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區(qū)分重鈣和輕鈣的十三種方法是什么

添加時間:2018年05月01日   【字體大小: 】 關(guān)注:8563

  眾所周知,無論是重質(zhì)碳酸鈣(簡稱重鈣)還是輕質(zhì)碳酸鈣(簡稱輕鈣)都是塑料工業(yè)中使用數(shù)量zui大、應(yīng)用面zui廣的粉體填料,碳酸鈣作為廉價的填充材料其經(jīng)濟(jì)性是不言而喻的。多年的應(yīng)用實踐表明,碳酸鈣不僅可以降低塑料制品的原材料成本,而且還具有改善塑料材料某些性能的作用。

  輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣的區(qū)分一直是困擾多數(shù)人的問題,今天小編就給大家介紹輕鈣和重鈣的13個區(qū)分點。

  1、來源方式不同

  輕質(zhì)碳酸鈣是化學(xué)合成的碳酸鈣,又稱沉淀碳酸鈣、膠體碳酸鈣或者活性碳酸鈣,甚至可以生產(chǎn)出納米碳酸鈣,簡稱輕鈣。它是將石灰石原料煅燒生成石灰和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳,其主要成分氫氧化鈣,通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀,經(jīng)脫水、干燥和粉碎制得,或者由碳酸納和氯化鈣進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,經(jīng)脫水、干燥和粉碎制得。重質(zhì)碳酸鈣簡稱重鈣,是用機(jī)械方法直接粉碎天然的方解石、大理石、白堊、貝殼等制得。

  2、堆積密度不同

  重鈣與輕鈣zui明顯的區(qū)別就在于產(chǎn)品的堆積密度不同,重鈣產(chǎn)品的堆積密度較大,一般為0.8~1.3g/cm3;而輕鈣產(chǎn)品的堆積密度較小,多為0.5~0.7g/cm3;一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至更低,可以達(dá)到0.28g/cm3左右。由產(chǎn)品的包裝體積也可以粗略分辨出重鈣和輕鈣產(chǎn)品,一般重鈣產(chǎn)品多為25kg/包,產(chǎn)品包裝體積較小,而同等質(zhì)量的輕鈣產(chǎn)品包裝體積明顯較大,一些納米碳酸鈣產(chǎn)品還采用15kg/包或20kg/包的包裝。

  習(xí)慣上我們常用沉降體積來衡量碳酸鈣密度的大小,沉降體積是單位質(zhì)量的碳酸鈣在100ml水中振蕩并靜置3h后所具有的體積(ml),沉降體積越大說明產(chǎn)品粒度越小、密度越輕、產(chǎn)品檔次越高。重質(zhì)碳酸鈣的沉降體積為1.1~1.4ml/g,輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積為2.4~2.8ml/g,納米輕質(zhì)碳酸鈣的沉降體積為3.0~4.0ml/g,通過沉降體積的不同可以初步判斷輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣和納米碳酸鈣。

  其實重鈣和輕鈣的復(fù)合制品的真實密度相差不大,一般重鈣真實密度為2.6-2.9 g/cm3,而輕鈣為2.4-2.6 g/cm3。也有人說兩者真實密度一樣,只是堆積密度不同。究其原因是因為輕鈣的顆粒形狀為紡錘形或者棗核形,占用體積比較大;而重鈣的外觀形狀為塊狀居多,占用體積比較小。

  3、白度大小不同

  由于重鈣產(chǎn)品相對雜質(zhì)較多,因此產(chǎn)品白度一般為89%~93%,極少數(shù)的產(chǎn)品能達(dá)到95%。而輕鈣產(chǎn)品因為化學(xué)合成制成,去除了很多雜質(zhì),產(chǎn)品純凈度很高,因此白度多為92%~95%,部分產(chǎn)品可以達(dá)到96%~97%,這也是輕鈣產(chǎn)品多用于高檔或淺色制品填充的主要原因。

  4、水分含量不同

  重鈣產(chǎn)品水分一般為0.2%~0.3%,水分含量比較低同時也較為穩(wěn)定,一些高檔的重鈣產(chǎn)品水分甚至可以達(dá)到0.1%左右。普通輕鈣產(chǎn)品水分0.3%~0.8%,有時會有一定的波動不太穩(wěn)定。傳統(tǒng)上重、輕鈣的區(qū)分就是用水份儀器測試水分,水分大到接近1%就是輕鈣,小到0.1%以下為重鈣。

  5、粒徑大小不同

  重鈣產(chǎn)品的粒徑為0.5~45um不等,產(chǎn)品粒徑因粉碎設(shè)備不同而不同。普通輕鈣產(chǎn)品的粒徑一般為0.5~15um,因顆粒形狀為紡錘形難以準(zhǔn)確測定,一般是一個范圍;輕鈣中的納米碳酸鈣粒徑更細(xì),尺寸一般為20~200nm。普通輕質(zhì)碳酸鈣的粒度一般在2500目左右,可以滿足PVC管材和型材的性能需要,所以從粒度上考慮傳統(tǒng)上PVC管材和型材都選用輕質(zhì)碳酸鈣。以前因粉碎設(shè)備的限制,重質(zhì)碳酸鈣達(dá)不到這個細(xì)度,現(xiàn)在重質(zhì)碳酸鈣的粒度完全可以滿足需要,甚至比輕質(zhì)碳酸鈣更細(xì),所以現(xiàn)在PVC管材和型材兩者都可以選用。

