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從白度,應(yīng)用性能 ,顆粒形狀等方面詳細(xì)分析重鈣和輕鈣的不同
來源：www.394j.com 發(fā)布時間：2019年12月18日
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）是塑料工業(yè)中使用數(shù)量最大、應(yīng)用面最廣的粉體填料。本文從生產(chǎn)方式、堆積密度、吸油值、白度、水分含量、顆粒性狀等17個不同角度介紹了重質(zhì)碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣的區(qū)別。
碳酸鈣不僅可以降低塑料制品的原材料成本，還具有改善塑料材料某些性能的作用。研究成果表明，不同種類的碳酸鈣在使用得當(dāng)時，可顯著提高基體塑料的性能，但輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣的具體區(qū)分一直困擾著多數(shù)用戶，下面河南鈣粉廠將從17個不同角度介紹此二者的不同。
1.生產(chǎn)方式
重質(zhì)碳酸鈣主要是以方解石、大理石、石灰?guī)r、白堊、漢白玉等天然礦物為原料，經(jīng)機(jī)械粉磨加工得到的粉體材料；
輕質(zhì)碳酸鈣主要是以石灰石為原料，經(jīng)煅燒、消化、碳化、脫水、干燥、分級等工序得到的粉體材料。
2.堆積密度
產(chǎn)品堆積密度的不同是重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣最明顯的區(qū)別。
重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較大，一般為0.8～1.3g/cm3；
輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較小，一般為0.5～0.7g/cm3，一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至可達(dá)到0.28g/cm3左右。
3.吸油值
重質(zhì)碳酸鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小，因此吸油值較低，一般為40-60mL/100g左右；
輕質(zhì)碳酸鈣顆粒微細(xì)、表面較粗糙，比表面積大，因此吸油值較高，一般為60-90mL/100g左右。
4.白度
重質(zhì)碳酸鈣由于相對雜質(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%；
輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品純凈度較高，因此白度一般為92%～95%，部分產(chǎn)品可以達(dá)到96%～97%。
5.水分含量
重質(zhì)碳酸鈣產(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，一些高檔的產(chǎn)品水分甚至可達(dá)到0.1%左右；
普通輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品水分0.3%～0.8%，有時會有一定的波動，不太穩(wěn)定。
6.顆粒形狀
重質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)是：顆粒形狀不規(guī)則，而且顆粒有一定的棱角，表面粗糙；顆粒大小差異較大，粒徑分布較寬，粒徑較大。破碎和細(xì)化不會改變重質(zhì)碳酸鈣的晶型，一般方解石重質(zhì)碳酸鈣為六方晶型、大理石重質(zhì)碳酸鈣為立方晶型，主要與產(chǎn)地有關(guān)。
輕質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)是：顆粒形狀規(guī)則，可視為單分散粉體；粒度分布較窄。根據(jù)晶粒形狀的不同，輕質(zhì)碳酸鈣可分為紡錘形、立方形、針狀、鏈狀、球形、片狀和菱形等。
紡錘形碳酸鈣是輕質(zhì)碳酸鈣中最常見的一種晶形，平均長軸粒徑為5-12μm，平均短軸粒徑為1-3μm；
針狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm，平均長徑比為5-100；
鏈狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm，平均長徑比為10-50；
球形碳酸鈣平均粒徑為0.03-0.05μm；
立方形碳酸鈣平均粒徑為0.02-0.1μm；
片狀碳酸鈣平均粒徑為1-3μm。
7.味道
輕質(zhì)碳酸鈣由于氧化鈣反應(yīng)不完全，殘留有石灰味道，如填充餅干則會有嗆人的味道，而重質(zhì)碳酸鈣沒有。
8.粒徑大小
重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的粒徑為0.5~45μm不等，按其原始平均粒徑（d）分為：粗磨碳酸鈣（>3μm）、細(xì)磨碳酸鈣（1-3μm）、超細(xì)碳酸鈣（0.5-1μm）；
輕質(zhì)碳酸鈣按其原始平均粒徑（d）可分為：微粒碳酸鈣（>5μm）、微粉碳酸鈣（1-5μm）、微細(xì)碳酸鈣（0.1-1μm）、超細(xì)碳酸鈣（0.02-0.1μm）、超微細(xì)碳酸鈣（<0.02μm）。
9.沉降體積
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。
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。
