Wie wählt man das geeignete Calciumcarbonat-Material entsprechend den Produktanforderungen aus?

Leichtkalzium, Schwerkalzium, aktiviert Calciumcarbonat, was sind die Unterschiede in ihrer Zusammensetzung, Eigenschaften? Unter welchen Umständen in jeder Branche ist welches kosteneffektiver?

Schwerkalzium

Schwerkalzium ist die Kurzform für Schwerkalziumcarbonat. Es wird durch Mahlen natürlicher Carbonatminerale hergestellt. Quellen sind Calcit, Marmor und Kalkstein. Es ist ein gängiges pulverförmiges anorganisches Füllmaterial. Es hat hohe chemische Reinheit und große Stabilität. Es ist chemisch inert und reagiert selten. Stabil bei Hitze, keine Zersetzung unter 400°C. Hohe Weißkraft und geringe Ölaufnahme. Niedriger Brechungsindex und weiche Textur. Trocken, kristallwasserfrei, mit geringer Härte. Geringe Abrasion, ungiftig, geruchlos, geschmacklos. Es dispersiert gut in verschiedenen Systemen. In verschiedenen Partikelgrößen erhältlich, je nach Bedarf. Optionen umfassen normale, ultrafeine oder nassgemahlene Sorten. Oberflächenmodifiziertes ultrafeines Schwerkalzium wird ebenfalls angeboten.

Anwendungsbereiche von Schwerkalzium

Schwerkalzium wird in vielen Branchen breit eingesetzt. Es findet Anwendung in der Papierherstellung und in Kunststoffen. Auch in Kunststofffolien und Chemiefasern. Häufig in Gummi, Klebstoffen und Dichtstoffen. Verwendet in Alltagschemikalien und Kosmetika. Eingesetzt in Baustoffen und Beschichtungen. Zu finden in Farben, Tinten, Wachs und Spachtelmasse. Verwendet bei Wachsversiegelungen und Filzverpackungen. Auch in Arzneimitteln und Lebensmitteln. Zu finden in Kaugummi, Schokolade und Tierfutter.

Die Rolle von Calcium

Erhöht das Produktvolumen und reduziert die Kosten. Verbessert die Verarbeitungseigenschaften wie Viskosität und Fließverhalten. Verbessert die Vulkanisationseigenschaften bei der Gummi Verarbeitung. Verbessert die Dimensionsstabilität der Endprodukte. Bietet Verstärkungs- oder halbverstärkende Effekte. Verbessert die Druckqualität und Klarheit. Verbessert physikalische Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit. Steigert Mattierung, Verschleißfestigkeit und Flammwidrigkeit. Erhöht die Weißkraft und den Glanz des Produkts.

Leichtkalzium

Leichtkalzium wird durch Kalzinierung von Kalkstein hergestellt. Kalkstein wird bei hohen Temperaturen zu Branntkalk verbrannt. Branntkalk wird hydratisiert, um Kalkmilch herzustellen. CO₂ wird eingeleitet, um Calciumcarbonat zu bilden. Leichtkalzium wird auch als ausgefälltes Calciumcarbonat bezeichnet. Abgekürzt als PCC oder Leichtkalzium. CO₂ reagiert langsam mit Ca(OH)₂ in Wasser. Das Ergebnis ist Calciumcarbonat mit niedriger Dichte. Es hat eine sehr kleine Partikelgröße. Die Oberfläche ist während der Reaktion rau und uneben. Dies verleiht ihm eine große spezifische Oberfläche.

Anwendungsbereiche von Leichtkalzium

Leichtkalzium wird in vielen Branchen breit eingesetzt. Es findet Anwendung in Papier, Kunststoffen und Folien. Auch in Chemiefasern und Gummi. Häufig in Klebstoffen und Dichtstoffen. Verwendet in Alltagschemikalien und Kosmetika. Eingesetzt in Baustoffen und Beschichtungen. Zu finden in Farben, Tinten, Wachs und Spachtelmasse. Auch in Siegelwachs und Verpackungen. Verwendet in Medizin, Lebensmitteln und Tierfutter. Zu finden in Kaugummi und Schokolade. Erhöht das Produktvolumen und reduziert die Kosten. Verbessert die Verarbeitung wie Viskosität und Fließverhalten. Verbessert Vulkanisation und Fließverhalten. Verbessert die Dimensionsstabilität der Produkte. Bietet Verstärkungs- oder halbverstärkende Effekte. Steigert die Druckleistung und Klarheit. Verbessert die Hitzebeständigkeit und Mattierung. Erhöht Verschleißfestigkeit, Flammwidrigkeit, Weißkraft und Glanz.

