La poudre de carbonate de calcium modifié est un matériau polyvalent. Ses propriétés améliorées la rendent supérieure au carbonate de calcium naturel. De ce fait, elle est largement utilisée dans de nombreuses industries. Cette forme modifiée est obtenue par des procédés qui en modifient la surface, la taille et la composition chimique. Elle convient désormais à une utilisation dans les plastiques, les peintures, le papier et les produits pharmaceutiques. Ces modifications améliorent la dispersibilité et la compatibilité du matériau, et optimisent ses performances dans différentes formulations. Il en résulte une amélioration de la qualité et de l'efficacité des produits. Le carbonate de calcium traité en surface est aujourd'hui un additif essentiel. Peu coûteux, il contribue à rendre les procédés de fabrication plus durables. Sa capacité à renforcer la résistance et à réduire la pollution explique sa popularité. Les fabricants cherchent ainsi à optimiser leurs produits.
La modification de surface est essentielle pour améliorer les performances du carbonate de calcium. Elle optimise son utilisation et élargit son marché. À l'avenir, le carbonate de calcium s'orientera vers la fonctionnalisation et la spécialisation. La demande en carbonates de calcium spéciaux à surface modifiée sera croissante.
La modification de surface de la poudre de carbonate de calcium doit être basée sur son mécanisme d'action. Elle doit également tenir compte du substrat, de la formulation et des exigences relatives aux polymères organiques dans les produits finaux. Après une analyse approfondie, un agent de modification de surface est sélectionné. Le procédé et l'équipement nécessaires à cette modification sont ensuite définis. On obtient ainsi des produits à base de carbonate de calcium actif et conforme aux normes.
Après modification de surface, le carbonate de calcium sera mieux utilisé dans les domaines suivants :
Poudre de carbonate de calcium modifiée pour polychlorure de vinyle (PVC)
Le carbonate de calcium modifié présente des particules uniformément réparties, non agglomérées. Il est supérieur au carbonate de calcium ordinaire et offre une excellente compatibilité et dispersibilité avec la résine PVC. Facile à plastifier, il n'adhère pas aux rouleaux et se transforme aisément. Il améliore également l'efficacité de la transformation. De plus, sa résistance à la rupture et son allongement sont nettement supérieurs. Ses propriétés physiques et mécaniques sont optimales.
Poudre de carbonate de calcium modifiée pour polypropylène (PP)
Un agent de couplage, le PTHF, a modifié la surface du carbonate de calcium léger. Le PTHF est un homopolyéther de tétrahydrofurane. Cette modification a permis de réduire l'indice d'absorption d'huile du carbonate de calcium à 22% et son angle de contact à 68,6°. La poudre de carbonate de calcium modifiée a été incorporée dans du polypropylène et s'y est bien dispersée. Ceci a permis d'améliorer légèrement la résistance à la traction. L'allongement à la rupture du composite a atteint 28,47% et sa résistance aux chocs était de 6,7 kJ/m².
Polyéthylène haute densité (PEHD)
Un agent de couplage aluminate a été utilisé pour modifier mécanochimiquement du carbonate de calcium lourd. Cet agent se lie à la surface des particules de carbonate de calcium, améliorant ainsi leur dispersibilité. Un traitement de surface plus poussé du carbonate de calcium dans le PEHD réduit l'usure et le frottement du composite, améliorant ses performances antifriction. À une concentration de 8 phr, le matériau composite présente les meilleures propriétés : les résistances à la traction et aux chocs augmentent respectivement de 4,461 TP3T et 24,571 TP3T.
Polyéthylène basse densité (PEBD)
L'utilisation de 1,5% d'acide stéarique et de 0,5% d'aluminate DL-411 confère au carbonate de calcium modifié un indice d'activation de 99,71%. Son pouvoir absorbant est de 46,19 mL/100 g. Le volume de sédimentation final est de 2,3 mL/g. La viscosité d'un mélange de 10 g de carbonate de calcium traité en surface et de 100 mL de paraffine liquide est de 4,4 Pa·s. Le carbonate de calcium modifié est incorporé dans du polyéthylène basse densité (PEBD). Le matériau composite présente de bonnes propriétés mécaniques pour une teneur en carbonate de calcium de 10%.
plastique ABS
Après modification de surface, le carbonate de calcium nanométrique se disperse mieux dans les milieux organiques. Sa surface passe d'hydrophile à lipophile. Son utilisation dans la résine ABS permet d'améliorer ses propriétés mécaniques, notamment la résistance aux chocs, la résistance à la traction, la dureté superficielle, la résistance à la flexion et la température de déformation à chaud.
