Calciumcarbonat (chemische Formel: CaCO₃) ist eine ungiftige, geruchs- und geschmacksneutrale anorganische Verbindung, die allgemein als Kreide, Kalkstein, Kalzit oder Marmor bekannt ist. Es ist eines der am häufigsten vorkommenden Mineralien der Erde und kommt häufig in natürlichen Gesteinen (wie Kalkstein und Marmor) sowie in biologischen Skeletten und Muscheln vor. Calciumcarbonat wird in drei Haupttypen unterteilt: Gefälltes Calciumcarbonat (PCC), gemahlenes Calciumcarbonat (GCC) und Nano-Calciumcarbonat (NPCC). Im Folgenden erläutern wir die Unterschiede und wie Sie die richtige Wahl treffen.
Gefälltes Calciumcarbonat, PCC
Verfahren: Hergestellt durch Kalzinieren von Kalkstein, Hydratisieren mit Wasser zur Bildung von Kalkmilch und anschließendes Ausfällen durch Einleiten von Kohlendioxidgas.
Partikelmorphologie: Regelmäßige Kristallformen (z. B. spindelförmig, kubisch, nadelförmig) mit gleichmäßiger Partikelgrößenverteilung.
Partikelgrößenbereich: Relativ fein, typischerweise im Mikrometerbereich (z. B. 1 μm ~ 3 μm).
Spezifische Oberfläche: Mittel
Wichtige Eigenschaften: Hohe Reinheit, gleichmäßige Partikelgröße, geringe Ölaufnahme.
Gemahlenes Calciumcarbonat, GCC
Verfahren: Hergestellt durch mechanisches Zerkleinern, Mahlen und Klassifizieren natürliche Mineralien (wie Kalzit, Marmor).
Partikelmorphologie: Unregelmäßige Fragmente, mehrkantig, mit einer relativ breiten Partikelgrößenverteilung.
Partikelgrößenbereich: Relativ grob, typischerweise im Mikrometerbereich (z. B. 325 mesh ~ 2500 mesh, ungefähr 45 μm ~ 5 μm).
Spezifische Oberfläche: Klein
Hauptmerkmale: Niedrige Kosten, geringer Energieverbrauch bei der Verarbeitung, stabile Eigenschaften.
Nano-Calciumcarbonat (NPCC)
Verfahren: Basierend auf dem Leichtkalziumverfahren, hergestellt durch Kontrolle der Kristallisationsbedingungen und Zugabe von Kristallformführern und Oberflächenbehandlungsmitteln.
Partikelmorphologie: Regelmäßigere Kristallformen, die den Nanobereich (1–100 nm) erreichen, aber Partikel agglomerieren typischerweise zu mikrometergroßen Clustern.
Partikelgrößenbereich: Nanoskala (Primärpartikel sind 1–100 nm groß).
Spezifische Oberfläche: Sehr groß
Wichtige Eigenschaften: Oberflächeneffekte, kleine Größeneffekte, funktionelle Eigenschaften, erfordert eine Oberflächenbehandlung, um Agglomeration zu verhindern.
Nachdem Sie nun die Unterschiede verstanden haben, wie sollten Sie zwischen ihnen wählen?
Kunststoffindustrie
Gemahlenes Calciumcarbonat (GCC): Dient als kostengünstiger Füllstoff, der vor allem das Produktvolumen erhöht und die Rohstoffkosten deutlich senkt. Wird häufig in PVC-Produkten mit geringeren mechanischen Anforderungen verwendet, wie z. B. in herkömmlichen Abflussrohren, Bodenbelägen und Platten. Die geringere Ölaufnahme trägt dazu bei, den Weichmachereinsatz in Formulierungen zu reduzieren. Effekt: Kostensenkung, aber geringere Schlag- und Zugfestigkeit.
Gefälltes Calciumcarbonat (PCC): Wirkt als funktionaler Füllstoff, senkt Kosten und verbessert gleichzeitig die physikalischen Eigenschaften von Produkten. Wird in hochwertigen PVC-Profilen, Rohren, Kunstleder und Schuhmaterialien verwendet. Seine regelmäßige spindelförmige Struktur verbessert Glanz, Dimensionsstabilität, Steifigkeit und Thermoplastizität. Effekt: Eine kostengünstige Lösung, die das Erscheinungsbild und einige mechanische Eigenschaften deutlich verbessert, ohne die Kosten wesentlich zu erhöhen.
Nano-Calciumcarbonat (NPCC): Wirkt als Funktionsverstärker. Das Hauptziel ist nicht die Kostensenkung, sondern die Verleihung außergewöhnlicher Eigenschaften der Kunststoffmatrix. Wird in Automobil-Kunststoffteilen, hochfestem Nylon, hochwertigen Dichtungsstreifen und technischen Kunststoffen verwendet. Dank seiner Nano-Effekte verstärkt, zäht und bietet es Alterungsschutzeigenschaften. Wirkung: Kann gleichzeitig die Steifigkeit und Zähigkeit des Materials erhöhen, ist aber teuer und erfordert eine Oberflächenbehandlung zur gleichmäßigen Verteilung.
