탄산칼슘(화학식: CaCO₃)은 무독성, 무취, 무미의 무기 화합물로, 흔히 백악, 석회암, 방해석 또는 대리석으로 알려져 있습니다. 지구상에서 가장 흔한 광물 중 하나로, 석회암과 대리석과 같은 천연 암석과 생물의 골격 및 조개껍질에서 널리 발견됩니다. 탄산칼슘은 크게 세 가지 유형으로 나뉩니다. 침강 탄산칼슘(PCC), 분쇄 탄산칼슘(GCC), 그리고 나노 탄산칼슘(NPCC)입니다. 아래에서는 이러한 차이점과 올바른 선택 방법을 살펴보겠습니다.
침전 탄산칼슘(PCC)
공정: 석회암을 소성하고, 물로 수화시켜 석회유를 만든 다음, 이산화탄소 가스를 주입하여 침전시켜 생산합니다.
입자 형태: 결정 모양이 규칙적(방추형, 입방형, 바늘형 등)이고 입자 크기 분포가 균일합니다.
입자 크기 범위: 비교적 미세하며, 일반적으로 마이크로미터 범위(예: 1μm ~ 3μm)입니다.
비표면적: 중간
주요 특징: 높은 순도, 균일한 입자 크기, 낮은 오일 흡수율.
분쇄 탄산칼슘, GCC
공정 : 기계적으로 분쇄, 분쇄하여 생산 분류 천연 광물(방해석, 대리석 등)
입자 형태: 불규칙한 조각으로, 여러 모서리가 있으며, 비교적 넓은 입자 크기 분포를 가지고 있습니다.
입자 크기 범위: 비교적 거칠고, 일반적으로 마이크로미터 범위(예: 325메시 ~ 2500메시, 약 45μm ~ 5μm).
비표면적: 작음
주요 특징: 비용이 저렴하고, 가공 에너지 소비가 적으며, 특성이 안정적입니다.
나노 탄산칼슘(NPCC)
공정: 경질 칼슘 공정을 기반으로 결정화 조건을 제어하고 결정 모양 가이드와 표면 처리제를 첨가하여 생산합니다.
입자 형태: 결정 모양이 더 규칙적이며 나노 크기(1~100nm)에 이르지만, 입자는 일반적으로 마이크로미터 크기의 클러스터로 뭉쳐집니다.
입자 크기 범위: 나노스케일(1차 입자는 1~100nm).
비표면적: 매우 큼
주요 특징: 표면 효과, 작은 크기 효과, 기능적 특성, 응집을 방지하기 위해 표면 처리가 필요함.
그러면, 그 차이점을 이해한 후, 어떻게 선택해야 할까요?
플라스틱 산업
분쇄 탄산칼슘(GCC): 저비용 충전제로 주로 제품 용량을 늘리고 원자재 비용을 크게 절감합니다. 일반 배수관, 바닥재, 시트 등 기계적 성능 요건이 낮은 PVC 제품에 널리 사용됩니다. 오일 흡수율이 낮아 가소제 사용량을 줄이는 데 도움이 됩니다. 효과: 비용 절감 효과가 있지만, 충격 강도와 인장 강도는 감소합니다.
침강성 탄산칼슘(PCC): 기능성 충전재로 작용하여 비용을 절감하고 제품의 물리적 특성을 향상시킵니다. 고급 PVC 프로파일, 파이프, 인조 가죽, 신발 소재에 사용됩니다. 규칙적인 방추형 구조는 제품의 광택, 치수 안정성, 강성 및 열가소성을 향상시킵니다. 효과: 비용 효율적인 선택으로, 큰 비용 증가 없이 제품 외관과 일부 기계적 특성을 크게 개선합니다.
나노 탄산칼슘(NPCC): 기능 향상제 역할을 합니다. 주요 목표는 비용 절감이 아니라 플라스틱 매트릭스에 탁월한 특성을 부여하는 것입니다. 자동차 플라스틱 부품, 초강력 나일론, 고급 실링 스트립, 엔지니어링 플라스틱 등에 사용됩니다. 나노 크기의 효과로 인해 강화, 인성 향상, 노화 방지 효과를 제공합니다. 효과: 재료의 강성과 인성을 동시에 향상시킬 수 있지만, 가격이 비싸고 균일한 분산을 위해 표면 처리가 필요합니다.
