El carbonato de calcio precipitado (PCC) es un aditivo versátil en recubrimientos, que ofrece varios beneficios funcionales debido a su tamaño de partícula, forma y pureza controlados.
Producción de PCC y PCC para recubrimiento
El carbonato de calcio es el mineral más común en la superficie terrestre, además del cuarzo. Existe en tres formas minerales diferentes: calcita, aragonita y vacerato.
La calcita es la forma natural más común. La aragonita y el vacerato son metaestables; se transforman permanentemente en calcita. El carbonato de calcio puede cristalizar en diversas formas, lo que lo hace versátil. Ayuda a modificar las propiedades físicas y químicas del papel, ya sea cargado o recubierto. Creamos carbonato de calcio precipitado (PCC) único mediante una síntesis precisa.
Propiedades físicas del PCC para recubrimiento
La alta blancura, o reflectancia de la luz azul, es muy importante para el papel. Ayuda a crear un fuerte contraste entre las áreas impresas y no impresas. El carbonato de calcio es conocido por su mayor blancura que los pigmentos de caolín y talco. Las impurezas en la piedra caliza suelen ser grises o negras. Reducen la blancura. Sin embargo, en el proceso de producción de PCC, la cal apagada puede eliminar eficazmente estas impurezas. Para el carbonato de calcio molido (GCC), puede eliminar algunas impurezas de la piedra caliza. Esto se puede hacer por flotación o eligiendo el mineral adecuado. Si las impurezas se producen de forma natural, se puede obtener una blancura adicional mediante blanqueo. La blancura ISO del PCC o GCC es de 93% a 96%, mientras que el caolín y el talco son significativamente más bajos, aproximadamente de 84% a 87%.
Características de flujo y rendimiento de funcionamiento de recubrimientos que contienen PCC
El PCC tiene una relación de aspecto elevada y un tamaño de partícula estrecho. Esto dificulta su manipulación en comparación con el GCC, que presenta una forma redondeada y una amplia distribución del tamaño de partícula. Entre los desafíos se incluyen las opciones de bombeo y las características de flujo en las máquinas de recubrimiento. El PCC puede rotar sobre su eje con mayor facilidad que el caolín escamoso delaminado. Podemos suponer que las partículas de PCC en forma de aguja se alinean a lo largo de su eje longitudinal bajo tensión de cizallamiento. Esto demuestra que el PCC de recubrimiento tiene una viscosidad menor que el caolín delaminado cuando ambos tienen el mismo contenido de sólidos.
Aplicación de diversos grados de PCC en recubrimientos
En papeles estucados doble o triplemente, el PCC con tamaño de partícula fino resulta ser la mejor opción. En esta aplicación, el tamaño de partícula fino significa APS (tamaño de partícula promedio) de 0,3-0,4 um. El tipo de papel base no importa. Puede ser sin pulpa mecánica, hecho solo con pulpa de madera química o con madera mecánica. La madera mecánica contiene al menos pulpa de madera molida 10%. El uso de pigmento plástico se puede sustituir por PCC. Este cambio hace que el recubrimiento sea mucho más rentable. Si no necesita un acabado de alto brillo, puede obtener un alto brillo natural con un calandrado ligero. Este método ofrece más volumen y mejor rigidez. También mejora la opacidad y la blancura en comparación con otros pigmentos.
La capa previa debe ser un pigmento de recubrimiento más grueso. Se recomienda utilizar PCC con APS de 0,6-0,8 um para que la estructura de la capa previa sea relativamente abierta. Esta estructura abierta aumenta en gran medida la opacidad. Esto se logra al aumentar los espacios vacíos que dispersan la luz. Esta estructura abierta puede causar problemas de retención de agua. Para solucionar esto, es posible que deba agregar algo de CMC con cadenas moleculares más largas o espesantes al recubrimiento.
El papel mate es difícil de fabricar. Necesita buena suavidad, poco brillo, alto brillo de impresión y un curado adecuado de la tinta. Puede obtener esta combinación de propiedades utilizando PCC con un APS más alto y un rango de tamaño de partícula más pequeño.
Propiedades del papel recubierto de PCC
El papel estucado con PCC ofrece varias ventajas:
- Alta blancura
- Valor b bajo
- Alta dispersión de luz, lo que significa mejor opacidad.
- Efecto de gran volumen
- Buena cobertura de fibra
- Curado de tinta ajustable, lo que genera excelentes propiedades de impresión.
- Baja tendencia al burbujeo