賀州市新偉業(yè)粉體有限公司 多年專注重質(zhì)碳酸鈣粉體生產(chǎn)廠家
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碳酸鈣是塑料加工時(shí)使用的最重要無(wú)機(jī)粉體添加劑之一。本文就碳酸鈣和塑料加工兩個(gè)行業(yè)都非常關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題發(fā)表看法，以期對(duì)正確使用碳酸鈣并使其應(yīng)用更加拓展起到澄清和促進(jìn)作用。
1 碳酸鈣在塑料中的重要作用
我國(guó)已成為塑料制品生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó)，2006年塑料制品的產(chǎn)量已超過(guò)4000萬(wàn)噸，穩(wěn)居世界第二位，而且二十多年來(lái)始終保持兩位數(shù)的年增長(zhǎng)率?？梢灶A(yù)見(jiàn)隨著國(guó)內(nèi)消費(fèi)需求增長(zhǎng)和作為世界性制造基地向國(guó)際市場(chǎng)供應(yīng)的出口數(shù)量增加，今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期，我國(guó)塑料制品的年產(chǎn)量還將持續(xù)快速增長(zhǎng)。
在塑料加工過(guò)程中除合成樹脂作為基礎(chǔ)原料外，科學(xué)地、正確地、合理地使用各種添加劑和助劑是無(wú)可非議的，其中無(wú)機(jī)礦物粉體材料是最重要的添加劑之一。正如大家所知道的，在塑料中添加無(wú)機(jī)礦物粉體材料可以起到降低原材料成本、提高性能和賦予新的功能的重要作用，近年來(lái)又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)使用無(wú)機(jī)礦物粉體材料對(duì)減輕白色污染、保護(hù)，環(huán)境的環(huán)保功效，在當(dāng)今強(qiáng)調(diào)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)資源能源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的大潮流中，更凸顯無(wú)機(jī)礦物粉體材料在塑料中應(yīng)用的重大意義。
并不是所有的塑料材料及制品中都要添加無(wú)機(jī)礦物粉體材料，也不是都添加相同的數(shù)量，在統(tǒng)計(jì)塑料中使用的無(wú)機(jī)礦物粉體材料數(shù)量時(shí)，通常按塑料材料及制品總產(chǎn)量的10%計(jì)算，即目前我國(guó)塑料加工行業(yè)每年使用的無(wú)機(jī)粉體材料至少在400萬(wàn)噸以上。碳酸鈣(包括重鈣和輕鈣)是使用最為廣泛，用量最大的無(wú)機(jī)礦物粉體材料，在所使用的無(wú)機(jī)礦物粉體材料總量中，碳酸鈣占到70%以上，不僅僅是因?yàn)樘妓徕}資源豐富、價(jià)格低廉，碳酸鈣的穩(wěn)定性好、色澤單純、低磨耗、易干燥、易加工、無(wú)毒等諸多優(yōu)點(diǎn)也是得到普遍大量使用的重要原因。
縱觀塑料行業(yè)使用碳酸鈣的歷史，可以認(rèn)為自上世紀(jì)六十年代我國(guó)塑料工業(yè)起步以來(lái)，碳酸鈣的應(yīng)用就始終伴隨著塑料加工工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。最初碳酸鈣在塑料中應(yīng)用的思路得益于輕質(zhì)碳酸鈣在橡膠材料及制品中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，這也是為什么輕鈣的使用要早于重鈣，而且一直延續(xù)到今天的緣故。上世紀(jì)八十年代開始，隨著我國(guó)改革開放的逐步深入，以資源經(jīng)濟(jì)為主要特征的重質(zhì)碳酸鈣的加工和應(yīng)用迅速興起，以填充母料為代表的大量使用重質(zhì)碳酸鈣的歷史時(shí)期來(lái)臨。到上世紀(jì)九十年代中期，重鈣的加工出現(xiàn)飛躍，粒徑在10μm以下的超細(xì)重鈣開始進(jìn)入市場(chǎng)，重鈣與輕鈣并用，不同粗細(xì)范圍的重鈣并舉的第三階段開始。到本世紀(jì)初，納米碳酸鈣實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為碳酸鈣在塑料中的應(yīng)用開辟出一片新天地。