Carbonate de calcium modifié pour polyester (PBAT)
La surface du carbonate de calcium est modifiée par un procédé de revêtement bicouche. La charge de poudre de carbonate de calcium modifié peut atteindre 50%. Les matériaux composites présentent de bonnes propriétés mécaniques. La matrice de résine PBAT enrobe complètement les particules de carbonate de calcium traitées en surface. Il n'y a pas de dissolution, ce qui améliore leur fluidité mutuelle.
EPDM réticulé par irradiation
Nous avons modifié le carbonate de calcium in situ à l'aide de l'agent de couplage titanate 105. Ce dernier possède des groupements fonctionnels insaturés, ce qui a amélioré sa dispersibilité. Dans l'EPDM réticulé par irradiation, la surface du carbonate de calcium modifié a réagi avec l'EPDM grâce au groupement acide oléique. Cette réaction a permis au carbonate de calcium de s'intégrer au réseau de réticulation de l'EPDM. La résistance à la traction, l'allongement à la rupture et la dureté Shore A du composite ont été améliorés. Ainsi, le carbonate de calcium a renforcé l'EPDM réticulé par irradiation.
acide polylactique (PLA)
Les agents de couplage peuvent modifier la surface du carbonate de calcium. Cela augmente sa surface spécifique et sa surface de contact avec la matrice. Sous contrainte, des stries argentées et des zones déformées se forment. Celles-ci absorbent une grande quantité d'énergie, ce qui renforce le matériau.
tissu enduit de PVC
Le carbonate de calcium lourd modifié améliore la compatibilité des résines PVC en pâte. Utilisé en même quantité que le carbonate de calcium lourd ordinaire, il permet d'obtenir une faible viscosité. Il renforce l'adhérence au tissu polyester, réduit la quantité d'adhésif nécessaire et améliore le toucher du revêtement. Une augmentation de la dose de 40% est sans effet indésirable. Il ne nuit ni aux performances, ni aux propriétés, ni au soudage thermique du matériau.
tuyau d'incendie en polychlorure de vinyle (PVC)
Le carbonate de calcium modifié est supérieur au carbonate de calcium ordinaire. Ses particules sont uniformément réparties et ne s'agglomèrent pas. Certaines d'entre elles se présentent sous forme de nanoparticules. Par conséquent, leur incorporation dans les tuyaux de protection incendie en PVC permet d'améliorer les performances du système. Elles renforcent également les produits, améliorant ainsi leurs propriétés physiques et mécaniques.
Matériaux pour câbles en PVC et mélange-maître ignifuge
Le carbonate de calcium lourd est modifié par l'aluminate, le titanate et l'acide stéarique. Cette charge composite permet la fabrication de câbles PVC haute performance et de mélanges-maîtres ignifuges. Une tendance actuelle dans le développement du carbonate de calcium lourd consiste à utiliser des modificateurs composites pour sa modification de surface.
polyétheréthercétone
L'utilisation d'un polyaryléthercétone hyperbranché sulfoné pour modifier les fibres de carbonate de calcium permet d'améliorer leur dispersibilité dans la matrice. Elle améliore également l'interaction entre les deux phases et réduit la viscosité à l'état fondu du composite à la température de mise en œuvre. Parallèlement, le module de Young, le module de flexion et la ténacité du composite sont améliorés.
film plastique
Le carbonate de calcium est largement utilisé dans les films minces. Après traitement, il se lie majoritairement à la résine de base par adsorption de surface, enchevêtrement physique et forces de van der Waals. Il en résulte une dispersion plus homogène et de meilleures performances du film.
Emballages alimentaires en plastique
Le carbonate de calcium nanométrique est un matériau ultrafin utilisé comme charge pour les emballages plastiques. Il améliore considérablement les performances des produits. Des études montrent que les matériaux d'emballage alimentaire nanométriques possèdent des propriétés de barrière, antibactériennes et de conservation de la fraîcheur. Ils sont utilisés pour conditionner la bière, les boissons, les fruits, les légumes et les produits laitiers. Pour obtenir une charge homogène, bien dispersée et composée de particules fines, il est nécessaire de réduire l'énergie d'action des nanoparticules. La dispersion mécanique est couramment utilisée, ainsi que l'ajout de dispersants, le séchage, etc.
