يلعب كربونات الكالسيوم دورًا محوريًا في صناعة الطلاءات، فهو مادة مالئة وظيفية وصبغة تُحسّن خصائص مختلف أنواع الطلاءات. تُعزز جزيئاته البيضاء الدقيقة درجة التعتيم واللمعان، مما يجعله مثاليًا للطلاءات الزخرفية والواقية. كما يُساهم كربونات الكالسيوم في خفض التكاليف مع الحفاظ على المتانة ومقاومة العوامل الجوية. ومع تشديد القوانين البيئية، يُعدّ كربونات الكالسيوم خيارًا صديقًا للبيئة، فهو مادة طبيعية غير سامة يُمكن أن تحل محل المواد الضارة في تركيبات الطلاء.
يُعدّ كربونات الكالسيوم أكثر الصبغات الفيزيائية استخداماً في الطلاءات. فهو يعمل كهيكل وحشو في طبقة الطلاء، كما أنه يُحسّن من أداء الطلاء.

حسب النوع:
يُستخدم كربونات الكالسيوم الثقيل بشكل أساسي في الطلاءات. فهو يقلل من التكتل، ويُحسّن ثبات اللون، ويزيد من مقاومة العفن في الدهانات ذات الألوان الفاتحة. ويُستخدم بشكل رئيسي كبديل جزئي لثاني أكسيد التيتانيوم (10%-20%، 30% بكميات كبيرة) وأصباغ الألوان. كما يُستخدم أيضًا كمُحسّن. أما كربونات الكالسيوم الخفيف، فيتميز بصغر حجم جزيئاته وضيقها، وقدرته العالية على امتصاص الزيوت، ولمعانه. ويمكن استخدامه حيثما تكون هناك حاجة إلى أقصى تأثير مطفي. ومن الشائع مزج كربونات الكالسيوم الخفيف والثقيل في دهانات اللاتكس شبه اللامعة والمطفية والمطفية.
حسب حجم الجسيمات:
يُستخدم كربونات الكالسيوم الخشن في صناعة المعاجين، وملء المسام، والطلاءات التمهيدية للمعادن، وغيرها من المنتجات التي تتطلب صبغة عالية، وسيولة، وسطحًا خشنًا. أما كربونات الكالسيوم متوسطة الحجم، فتُستخدم في الطلاءات المعمارية والدهانات الداخلية غير اللامعة أو شبه اللامعة. بينما يُعدّ كربونات الكالسيوم الناعم، وهو في الأساس كربونات الكالسيوم المترسبة، يُستخدم في أحبار الطباعة.
يشهد قطاع الطلاء نموًا سريعًا، مما يزيد الطلب على مسحوق كربونات الكالسيوم. ويجب أن يفي هذا المسحوق بمعايير جودة أكثر صرامة وتنوعًا. وقد أدى ذلك إلى ظهور توجه نحو منتجات كربونات الكالسيوم المتخصصة المستخدمة في الطلاء، والتي تتميز بتقنيات النانو، والوظائف الوظيفية، وتعديل السطح.
كربونات الكالسيوم النانوية
في صناعة الطلاء، يُحدث كربونات الكالسيوم النانوي تأثيرًا مُعيقًا فراغيًا، مما يمنع الترسيب في تركيبة الطلاء. كما يُضفي بياضًا ولمعانًا دون التأثير على قوة التغطية، ما يُحسّن بشكل كبير من ثبات الطلاء أثناء التخزين.
باستخدام ظاهرة "الانزياح الأزرق"، يمكن إضافة كربونات الكالسيوم النانوية إلى طلاء اللاتكس لحماية الطبقة. هذا من شأنه أن يمنع تلف الطلاء الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية والحرارة، ويحسن من عزله. تُعد كربونات الكالسيوم النانوية مادة مالئة، ويمكن إضافتها إلى الطلاء لتحسين مرونة طبقة الطلاء وصلابتها وتجانسها وترسيبها ونفاذيتها بشكل كبير.
طلاء الجدران الخارجية:
التقديم نانوإن إضافة كربونات الكالسيوم إلى طلاء الجدران الخارجية يجعلها "كارهة للماء" للغاية. كما أنها تحسن مقاومتها للتشقق والتلوث.