1和表2分別列出塑料制品行業(yè)基本情況和制品產(chǎn)量情況，表3列出在主要塑料制品中使用碳酸鈣、滑石粉、高嶺土等無(wú)機(jī)礦物粉體材料的情況。
2 塑料加工企業(yè)對(duì)所使用的碳酸鈣的基本要求
碳酸鈣作為塑料常用的粉體材料具有許多其它粉體材料所不具備的優(yōu)點(diǎn)，如白度高、易表面有機(jī)化處理、對(duì)加工設(shè)備及模具的磨損輕、成型加工流動(dòng)性好等，加之資源豐富、價(jià)格低廉，成為塑料加工行業(yè)首選的無(wú)機(jī)礦物粉體材料。依據(jù)目前塑料加工企業(yè)的思路和經(jīng)驗(yàn)，在選用碳酸鈣時(shí)所考慮的因素構(gòu)成對(duì)碳酸鈣的基本要求。
(1)價(jià)格低廉
盡管碳酸鈣相對(duì)合成樹脂其價(jià)格已十分低廉，相對(duì)其它任何一種粉體材料也稱得上物美價(jià)廉，但因供應(yīng)商多，企業(yè)仍然對(duì)價(jià)格敏感，在可以使用的前提下越便宜越好。
(2)白度越高越好
碳酸鈣本身的色澤較之其它無(wú)機(jī)礦物粉體材料都要白，從具體數(shù)值上說(shuō)達(dá)到90度就可以了，白度對(duì)填充塑料性能的影響并不顯著，但塑料加工企業(yè)仍然希望白度越高越好是基于
如下原因：
①白度越高表明純度越高，非碳酸鈣的其它礦物成份含量越低。
鈣粉發(fā)灰表明可能存在游離碳，發(fā)黃表明可能有較多的鐵化合物，發(fā)暗表明硅的含量高。雜質(zhì)含量高有時(shí)會(huì)影響填充塑料制品的色澤、外觀及在加工過(guò)程中對(duì)加工設(shè)備和模具造成較重的磨損等。
②白度越高，直觀印象越好，越顯檔次高。
③白度越高，搭配其它顏料后，最后的色澤越正、越穩(wěn)定均一。
(3)粒度及其分布要適當(dāng)
作為一種粉體材料，一是要考慮本身在測(cè)試條件下顆粒本身的粒度及其某一尺寸范圍的顆粒所占比例的多少，二是要從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)考慮這些顆粒的存在狀態(tài)，是否團(tuán)聚在一起，在填充體系加工過(guò)程中團(tuán)聚體能否分散開來(lái)，像大海中的大大小小的海島一樣分散在基體塑料的“海洋”之中?
①?gòu)某杀旧峡紤]，只要能滿足使用要求，寧可用粗的，不用細(xì)的。例如生產(chǎn)聚丙烯編織袋(布)用的扁絲所用的重鈣，其粒度400目即可，如果用更細(xì)的鈣粉，不僅本身的價(jià)格明顯提高，而且在制作填充母料時(shí)，還要耗用更多的助劑和載體樹脂，得不償失。
②從填充塑料的性能上考慮，在可以適當(dāng)增加成本的前提下，用粒度更細(xì)的效果會(huì)更好。表4列出不同粒度的重鈣在相同填充條件下對(duì)聚乙烯(PE)塑料薄膜性能的影響。
③從加工流動(dòng)性角度考慮，在控制好最大粒徑的前提下，平均粒徑大些為好。
對(duì)同一粒度的碳酸鈣產(chǎn)品，其粒徑分布可能千差萬(wàn)別，這從平均粒徑上可以反映出來(lái)。對(duì)要求有較好加工流動(dòng)性的塑料制品(如注塑成型制品、流延法PE薄膜等)切不可用平均粒徑太小的鈣粉，如果可能的話，最好是在控制好最大粒徑的前提下，將小粒徑的顆粒分離出去。這是因?yàn)榱叫〉念w粒越多，填充體系的加工流動(dòng)性越差。
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