超細研磨碳酸鈣及其制備工藝
一、超細研磨碳酸鈣的定義與特性
**1. 定義**
超細研磨碳酸鈣,簡稱超細碳酸鈣,是一種性能優(yōu)良、環(huán)境友好的功能填料。其分子化學(xué)式為CaCO?,分子量為100.09,相對密度為2.45~2.50。超細碳酸鈣指的是碳酸鈣粉體平均粒徑在0.02μm至0.1μm之間的產(chǎn)品,具有極高的比表面積(10~70㎡/g),外觀呈白色微細粉末,無味,幾乎不溶于水,不溶于醇,在空氣中穩(wěn)定。
**2. 特性**
超細碳酸鈣因其特殊的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng),與常規(guī)粉體材料相比,在補強性、透明性、分散性、觸變性和流平性等方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。特別是活性超細碳酸鈣,經(jīng)過乳化劑和表面處理劑處理,具有功能填料的特點,極大地拓寬了其應(yīng)用范圍。
二、超細研磨碳酸鈣的制備工藝
超細研磨碳酸鈣的制備工藝主要分為干法、濕法及干濕結(jié)合法三種。
**1. 干法工藝**
干法工藝一般用于生產(chǎn)d97≥3-5μm的產(chǎn)品。主要設(shè)備包括雷蒙磨、立式磨、球磨機、氣流磨、攪拌磨、振動磨以及各類機械沖擊式磨機等。
- **雷蒙磨**:大量用于生產(chǎn)38-74μm(200-400目)的碳酸鈣產(chǎn)品,經(jīng)改造和配置精細分級機后也用于生產(chǎn)d97=30-15μm(500-800目)的碳酸鈣細粉。
- **立式磨**:可直接生產(chǎn)出325-600目的碳酸鈣微粉,也可與其他超細粉磨設(shè)備配合制備超細碳酸鈣產(chǎn)品。
- **球磨機**:是大型碳酸鈣生產(chǎn)線的主要設(shè)備,配置各類分級機后用于生產(chǎn)d97=5μm、10μm、16μm、45μm等粒級的碳酸鈣產(chǎn)品。
- **振動磨**:配置精細分級設(shè)備主要用于生產(chǎn)d97=5μm、10μm、16μm的產(chǎn)品,但其單機生產(chǎn)能力不如球磨機。
- **機械沖擊式磨機**:工藝簡單,但產(chǎn)量較低,主要用于中小型碳酸鈣生產(chǎn)廠。
**2. 濕法工藝**
濕法工藝一般用于生產(chǎn)d97≤3-5μm的產(chǎn)品。主要設(shè)備包括濕法攪拌球磨機、砂磨機、螺旋攪拌磨機以及剝片機等。
- 濕法工藝由多臺磨機串聯(lián),可生產(chǎn)60、90、95級涂布微米碳酸鈣,供造紙加填及紙張涂布使用。
- 該工藝主要由濕磨研磨機、立式振動篩和產(chǎn)品粒度分級機等組成,整個生產(chǎn)流程的控制采用PLC計算機自動控制系統(tǒng)。
**3. 干濕結(jié)合法**
干濕結(jié)合法即將干法和濕法兩種工藝進行組合,利用二者的工藝優(yōu)勢,生產(chǎn)超微細碳酸鈣產(chǎn)品。
三、超細研磨碳酸鈣的應(yīng)用領(lǐng)域
超細研磨碳酸鈣以其獨特的性能,在多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
**1. 塑料工業(yè)**
超細碳酸鈣在塑料工業(yè)中,用于電線、皮布、成型品、硬管、異形壓出、地磚、薄膜、EVA海綿等。它能增加塑料產(chǎn)品體積,降低成本,提高穩(wěn)定性、硬度和剛度,改進塑料的加工性能、耐熱性、散光性、抗擦傷性、平滑度和對缺口抗沖擊強度。
**2. 涂料工業(yè)**
在涂料工業(yè)中,超細碳酸鈣用于粉末涂料、合成樹脂、釉藥、油性漆、乳膠漆、初層漆等。它能提高涂料的分散性、透明性、光澤和遮蓋力,以及油墨吸收性和干燥性。
**3. 橡膠工業(yè)**
在橡膠工業(yè)中,超細碳酸鈣用于鞋類、電線電纜、輪胎、海綿、膠質(zhì)糊、橡膠里布、皮帶軟管等。它能提高橡膠的浸潤性和補強性,特別是在不同晶形的超細鈣中,以鏈鎖狀超細碳酸鈣對橡膠的補強效果最好。
**4. 造紙工業(yè)**
在造紙工業(yè)中,超細碳酸鈣用作造紙?zhí)盍?,能大大改善紙張性能,提高紙張的強度、白度、不透明度和平整光滑性,還賦予紙張良好的折曲性、柔軟性,以及對油墨和水良好的吸收性。
**5. 其他領(lǐng)域**
此外,超細碳酸鈣還廣泛應(yīng)用于制藥、化妝品、食品添加劑、酸中和劑等領(lǐng)域。
結(jié)語
超細研磨碳酸鈣,以其獨特的理化性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,成為了材料科學(xué)領(lǐng)域的一顆璀璨明星。通過深入了解其制備工藝和制備過程,我們不僅能更好地掌握這一材料的核心技術(shù),還能為其在更多領(lǐng)域的應(yīng)用提供有力支持。未來,隨著科技的不斷進步和應(yīng)用的不斷拓展,超細研磨碳酸鈣必將展現(xiàn)出更加廣闊的應(yīng)用前景。