Papierindustrie
Gemahlenes Calciumcarbonat (GCC): Wird als Füllstoff und Beschichtungspigment verwendet. Es wird als Füllstoff in Kulturpapier und als Beschichtung für gestrichenes Papier und Karton mittlerer bis niedriger Qualität verwendet. Wirkung: Verbessert die Weiße und Opazität des Papiers und senkt die Kosten. Die unregelmäßigen Partikel verbessern jedoch nur begrenzt die Glätte und den Glanz des Papiers.
Gefälltes Calciumcarbonat (PCC): Dient als hochwertiger Füllstoff und Beschichtungspigment. Wird vor allem in hochwertigem Kunstdruckpapier, Digitalfotopapier etc. verwendet. Seine regelmäßigen Kristallformen (z. B. spindelförmig, rhombisch) bilden eine hochwertige Mikrostruktur. Wirkung: Verbessert die Glätte, den Glanz, die Tintenaufnahme und die Bedruckbarkeit von gestrichenem Papier erheblich. Das Ergebnis ist ein Papier mit angenehmer Haptik und lebendigen Druckbildern.
Nano-Calciumcarbonat (NPCC): Wirkt als spezieller Funktionszusatz. Wird in Spezialpapieren mit besonderen Anforderungen an die Druckfarbenaufnahme oder hochdichtes Verpackungspapier verwendet. Wirkung: Nutzt die enorme spezifische Oberfläche, um ultrahohen Glanz, Opazität oder spezielle Porenstrukturen zu erzielen.
Lack- und Farbenindustrie
Gemahlenes Calciumcarbonat (GCC): Fungiert als Füllstoff. Wird hauptsächlich in Innenwandemulsionen und Grundierungen mit hohem Füllstoffanteil verwendet. Wirkung: Erhöht die Filmdicke, verbessert die Deckkraft und senkt die Rohstoffkosten deutlich.
Gefälltes Calciumcarbonat (PCC): Dient als funktioneller Füllstoff. Wird in hochwertigen Innenfarben, Industrielacken und lösemittelhaltigen Farben verwendet, deren Oberfläche glatt und glänzend sein soll. Wirkung: Die gleichmäßigen Partikel verbessern die Glätte, den Glanz und den Verlauf des Farbfilms und erhöhen gleichzeitig die Scheuerfestigkeit.
Nano-Calciumcarbonat (NPCC): Fungiert als funktioneller Zusatzstoff. Wird in hochwertigen Autolacken, Korrosionsschutzbeschichtungen, UV-härtenden Beschichtungen usw. verwendet. Wirkung: Sorgt für Thixotropie (Anti-Absacken), verbessert die Filmfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Alterungsbeständigkeit.
Gummi- und Klebstoffindustrie
• Aus Gummi:
◦ Gemahlenes Calciumcarbonat wird zum Abfüllen minderwertiger Produkte verwendet.
◦ Leichtes Calciumcarbonat bietet einige halbverstärkende Effekte.
◦ Nano-Calciumcarbonat ist ein wichtiges Verstärkungsmaterial, das in Reifenseitenwänden, Schläuchen und hochwertigen Gummiprodukten verwendet wird und die Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit erheblich verbessert.
• In Klebstoffen und Dichtstoffen:
◦ Leichtes Calciumcarbonat ist der primäre Füllstoff und dient drei Zwecken: Verdickung, Verstärkung und Kostensenkung.
◦ Nano-Calciumcarbonat wird in Hochleistungsprodukten verwendet. Neben der Verstärkung steuert es effektiv die Rheologie des Produkts und verhindert so ein Absacken beim Auftragen auf vertikalen Flächen.
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Die Wahl des richtigen Calciumcarbonats ist entscheidend für die Leistung Ihres Produkts. Ebenso wichtig ist die Verfügbarkeit zuverlässiger Geräte, um die gewünschte Partikelgröße und -verteilung für Ihre spezifische Anwendung zu erreichen. Epische Pulvermaschinen spezialisiert auf fortgeschrittene Klassiermühlen und Pulververarbeitungslösungen. Unsere Maschinen sind auf hohe Präzision, Effizienz und Stabilität ausgelegt und unterstützen Sie bei der Herstellung hochwertiger GCC- und PCC-Produkte sowie bei anspruchsvollen Nanoanwendungen. Vertrauen Sie Epic: Wir liefern die Mahltechnologie, die Ihren Materialien die nötige Leistung verleiht.
