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如何区分轻质碳酸钙和重质碳酸钙

  重质碳酸钙(简称重质碳酸钙)和轻质碳酸钙(简称轻质碳酸钙)都是塑料工业中使用最广泛的粉末填料。碳酸钙作为一种廉价的填充材料,其经济性不言而喻。每年有700万吨非金属矿产品用于替代石油制成的合成树脂,相当于我国少造2~3块,不仅可以节省数百亿的投资,还可以节省地球上不可再生的石油,石油正日益成为国家的战略资源,对社会、国家乃至地球上的全人类都是不可磨灭的贡献!多年的应用实践表明,碳酸钙不仅可以降低塑料制品的原材料成本,还可以改善塑料材料的一些性能。近年来,该研究取得了可喜的成果。许多大学和科研单位的研究结果表明,不同种类的碳酸钙在使用时可以显著改善基体塑料的性能,那么,如何如何区分轻质碳酸钙和重质碳酸钙?

如何区分轻质碳酸钙和重质碳酸钙(图1)

  1.不同来源


  轻质碳酸钙是化学合成的碳酸钙,也称为沉淀碳酸钙、胶体碳酸钙或活性碳酸钙,甚至可以产生纳米碳酸钙,简称轻质钙。石灰石原料煅烧生成石灰和二氧化碳,然后石灰用水消化生成石灰乳,石灰乳的主要成分是氢氧化钙,通入二氧化碳使石灰乳碳化生成碳酸钙沉淀


  沉淀,脱水,干燥粉碎,或碳酸钠和氯化钙复分解反应生成碳酸钙沉淀,脱水,干燥粉碎。重质碳酸钙,简称重质碳酸钙,是由天然方解石、大理石、白垩、贝壳等直接粉碎而成。


  2.堆积密度不同


  重钙和轻钙最明显的区别在于产品的堆积密度不同,一般为0.8~1.3g/cm3。而轻质钙制品的堆积密度较小,多为0.5~0.7 g/cm3。一些纳米碳酸钙产品的堆积密度甚至更低,可以达到0.28克/立方厘米左右。也可以通过产品的包装体积来粗略区分生产重钙和轻钙产品。一般重钙产品多为25kg/袋,产品包装体积较小,同等质量的轻钙产品明显较大。一些纳米碳酸钙产品也是15公斤/袋或20公斤/袋包装。


  传统上,我们经常使用沉降体积来测量碳酸钙的密度。沉降体积是在100毫升水中摇动并静置3小时后每单位质量碳酸钙的体积(毫升)。沉降体积越大,粒径越小,密度越轻,产品等级越高。重质碳酸钙的沉降体积为1.1~1.4毫升/克,轻质碳酸钙的沉降体积为2.4~2.8毫升/克,纳米轻质碳酸钙的沉降体积为3.0~4.0毫升/克。通过沉降体积的差异可以初步判断轻质碳酸钙、重质碳酸钙和纳米碳酸钙。


  其实重钙和轻钙复合产品的真实密度是差不多的。一般来说,重钙的真密度为2.6-2.9q/cm3,而轻钙的真密度为2.4-2.6q/cm3。还有人说真实密度是一样的,但是容重不一样。原因是轻钙的颗粒形状为纺锤形或枣形,占据体积较大;而重钙的外观形态多为块状,所占体积相对较小。


  3.白度不一样


  由于重钙产品中杂质较多,产品白度一般在89%~93%,少数产品可达95%。轻钙产品采用化学合成法制造,去除杂质多,纯度高,所以白度多为92%~95%,部分产品可达96%~97%,这也是为什么轻钙产品多用于高档或浅色产品的原因。


  4.不同含水量


  重质碳酸钙产品的含水量一般为0.2%~0.3%,相对较低且稳定,一些高档重质碳酸钙产品的含水量甚至可以达到0.1%左右。普通轻质钙制品的含水量为0.3%~0.8%,有时会有一定程度的波动,不稳定。传统上,重钙和轻钙的区别是用水分仪测试水分。轻钙是水分接近1%的时候,重钙是低于0.1%的时候。


  5.不同的颗粒尺寸


  重钙产品的粒度在0.5-45μm之间,产品的粒度随破碎设备的不同而不同。普通轻质碳酸钙产品的粒径一般为0.5~15um,因其呈纺锤形,难以准确测定。一般在一个范围内:轻质碳酸钙中的纳米碳酸钙粒径较细,一般为20~200纳米。轻质碳酸钙的粒度一般为2500目能满足PVC管材和型材的性能要求,所以传统上,就粒径而言,PVC管材和型材采用轻质碳酸钙。过去由于粉碎设备的限制,重质碳酸钙达不到这个细度。现在重质碳酸钙的粒度完全可以满足需要,甚至比轻质碳酸钙还要细,所以现在PVC管和型材都可以使用。


  6.味道不一样


  一般来说,轻质钙的白度和纯度较高,因为石灰石煅烧后去除了许多杂质。但是国内很多轻钙由于氧化钙反应不完全,还是有石灰味。如果用于食品行业,比如夹心饼干,会有呛人的味道,而重钙则没有。此外,过多的氧化钙会导致产品在水体系中呈碱性或PH值调节不好,导致成品不稳定。另外,两者的磷酸含量不同。为了将PH值调节在合理的范围内,需要在轻钙中加入少量的磷酸,而重钙则不需要。


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