Carbonate de calcium modifié pour membrane respirante
Ce film respirant est obtenu en incorporant environ 50 % de carbonate de calcium spécial à des supports en PE ou PP. Après extrusion, il est étiré de manière directionnelle selon un rapport précis. Il est largement utilisé dans la fabrication de films pharmaceutiques, de blouses chirurgicales, de gants médicaux, de serviettes hygiéniques, de couches pour bébés, de draps jetables, de films étirables, de films composites et de sacs d'emballage pour aliments cuits. Le carbonate de calcium modifié en surface présente une hydrophobie accrue, une excellente dispersion et une grande stabilité thermique. Il permet ainsi la fabrication de films respirants.
mastic silicone monocomposant vulcanisable à température ambiante (RTV)
Un agent de couplage silane a modifié la surface du carbonate de calcium ultrafin. Ce carbonate de calcium modifié a considérablement renforcé le mastic. Il présentait une résistance à la traction de 0,57 MPa et un allongement maximal de 159,601 TP3T.
mastic polyuréthane
Le carbonate de calcium a été modifié par copolymérisation de méthacrylate de méthyle (MMA) et d'un agent de couplage silane, le KH570. L'angle de contact avec l'eau du carbonate de calcium traité en surface était de 60° et son coefficient de sédimentation de 1,36 ml/g. Il se mélangeait bien avec le polyuréthane et devenait thixotrope. Les propriétés mécaniques du polyuréthane étaient supérieures à celles du carbonate de calcium non modifié.
Carbonate de calcium modifié pour colle silicone
Le carbonate de calcium nanométrique peut remplacer partiellement le noir de carbone blanc dans les adhésifs silicones. Il constitue la principale matière première pour la production de ces adhésifs. Utilisé comme charge, il permet de réduire les coûts, d'améliorer la mise en œuvre et d'accroître la résistance à la traction et à la déchirure de l'adhésif. En contrôlant la forme cristalline, la granulométrie et le traitement de surface du carbonate de calcium nanométrique, il est possible d'obtenir des produits aux propriétés thixotropes et anti-affaissement exceptionnelles.
Produits en caoutchouc
Le carbonate de calcium activé à surface modifiée renforce le caoutchouc. Ses performances sont comparables à celles du noir de carbone blanc. Il est fréquemment utilisé pour renforcer les produits en caoutchouc blanc et coloré. Il entre dans la composition des caoutchoucs de coussinets de pneus, des chambres à air, des chambres à air de vélo, des revêtements de courroies de transmission, des tuyaux, des articles en caoutchouc et des chaussures. Il convient également au caoutchouc naturel, au SBS et au latex. Il offre un renforcement significatif du SBS et une excellente capacité de coloration.
vulcanisat de caoutchouc naturel
Le carbonate de calcium a été modifié par le résorcinol et l'hexaméthylènetétramine. Le vulcanisat de carbonate de calcium traité en surface présentait des propriétés nettement supérieures à celles du carbonate de calcium non modifié. Le vulcanisat de caoutchouc naturel affichait une résistance à la traction supérieure de 130% et une résistance au déchirement supérieure de 70% à celle du carbonate de calcium non modifié. Sa résistance à la traction était également supérieure de 101%.
Caoutchouc styrène-butadiène (SBR)
Le caoutchouc vulcanisé modifié par CPB surpasse le carbonate de calcium non modifié de 60%. Il est 70% meilleur en termes de contrainte d'allongement et 300% meilleur en termes de résistance à la déchirure.
Garniture intérieure semi-acier pour pneu radial
L'ajout de 40 parties de carbonate de calcium modifié à la couche étanche d'un pneu radial semi-acier améliore l'étanchéité du caoutchouc. Il n'a que peu d'incidence sur la rigidité et la facilité de mise en œuvre du caoutchouc. Les tests montrent que l'utilisation de 40 parties de carbonate de calcium traité en surface dans la couche étanche améliore l'étanchéité du pneu de 30% par rapport à une couche ordinaire. Le coût est également inférieur de 3,65 yuans/kg, sans incidence sur les performances du pneu à haute vitesse ni sur sa durabilité.