Leichtkalzium hat eine kleinere Partikelgröße als Schwerkalzium. Es hat eine höhere Ölaufnahme als Schwerkalzium. Leichtkalzium ist teurer als Schwerkalzium. Beide sind gängige Füllstoffe in Latexfarben. Die beste Leistung erzielt man durch die Kombination beider. Leichtkalzium setzt sich in der Formulierung besser ab. Aber seine Ölaufnahme ist höher als die von Schwerkalzium. Der Preis ist in der Regel höher als bei Schwerkalzium. Obwohl weniger stabil, weist es dennoch eine gute Stabilität auf. Wird sogar in Außenwandfarben breit eingesetzt.

Aktiviertes Calciumcarbonat

Der Herstellungsprozess von aktiviertem Calciumcarbonat ist ungefähr derselbe wie bei Leichtkalziumcarbonat, aber die Bedingungen sollten im Kalzinierungsprozess streng kontrolliert werden, um feine Calciumcarbonat-Partikel zu erzeugen, die anschließend mit einem Aktivator oberflächenbehandelt werden.

Eigenschaften von aktiviertem Calcium

Aussehen: weißes Pulver, ungiftig, geruchlos, reizfrei, nicht brennbar, nicht explosiv, niedriger Brechungsindex, leicht färbbar, unlöslich in Wasser, stabil in Luft.
Nach der Aktivierung ändert sich die Molekularstruktur des Produkts, es hat eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung, starke Wasserabweisung, großes Füllvolumen usw. Es besitzt auch hervorragende Schmierfähigkeit, Fließfähigkeit, Dispergierbarkeit und organische Eigenschaften.
Es hat eine starke intermolekulare Affinität zu Gummi und Kunststoff, und das Füllvolumen kann das 2- bis 5- bis Mehrfache des normalen Calciumcarbonats betragen, wodurch die Gesamtherstellungskosten erheblich reduziert werden.

Anwendung von aktivem Calcium

In Kunststoffen kann es die Maßhaltigkeit, Härte und Steifigkeit von Kunststoffprodukten verbessern. Es verbessert die Verarbeitungseigenschaften von Kunststoffen sowie die Hitzebeständigkeit und die Astigmatismus der Produkte.
Als Füllstoff in Gummi kann es das Volumen erhöhen, Kosten senken, die Verarbeitungseigenschaften und die Vulkanisationsleistung verbessern.
Im Papierherstellungsprozess kann es als Papierfüllstoff, weißer Pigmentstoff für beschichtetes Papier, Füllstoff für Calcium-Kunststoffpapier usw. verwendet werden.
Als Füllstoff in Beschichtungen kann es eine Skelettfunktion übernehmen, daher wird es „Körperpigment“ genannt. In ölbasierenden Beschichtungen kann die Füllmenge 10-50% erreichen. In wasserbasierten Beschichtungen kann die Füllmenge 10-20% erreichen.

Fazit

Die Wahl des richtigen Calciumcarbonats hängt von der Balance zwischen Leistung, Kosten und Anwendungsbedarf ab. Leichtes Calcium bietet feine Partikel und eine bessere Dispersion, ideal für Hochleistungsprodukte. Schweres Calcium bietet Kosteneffizienz für den Massengebrauch mit moderaten Leistungsanforderungen. Aktiviertes Calcium verbessert die Kompatibilität und Festigkeit in Verbundwerkstoffen. Durch das Verständnis der Eigenschaften jeder Art und deren Abstimmung auf Verarbeitung und Endanwendung können Hersteller optimale Ergebnisse in Qualität und Effizienz erzielen.

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