Kalsiyum karbonatın 6 kristal formu
Kalsiyum karbonat, kristal formuna göre kübik, iğ, zincir, küresel, pul, iğne vb. olarak ayrılabilir. Kalsiyum karbonatın farklı formlarının farklı uygulama alanları ve işlevleri vardır.
Bu nedenle, çeşitli endüstrilerin farklı kristal kalsiyum karbonat ürünlerine olan ihtiyaçlarını karşılamak için, kalsiyum karbonatın kristalleşme sürecini kontrol etmek ve farklı kristal formlarına sahip ürünler üretmek için kristal form kontrol yöntemlerinin kullanılması gerekir.
1. Kübik kalsiyum karbonat
Kübik olarak adlandırılan, kristalleri transmisyon elektron mikroskobu altında küpler halinde gösterilen kalsiyum karbonatı ifade eder.
Endüstriyel üretim, düşük sıcaklık teknolojisi kullanılarak sodyum kalsiyum karbonat üretme sürecinde, herhangi bir kristal form kontrol maddesi eklenmeden, karbonizasyon sıcaklığının kontrol edilmesiyle kübik kalsiyum karbonat ürünü elde edilebileceğini göstermektedir. Çökeltilmiş kalsiyum karbonatın kristal yapısı büyük ölçüde oluştuğu sıcaklığa bağlıdır. Kristal çekirdeğinin oluştuğu sıcaklık 30°C’den düşük olduğu sürece kübik kalsiyum karbonata karbonize edilebilir.
2. Gül şeklinde ve iğ şeklinde kalsiyum karbonat
Gül şeklinde ve iğ şeklinde kalsiyum karbonat genellikle kağıt yapımında, kauçukta, plastikte, kaplamada ve diğer endüstrilerde, özellikle sigara kağıdının yanma performansını ve hava geçirgenliğini artırabilen yüksek kaliteli sigara kağıdında kullanılır.
Ülkemde iğ şeklinde kalsiyum karbonat üretmenin ana yöntemi şudur: oda sıcaklığında, kireç sütü konsantrasyonu yaklaşık %35’te (ağırlık oranı) kontrol edilir ve karbonizasyon için reaktöre %30-40 (hacim oranı) CO2 karışım gazı verilir. Karbonizasyon işlemi oda sıcaklığında gerçekleştirilir. Ekzotermik reaksiyon nedeniyle reaktörün sıcaklığı oda sıcaklığından yaklaşık 75°C’ye yükselir. Ürünün morfolojisi esas olarak iğ şeklindedir ve parçacık boyutu genellikle birkaç mikrondur.
3. Zincir kalsiyum karbonat
Zincir şeklinde ultra ince kalsiyum karbonat, birbirine bağlı birkaç ila düzinelerce ince kalsiyum karbonat taneciğinden oluşur ve bir zincir yapısına sahiptir. Farklı sentez koşullarıyla farklı parçacık boyutları ve en boy oranları olacaktır.
Zincir şeklindeki ultra ince kalsiyum karbonat, doğal kauçuk ve sentetik kauçuk üzerinde mükemmel bir takviye etkisine sahiptir. Takviye dolgu maddesi olarak, karbon siyahı veya beyaz karbon siyahının yerini kısmen alabilir ve üretim maliyetlerini büyük ölçüde azaltabilir. Ek olarak, zincir benzeri ultra ince kalsiyum karbonat, kaplama, kağıt yapımı ve plastik endüstrilerinde katkı maddesi olarak kullanılır, mükemmel performans gösterir ve geniş uygulama beklentilerine sahiptir.
Zincir benzeri kalsiyum karbonatın sentezi hakkında birçok rapor vardır, ancak genel yöntem, Ca (OH) 2 süspansiyonu karbonizasyon işleminin yarısında viskoz bir kolloidal emülsiyon haline geldiğinde kristal çekirdeğinin büyümesini kontrol etmek için bir kristal şekil kontrolörü eklemektir. Ana kristal şekil kontrolörleri magnezyum tuzları, potasyum tuzları, sodyum polifosfatlar, suda çözünür metal tuzları ve şelatlama ajanlarıdır.
4. Küresel kalsiyum karbonat
İyi pürüzsüzlüğü, akışkanlığı, dağılabilirliği ve aşınma direnci nedeniyle küresel nano kalsiyum karbonat kauçuk, kaplama boyası, mürekkep, ilaç, diş macunu ve kozmetiklerde yaygın olarak kullanılır.
Küresel kalsiyum karbonat genellikle kalsiyum tuzu ve karbonatın konsantre alkali bir çözeltide düşük sıcaklıkta reaksiyonuyla hazırlanır. Ana kristal şekil kontrolörleri magnezyum tuzları, potasyum tuzları ve sodyum polifosfattır.
5. Pul kalsiyum karbonat
Pul kalsiyum karbonat kağıt yapım endüstrisi için uygundur ve mükemmel mürekkep emilimi, beyazlık, baskı yapılabilirlik ve pürüzsüzlüğe sahip kağıt üretebilir. Dolgu maddesi ve takviye maddesi olarak pul kalsiyum karbonat, alışılmadık düzenlemesi nedeniyle karışımda yüksek pürüzsüzlük, parlaklık, özdirenç ve elastiklik katsayısına sahiptir.
Pul nano kalsiyum karbonat kaplamalı kağıt pigmenti için kullanıldığında iyi akışkanlık ve dağılabilirlik gösterir ve sıradan iğ PCC hafif kalsiyum karbonattan daha iyi parlaklık ve pürüzsüzlüğe sahiptir.
6. İğne kalsiyum karbonat
İğne kalsiyum karbonat büyük bir en boy oranına sahiptir. Plastikler için dolgu maddesi olarak kullanıldığında plastiklerin darbe direncini ve eğilme mukavemetini büyük ölçüde iyileştirebilir; kauçukta kullanıldığında takviye etkisi daha belirgindir.