Poudre de carbonate de calcium modifiée pour charge dans la fabrication du papier
Le carbonate de calcium modifié enrobé d'amidon est utilisé comme charge dans la fabrication du papier. Ce carbonate de calcium, traité en surface, présente une forte résistance au cisaillement et un taux de rétention élevé. Il en résulte une meilleure résistance du papier et un ralentissement de sa dégradation.
tabac reconstitué
L'hexamétaphosphate de sodium et le carbonate de calcium modifié par l'acide citrique (ratio 1:1) ont permis d'obtenir, dans le tabac, une teneur en cendres supérieure de 8,251 TP3T à celle du carbonate de calcium commercial. Les indicateurs de fumée et les résultats des tests sensoriels étaient également meilleurs.
Poudre de carbonate de calcium modifiée pour revêtement en poudre
Le carbonate de calcium traité en surface constitue la structure des revêtements en poudre. Il augmente l'épaisseur du revêtement et améliore sa résistance à l'usure et sa durabilité. La poudre de carbonate de calcium modifié est moins coûteuse que d'autres charges inorganiques. Elle permet ainsi de réduire le coût des revêtements en poudre et d'accroître leur rendement et la surface de pulvérisation.
Peinture au latex
Des revêtements en latex contenant du carbonate de calcium nanométrique modifié (PVC 43%) présentaient une surface lisse et dense, ainsi qu'une résistance accrue aux taches, au frottement et au vieillissement. Parmi les additifs testés, le mélange d'acide stéarique et de carbonate de calcium nanométrique modifié par du sulfonate de sodium s'est avéré le plus efficace pour améliorer la résistance à la traction. L'acide stéarique et le carbonate de calcium nanométrique modifié par du titanate ont quant à eux renforcé la résistance aux taches et au frottement.
Peinture électrophorétique
Le carbonate de calcium est modifié par l'acide fluorosilicique hydraté. Un mélange de silicium amorphe et de fluorure de calcium recouvre sa surface, formant un film dense qui améliore considérablement sa résistance aux acides. Ce matériau peut être utilisé pour la fabrication de peintures électrophorétiques anodiques faiblement acides.
Apprêt anti-impact pour châssis de voiture en PVC
Le carbonate de calcium, dont la granulométrie est de 40 à 80 nm, est modifié par des acides gras ou leurs sels. Il présente une bonne thixotropie et est utilisé dans un primaire anti-impact pour gravillons à base de PVC destiné aux châssis automobiles. Ce primaire possède une bonne thixotropie et un seuil de contrainte élevé.
Encre
L'encre à base de carbonate de calcium modifié présente de nombreux avantages. Elle offre une bonne consistance et une viscosité optimale. Elle s'imprime parfaitement, sèche rapidement et est sans danger pour la santé. Ses fines particules lui confèrent d'excellentes propriétés pour les produits imprimés. Elle se disperse facilement, est transparente et possède un brillant et un pouvoir couvrant exceptionnels. Elle absorbe également l'encre et sèche rapidement. Ainsi, les produits imprimés sont fins et les points parfaitement nets. Depuis l'apparition des liants résineux dans les encres, le carbonate de calcium traité en surface a quasiment remplacé les autres charges. Il est très stable.
Dentifrice
La société Guangdong Lafang Personal Care Products Co., Ltd. utilise de la silice pour enrober des particules sphériques de carbonate de calcium de taille micrométrique. Ce procédé modifie la surface du carbonate de calcium, un abrasif utilisé dans les dentifrices. Le carbonate de calcium ainsi modifié est plus compatible avec le fluorure que les dentifrices classiques à pouvoir abrasif équivalent.
Articles de première nécessité
L'ajout de carbonate de calcium actif à l'échelle nanométrique aux cosmétiques leur confère une texture onctueuse. Utilisé comme additif, il peut être incorporé dans des poudres fixantes. Il atténue la couleur du fond de teint, améliore son adhérence à la peau et absorbe l'excès de sébum et la transpiration. Il convient aux poudres lissantes car il n'irrite pas la peau, offre une couleur uniforme et une couvrance légère.
granit artificiel
Le carbonate de calcium traité en surface présente une faible absorption d'huile. C'est une matière première essentielle pour la pierre artificielle.