طلاء لاتكس مائي:
تحتوي تركيبات طلاء اللاتكس على بعض الجزيئات الصلبة، وبعضها يحتوي على كميات كبيرة منها. تُسبب هذه الجزيئات الصلبة إجهادًا لطبقة الطلاء وتشققات في الراتنج. من المرجح أن تتلامس جزيئات كربونات الكالسيوم النانوية مع الراتنج، مما يُسبب المزيد من التشققات الدقيقة والتشوه المرن. كما أنها تُحوّل المزيد من طاقة الصدمات إلى حرارة وتمتصها، وبالتالي تُحسّن المتانة.
تم تحسين طلاء اللاتكس التقليدي باستخدام كربونات الكالسيوم النانوية المعالجة ببوليمر خاص. وقد أدى إضافة ما بين 2% و5% منها إلى تحسين خصائص انسيابيته وسهولة فتحه. والمثير للدهشة أنها عززت بشكل كبير مقاومته للماء والفرك والصلابة، حيث زادت مقاومة الفرك بشكل ملحوظ.
تُستخدم الآن كربونات الكالسيوم النانوية من شركة شيرايشي في اليابان وشركة سيم في إيطاليا لتعزيز طلاء اللاتكس المائي.
بفضل حجمها النانوي، تتمتع كربونات الكالسيوم النانوية بمساحة سطحية نوعية كبيرة. تعمل ذراتها السطحية النشطة وتفاعلها القوي مع البوليمرات على تحسين الطلاء. لذا، عند إضافتها إلى الطلاء، فإنها تمنحه وظيفة تعديل مميزة. تُستخدم كربونات الكالسيوم النانوية في الطلاءات المقاومة لتأثير الحصى والطبقات النهائية لهياكل السيارات، وتتميز بخاصية انسيابية جيدة.
التوظيف الوظيفي
مع تطور العلوم والتكنولوجيا، تتحسن حياة الناس. يتطلع المستهلكون اليوم إلى منتجات ذات وظائف أفضل. ويُعدّ الأداء العالي وتعدد الوظائف من أبرز التوجهات السائدة في صناعة الطلاء.
إضافة كربونات الكالسيوم النانوية وأكسيد الزنك النانوي إلى الطلاء يمكن أن يحسن جودته، مما يجعله مضادًا للبكتيريا والعفن، ويعزز مقاومته للعوامل الجوية.
في الآونة الأخيرة، قام بعض مصنّعي الطلاء والباحثين بدراسة المعادن غير الفلزية، بهدف استخدامها لتحسين الطلاءات أو إضافة وظائف جديدة إليها. وقد أصبح هذا المجال محور اهتمام جديد في صناعة الطلاءات المعمارية.
تعديل السطح
في السنوات الأخيرة، أصبح استخدام كربونات الكالسيوم النانوية في الطلاءات موضوعًا رائجًا في صناعة الطلاء، بهدف تحسين أدائها. إلا أن كربونات الكالسيوم النانوية تعاني من عيوب عند تطبيقها مباشرةً على الطلاءات، إذ أن طاقتها السطحية العالية تجعلها غير مستقرة ديناميكيًا حراريًا وعرضة للتكتل. كما أن سطحها المحب للماء، والكاره للزيوت، والقطبي، يجعل تشتيتها في الأوساط العضوية أمرًا صعبًا. وترتبط كربونات الكالسيوم النانوية ارتباطًا ضعيفًا بالمادة الأساسية، مما يُسبب عيوبًا في السطح البيني ويُقلل من أداء الطلاء.
يتطلب استخدام كربونات الكالسيوم النانوية في الطلاءات توافقًا بين المواد النانوية والمواد الأساسية. تختلف المواد الأساسية المكونة للطلاءات عن البلاستيك والمطاط، إذ تحتوي على مجموعات وظيفية وكتل جزيئية مختلفة. يؤثر هذا على قطبية سطح البوليمرات وتفاعلاتها مع الأصباغ والحشوات. لذا، يجب تعديل سطح كربونات الكالسيوم النانوية قبل تطبيقها على الطلاءات.

التخصص
كما أن صناعة كربونات الكالسيوم تُنتج الآن أنواعًا عديدة من الكالسيوم المُخصصة للطلاء. بعضها يتميز بأشكال بلورية محددة، وبعضها الآخر بحجم جسيمات أقل من 0.1، وبعضها لا يترسب بسهولة، وبعضها يتميز بلمعان عالٍ، وبعضها الآخر سهل التشتت. ويتزايد إقبال الشركات المصنعة الراقية على كربونات الكالسيوم في صناعة الطلاء.