10.比表面積
普通重質(zhì)碳酸鈣的比表面積一般為1m2/g左右，重質(zhì)微細(xì)碳酸鈣比表面積為1.45～2.1m2/g；
普通輕質(zhì)碳酸鈣的比表面積一般為5m2/g左右，輕質(zhì)微細(xì)碳酸鈣比表面積為27～87m2/g。
11.流動性
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；
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最好選用重質(zhì)碳酸鈣。
12.價格
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(shí)現(xiàn)；
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。
13.改性功能
重質(zhì)碳酸鈣對拉伸強(qiáng)度較好，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；
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。
14.色光可控度
色相為顏色的主色調(diào)，而色光為顏色的余光。不同晶型的粉體具有不同的色相，碳酸鈣具有三種不同的晶型，因此也就具有不同的色相。
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?yàn)樗鼮榛瘜W(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。
15.pH值
重質(zhì)碳酸鈣的pH值為8-9；
輕質(zhì)碳酸鈣的pH值為9-10。
16.礦物經(jīng)濟(jì)學(xué)對比
粉體制備成本：常規(guī)成本相當(dāng)，處于同一競爭水平，但若附加環(huán)境管制成本和資源浪費(fèi)率，輕質(zhì)碳酸鈣擴(kuò)展成本則高于重質(zhì)碳酸鈣；
環(huán)境平衡度：重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)除噪聲外，無“三廢”排放，環(huán)境易協(xié)調(diào)和管制；輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)排放“三廢”，特別有燃燒廢氣，環(huán)境總平衡度低；
資源利用率：重質(zhì)碳酸鈣易于礦產(chǎn)資源綜合利用，輕質(zhì)碳酸鈣憑借化學(xué)加工能力不易控制礦產(chǎn)資源合理利用率。
17.應(yīng)用性能
重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品：主要用于造紙、橡膠和塑料等行業(yè)，填充量一般較大，主要作為體積填料，降低應(yīng)用產(chǎn)品的制造成本；
輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品：相對應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛，主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樗芰?、橡膠、涂料、膠黏劑、卷煙紙、油墨等，以體積填充為主，而納米碳酸鈣產(chǎn)品在應(yīng)用過程中往往作為改性或補(bǔ)強(qiáng)等功能性填料使用，填充量一般較少。
碳酸鈣不僅可以降低塑料制品的原材料成本，還具有改善塑料材料某些性能的作用。研究成果表明，不同種類的碳酸鈣在使用得當(dāng)時，可顯著提高基體塑料的性能，但輕質(zhì)碳酸鈣和重質(zhì)碳酸鈣的具體區(qū)分一直困擾著多數(shù)用戶，下面河南鈣粉廠將從17個不同角度介紹此二者的不同。
1.生產(chǎn)方式
重質(zhì)碳酸鈣主要是以方解石、大理石、石灰?guī)r、白堊、漢白玉等天然礦物為原料，經(jīng)機(jī)械粉磨加工得到的粉體材料；
輕質(zhì)碳酸鈣主要是以石灰石為原料，經(jīng)煅燒、消化、碳化、脫水、干燥、分級等工序得到的粉體材料。
2.堆積密度
產(chǎn)品堆積密度的不同是重質(zhì)碳酸鈣與輕質(zhì)碳酸鈣最明顯的區(qū)別。
重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較大，一般為0.8～1.3g/cm3；
輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度較小，一般為0.5～0.7g/cm3，一些納米碳酸鈣產(chǎn)品的堆積密度甚至可達(dá)到0.28g/cm3左右。
重質(zhì)碳酸鈣由于顆粒大、表面光潔、比表面積小，因此吸油值較低，一般為40-60mL/100g左右；
輕質(zhì)碳酸鈣顆粒微細(xì)、表面較粗糙，比表面積大，因此吸油值較高，一般為60-90mL/100g左右。
4.白度
重質(zhì)碳酸鈣由于相對雜質(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%；
輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品純凈度較高，因此白度一般為92%～95%，部分產(chǎn)品可以達(dá)到96%～97%。
5.水分含量
重質(zhì)碳酸鈣產(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，一些高檔的產(chǎn)品水分甚至可達(dá)到0.1%左右；