  6、氣味不同

  輕鈣因石灰石煅燒后去除掉很多雜質(zhì)一般來說白度較高,純度也較高,但國內(nèi)的輕鈣很多因為氧化鈣反應(yīng)不完全,殘留有石灰氣味,如果用于食品行業(yè),如填充餅干則會有嗆人的氣味,而重鈣沒有。另外,過多的氧化鈣會造成產(chǎn)品在水性體系偏堿性或者PH值不好調(diào)節(jié),導(dǎo)致成品不穩(wěn)定。

  此外,兩者的磷酸含量不同,輕鈣中有時為了調(diào)整PH值處于合理范圍需要加入少量磷酸,而重鈣則沒有。

  7、顆粒形狀不同

  重鈣產(chǎn)品由于采用機(jī)械粉碎和分級,顆粒形態(tài)一般多為立方體、多棱體、長方體等不規(guī)則形態(tài)。對于不同的重鈣加工方法,碳酸鈣的微觀形狀不同,例如用擂蒙磨加工的碳酸鈣為紡錘形,用氣流磨加工的碳酸鈣為顆粒形。

  用高倍顯微鏡看,普通輕鈣的顆粒較為規(guī)則,在充分分散開來的情況下通常呈紡錘形。對于輕質(zhì)碳酸鈣,合成產(chǎn)品的顆粒形狀是可以人為控制的,可以在碳化過程中加入控制劑來實現(xiàn)控制。

  8、吸油值不同

  輕質(zhì)碳酸鈣的吸油值為60-90 ml/100mg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重質(zhì)碳酸鈣的40-60 ml/100mg,因此吸收液體性和吸收樹脂性能很,如果配方含有液體助劑,應(yīng)該選用吸油質(zhì)小的重質(zhì)碳酸,吸油值大的無機(jī)粉體,會導(dǎo)致需要處理的偶聯(lián)劑量增,例如碳酸鈣的吸油值由40增大到50ml/100mg,會導(dǎo)致偶聯(lián)劑用量增加30%,在PVC配方中如果選擇輕質(zhì)碳酸,就要多消耗液體助劑和PVC樹,因此從吸油值上考慮應(yīng)該盡可能選擇吸油值低的重質(zhì)碳酸鈣。

  9、流動性不同

  從流動性上考慮,輕質(zhì)碳酸鈣的微觀結(jié)構(gòu)為紡錘形狀,加上其自身吸油值比較大,可以將配方中促進(jìn)流動的組分如潤滑劑、增塑劑、偶聯(lián)劑、分散劑等吸收,所以它的流動性不如重質(zhì)碳酸鈣好,一般加入量超過25份就嚴(yán)重影響流動性,而重質(zhì)碳酸鈣為顆粒狀可以促進(jìn)流動性,加入量不受限,在PVC管材配方中如果碳酸鈣添加超過25份,如果從流動性上考慮zui好選用重質(zhì)碳酸鈣。

  10、價格不同

  重質(zhì)碳酸鈣的加工主要是通過機(jī)械破碎、研磨的方法實現(xiàn)的;輕質(zhì)碳酸鈣的生產(chǎn)是通過化學(xué)反應(yīng)沉淀后制取的,后者比前者的工藝復(fù)雜的多,要求也相應(yīng)嚴(yán)格的多,因此同等粒徑的重質(zhì)碳酸鈣要比輕質(zhì)碳酸鈣便宜30%左右,如果性能允許可選擇重質(zhì)碳酸鈣更經(jīng)濟(jì)便宜。

  11、改性功能不同

  重、輕碳酸鈣兩者改性效果區(qū)分有細(xì)微區(qū)別,重質(zhì)碳酸鈣對拉伸強(qiáng)度較好,而輕質(zhì)碳酸鈣對沖擊強(qiáng)度和剛性較好,一般用輕鈣的塑料表面更光滑一些,而且密度會低一些;使用重鈣塑料加工流動性要好一些,而且粒徑較小的重鈣填充塑料性能也較好。

  12、色光可控度不同

  對于重質(zhì)碳酸鈣而言不同產(chǎn)地碳酸鈣所發(fā)出的底色不同,破碎和細(xì)化也不會改變。如四川碳酸鈣底色發(fā)藍(lán)色,廣西碳酸鈣底色發(fā)紅色、江西碳酸鈣底色發(fā)青色等等。而對于輕質(zhì)碳酸鈣,因為它為化學(xué)合成法人工制成,在合成的過程中可以控制其產(chǎn)生晶型的種類,所有就可以控制其色光的類型。

  在具體配色時,碳酸鈣的色光要與主著色劑色相一致,例如帶藍(lán)色色光的碳酸鈣會消除黃色顏料的著色力。也經(jīng)常利用帶藍(lán)色色光的碳酸鈣,去消除在黃色色光的制品輕質(zhì)碳酸鈣帶有藍(lán)色色光,我們一般常用它加入PVC制品中消除其自身帶有的黃色色光。這也是以前PVC很喜歡選擇添加輕質(zhì)碳酸鈣而不選擇重質(zhì)碳酸鈣的其中一個原因。

  13、PH值大小不同

  輕質(zhì)碳酸鈣的PH值為9-10,而重質(zhì)碳酸鈣的PH值為8-9,也就是說輕質(zhì)碳酸鈣的堿性比重質(zhì)碳酸鈣更強(qiáng)一些,在碳酸鈣復(fù)合制品燃燒過程中,更加容易吸收酸性分解氣體。因此,碳酸鈣復(fù)合制品焚燒低毒氣的原因為碳酸鈣本身呈現(xiàn)堿性,可以吸收燃燒產(chǎn)生的HCI、H2S等酸性氣體,消除酸性能物質(zhì)遇氯元素產(chǎn)生二噁英的隱患。

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