纳米碳酸钙生产技术.ppt

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1、学术讲座之一纳米碳酸钙生产技术主讲：颜鑫教授主要内容2纳米碳酸钙生产原理31纳米碳酸钙生产概述4纳米碳酸钙生产关键技术纳米碳酸钙生产工艺流程一、纳米碳酸钙生产概述碳酸钙，最大的无机盐产业之一，也是一种用量最大、用途最广的新型无机填料。轻质碳酸钙亦称沉淀碳酸钙（PrecipitatedCalciumCarbonate,简称PCC）由于原料广、价格低、无毒性、白度高，广泛用作橡胶、塑料、造纸、涂料、油漆、电线、电缆、油墨、电焊条、有机合成、医药、食品、日化、饲料等行业的填料和添加剂。用途不同对CaCO3的粒径、晶形、表面改性等有不

2、同的要求。因而CaCO3已成为一种系列化的产品，如日本白氏公司生产的“白燕华”系列就有好几十种品种。不同品种应用范围不同，性能相差很大，价格也十分悬殊，从800～10000元/t不等。近年来，由于CaCO3产品粒子的超细化，晶体形状的多样化以及表面改性技术的发展，提高了CaCO3产品的应用价值，拓展了CaCO3产品的应用领域。1、碳酸钙产品的分类碳酸钙工业，重质碳酸钙，特点……轻质碳酸钙，特点……⑴普通轻质碳酸钙粒径为1～10μm，比表面积5m2/g左右，只具有填充功能；⑵微细碳酸钙的粒径为0.1～1μm，比表面积为10～20

3、m2/g左右，具有半补强效能；⑶超细活性碳酸钙粒径为0.01～0.1μm（1~100nm），比表面积为20～80m2/g，具有较高的补强效能。俗称纳米级碳酸钙（简称NCC或NPCC）。2、纳米碳酸钙的特性与分类纳米碳酸钙——碳酸钙行业中的“后起之秀”，作为一种新型高档无机功能性填料、目前唯一吨价位在万元以内的纳米材料、目前唯一达到万吨级规模的纳米产业、应用最广泛的纳米产品，在增韧性、补强性、透明性、触变性、流平性和消毒杀菌等应用方面的性能，从而大大拓宽了纳米碳酸钙的应用领域，极大地改善和提高了相关行业的产品性能和质量。填充剂、

4、添加剂、补强剂、改性剂及增白剂，以节约母料、增容增量、降低成本、改善制品品质、增强制品功能，增加制品附加值等。按专门用途、不同晶形、粒径大小分类专门用途晶形分类粒径分类⑴橡胶专用钙无规则体微粒钙＞5μm⑵塑料专用钙纺锤体微粉钙1~5μm⑶涂料专用钙立方体微细钙0.1~1μm⑷油墨专用钙针状体超细钙20~100nm⑸造纸专用钙链状体超微细钙＜20nm⑹食品专用钙球形体纳米钙1~100nm⑺药典专用钙片状体⑻生物专用钙无定型体3、不同晶形碳酸钙的特点晶形导向剂晶体特征应用领域纺锤体H2O2小纺锤，长径比3～4100~1000nm，

5、造纸，橡胶、塑料、涂料、胶粘剂等立方体硫酸盐、多聚磷酸钠等5~100nm，粒度均匀、分散性好、吸油值较低塑料、油墨、高档涂料、纸张、PET薄膜、硅橡胶制品针状体焦磷酸钠、氯化锶、硫酸钠晶须状，长径比＞10的单晶纤维材料橡胶填充剂等链状体六偏磷酸钠、EDTA与氯化铝、顺丁稀二酸；AlCl3平均粒径10~100nm，长径比为1:5~50橡胶中补强性能最好的纳米碳酸钙产品球形体硅酸钠、ZnCl2和C18H29SO3Na40~100nm造纸片状体磷酸三丁酯和硼砂、有机膦厚度100nm、平面10~20μm造纸无定型体低温复分解反应、Ca

6、O—CH3OH—CO2体系比表面积高达600m2/cm3，溶解性好食品、饮料、药品中的钙源添加剂4、碳酸钙粒度划分、尺寸范围及检测手段5、碳酸钙的主要技术指标⑴沉降体积初步表示碳酸钙粒度的大小⑵吸油值大小判断产品结构⑶用亲水性和疏水性判断是否活化⑷用比表面积判断是否微细⑸采用白度仪测定白度碳酸钙的吸油量与其颗粒间的空隙及其表面性能、比表面积有关。颗粒大、粒度分布均匀、表面光洁的产品，比表面积小，吸油值低；反之，则吸油值高；活性钙吸油值远小于普通碳酸钙。吸油值大小与应用性能的关系：⑴应用于塑料、涂料、油墨的纳米碳酸钙的吸油值应尽

7、可能小。其吸油值过大，就会增加产品黏度。因此，必须进行改性处理，以显著降低其吸油值。⑵应用于橡胶、造纸领域的纳米碳酸钙的吸油值应在确保分散性能的前提下尽可能大，因为吸油值大则意味着碳酸钙填料与橡胶、纸张基质之间的附着力增大，从而发挥其补强增韧特性。⑶在塑料、涂料、油墨等应用领域，纳米碳酸钙的吸油值越低越好。⑷作为纳米碳酸钙产品，首先考虑的是其粒径大小，其次是分散性能如何，在此基础上再考虑如何降低其吸油值，只有这样才有实际意义。假如其分散性不好，二次粒子团聚很历害，其比表面积会很小，这时，即使其吸油值很低，在应用时也没有什么实际

8、意义。6、普通轻钙、活性轻钙、专用纳米钙的主要质量控制指标比较项目普通轻钙活性轻钙专用纳米碳酸钙干法活化湿法活化橡塑专用钙树脂油墨专用钙CaCO3含量/%≥98≥96≥90白度/%≥93≥92≥95≥95≥85水分%≤0.4≤0.35≤0.5≤0.5≤1.5125μm筛余物