納米碳酸鈣增強(qiáng)紙張強(qiáng)度,不易斷裂-許多人誤以為添加無機(jī)填料會(huì)讓紙更脆,但納米碳酸鈣的“納米效應(yīng)”恰恰能增強(qiáng)紙頁結(jié)構(gòu)的結(jié)合力,提升干濕強(qiáng)度,保持較好的柔韌性,避免斷裂或掉粉問題。
提升涂布層的附著力與均勻性-納米碳酸鈣分散性好、與乳液等涂布材料相容性強(qiáng),可以讓涂層更均勻,附著更牢固,提升涂布紙的整體品質(zhì)。
更高的填料保留率,節(jié)省成本-相較于普通輕鈣、重鈣,納米碳酸鈣在造紙濕端體系中的留著率更高,這意味著用相同的添加量,可以達(dá)到更理想的填充效果,間接降低其他原材料消耗。
納米材料的工業(yè)價(jià)值
1.光學(xué)應(yīng)用:可使涂料遮蓋力提升40%,印刷精度達(dá)微米級(jí);
2. 流變控制:在汽車底漆中降低粘度波動(dòng)范圍至±5%;
3. 環(huán)保特性:通過FDA認(rèn)證的食品級(jí)產(chǎn)品可用于醫(yī)藥包裝。
納米碳酸鈣典型應(yīng)用場(chǎng)景
1. 工程塑料:替代20%玻璃纖維仍保持85%抗拉強(qiáng)度;
2. 特種造紙:作為填料時(shí)紙張白度可達(dá)95%ISO;
3. 建材領(lǐng)域:自流平砂漿中添加3%即可改善施工性能。
通過對(duì)比可見,納米碳酸鈣在精細(xì)化程度和功能擴(kuò)展性方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)輕質(zhì)產(chǎn)品,這種差異直接決定了二者在制造中的應(yīng)用層級(jí)。
納米碳酸鈣在橡膠工業(yè)中主要應(yīng)用于輪胎、電線、電纜、橡膠制品等,可起到增加體積,降低成本,改進(jìn)橡膠加工性能的作用,添加納米碳酸鈣的橡膠制品在伸長(zhǎng)率、壓縮變形、耐屈服性、抗撕裂性方面要遠(yuǎn)強(qiáng)于普通的碳酸鈣。
納米碳酸鈣可部分替代炭黑和白炭黑用于汽車輪胎的生產(chǎn),但在補(bǔ)強(qiáng)效果方面仍有差距,因此在應(yīng)用中以受應(yīng)力較小的部位為主,如胎側(cè)、簾布膠、氣密層膠、內(nèi)層膠、緩沖膠等。在生產(chǎn)中,納米碳酸鈣與活性氧化鋅搭配使用可大幅提升輪胎胎面膠的強(qiáng)度。
膠管和膠帶:納米碳酸鈣在膠管、膠帶中主要起補(bǔ)強(qiáng)、增白,同時(shí)提高膠料分散性的效果。
電線電纜:納米碳酸鈣一般用于礦用電線電纜、高壓電線電纜、船用電線電纜等的保護(hù)套和電器電線電纜膠料。
在塑料的加工與生產(chǎn)中,普通碳酸鈣產(chǎn)品只能作為一般的填料使用,而經(jīng)過改性的納米碳酸鈣除了作為填充劑,還能起到活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑的作用,可以增加塑料制品體積,提升制品的硬度和強(qiáng)度,改善塑料加工性能,并增強(qiáng)塑料制品的耐熱性、彎曲強(qiáng)度、彈性模量等各項(xiàng)性能指標(biāo)。
納米碳酸鈣已廣泛應(yīng)用于PVC,PS,PP等各種塑料的加工中,其中以PVC的用量為龐大,尤其是電線電纜、管材等制品,納米碳酸鈣對(duì)PVC塑料具有很好的補(bǔ)強(qiáng)增韌作用,其主要的納米特性使加工后的PVC塑料具有很好的強(qiáng)度、阻隔性、阻燃性、熱穩(wěn)定性等力學(xué)性能。
造紙可用納米鈣和輕鈣,目的是提高亮度、不透明度、光澤度和吸墨性,并降低成本。造紙用碳酸鈣有漿和粉二種形式。
在卷煙紙中,納米碳酸鈣的添加量約45%~50%,是因?yàn)榧{米碳酸鈣具有折光率高,不透明性較好,使卷煙紙內(nèi)部的煙絲無法從外部看到;煙在燃燒時(shí),碳酸鈣釋放出的CO2,一定程度上控制了燃燒速度又不至于使煙熄滅,同時(shí)碳酸鈣可使燃燒后的灰分很好的保持在原有位置;可增加紙張的透氣性,使卷煙中焦油的含量降低。
在衛(wèi)生用紙中,尤其是在女性用品、嬰兒用品如衛(wèi)生巾、尿不濕、紙尿褲等產(chǎn)品中,納米碳酸鈣用量很大,主要用來生產(chǎn)透氣性好同時(shí)不透水的聚乙烯薄膜,此外由于納米碳酸鈣粒徑小,制成的產(chǎn)品細(xì)膩,不傷皮膚,不會(huì)對(duì)人體造成感官上的不舒適。
油墨主要由色料、連接料、填料、助劑等組成,經(jīng)改性的納米碳酸鈣與連接料相容性好,且具有光澤度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、不影響油墨的因數(shù)、干燥性能等優(yōu)勢(shì),可綜合提高油墨的質(zhì)量且降低生產(chǎn)成本。
應(yīng)用于油墨中的納米碳酸鈣要求性能較高,使用后油墨應(yīng)表現(xiàn)出良好的分散性,吸收性,透明性、光澤性及良好的遮蓋力和印刷適應(yīng)性,分散性的好壞決定了油墨的光澤度、流動(dòng)性和透明度,納米碳酸鈣的晶形以立方體為主,立方體的納米碳酸鈣具有較低吸油值,較好的流動(dòng)性,易分散等特點(diǎn);粒徑一般在20~100nm之間;流動(dòng)度與晶形、粒徑有關(guān),立方體和球體晶形表現(xiàn)出較大的流動(dòng)度,而鏈狀的則表現(xiàn)出較小的流動(dòng)度,生產(chǎn)企業(yè)需根據(jù)生產(chǎn)油墨的類型來選擇合適的納米碳酸鈣;光澤度的油墨的一項(xiàng)重要指標(biāo),與碳酸鈣的晶形和粒度分布有關(guān),立方體的納米碳酸鈣粒徑分布較窄,在油墨涂層中排列整齊,使印刷物表面平整,表現(xiàn)出良好的光澤性;白度要求較低,因還需加入其他顏料,白度太高會(huì)引起不易著色。
顆粒分布均勻的立方體納米碳酸鈣,可用于在600℃低溫下制造的致密化陶瓷。高純超細(xì)碳酸鈣填充在電子陶瓷中,能降低介電常數(shù)對(duì)溫度的依賴、改變居里溫度、提高耐電壓和鐵電性能,是用作限流保護(hù)/消磁/啟動(dòng)/發(fā)熱元件(PTC)、多層陶瓷電容器元件(MLCC)、微波元件、壓電/壓敏元器件的填充材料。