6 شکل کریستالی کربنات کلسیم
کربنات کلسیم را می توان با توجه به شکل کریستالی به مکعب، دوکی، زنجیره ای، کروی، پولکی، سوزنی و غیره تقسیم کرد. اشکال مختلف کربنات کلسیم زمینه ها و عملکردهای متفاوتی دارند.
بنابراین به منظور تامین نیاز صنایع مختلف به محصولات مختلف کربنات کلسیم کریستالی، استفاده از روش های کنترل فرم کریستالی برای کنترل فرآیند تبلور کربنات کلسیم برای تولید محصولات با اشکال کریستالی مختلف ضروری است.
1. کربنات کلسیم مکعبی
مکعب به کربنات کلسیم اطلاق می شود که بلورهای آن به صورت مکعبی در زیر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داده شده است.
تولیدات صنعتی نشان می دهد که در فرآیند تولید کربنات کلسیم سدیم با استفاده از فناوری دمای پایین، بدون افزودن هیچ عامل کنترل فرم بلوری، با کنترل دمای کربنات می توان محصول کربنات کلسیم مکعبی به دست آورد. ساختار کریستالی کربنات کلسیم رسوب شده تا حد زیادی به دمایی که در آن تشکیل می شود بستگی دارد. تا زمانی که دمای تشکیل هسته بلوری کمتر از 30 درجه سانتی گراد باشد، می توان آن را به کربنات کلسیم مکعبی تبدیل کرد.
2. کربنات کلسیم رز شکل و دوکی شکل
کربنات کلسیم گل رز و دوکی شکل عموماً در صنایع کاغذسازی، لاستیک، پلاستیک، پوشش و سایر صنایع به ویژه در کاغذ سیگار با عیار بالا استفاده می شود که می تواند عملکرد احتراق و نفوذپذیری هوای کاغذ سیگار را بهبود بخشد.
روش اصلی تولید کربنات کلسیم دوکی شکل در کشور من این است: در دمای اتاق، غلظت شیر آهک در حدود 35٪ (نسبت وزنی) کنترل می شود و 30-40٪ (نسبت حجمی) گاز مخلوط CO2 وارد می شود. وارد راکتور برای کربنیزاسیون فرآیند کربن سازی در دمای اتاق انجام می شود. به دلیل واکنش گرمازا، دمای راکتور از دمای اتاق به حدود 75 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. مورفولوژی محصول عمدتاً دوکی شکل است و اندازه ذرات به طور کلی چند میکرون است.
3. کربنات کلسیم زنجیره ای
کربنات کلسیم فوق ریز زنجیره ای شکل از چندین تا ده ها دانه ریز کربنات کلسیم متصل به یکدیگر تشکیل شده است و دارای ساختار زنجیره ای است. با شرایط سنتز متفاوت، اندازه ذرات و نسبت ابعاد متفاوتی وجود خواهد داشت.
کربنات کلسیم بسیار ریز به شکل زنجیره ای دارای اثر تقویتی عالی بر روی لاستیک طبیعی و لاستیک مصنوعی است. به عنوان پرکننده تقویت کننده، می تواند تا حدی جایگزین کربن سیاه یا کربن سیاه شود و هزینه های تولید را تا حد زیادی کاهش دهد. علاوه بر این، کربنات کلسیم بسیار ریز زنجیره مانند به عنوان یک افزودنی در صنایع پوشش، کاغذ سازی و پلاستیک استفاده می شود که عملکرد عالی و چشم انداز کاربرد گسترده ای را نشان می دهد.
گزارش های زیادی در مورد سنتز کربنات کلسیم زنجیره مانند وجود دارد، اما روش کلی اضافه کردن یک کنترل کننده شکل کریستالی برای کنترل رشد هسته کریستال است، زمانی که سوسپانسیون Ca (OH) 2 به یک امولسیون کلوئیدی چسبناک در نیمه راه در طول کربن سازی تبدیل می شود. فرآیند کنترل کننده های اصلی شکل کریستالی نمک های منیزیم، نمک های پتاسیم، پلی فسفات های سدیم، نمک های فلزی محلول در آب و عوامل کیلیت هستند.
4. کربنات کلسیم کروی
نانو کربنات کلسیم کروی به دلیل صافی خوب، سیالیت، پراکندگی و مقاومت در برابر سایش به طور گسترده در لاستیک، رنگ پوشش، جوهر، دارو، خمیر دندان و لوازم آرایشی استفاده می شود.
کربنات کلسیم کروی معمولاً با واکنش نمک کلسیم و کربنات در دمای پایین در محلول قلیایی غلیظ تهیه می شود. کنترل کننده های اصلی شکل کریستالی نمک های منیزیم، نمک های پتاسیم و پلی فسفات سدیم هستند.
5. کربنات کلسیم پولکی
کربنات کلسیم فلیک برای صنعت کاغذسازی مناسب است و می تواند کاغذهایی با جذب جوهر عالی، سفیدی، قابلیت چاپ و صافی تولید کند. کربنات کلسیم پولکی به عنوان یک پرکننده و تقویت کننده، به دلیل آرایش غیر متعارف، دارای صافی، براقیت، مقاومت و ضریب الاستیک بالایی در مخلوط است.
هنگامی که از نانو کربنات کلسیم پولکی برای رنگدانه کاغذ پوشش داده شده استفاده می شود، سیالیت و پراکندگی خوبی نشان می دهد و نسبت به کربنات کلسیم سبک PCC دوکی معمولی براق و صافی بهتری دارد.
6. کربنات کلسیم سوزنی
کربنات کلسیم سوزنی نسبت ابعاد زیادی دارد. این می تواند تا حد زیادی مقاومت در برابر ضربه و مقاومت خمشی پلاستیک ها را هنگامی که به عنوان پرکننده پلاستیک استفاده می شود بهبود بخشد. اثر تقویتی زمانی که در لاستیک استفاده می شود قابل توجه تر است.