ข้อกำหนดของยางและพลาสติกโพลีเมอร์สำหรับแคลเซียมคาร์บอเนตคืออะไร?

Calcium carbonate for rubber and plastics is a widely used additive that enhances the properties of these materials. This versatile mineral boosts the strength and durability of rubber and plastic products. It is a cheap filler that cuts production costs. Also, calcium carbonate can improve these materials. It makes them easier to mold and shape. Its use in automotive parts and household items shows its value in manufacturing. Calcium carbonate is vital. It boosts the performance and sustainability of rubber and plastic products.

ลักษณะทางเรขาคณิต

วัสดุผงมักใช้เป็นตัวเติมในรูปของอนุภาค อนุภาคเหล่านี้ไม่ได้มีรูปร่างที่สม่ำเสมอมากนัก สำหรับโพลิเมอร์ยางและพลาสติก รูปร่างของอนุภาคตัวเติมจะส่งผลอย่างมากต่อคุณสมบัติของระบบการเติม ซึ่งรวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลด้วย ดังนั้น รูปร่างของอนุภาคของวัสดุผงจึงควรได้รับความสำคัญสูงสุดในการใช้งาน

สำหรับอนุภาคที่มีลักษณะเป็นแผ่น เราใช้อัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางต่อความหนา ซึ่งเป็นอัตราส่วนของขนาดระนาบ (แนวตั้งหรือแนวนอน) ต่อความหนาของอนุภาค สำหรับอนุภาคที่มีเส้นใย เรามักใช้อัตราส่วนด้านกว้างยาว ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาค อนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตส่วนใหญ่เป็นทรงสี่หน้า หกเหลี่ยม หรือหลายเหลี่ยม บางส่วนเป็นทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ไม่สม่ำเสมอ รูปร่างเหล่านี้มีผลอย่างมากต่อความลื่นไหลและคุณสมบัติของยางและผลิตภัณฑ์พลาสติก

ขนาดอนุภาค

ขั้นตอนสำคัญในการบรรจุและปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีคือการกระจายอนุภาคผง อนุภาคเหล่านี้จะต้องผสมกันอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์โพลิเมอร์ยางและพลาสติก เช่นเดียวกับเกาะในทะเล โครงสร้างนี้เรียกว่าโครงสร้างเกาะ อนุภาคขนาดเล็กจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของระบบการบรรจุได้หากสามารถกระจายได้อย่างสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม อนุภาคขนาดเล็กจะเพิ่มต้นทุนการประมวลผลและทำให้การกระจายสม่ำเสมอทำได้ยากขึ้น การทราบขนาดและการกระจายตัวของอนุภาคผงเป็นสิ่งสำคัญมาก เลือกอนุภาคผงตามความต้องการที่แท้จริง ปัจจุบันมีหลายวิธีในการอธิบายขนาดและการกระจายตัวของอนุภาคผง อุตสาหกรรมโพลิเมอร์ยางและพลาสติกใช้การคำนวณแบบเมชนัมเบอร์

There is no unified naming method or regulation for them. That is, the particle sizes are the mesh number of the sieve that can pass the particles. The mesh number from this method refers to the largest 3D size of specified powder particles. Rubber and plastic products need calcium powder with a narrow particle size range. Classify the minimum and maximum particle sizes. Then, collect products within a specific range. This ensures the products’ dispersion, transparency, mechanical properties, and oil absorption rate.

