Le carbonate de calcium précipité (PCC) est un additif polyvalent dans les revêtements, offrant plusieurs avantages fonctionnels en raison de sa taille de particule, de sa forme et de sa pureté contrôlées.
Production de PCC et PCC pour revêtement
Le carbonate de calcium est, après le quartz, le minéral le plus répandu à la surface de la Terre. Il existe sous trois formes minérales différentes : la calcite, l’aragonite et le vacérate.
La calcite est la forme naturelle la plus courante. L'aragonite et le vacérate sont métastables et se transforment définitivement en calcite. Le carbonate de calcium peut cristalliser sous de nombreuses formes, ce qui lui confère une grande polyvalence. Il permet de modifier les propriétés physiques et chimiques des papiers chargés ou couchés. Nous créons des carbonates de calcium précipités (CCP) uniques grâce à une synthèse précise.
Propriétés physiques du PCC pour revêtement
Une blancheur élevée, ou une réflexion de la lumière bleue, est très importante pour le papier. Elle permet de créer un fort contraste entre les zones imprimées et non imprimées. Le carbonate de calcium est connu pour sa blancheur supérieure à celle des pigments de kaolin et de talc. Les impuretés du calcaire sont souvent grises ou noires. Elles diminuent la blancheur. Cependant, dans le processus de production du PCC, la chaux éteinte peut éliminer efficacement ces impuretés. Pour le carbonate de calcium broyé (GCC), vous pouvez éliminer certaines impuretés du calcaire. Cela peut être fait par flottation ou en choisissant le bon minerai. Si les impuretés sont d'origine naturelle, une blancheur supplémentaire peut être obtenue par blanchiment. La blancheur ISO du PCC ou du GCC est de 93% à 96%, tandis que le kaolin et le talc sont nettement inférieurs, d'environ 84% à 87%.
Caractéristiques d'écoulement et performances de fonctionnement des revêtements contenant du PCC
Le PCC présente un rapport d'aspect élevé et une granulométrie étroite. De ce fait, il est plus difficile à travailler que le GCC, qui possède une forme arrondie et une distribution granulométrique large. Les difficultés résident notamment dans les options de pompage et les caractéristiques d'écoulement dans les machines d'enrobage. Le PCC pivote plus facilement autour de son axe que le kaolin lamellaire délaminé. On peut supposer que les particules de PCC aciculaires s'alignent selon leur axe longitudinal sous contrainte de cisaillement. Ceci indique que le PCC d'enrobage présente une viscosité inférieure à celle du kaolin délaminé à teneur en matières solides égale.
Application de différentes qualités de PCC dans le revêtement
Dans les papiers couchés double ou triple, le PCC à granulométrie fine est le meilleur choix. Dans cette application, la granulométrie fine signifie une granulométrie moyenne (APS) de 0,3 à 0,4 um. Le type de papier de base n'a pas d'importance. Il peut être mécanique sans bois, fabriqué uniquement à partir de pâte de bois chimique, ou de bois mécanique. Le bois mécanique contient au moins 10% de pâte mécanique. L'utilisation de pigments plastiques peut être remplacée par du PCC. Ce changement rend le revêtement beaucoup plus rentable. Si vous n'avez pas besoin d'une finition très brillante, vous pouvez obtenir une finition très brillante naturelle avec un calandrage léger. Cette méthode offre plus de volume et une meilleure rigidité. Elle améliore également l'opacité et la blancheur par rapport aux autres pigments.
La précouche doit être un pigment de revêtement plus grossier. Il est recommandé d'utiliser du PCC avec un APS de 0,6 à 0,8 um afin que la structure de la précouche soit relativement ouverte. Cette structure ouverte augmente considérablement l'opacité. Elle le fait en augmentant les vides qui diffusent la lumière. Cette structure ouverte peut entraîner des problèmes de rétention d'eau. Pour résoudre ce problème, vous devrez peut-être ajouter du CMC avec des chaînes moléculaires plus longues ou des épaississants au revêtement.
Le papier mat est difficile à fabriquer. Il doit être lisse, peu brillant, très brillant et avoir un séchage d'encre adéquat. Vous pouvez obtenir cette combinaison de propriétés en utilisant du PCC avec un APS plus élevé et une plage de tailles de particules plus petite.
Propriétés du papier couché PCC
Le papier couché avec PCC offre plusieurs avantages :
- Blancheur élevée
- Faible valeur b
- Diffusion lumineuse élevée, ce qui signifie une meilleure opacité
- Effet de volume élevé
- Bonne couverture en fibre
- Séchage de l'encre réglable, permettant d'obtenir d'excellentes propriétés d'impression
- Faible tendance au bullage