침전 탄산칼슘(PCC)은 코팅제에 다양하게 사용되는 첨가제로, 입자 크기, 모양, 순도가 조절 가능하여 여러 가지 기능적 이점을 제공합니다.
PCC 및 코팅용 PCC 생산
탄산칼슘은 석영을 제외하고 지구 표면에서 가장 흔한 광물입니다. 탄산칼슘은 방해석, 아라고나이트, 탄산염의 세 가지 광물 형태로 존재합니다.
방해석은 가장 흔한 천연 탄산칼슘 형태입니다. 아라고나이트와 바세레이트는 준안정 상태이며, 영구적으로 방해석으로 변환됩니다. 탄산칼슘은 다양한 형태로 결정화될 수 있어 활용도가 높습니다. 충전지나 코팅지의 물리적, 화학적 특성을 변화시키는 데 사용됩니다. 당사는 정밀한 합성을 통해 독특한 종류의 침전 탄산칼슘(PCC)을 생산합니다.
코팅용 PCC의 물리적 특성
높은 백색도 또는 청색광 반사율은 종이에 매우 중요합니다. 인쇄된 부분과 인쇄되지 않은 부분 사이에 강한 대비를 만드는 데 도움이 됩니다. 탄산 칼슘은 카올린과 활석 안료보다 백색도가 높은 것으로 알려져 있습니다. 석회암의 불순물은 종종 회색이나 검은색입니다. 이는 백색도를 낮춥니다. 그러나 PCC 생산 공정에서 소석회는 이러한 불순물을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 분쇄 탄산 칼슘(GCC)의 경우 일부 석회암 불순물을 제거할 수 있습니다. 이는 부유 또는 적절한 광석을 선택하여 수행할 수 있습니다. 불순물이 자연적으로 발생하는 경우 표백을 통해 추가 백색도를 얻을 수 있습니다. PCC 또는 GCC의 ISO 백색도는 93%~96%인 반면 카올린과 활석은 약 84%~87%로 상당히 낮습니다.
PCC 함유 코팅의 유동 특성 및 주행 성능
PCC는 높은 종횡비와 좁은 입자 크기를 가지고 있습니다. 이 때문에 둥근 모양과 넓은 입자 크기 분포를 가진 GCC에 비해 가공이 더 어렵습니다. 코팅 장비에서 펌핑 방식과 유동 특성에 어려움이 있습니다. PCC는 박리된 플레이크 카올린보다 축을 중심으로 더 쉽게 회전할 수 있습니다. 바늘 모양의 PCC 입자는 전단 응력을 받을 때 긴 축을 따라 정렬된다고 가정할 수 있습니다. 따라서 동일한 고형분 함량을 가질 때 코팅된 PCC의 점도가 박리된 카올린보다 낮습니다.
코팅에 다양한 등급의 PCC 적용
이중 또는 삼중 코팅지에서 미세 입자 크기의 PCC가 가장 좋은 선택인 것으로 나타났습니다. 이 응용 분야에서 미세 입자 크기는 0.3-0.4um의 APS(평균 입자 크기)를 의미합니다. 기본지의 유형은 중요하지 않습니다. 기계적 무목재, 화학 목재 펄프로만 만든 것 또는 기계적 목재일 수 있습니다. 기계적 목재에는 최소 10% 분쇄 목재 펄프가 포함되어 있습니다. 플라스틱 안료를 PCC로 바꿀 수 있습니다. 이러한 변경으로 코팅이 훨씬 더 비용 효율적입니다. 고광택 마감이 필요하지 않은 경우 가벼운 캘린더링으로 자연스러운 고광택을 얻을 수 있습니다. 이 방법은 더 많은 부피와 더 나은 강성을 제공합니다. 또한 다른 안료에 비해 불투명도와 백색도가 향상됩니다.
사전 코팅은 더 거친 코팅 안료여야 합니다. 사전 코팅의 구조가 비교적 개방적이 되도록 APS가 0.6-0.8um인 PCC를 사용하는 것이 좋습니다. 이 개방형 구조는 불투명도를 크게 높입니다. 빛을 산란시키는 공극을 증가시켜 이를 수행합니다. 이 개방형 구조는 수분 유지 문제를 일으킬 수 있습니다. 이를 해결하려면 더 긴 분자 사슬이나 증점제를 코팅에 일부 CMC를 추가해야 할 수도 있습니다.
매트지는 만들기 어렵습니다. 좋은 매끄러움, 낮은 광택, 높은 인쇄 광택, 적절한 잉크 경화가 필요합니다. 더 높은 APS와 더 작은 입자 크기 범위의 PCC를 사용하여 이러한 속성 조합을 얻을 수 있습니다.
PCC코팅지의 특성
PCC 코팅지는 다음과 같은 여러 가지 이점을 제공합니다.
- 높은 백색도
- 낮은 B값
- 높은 빛 산란으로 인해 불투명도가 더 좋아집니다.
- 높은 벌크 효과
- 좋은 섬유 범위
- 조절 가능한 잉크 경화로 뛰어난 인쇄 특성 제공
- 낮은 버블링 경향