พื้นที่ผิวจำเพาะ

อนุภาคตัวเติมแต่ละชนิดจะมีความหยาบผิวแตกต่างกัน สำหรับอนุภาคที่มีปริมาตรเท่ากัน พื้นที่ผิวจะขึ้นอยู่กับรูปร่างและความหยาบของอนุภาค ทรงกลมจะมีพื้นที่ผิวน้อยที่สุด พื้นที่ผิวจำเพาะคือพื้นที่ผิวของตัวเติมต่อหน่วยมวล ซึ่งสัมพันธ์กับความสัมพันธ์ระหว่างตัวเติมและเรซิน นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับต้นทุนและความยากของการบำบัดด้วยตัวเติมอีกด้วย

พลังงานอิสระจากพื้นผิว

พลังงานอิสระบนพื้นผิวของอนุภาคตัวเติมส่งผลต่อการกระจายตัวในเรซินเมทริกซ์ เมื่อพื้นผิวมีพื้นผิวคงที่ พลังงานอิสระบนพื้นผิวที่สูงขึ้นจะทำให้การรวมตัวเป็นก้อนง่ายขึ้นและการกระจายตัวยากขึ้น เมื่อทำการบำบัดพื้นผิวตัวเติม การลดพลังงานอิสระบนพื้นผิวเป็นหนึ่งในเป้าหมายหลัก

ความหนาแน่น แคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับยางและพลาสติก

ความหนาแน่นของสารตัวเติมนั้นสัมพันธ์กับสถานะการเรียงซ้อนของอนุภาคตัวเติม อนุภาคของแคลเซียมคาร์บอเนตเบาจะมีรูปร่างคล้ายแกนหมุน อนุภาคของแคลเซียมคาร์บอเนตหนักจะมีรูปร่างคล้ายหินแตก เมื่อเรียงซ้อนกันจะมีช่องว่างระหว่างอนุภาค ปริมาตรของแคลเซียมคาร์บอเนตเบาจะมีขนาดใหญ่กว่าแคลเซียมคาร์บอเนตหนักอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้น แคลเซียมคาร์บอเนตเบาจึงมีความหนาแน่นน้อยกว่าแคลเซียมคาร์บอเนตหนัก แต่ไม่ได้หมายความว่าแคลเซียมคาร์บอเนตเบาจะมีน้ำหนักเบาและแคลเซียมคาร์บอเนตหนักจะมีน้ำหนักเบา ความหนาแน่นของอนุภาคเดี่ยวของแคลเซียมคาร์บอเนตเบาจะแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย แคลเซียมคาร์บอเนตเบาอยู่ที่ 2.4-2.7 g/cm³ และแคลเซียมคาร์บอเนตหนักอยู่ที่ 2.7-2.9 g/cm³ ในวัสดุอุดยางและพลาสติกโพลีเมอร์ ความหนาแน่นของสารตัวเติมมีความสำคัญ โดยมีผลต่อความหนาแน่นโดยรวมของระบบการอุด นอกจากนี้ รูปแบบของสารตัวเติมในเมทริกซ์โพลีเมอร์ก็มีความสำคัญเช่นกัน พวกมันรวมตัวกันหรือไม่ มีช่องว่างระหว่างสารตัวเติมและโมเลกุลโพลีเมอร์หรือไม่

ค่าการดูดซึมน้ำมัน

ค่าการดูดซับน้ำมันคือปริมาณของไดอ็อกทิลเอสเทอร์ (DOP) ที่สารตัวเติมหนึ่งหน่วยมวลสามารถดูดซับได้ ในผลิตภัณฑ์ยางและพลาสติกโพลิเมอร์ที่มีสารพลาสติไซเซอร์ ค่าการดูดซับน้ำมันของสารตัวเติมที่สูงจะเพิ่มการใช้สารพลาสติไซเซอร์ ค่าการดูดซับน้ำมันของสารตัวเติมสัมพันธ์กับขนาดอนุภาค การกระจาย และโครงสร้างพื้นผิว แคลเซียมคาร์บอเนตเบามีค่าการดูดซับน้ำมันมากกว่าแคลเซียมคาร์บอเนตหนักหลายเท่า เพื่อให้ได้ผลการพลาสติไซเซอร์ที่เท่ากันในเรซิน ให้ใช้แคลเซียมคาร์บอเนตหนัก ซึ่งจะช่วยลดปริมาณสารพลาสติไซเซอร์ที่จำเป็นได้ โดยปกติแล้วแคลเซียมคาร์บอเนตหนักต้องการการดูดซับน้ำมันน้อยกว่า 65 มล./100 กรัม

