Il carbonato di calcio precipitato (PCC) è un additivo versatile nei rivestimenti, che offre numerosi vantaggi funzionali grazie alle dimensioni, alla forma e alla purezza controllate delle particelle.
Produzione di PCC e PCC per rivestimento
Calcium carbonate is the most common mineral on the earth’s surface, besides quartz. It exists in three different mineral forms: calcite, aragonite and vacerate.
Calcite is the most common natural form. Aragonite and vacerate are metastable. They will change into calcite permanently. Calcium carbonate can crystallize in many forms. This makes it versatile. It helps change the physical and chemical properties of filled or coated paper. We create unique kinds of precipitated calcium carbonate (PCC) through precise synthesis.
Proprietà fisiche del PCC per il rivestimento
L'elevata bianchezza, o riflettanza della luce blu, è molto importante per la carta. Aiuta a creare un forte contrasto tra le aree stampate e quelle non stampate. Il carbonato di calcio è noto per la sua maggiore bianchezza rispetto ai pigmenti di caolino e talco. Le impurità nel calcare sono spesso grigie o nere. Abbassano la bianchezza. Tuttavia, nel processo di produzione del PCC, la calce spenta può rimuovere efficacemente queste impurità. Per il carbonato di calcio macinato (GCC), è possibile rimuovere alcune impurità del calcare. Ciò può essere fatto tramite flottazione o scegliendo il minerale giusto. Se le impurità sono presenti in natura, è possibile ottenere ulteriore bianchezza tramite sbiancamento. La bianchezza ISO del PCC o del GCC è 93% a 96%, mentre il caolino e il talco sono significativamente inferiori, circa 84% a 87%.
Caratteristiche di flusso e prestazioni di esecuzione dei rivestimenti contenenti PCC
PCC has a high aspect ratio and narrow particle size. This makes it harder to work with than GCC, which has a round shape and a wide particle size distribution. Challenges include pumping options and flow traits in coating machines. PCC can rotate around its axis more easily than delaminated flaky kaolin. We can assume that needle-shaped PCC particles align along their long axis when under shear stress. This shows that coating PCC has a lower viscosity than delaminated kaolin when both have the same solids content.
Applicazione di vari gradi di PCC nel rivestimento
Nelle carte a doppia o tripla patinatura, il PCC con granulometria fine si è rivelato la scelta migliore. In questa applicazione, granulometria fine significa APS (granulometria media) di 0,3-0,4 um. Il tipo di carta di base non ha importanza. Può essere meccanica senza legno, realizzata solo con polpa di legno chimica o legno meccanico. Il legno meccanico contiene almeno 10% di polpa di legno macinata. L'uso di pigmenti plastici può essere sostituito con PCC. Questa modifica rende il rivestimento molto più conveniente. Se non hai bisogno di una finitura lucida, puoi ottenere una finitura lucida naturale con una leggera calandratura. Questo metodo offre più volume e migliore rigidità. Migliora anche l'opacità e il grado di bianco rispetto ad altri pigmenti.
Il pre-rivestimento deve essere un pigmento di rivestimento più grossolano. Si consiglia di utilizzare PCC con APS di 0,6-0,8 um in modo che la struttura del pre-rivestimento sia relativamente aperta. Questa struttura aperta aumenta notevolmente l'opacità. Ciò avviene aumentando i vuoti che disperdono la luce. Questa struttura aperta può causare problemi di ritenzione idrica. Per risolvere questo problema, potrebbe essere necessario aggiungere un po' di CMC con catene molecolari più lunghe o addensanti al rivestimento.
La carta opaca è difficile da realizzare. Richiede una buona levigatezza, bassa lucentezza, elevata lucentezza di stampa e corretta polimerizzazione dell'inchiostro. È possibile ottenere questa combinazione di proprietà utilizzando PCC con un APS più elevato e una gamma di dimensioni delle particelle più piccola.
Proprietà della carta patinata PCC
La carta patinata con PCC offre diversi vantaggi:
- Elevato grado di bianco
- Basso valore b
- Elevata dispersione della luce, che significa migliore opacità
- Effetto massa elevata
- Buona copertura in fibra
- Polimerizzazione regolabile dell'inchiostro, che consente di ottenere ottime proprietà di stampa
- Bassa tendenza alla formazione di bolle