dayanıklılığı ve genel kaliteyi artırırken antibakteriyel ve küf önleyici etkiler sağlıyor.
Son yıllarda, yerli ve yabancı boya üreticileri ve araştırma kuruluşları, kaplamaların işlevlerini geliştirmek veya yeni işlevler eklemek için metalik olmayan mineralleri ve derin işlenmiş ürünleri araştırıyor ve mimari kaplamalarda önemli bir yer ediniyor.
3. Yüzey Modifikasyonu
Kaplamaları iyileştirmek için nano kalsiyum karbonat uygulaması sıcak bir konudur, ancak doğrudan kullanımın dezavantajları vardır: yüksek yüzey enerjisi aglomerasyona yol açar; hidrofilik ve oleofobik yüzeyler organiklerde dispersiyonu engeller, bağları zayıflatır ve kusurlara neden olur.
Temel malzemelerle uyumluluk, fonksiyonel gruplar, molekül ağırlığı, polarite ve etkileşimler nedeniyle plastik veya kauçuktaki polimerlerden farklıdır. Bu nedenle, başarılı bir uygulama için yüzey modifikasyonu esastır ve genellikle dispersiyon ve performansı artırmak için kaplama makineleri kullanılır.
4. Uzmanlaşma
Kalsiyum karbonat sektörünün büyümesiyle birlikte, kaplamalar için özel ürünler ortaya çıkmıştır: spesifik kristal formları, 0,1 μm'nin altındaki boyutlar, çökmeyen, yüksek parlaklık ve kolay dağılma. Üst düzey üreticiler, özel kalsiyum karbonat arayışındadır.
Genel olarak, çevre koruma bilincinin artmasıyla birlikte, kaplama sektöründe çevre dostu dolgu maddelerine olan talep artmakta ve doğal ve toksik olmayan bir dolgu maddesi olan kalsiyum karbonat da ilgi görmektedir. Yüksek kaliteli kullanımlar için performansı ve dokuyu iyileştirir ve büyük ölçekli üretim için maliyetleri düşürerek kaplamalarda sürdürülebilir büyümeyi vaat etmektedir.
Epik Toz
Toz haline getirme sistemleri, bilyalı değirmenler, silindirli değirmenler, pimli değirmenler, kaplama makineleri ve ultra ince hava sınıflandırıcıları dahil olmak üzere kalsiyum karbonat işlemede en iyi ekipmanlar için şunları göz önünde bulundurun: Epik Toz Yenilikçi toz teknolojisi çözümlerinde lider olan Machinery. Ürünlerimiz hakkında daha fazla sorunuz varsa bugün bizimle iletişime geçin.