ความแข็ง แคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับยางและพลาสติก

ที่ ความแข็ง อนุภาคฟิลเลอร์มีธรรมชาติสองประการ ฟิลเลอร์ที่มีความแข็งสูงสามารถปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอของยางและพลาสติกได้ แต่ก็สามารถทำให้เครื่องจักรแปรรูปและแม่พิมพ์สึกหรอได้อย่างรุนแรง ซึ่งเกิดจากการเติมฟิลเลอร์ที่มีความแข็งสูง หากสึกหรออย่างรุนแรง ส่งผลให้เกิดการสูญเสียทางเศรษฐกิจจำนวนมาก การใช้ฟิลเลอร์จะได้รับผลกระทบ ความแข็งโมห์สเป็นการเปรียบเทียบความสามารถในการขีดข่วนระหว่างวัสดุต่างๆ ความแข็งโมห์สของเล็บมนุษย์คือ 2 ซึ่งสามารถขีดข่วนทัลค์ได้ แต่ไม่สามารถขีดข่วนแคลไซต์ได้
แน่นอนว่าฟิลเลอร์ที่มีความแข็งต่างกันจะทำให้เครื่องมือแปรรูปสึกหรอต่างกัน สำหรับฟิลเลอร์ที่มีความแข็งเท่ากัน อนุภาคขนาดใหญ่จะสึกกร่อนพื้นผิวโลหะของเครื่องมือแปรรูปมากกว่า เมื่อฟิลเลอร์มีขนาดถึงระดับหนึ่ง ฟิลเลอร์ก็จะคงตัว

นอกจากนี้ ความเข้มข้นของการสึกหรอยังสัมพันธ์กับความแตกต่างของความแข็งระหว่างวัสดุบดทั้งสอง โดยทั่วไปเชื่อกันว่าเมื่อความแข็งแรงของโลหะสูงกว่าความแข็งของสารกัดกร่อน 1.25 เท่า จะถือว่ามีการสึกหรอต่ำ เมื่อความแข็งแรงของโลหะสูงกว่าความแข็งของสารกัดกร่อน 0.8-1.25 เท่า จะถือว่ามีการสึกหรอปานกลาง เมื่อความแข็งแรงของโลหะต่ำกว่าความแข็งของสารกัดกร่อน 0.8 เท่า จะถือว่ามีการสึกหรอสูง ตัวอย่างเช่น โลหะผสมเหล็ก 38CrMoAl เป็นโลหะที่ใช้สำหรับกระบอกและสกรูของเครื่องอัดรีดยางและพลาสติกโพลีเมอร์ หลังจากไนไตรด์แล้ว ความแข็งวิกเกอร์สจะอยู่ที่ 800-900 แคลเซียมหนักอยู่ที่ประมาณ 140 การใช้เครื่องอัดรีดกับยางและพลาสติกที่มีแคลเซียมคาร์บอเนตทำให้เกิดการสึกหรอในระดับหนึ่ง

แต่ก็ไม่ได้สังเกตเห็นได้ชัดนัก อย่างน้อยก็ทนได้ อย่างไรก็ตาม ความแข็งแบบวิกเกอร์สของลูกปัดแก้วเถ้าลอยและทรายควอทซ์มีค่าสูงกว่า 1,000 พอลิเมอร์ยางและพลาสติกจะทำให้เหล็กไนไตรด์สึกหรออย่างรุนแรง หลังจากแปรรูปวัสดุหลายสิบตัน ชั้นไนไตรด์ของสกรูก็จะหายไป ชั้นนี้หนาประมาณ 0.4 มม. การทำไนไตรดิ้งสามารถเพิ่มความแข็งแบบวิกเกอร์สของเหล็ก 45 เป็นประมาณ 2,000 สกรูที่บรรจุลูกปัดแก้วหรือทรายควอทซ์เหมือนกันจะสึกหรอเพียงเล็กน้อย ซึ่งเทียบเท่ากับการสึกหรอจากแคลเซียมคาร์บอเนตหนักบนเหล็กไนไตรดิ้ง