제지 산업
분쇄 탄산칼슘(GCC): 일반적인 충전제 및 코팅 안료로 사용됩니다. 문화용지의 충전제 및 중저급 코팅지와 판지의 코팅제로 사용됩니다. 효과: 종이의 백색도와 불투명도를 향상시키고 비용을 절감합니다. 그러나 입자가 불규칙하여 종이의 평활성과 광택을 개선하는 데 제한적입니다.
침강성 탄산칼슘(PCC): 고급 필러 및 코팅 안료로 사용됩니다. 주로 고품질 아트지, 디지털 사진 용지 등에 사용됩니다. 규칙적인 결정 모양(예: 스핀들, 마름모)은 우수한 미세 구조를 형성합니다. 효과: 코팅지의 평활성, 광택, 잉크 흡수력 및 인쇄성을 크게 향상시켜, 좋은 감촉과 선명한 인쇄 이미지를 제공하는 용지를 만듭니다.
나노 탄산칼슘(NPCC): 특수 기능성 첨가제로 작용합니다. 고광택 잉크 흡수지나 고차단성 포장지와 같이 특정 물성이 요구되는 특수 용지에 사용됩니다. 효과: 넓은 비표면적을 활용하여 초고광택, 불투명도 또는 특정 기공 구조를 구현합니다.
코팅 및 페인트 산업
분쇄 탄산칼슘(GCC): 증량제(벌킹제)로 사용됩니다. 주로 고함량의 필러가 필요한 내벽 에멀젼 및 프라이머에 사용됩니다. 효과: 도막 두께 증가, 은폐력 향상, 원자재 비용 대폭 절감.
침강성 탄산칼슘(PCC): 기능성 충전재로 사용됩니다. 고급 실내 페인트, 산업용 페인트, 표면 평활도와 광택이 필요한 용제형 페인트에 사용됩니다. 효과: 규칙적인 입자가 도막의 평활도, 광택도, 레벨링을 개선하는 동시에 스크럽 저항성을 향상시킵니다.
나노 탄산칼슘(NPCC): 기능성 첨가제로 작용합니다. 고급 자동차 도료, 부식 방지 코팅, 자외선 경화 코팅 등에 사용됩니다. 효과: 요변성(흐름 방지), 도막 강도, 내마모성, 노화 방지 특성을 향상시킵니다.
고무 및 접착제 산업
• 고무의 경우:
◦ 분쇄 탄산칼슘은 저급 제품을 채우는 데 사용됩니다.
◦ 가벼운 탄산칼슘은 어느 정도 반강화 효과를 제공합니다.
◦ 나노 탄산칼슘은 타이어 사이드월, 내부 튜브, 고급 고무 제품에 사용되는 핵심 보강재로, 인장강도, 인열강도, 내마모성을 크게 향상시킵니다.
• 접착제 및 실런트:
◦ 가벼운 탄산칼슘은 주요 충전재로, 증점, 보강, 비용 절감의 세 가지 목적을 달성합니다.
◦ 나노 탄산칼슘은 고성능 제품에 사용됩니다. 보강 효과 외에도 제품의 유동 특성을 효과적으로 제어하여 수직 표면에 시공 시 처짐 현상을 방지합니다.
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적절한 탄산칼슘을 선택하는 것은 제품 성능에 매우 중요합니다. 또한, 특정 용도에 맞춰 원하는 입자 크기와 분포를 얻을 수 있는 신뢰할 수 있는 장비를 갖추는 것도 중요합니다. 에픽 파우더 머시너리 고급 분야를 전문으로 합니다 분류 공장 및 분말 가공 솔루션. 당사의 장비는 높은 정밀도, 효율성, 안정성을 고려하여 설계되어 고품질 GCC, PCC 생산은 물론, 까다로운 나노 스케일 응용 분야까지 효과적으로 처리할 수 있도록 지원합니다. Epic은 귀사의 소재가 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 지원하는 연삭 기술을 제공합니다.
