碳酸钙微粒粒度分布

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，是碳酸钙行业中的高端明星产品，其应用最成熟的行业是塑料工业，主要应用于塑料制品，可改善塑料母料的流变性，提高其成型性。另外，纳米碳酸钙用于油墨产品中体现出了优异的分散性、透明性和极好的光泽、及优异的油墨吸收性、高干燥性等优点。还有涂料、日化、造纸等行业，对纳米碳酸钙的应用需求也迅速发展。纳米碳酸钙的粒度检测，不但需要科学的检测方案（针对团聚的有效处理），更需要性能优异、分辨能力出众的高端激光粒度仪。近年来，欧美克仪器在纳米碳酸钙客户中，积累了连州凯恩斯、江西九峰、湖北科迈、湖北凯龙等行业典型客户，靠得就是Topsizer型激光粒度仪在检测亚微米、纳米颗粒的表现以及一套行之有效的检测方案。纳米碳酸钙的生产过程中，碳化后的碳酸钙浆料，在经过脱水、烘干、活化等工序后形成最终碳酸钙粉体产品，其粒径分布将影响后续其在塑料、橡胶、油墨等产业的填加量和最终产品性能，因此，粒径分布是纳米碳酸钙生产企业十分关注的，作为产品质控的一个重要参数。其中，在纳米碳酸钙的生产中，通过加入适当的分散改性剂进行改性，增强了碳酸钙粉的分散性、减少团聚，在许多应用领域展现了更好的使用性能，在纳米碳酸钙的生产中，改性几乎成了标准的选择，不同改性剂种类和用量和改性工艺所生产产品质量各有异同，如何通过检测纳米碳酸钙在不同分散条件下的粒径分布情况，以协助调整碳化沉淀工艺并预测产品的应用效果，是近年来热议的课题。欧美克仪器深耕碳酸钙行业二十余载的岁月里，欧美克的仪器质量和品牌口碑，不断得到行业客户们的一致认可，行业仪器占有率高。Topsizer激光粒度分析仪采用国际先进的红蓝双光源设计，红光主光源为进口氦-氖激光器，波长0.6328μm，并有蓝光辅助半导体光源，波长0.466μm，弥补了常规设计散射光角度的盲区，极大地提高了对纳米级颗粒及少量大颗粒的分辨力。其具有量程宽（0.02-2000微米）、重复性好、精度高、测试结果真实、自动化程度高等诸多优点，是纳米碳酸钙粒度检测的不二之选。Topsizer型激光粒度仪（湿法）纳米碳酸钙的检测方案与检测重钙、一般轻钙的主要区别是颗粒团聚的处理，若以检测一般改性轻钙的方法（制样时使用十二烷基苯磺酸钠SDBS作为分散试剂，外置超声10分钟），纳米碳酸钙的原生颗粒很难被分散出来，得出的结果是团聚后的二次粒径，如图：测试结果基本是稳定的，但粒径分布只有普通重钙的级别，在进样器开始内置超声后，部分团聚体逐步解聚，测试结果如下：由于纳米钙的改性程度要远远超越一般的轻钙、重钙，采用一般的分散剂（如六偏磷酸钠、-SDBS、酒精等），难以达到充分的分散效果以了解样品一次粒径情况（或接近一次粒径的稳定结果）。欧美克仪器测试人员，经过多年的探索和不断尝试，最终选着了一种含有OM7超细轻钙专用分散剂的复配分散剂对样品进行前处理，并伴随超声处理，结果如下：测试结果有明显的改善，但仍未符合纳米碳酸钙的粒径预期。纳米碳酸钙属于超细粉体，不易分散彻底，因此在加入分散解聚剂后以传统进样器内置超声外，同时进行了细胞粉碎机的大功率的超声分散15分钟，以纯净水作为测量介质，并以“通用模式”进行粒度分析，结果如下：针对于该广西某公司生产的纳米碳酸钙样品，仍然有部分的硬团聚体的存在，导致结果出现了第二个大颗粒小峰，但结果的稳定性和粒径分布是基本符合预期的。采用同样的测试方案，同样的Topsizer型激光粒度仪，我司在早两年测试某进口的纳米碳酸钙样品，其结果是完全符合纳米碳酸钙的粒径分布要求的，如下。在我司多年来接触的一般国产纳米碳酸钙中，或多或少是会出来粒度分布的“双峰”状态，D90大概在1-2微米间，这主要可能是在生产工艺中，碳化或活化没有完全做好，导致大量硬团聚体的产生，影响了整体粒径分布。这些硬团聚体在使用中难以被分散开，会影响纳米钙的使用性能，因此，对于硬团聚体含量的检测，是纳米碳酸钙产品质量控管的关键所在，同时对于激光粒度仪的检测性能也是较为苛刻的要求。对纳米碳酸钙的粒度测试，到底是将其彻底分散到最小粒径的结果可靠，还是选择与下游生产的分散程度相近地分散样品，进行二次粒径粒度分布测试更可靠，一直是一个有争论的问题。但如果要对纳米碳酸钙生产工艺进行监控，就需要更关注生产流程中碳化沉淀的一次粒径情况。同时通过对硬团聚体二次粒径的严格控制，以使最终产品能满足高端行业（如油墨等）的应用要求。技术进步，以人为本，欧美克仪器的检测技术和应用开发，是和碳酸钙行业同步发展、偕同并进的。欧美克仪器专业服务于客户纳米碳酸钙的检测需求，为客户生产出优质的纳米碳酸钙产品保驾护航！参考文献1. 沈兴志、吴瑾. 轻钙、活性钙、纳米钙产品激光粒度测试分析探讨.2. 纳米碳酸钙.百度百科.