普通輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品水分0.3%～0.8%，有時會有一定的波動，不太穩(wěn)定。
6.顆粒形狀
重質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)是：顆粒形狀不規(guī)則，而且顆粒有一定的棱角，表面粗糙；顆粒大小差異較大，粒徑分布較寬，粒徑較大。破碎和細(xì)化不會改變重質(zhì)碳酸鈣的晶型，一般方解石重質(zhì)碳酸鈣為六方晶型、大理石重質(zhì)碳酸鈣為立方晶型，主要與產(chǎn)地有關(guān)。
輕質(zhì)碳酸鈣的粉體特點(diǎn)是：顆粒形狀規(guī)則，可視為單分散粉體；粒度分布較窄。根據(jù)晶粒形狀的不同，輕質(zhì)碳酸鈣可分為紡錘形、立方形、針狀、鏈狀、球形、片狀和菱形等。
紡錘形碳酸鈣是輕質(zhì)碳酸鈣中最常見的一種晶形，平均長軸粒徑為5-12μm，平均短軸粒徑為1-3μm；
針狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm，平均長徑比為5-100；
鏈狀碳酸鈣平均粒徑為0.01-0.1μm，平均長徑比為10-50；
球形碳酸鈣平均粒徑為0.03-0.05μm；
立方形碳酸鈣平均粒徑為0.02-0.1μm；
片狀碳酸鈣平均粒徑為1-3μm。
7.味道
輕質(zhì)碳酸鈣由于氧化鈣反應(yīng)不完全，殘留有石灰味道，如填充餅干則會有嗆人的味道，而重質(zhì)碳酸鈣沒有。
8.粒徑大小
重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品的粒徑為0.5~45μm不等，按其原始平均粒徑（d）分為：粗磨碳酸鈣（>3μm）、細(xì)磨碳酸鈣（1-3μm）、超細(xì)碳酸鈣（0.5-1μm）；
輕質(zhì)碳酸鈣按其原始平均粒徑（d）可分為：微粒碳酸鈣（>5μm）、微粉碳酸鈣（1-5μm）、微細(xì)碳酸鈣（0.1-1μm）、超細(xì)碳酸鈣（0.02-0.1μm）、超微細(xì)碳酸鈣（<0.02μm）。
9.沉降體積
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。
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。
10.比表面積
普通重質(zhì)碳酸鈣的比表面積一般為1m2/g左右，重質(zhì)微細(xì)碳酸鈣比表面積為1.45～2.1m2/g；
普通輕質(zhì)碳酸鈣的比表面積一般為5m2/g左右，輕質(zhì)微細(xì)碳酸鈣比表面積為27～87m2/g。
11.流動性
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；
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最好選用重質(zhì)碳酸鈣。
12.價格
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(shí)現(xiàn)；
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。
13.改性功能
重質(zhì)碳酸鈣對拉伸強(qiáng)度較好，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；
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。
14.色光可控度
色相為顏色的主色調(diào)，而色光為顏色的余光。不同晶型的粉體具有不同的色相，碳酸鈣具有三種不同的晶型，因此也就具有不同的色相。
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?yàn)樗鼮榛瘜W(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。
15.pH值
重質(zhì)碳酸鈣的pH值為8-9；
輕質(zhì)碳酸鈣的pH值為9-10。
16.礦物經(jīng)濟(jì)學(xué)對比
粉體制備成本：常規(guī)成本相當(dāng)，處于同一競爭水平，但若附加環(huán)境管制成本和資源浪費(fèi)率，輕質(zhì)碳酸鈣擴(kuò)展成本則高于重質(zhì)碳酸鈣；
環(huán)境平衡度：重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)除噪聲外，無“三廢”排放，環(huán)境易協(xié)調(diào)和管制；輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)排放“三廢”，特別有燃燒廢氣，環(huán)境總平衡度低；
資源利用率：重質(zhì)碳酸鈣易于礦產(chǎn)資源綜合利用，輕質(zhì)碳酸鈣憑借化學(xué)加工能力不易控制礦產(chǎn)資源合理利用率。
17.應(yīng)用性能
重質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品：主要用于造紙、橡膠和塑料等行業(yè)，填充量一般較大，主要作為體積填料，降低應(yīng)用產(chǎn)品的制造成本；
輕質(zhì)碳酸鈣產(chǎn)品：相對應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛，主要的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樗芰?、橡膠、涂料、膠黏劑、卷煙紙、油墨等，以體積填充為主，而納米碳酸鈣產(chǎn)品在應(yīng)用過程中往往作為改性或補(bǔ)強(qiáng)等功能性填料使用，填充量一般較少。
