Comparatif de carbonates de calcium : comment choisir entre le carbonate de calcium précipité, broyé et nano ?

Le carbonate de calcium (formule chimique : CaCO₃) est un composé inorganique non toxique, sans goût ni odeur, communément appelé calcaire, calcite ou marbre. C’est l’un des minéraux les plus abondants sur Terre ; on le trouve dans des formations naturelles comme le calcaire et le marbre, ainsi que dans des structures biologiques telles que les os et les coquilles. Le carbonate de calcium est classé en trois types : carbonate de calcium léger, carbonate de calcium lourd et nanocarbonate de calcium.

Carbonate de calcium précipité

Nom chinois : Calcium léger, carbonate de calcium précipité

Procédé de production : Le calcaire est calciné puis traité à l'eau pour produire du lait de chaux, qui est ensuite précipité avec du dioxyde de carbone gazeux.

Morphologie des particules : Présente des formes cristallines régulières (notamment des formes fusiformes, cubiques et aciculaires) et une distribution granulométrique homogène.

Gamme de tailles de particules : Généralement des particules fines, généralement de l'ordre du micromètre (environ 1 μm à 3 μm).

Surface spécifique : Moyenne

Caractéristiques principales : Pureté élevée, granulométrie uniforme et faible taux d'absorption d'huile.

Sol Calcium Carbonate

Procédé de production : Les minéraux naturels (tels que la calcite et le marbre) sont concassés, broyés et triés mécaniquement pour produire des produits finis.

Morphologie des particules : Les particules présentent une forme irrégulière et fragmentée avec de multiples arêtes et angles, ce qui entraîne une large distribution granulométrique.

Gamme de tailles de particules : Les particules sont relativement grossières, généralement de l'ordre du micromètre (environ 325 mesh à 2500 mesh, soit environ 45 μm à 5 μm).

Surface spécifique : La surface spécifique est relativement faible.

Caractéristiques principales : Le carbonate de calcium lourd se caractérise par un faible coût, une faible consommation d'énergie lors de sa transformation et des performances stables.

Nano Calcium Carbonate

Procédé de production : Le carbonate de calcium nano est produit à l’aide d’un procédé de précipitation du carbonate de calcium, dans lequel les conditions de cristallisation sont strictement contrôlées, et des agents de guidage cristallin et des agents de traitement de surface sont ajoutés.

Morphologie des particules : Les particules présentent une structure cristalline plus régulière, atteignant l'échelle nanométrique (1-100 nm), et forment généralement des agrégats de taille micrométrique.

Gamme de tailles de particules : La taille des particules est relativement grossière, généralement de l'ordre du micromètre (environ 325 mesh à 2500 mesh, soit environ 45 μm à 5 μm).

Surface spécifique : La surface spécifique est très grande.

Caractéristiques principales : Le carbonate de calcium nano présente des effets de surface et de taille significatifs, ainsi que des propriétés fonctionnelles. Un traitement de surface est nécessaire pour éviter l’agglomération.

 

Comment choisir le type de carbonate de calcium approprié

Après avoir compris les différences entre le carbonate de calcium broyé, le carbonate de calcium précipité et le nano-carbonate de calcium, le choix doit être fait en fonction des exigences spécifiques de l'application, de la taille des particules requise, de la surface spécifique et des propriétés fonctionnelles nécessaires pour obtenir des performances optimales.

 

Plastiques jeindustrie

Sol Calcium Carbonate (GCC) :

Fonction : Utilisé comme agent de remplissage à bas coût, principalement pour augmenter le volume du produit et réduire considérablement les coûts des matières premières.

Applications : Couramment utilisé dans les produits en PVC aux exigences de performances mécaniques faibles, tels que les tuyaux d’évacuation standard, les supports de revêtement de sol et les feuilles. Sa faible absorption d’huile contribue à réduire la quantité de plastifiant nécessaire dans la formulation.

Effet : Bien que cela puisse réduire les coûts, cela peut également entraîner une diminution de la résistance aux chocs et de la résistance à la traction.

précipité Calcium Carbonate (PCC) :

Fonction : En tant que charge fonctionnelle, elle permet non seulement de réduire les coûts, mais aussi d'améliorer les propriétés physiques des produits.

Applications : Convient aux profilés PVC haut de gamme, aux tuyaux, au cuir synthétique et aux matériaux de chaussures. Sa structure régulière en forme de fuseau améliore la brillance, la stabilité dimensionnelle, la rigidité et la thermoplasticité.