Poudre conductrice composite
Le revêtement et la modification du carbonate de calcium améliorent sa résistance aux acides. Il est ensuite mélangé à de la polyaniline pour former une poudre composite conductrice. Ce procédé confère au carbonate de calcium une bonne conductivité et s'affranchit des difficultés de mise en œuvre et de façonnage de la polyaniline pure. Le résultat présente un fort potentiel d'application.
huile de graissage
L'ajout de modificateurs pour produire du carbonate de calcium nano-actif lors de la digestion peut atténuer les effets néfastes des tensioactifs sur les huiles lubrifiantes. Il peut également améliorer la stabilité de la dispersion du carbonate de calcium nano-actif dans les huiles, ce qui renforce leurs propriétés anti-usure et de réduction du frottement.
4 types de machines de revêtement de surface au carbonate de calcium
Une machine d'enrobage modifie la surface de la poudre de carbonate de calcium. De ce fait, les propriétés de la poudre broyée s'en trouvent modifiées. La poudre de carbonate de calcium enrobée possède des caractéristiques uniques et peut donc être utilisée dans de nombreux domaines.
Différents types de machines à revêtement en poudre
Notre société EPIC Powder Machinery propose à ses clients diverses machines de revêtement de poudres minérales : broyeur vortex, broyeur de revêtement, machine de revêtement à trois rouleaux et machine de revêtement à mélange à grande vitesse.
La machine d'enrobage par broyeur à vortex est équipée d'un rotor et d'un stator coniques. Le réglage de leur jeu permet de contrôler la finesse et le débit. Son puissant champ de courants de Foucault broie instantanément le matériau, qui ne reste donc que peu de temps dans la cavité, sans échauffement.
Une nouvelle machine d'enrobage à broyeur vortex avec classificateur constitue la meilleure solution d'enrobage pour le carbonate de calcium en Chine.
Une machine d'enduction à trois rouleaux permet d'enduire des surfaces en poudre. Elle fonctionne en modifiant le vortex cyclonique grâce à trois rotors mobiles. La chaleur est générée par friction, ce qui rend inutile tout système de chauffage supplémentaire et permet de réaliser des économies.
La machine de mélange et d'enrobage à grande vitesse sert à modifier les matériaux. Elle peut utiliser du silane et d'autres additifs. Ces procédés nécessitent des températures élevées et des temps de réaction longs.
Choisissez la machine à poudre modifiée appropriée
Il existe différents types de machines de revêtement en poudre parmi lesquelles choisir. Il est donc important de comparer ces différentes machines afin de sélectionner celle qui convient le mieux. Le tableau ci-dessous vous donne un aperçu rapide de leurs avantages respectifs.
| Type de machine à enrober | Taux de revêtement | Fles images |
| Machine de revêtement à broyeur vortex | 98% | Production continue, taux d'enrobage élevé, faible consommation d'acide stéarique. Convient à la production à grande échelle et à la fabrication de produits haut de gamme. Généralement utilisé en complément des installations de broyage à boulets. |
| Machine d'enrobage à trois rouleaux | 95% | La production en continu, adaptée à la production à grande échelle avec un investissement moindre, est toujours utilisée pour équiper les installations de production de broyeurs à rouleaux à micro-poudre. |
| Machine de revêtement à fraise à broches | 99% | Elle présente un rendement élevé, une grande efficacité et un taux de couverture élevé, et convient à la production de carbonate de calcium modifié haut de gamme. |
Les machines d'enduction à broyeur vortex et à trois rouleaux peuvent être modifiées en continu. La machine d'enduction à broyeur à broches est la plus performante.
De plus, leurs cadences de revêtement diffèrent. La cadence de revêtement d'une machine à laminoir vortex peut atteindre 981 TP3T, celle d'une machine à laminoir à broches 991 TP3T, tandis que celle d'une machine à trois rouleaux peut atteindre 951 TP3T.
En revanche, leur capacité est différente. Il vous faut une estimation approximative du nombre de produits finis nécessaires par heure ou par jour.
Si vous n'êtes pas familier avec les machines de revêtement par rectification de poudre, n'hésitez pas à nous contacter. Nous pouvons vous fournir notre brochure et nos ingénieurs sont à votre disposition pour répondre à toutes vos questions.