ความขาว แคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับยางและพลาสติก

ความขาวของสารตัวเติมมีความสำคัญมาก โดยจะส่งผลต่อสีและลักษณะของผลิตภัณฑ์ยางและพลาสติกที่เติมสารตัวเติม โดยทั่วไป ความขาวที่มากขึ้นจะส่งผลต่อสีของยางและพลาสติกที่เติมสารตัวเติมน้อยลง โดยจะส่งผลต่อความสว่างของสีเท่านั้น ปัจจุบันไม่มีสารตัวเติมที่โปร่งใสอย่างสมบูรณ์ ดังนั้น ยางและพลาสติกโพลีเมอร์ที่เติมสารตัวเติมจึงมักจะทึบแสง หากสารตัวเติมไม่ใช่สีขาวหรือมีสีอื่นๆ จะสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ยางและพลาสติกโพลีเมอร์ที่มีสีดำหรือสีเข้มได้เท่านั้น

ดัชนีการหักเหของแสง

พอลิเมอร์ยางและพลาสติกมีดัชนีหักเหแสงที่แตกต่างกันมาก ดัชนีหักเหของยางและพลาสติกทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 1.50 – 1.60 หากตัวเติมผงมีดัชนีหักเหแสงใกล้เคียงกับเมทริกซ์ยางหรือพลาสติก ก็จะทำให้เกิดการป้องกันแสงต่ำเมื่อเติมลงในยางพื้นฐานและพลาสติก มิฉะนั้น ยางและพอลิเมอร์พลาสติกที่เติมแล้วจะมีผลในการป้องกันแสงที่แข็งแกร่ง สำหรับแร่ธาตุส่วนใหญ่ ดัชนีหักเหแสงจะมีมากกว่าหนึ่งดัชนี

ตัวอย่างเช่น เกลือเป็นผลึกลูกบาศก์ทั่วไป แก้วเป็นสารอสัณฐานที่ไม่ใช่ผลึกและมีลักษณะเป็นไอโซทรอปิก ผลึกเช่นแคลไซต์และควอตซ์มีแกนรองเท่ากันสองแกน แกนเหล่านี้ตั้งฉากกับแกนที่สาม (แกนหลัก) เมื่อแสงเดินทางตามแกนยาว ความเร็วของการเคลื่อนที่จะไม่เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม เมื่อแสงเดินทางในทิศทางอื่น แสงจะแยกออกเป็นสองลำ ทั้งสองลำมีความเร็วต่างกัน ดังนั้นจึงมีดัชนีหักเหแสงสองค่า ดัชนีหักเหแสงสองค่าของแคลไซต์คือ 1.658 และ 1.486 และดัชนีหักเหแสงสองค่าของควอตซ์คือ 1.553 และ 1.554

การดูดกลืนและการสะท้อนแสง

Ultraviolet light can degrade polymer macromolecules. The wavelength range of ultraviolet light is 0.01～0.4μm. Carbon black and graphite can absorb light in this wavelength range. So, as fillers, they can protect the filled polymer from UV degradation. Some substances can absorb ultraviolet light. They can also convert shorter-wavelength UV light into longer-wavelength visible light by re-emitting it. As a filler, it can block UV rays and boost visible light. Infrared rays are light waves with a wavelength of 0.7μm or more. Some fillers can absorb or reflect light waves in this wavelength range. Filler materials in greenhouse films, like mica and kaolin, can reduce infrared transmittance. These fillers include talcum powder. This will greatly improve the films’ thermal insulation.