Résultats : Il s'agit d'une option rentable qui permet d'améliorer considérablement l'apparence du produit et certaines de ses propriétés mécaniques sans augmenter sensiblement les coûts.

NanoCalcium Carbonate (NPCC) :

Fonction : Il agit comme un amplificateur de performance, en se concentrant sur l'amélioration des performances de la matrice plastique plutôt que sur la simple réduction des coûts.

Domaines d'application : Convient aux pièces automobiles en plastique, au nylon haute résistance, aux joints d'étanchéité haut de gamme et aux plastiques techniques. Ses nanoparticules offrent des propriétés de renforcement, de durcissement et de protection contre le vieillissement.

Effet : Il améliore à la fois la rigidité et la ténacité du matériau, mais il est coûteux et nécessite un traitement de surface pour obtenir une dispersion uniforme.

Papier jeindustrie

carbonate de calcium broyé (GCC) :

Fonction : Utilisé comme agent de remplissage et de revêtement standard.

Applications : Il peut être utilisé comme charge pour le papier culturel, ainsi que comme revêtement pour le papier couché et le carton de moyenne et basse gamme.

Effets : Améliore la blancheur et l’opacité du papier tout en réduisant les coûts. Cependant, en raison de la forme irrégulière de ses particules, son effet sur l’amélioration du lissage et du brillant du papier est limité.

précipitécarbonate de calcium (PCC) :

Fonction : Utilisé comme agent de remplissage et de revêtement haut de gamme.

Domaines d'application : Principalement utilisé dans les papiers couchés haut de gamme, les papiers d'impression numérique et les produits similaires. Sa morphologie cristalline régulière (notamment en forme de fuseau et de rhomboïde) contribue à la formation d'excellentes microstructures.

Effets : Améliore considérablement le lissage, la brillance, l'absorption d'encre et l'imprimabilité du papier couché, ce qui procure un toucher agréable et des motifs imprimés éclatants.

Nano carbonate de calcium (NPCC) :

Fonction : En tant qu'additif fonctionnel spécial.

Domaines d'application : Pour les papiers spéciaux nécessitant des propriétés particulières, tels que le papier absorbant à haute brillance et le papier d'emballage à haute barrière.

Effets : Grâce à sa grande surface spécifique, il peut atteindre une brillance ultra-élevée, une opacité accrue ou former des structures poreuses spéciales.

Industrie des revêtements et des peintures

carbonate de calcium broyé (GCC) :

Rôle : Agit comme un pigment constitutionnel (extenseur).

Applications : Principalement utilisé dans les peintures et apprêts muraux intérieurs au latex nécessitant un pouvoir couvrant important.

Effet : Augmente l'épaisseur du film de peinture, améliore la couverture et réduit considérablement les coûts des matières premières.

Carbonate de calcium précipité (PCC) :

Rôle : Fonctionne comme un produit de remplissage.

Applications : Utilisé dans les peintures murales intérieures haut de gamme, les peintures industrielles et les peintures à l'huile qui exigent une surface lisse et brillante.

Effet : Sa structure particulaire uniforme améliore la douceur, la brillance et le nivellement du film de peinture, tout en renforçant sa résistance au frottement.

Carbonate de calcium nano (NPCC) :

Rôle : Sert d'additif fonctionnel.

Applications : Utilisé dans les peintures automobiles haut de gamme, les revêtements anticorrosion et les revêtements à polymérisation UV.

Effet : Confère des propriétés thixotropes (anti-affaissement), renforce la résistance du film et améliore la résistance à l'usure et au vieillissement.

 

Industrie du caoutchouc et des adhésifs

Produits en caoutchouc :

Carbonate de calcium broyé : utilisé comme charge dans les produits en caoutchouc de qualité inférieure.

Carbonate de calcium précipité : procure un effet semi-renforçant, améliorant les performances globales du caoutchouc.

Carbonate de calcium nano : Peut être utilisé comme agent de renforcement important pour les flancs des pneus, les chambres à air et les produits en caoutchouc haut de gamme, améliorant considérablement la résistance à la traction, la résistance à la déchirure et la résistance à l'abrasion.

Adhésifs et Stalents :

Carbonate de calcium précipité : En tant que charge principale, il joue un triple rôle : épaississement, renforcement et réduction des coûts.

Carbonate de calcium nanométrique : utilisé dans les adhésifs haute performance. Outre l’amélioration des performances, il contrôle efficacement les propriétés rhéologiques et empêche le colloïde de couler lors de l’application sur des surfaces verticales.