การประยุกต์ใช้แคลเซียมคาร์บอเนตที่ตกตะกอนในการเคลือบผิว

แคลเซียมคาร์บอเนตที่ตกตะกอน (PCC) เป็นสารเติมแต่งอเนกประสงค์ในสารเคลือบที่ให้ประโยชน์เชิงหน้าที่หลายประการเนื่องจากสามารถควบคุมขนาด รูปร่าง และความบริสุทธิ์ของอนุภาคได้

การผลิต PCC และ PCC สำหรับเคลือบผิว

แคลเซียมคาร์บอเนตเป็นแร่ธาตุที่พบได้มากที่สุดบนพื้นผิวโลก รองจากควอตซ์ โดยมีอยู่ในรูปแร่ที่แตกต่างกันสามแบบ ได้แก่ แคลไซต์ อาราโกไนต์ และวาเซอเรต.

แคลไซต์เป็นรูปแบบธรรมชาติที่พบได้ทั่วไปมากที่สุด อาราโกไนต์และวาเซอเรตเป็นสารที่ไม่เสถียร พวกมันจะเปลี่ยนเป็นแคลไซต์อย่างถาวร แคลเซียมคาร์บอเนตสามารถตกผลึกได้หลายรูปแบบ ทำให้มีความอเนกประสงค์ ช่วยเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของกระดาษที่เติมหรือเคลือบ เราสร้างแคลเซียมคาร์บอเนตตกตะกอน (PCC) ชนิดพิเศษผ่านกระบวนการสังเคราะห์ที่แม่นยำ.

คุณสมบัติทางกายภาพของ PCC สำหรับการเคลือบ

ความขาวสูงหรือการสะท้อนแสงสีน้ำเงินมีความสำคัญมากสำหรับกระดาษ เพราะช่วยสร้างความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างพื้นที่ที่พิมพ์กับพื้นที่ที่ยังไม่ได้พิมพ์ แคลเซียมคาร์บอเนตขึ้นชื่อในเรื่องความขาวที่สูงกว่าเม็ดสีคาโอลินและทัลค์ สิ่งเจือปนในหินปูนมักเป็นสีเทาหรือสีดำ ทำให้ความขาวลดลง อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการผลิต PCC ปูนขาวที่ผ่านการทำให้แห้งสามารถขจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับแคลเซียมคาร์บอเนตบด (GCC) คุณสามารถขจัดสิ่งเจือปนหินปูนบางส่วนได้ ซึ่งสามารถทำได้โดยการทำให้ลอยตัวหรือเลือกแร่ที่เหมาะสม หากสิ่งเจือปนเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ก็สามารถเพิ่มความขาวได้โดยการฟอกขาว ความขาวตามมาตรฐาน ISO ของ PCC หรือ GCC คือ 93% ถึง 96% ในขณะที่คาโอลินและทัลค์ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 84% ถึง 87%

ลักษณะการไหลและประสิทธิภาพการทำงานของสารเคลือบที่ประกอบด้วย PCC

PCC มีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างสูงและขนาดอนุภาคแคบ ทำให้ยากต่อการใช้งานมากกว่า GCC ซึ่งมีรูปร่างกลมและการกระจายขนาดอนุภาคที่กว้าง ความท้าทายต่างๆ ได้แก่ ตัวเลือกการสูบและการไหลในเครื่องเคลือบ PCC สามารถหมุนรอบแกนของตัวเองได้ง่ายกว่าคาโอลิ่นที่เป็นเกล็ดและแยกชั้น เราสามารถสันนิษฐานได้ว่าอนุภาค PCC รูปทรงเข็มจะเรียงตัวตามแกนยาวเมื่ออยู่ภายใต้แรงเฉือน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเคลือบ PCC มีความหนืดต่ำกว่าคาโอลิ่นที่แยกชั้นเมื่อทั้งสองมีปริมาณของแข็งเท่ากัน.

การประยุกต์ใช้ PCC เกรดต่างๆ ในการเคลือบผิว

ในกระดาษเคลือบสองชั้นหรือสามชั้น PCC ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ในการใช้งานนี้ ขนาดอนุภาคละเอียดหมายถึง APS (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย) ที่ 0.3-0.4 ไมโครเมตร ประเภทของกระดาษพื้นฐานไม่สำคัญ กระดาษชนิดนี้อาจเป็นแบบไร้ไม้โดยเครื่องจักร ผลิตจากเยื่อไม้เคมีเท่านั้น หรือแบบไม้โดยเครื่องจักร ไม้โดยเครื่องจักรประกอบด้วยเยื่อไม้บดอย่างน้อย 10% สามารถใช้เม็ดสีพลาสติกแทน PCC ได้ การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้การเคลือบมีประสิทธิภาพคุ้มทุนมากขึ้น หากคุณไม่ต้องการการเคลือบเงาสูง คุณสามารถได้ความมันวาวสูงตามธรรมชาติด้วยการรีดเบาๆ วิธีนี้ให้ปริมาตรมากขึ้นและความแข็งที่ดีขึ้น นอกจากนี้ยังปรับปรุงความทึบและความขาวเมื่อเทียบกับเม็ดสีอื่นๆ

ควรใช้เม็ดสีเคลือบหยาบกว่าสำหรับชั้นเคลือบ แนะนำให้ใช้ PCC กับ APS ขนาด 0.6-0.8 ไมโครเมตร เพื่อให้โครงสร้างของชั้นเคลือบค่อนข้างเปิด โครงสร้างเปิดนี้จะเพิ่มความทึบแสงได้อย่างมาก โดยเพิ่มช่องว่างที่กระจายแสง โครงสร้างเปิดนี้สามารถทำให้เกิดปัญหาการกักเก็บน้ำได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ คุณอาจต้องเติม CMC ที่มีโซ่โมเลกุลที่ยาวกว่าหรือสารเพิ่มความข้นลงในชั้นเคลือบ

กระดาษเคลือบด้านนั้นทำยาก ต้องใช้กระดาษที่มีความเรียบเนียน ความมันเงาต่ำ ความมันเงาในการพิมพ์สูง และการอบหมึกอย่างเหมาะสม คุณสามารถทำให้กระดาษเคลือบด้านมีคุณสมบัตินี้ได้โดยการใช้ PCC ที่มีค่า APS สูงขึ้นและช่วงขนาดอนุภาคเล็กลง

คุณสมบัติของกระดาษเคลือบ PCC

กระดาษเคลือบ PCC มีข้อดีหลายประการดังนี้:

• ความขาวสูง
• ค่า b ต่ำ
• การกระเจิงแสงสูงทำให้มีความทึบแสงที่ดีขึ้น
• เอฟเฟกต์จำนวนมาก
• ครอบคลุมไฟเบอร์ได้ดี
• การบ่มหมึกที่ปรับได้ทำให้มีคุณสมบัติในการพิมพ์ที่ยอดเยี่ยม
• แนวโน้มการเกิดฟองต่ำ