คุณสมบัติทางไฟฟ้า

โลหะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี ดังนั้นการใช้ผงโลหะเป็นสารตัวเติมอาจส่งผลต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าของยางและพลาสติกที่เติมสารตัวเติม หากปริมาณสารตัวเติมมีน้อยและเรซินห่อหุ้มอนุภาคโลหะแต่ละอนุภาค คุณสมบัติทางไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน ยางและพลาสติกที่เติมสารตัวเติมจะเปลี่ยนแปลงก็ต่อเมื่อสารตัวเติมสัมผัสกับอนุภาคโลหะ ซึ่งจะลดความต้านทานของปริมาตรลงอย่างมาก สารตัวเติมแร่ธาตุทั้งหมดเป็นฉนวนไฟฟ้า

ไม่ควรส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าของยางและพอลิเมอร์พลาสติก สภาพแวดล้อมจะทำให้ชั้นของโมเลกุลน้ำควบแน่นบนอนุภาคของสารตัวเติม คุณสมบัติพื้นผิวของสารตัวเติมส่งผลต่อพันธะระหว่างโมเลกุลน้ำกับสารตัวเติม รูปแบบและความแข็งแรงของพันธะจะแตกต่างกันไปตามคุณสมบัติพื้นผิว ดังนั้น คุณสมบัติทางไฟฟ้าของสารตัวเติมในเรซินอาจแตกต่างจากสารตัวเติมเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ ในระหว่างการบดและการบด สารตัวเติมอาจสร้างไฟฟ้าสถิตย์ได้ ซึ่งเกิดจากการแตกของพันธะวาเลนซ์ มวลรวมที่ดูดซับจะก่อตัวขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผลิตสารตัวเติมที่มีความละเอียดมาก

ความชื้น แคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับยางและพลาสติก

แคลเซียมคาร์บอเนตไม่ดูดซับน้ำได้ง่าย ไม่มีโครงสร้างหรือน้ำที่เป็นผลึก อย่างไรก็ตาม ในงานแร่ทั่วไป อนุภาคผงจะมีขนาดเล็กมาก พวกมันจะดูดซับความชื้นได้ง่าย ยางและพลาสติกโพลีเมอร์มีความต้องการความชื้นต่ำมาก มาตรฐานคือ 0.5% หรือต่ำกว่า ในทางปฏิบัติ ปริมาณความชื้นจะต้อง ≤ 0.3% ยิ่งปริมาณน้ำต่ำ ผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์ยางและพลาสติกโพลีเมอร์ก็จะยิ่งน้อยลง

ลักษณะเฉพาะของเครื่องบดแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดต่างๆ

สายการผลิตเครื่องบดบอลและการจำแนกประเภทสำหรับการผลิตผงแคลเซียมคาร์บอเนต

Ball mills often combine with classifiers to form a full production line. It mainly produces D97, 5 to 45μm ground calcium carbonate powder and ultrafine powder. Different models of ball mill host, its output is also different. Generally speaking, the annual output of the ball mill is between 10,000 tons and 200,000 tons.

เทคโนโลยีขั้นสูงและผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงได้รับคำชมจากผู้ใช้ระดับกลางถึงระดับสูง การทำงานที่เสถียรช่วยเพิ่มชื่อเสียงให้กับผลิตภัณฑ์

เครื่องบดลูกกลิ้งผงขนาดเล็กสำหรับผลิตผงแคลเซียมคาร์บอเนต

As the name suggests, the micro powder roller mill crushes materials. It does this by rolling and grinding with its multi-layer ring rollers. It is mainly used to produce ultrafine powder of 8-45μm.

เครื่องบดผงไมโครโรลเลอร์แบบทั่วไปของเรามีลูกกลิ้ง 21 ลูก ลูกกลิ้ง 28 ลูก และลูกกลิ้ง 34 ลูก ยิ่งจำนวนลูกกลิ้งบดมากเท่าไร ผลผลิตก็จะมากขึ้นเท่านั้น