THIÊN LONG

Bột đá CaCO3 - Phụ gia ngành nhựa

Bột đá vôi CaCO3 là gì?

CaCO3, tên khoa học đầy đủ là calcium carbonate, là một hợp chất hóa học rất thường gặp trong tự nhiên. Chúng góp mặt trong vật chất cấu tạo của rất nhiều sinh vật (lớp mai/vỏ cứng của các sinh vật đại dương như sò, ốc, ngọc trai, ốc sên, vỏ trứng) cũng như nhiều hình thức địa chất. Nguồn CaCO3 phổ biến và được nhiều người biết đến nhất là từ các quặng đá vôi, một loại đá trầm tích thường được hình thành gần các thác nước hoặc suối nước. Đây cũng là nguồn chính cung cấp loại phụ gia ngành nhựa này. Ngoài ra, người ta cũng có thể tìm thấy calcium carbonate trong một số loại khoáng chất và đá khác như đá phấn, đá hoa hay cẩm thạch.

Phụ gia ngành nhựa CaCO3 được lấy từ những nguồn nào?

Hầu hết CaCO3 dùng trong công nghiệp, đặc biệt là dùng làm phụ gia ngành nhựa chủ yếu được khai thác từ các mỏ đá (mỏ đá cẩm thạch) hoặc núi đá (núi đá vôi). Ngoài cách khai thác nguồn đá vôi trong tự nhiên, còn có một nguồn calcium carbonate khác là sản phẩm nhân tạo được sản xuất từ phản ứng của khí CO2, nước và vôi sống (CaO).

Tính chất của phụ gia ngành nhựa CaCO3

Bột đá vôi trong tự nhiên chưa qua xử lý có màu trắng đục đến màu tro, không mùi và ở dưới 3 dạng hình thái tinh thể là calcite, aragonite và vaterite, trong đó calcite là dạng đa hình ổn định nhất. CaCO3 là hợp chất có tính kiềm, phản ứng mạnh với các dung dịch acid sinh ra khí CO2. Dưới nhiệt độ cao, calcium carbonate sẽ bị phân hủy thành calcium oxide, thường được gọi là vôi. 

Phân loại phụ gia ngành nhựa CaCO3 

Sau khi được khai thác và qua xử lý sơ bộ, người ta chia CaCO3 ra làm 2 loại: CaCO3 mịn (Ground calcium carbonate – GCC) và CaCO3 kết tủa (precipitated calcium carbonate – PCC). Trên thị trường hiện nay, CaCO3 mịn GCC là chất độn quan trọng nhất đang được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt chúng là hợp chất phụ gia ngành nhựa quan trọng nhất. CaCO3 mịn được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ đá vôi thô thành các hạt bột, sau đó những hạt bột này sẽ được phân loại dựa vào kích thước của chúng.

Trong khi đó CaCO3 kết tủa PCC lại thường được sử dụng như một phụ gia để gia cường, gia cố chất độn cũng như điều chỉnh tác động. Quy trình sản xuất loại CaCO3 này phức tạp hơn nhiều so với sản xuất CaCO3 mịn, bao gồm 3 bước chính là vôi hóa nguyên liệu thô dưới nhiệt độ cao (1000oC), sau đó vôi sống sẽ được hydrat hóa thành vôi sữa. Cuối cùng, vôi sữa sẽ được carbon hóa bằng việc dẫn qua CO2 và lọc kết hợp sấy khô để tạo ra thành phẩm cuối cùng là CaCO3 kết tủa ở dạng khô.

Bột đá vôi đóng vai trò gì khi được sử dụng làm phụ gia ngành nhựa?

- CaCO3 có độ trắng sáng tự nhiên, do vậy sản phẩm nhựa có sử dụng chất độn là CaCO3 sẽ đạt được độ trắng sáng cao mà không cần sử dụng các chất tẩy trắng, làm trắng hay phẩm màu khác. Điều này giúp tiết kiệm một khoản chi phí cho nhà sản xuất

- CaCO3 là nguồn khoáng vật có trữ lượng dồi dào trong tự nhiên, dễ khai thác và chế biến vì vậy giá thành của chúng rất rẻ. Nhà sản xuất có thể sử dụng calcium carbonate với khối lượng lớn mà không cần quá lo lắng về vấn đề chi phí

- Phối trộn bột đá vôi vào nhựa nguyên sinh sẽ không làm thay đổi tính chất đặc trưng của nhựa nguyên sinh, vậy nên sử dụng chúng để thay thế một phần nguyên liệu đầu vào trong sản xuất sản phẩm nhựa sẽ giúp nhà sản xuất tiết kiệm rất nhiều chi phí

- Bên cạnh đó, CaCO3 có sức chịu nhiệt tốt, kết cấu về độ cong, kích cỡ thích hợp với nhiều loại nhựa

- Thân thiện với môi trường, có thể ngăn chặn việc bốc hơi và làm giảm nhiệt độ trong nhà máy sản xuất

- CaCO3 giúp làm tăng độ cứng, độ láng bóng cho bề mặt của sản phẩm, giúp nhà sản xuất in bao bì, mẫu mã đẹp và đa dạng hơn

- Có thể sử dụng kết hợp với các phụ gia ngành nhựa và phẩm màu khác

Nguồn : Sưu tầm