近日，国家发展改革委、生态环境部、工业和信息化部、住房城乡建设部、农业农村部、商务部、文化和旅游部、市场监管总局、供销合作总社等9部门联合印发《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》，明确禁限不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、一次性塑料吸管等一次性塑料制品的政策边界和执行要求，对疫情防控等突发事件期间用于应急保障的一次性塑料制品予以豁免。相比2008年“限塑令”主要是针对于流通使用环节，这次的“禁塑令”不仅聚焦于使用环节，也关注到了生产、流通、使用、回收、处置的全过程。在政策方面，“禁塑令”没有不顾实际情况搞“一刀切”，指出用于盛装散装生鲜食品、熟食、面食等商品的塑料预包装袋、连卷袋、保鲜袋等，不在禁止之列 “禁塑令”扩大到“餐饮打包外卖服务以及各类展会活动”。从技术角度看，环保替代塑料吸管有多种选择，而可降解塑料抗摔性、耐热性、防腐性等方面的提升空间是另一个问题。这也意味着我国可降解塑料将迎来发展机遇。到2030年，预计我国可降解塑料需求量可到428万吨，市场规模可达855亿元。2020年底“禁塑令”工作目标从材料与环保协调发展角度看, 使用源于自然并可回归于自然的无机矿物作为填料部分取代高分子材料生产塑料制品是目前的可行方案之一。近年研究表明，碳酸钙等无机粉体材料在制造环境友好塑料材料方面发挥了重要作用。实现了提高塑料制品尺寸的稳定性、提高塑料制品的硬度和刚性、改善塑料加工性能、提高塑料制品的耐热性、改进塑料的散光性、降低塑料制品成本等多重优势。碳酸钙有利于塑料材料的降解，聚乙烯(PE)薄膜中有碳酸钙粉末时，在填埋后碳酸钙有可能与CO2和H2O反应，生成溶于水的Ca(HCO3)2而离开薄膜。留下的微孔，将增大聚乙烯塑料接触周围空气和微生物的面积，从而有利于进一步降解。同时，填加碳酸钙有利于PE焚烧。燃烧时，塑料溶化容易形成黏壁现象，无机粉体加入能够使得这一问题得到极大改善。在PE塑料材料中添加了大量碳酸钙，其效果不仅体现在塑料材料的减量上，且焚烧时可减少对大气污染，减少尾气中有害气体的排放量, 特别是与焚烧热氧降解剂配合使用，对遏止二恶英产生有十分重要意义。近几年日本等国开发了可焚烧PE塑料薄膜袋用来作为盛放焚烧垃圾发电专用袋。随着中国禁塑行动的进行，超细重质碳酸钙、轻质碳酸钙和纳米碳酸钙由于价格相对低廉，又可促进塑料降解，环境友好，在可降解塑料中的添加比例会越来越大，市场前景会越来越广阔。广西贺州是全国的重钙粉体生产基地和人造岗石生产基地，被授予中国“重钙之都”和“岗石之都”称号。目前，贺州市年产重质碳酸钙粉体达800万吨，产品市场占有量达到60%以上。广西贺州也是珠海欧美克仪器用户最集中的区域之一，在深耕非矿行业二十余载的岁月里，欧美克的仪器质量和品牌口碑不断得到贺州“钙帮”老板们一致认可。Topsizer 激光粒度分析仪碳酸钙根据品种不同有多种不同的粒径和不同的表面涂层特性。欧美克Topsizer激光粒度仪应用于测试碳酸钙微粉，在短短几分钟的时间内就可以完成覆盖从纳米到毫米级别范围的测量。可以实现生产过程中以及最终产品的质量中对碳酸钙的粒度的监测和控制。其次，通过优化的产品设计，Topsizer可以为客户提供高准确性、高重复性和高重现性的数据。图3和表2显示了同一GCC（立磨）样品分成三等份样品的重复性结果，由同一台Topsizer仪器测量。图4和表3显示了三台不同的Topsizer仪器所测量的同一批次的重复性粒度分布。图3：方法重复性：同一台Topsizer仪器测量同一批GCC中三种不同样品的粒度分布表2：同一台Topziser仪器测量同一批GCC的三等份试样的粒度分布图4：系统重现性：用三台不同的Topsizer仪器测量同一批GCC的粒度分布表3：用三台不同的Topsizer仪器测量同一批GCC的粒径分布最重要的是，激光粒度仪测试过程比较简单，很容易掌握测试方法，对测试人员的要求不高，从样品制备到测试可以在几分钟内完成质控把关。随着后疫情时期的经济反弹，广大碳酸钙企业在这一难得机遇面前，可以通过增加碳酸钙与塑料的亲合性的活化处理及采用粒度仪进行良好的粒径控制，开发出可降解塑料用高填充比例高制品性能的碳酸钙专用产品，提高碳酸钙产品附加值，促进碳酸钙产业的发展。欧美克仪器也在仪器性能和日常维护上为广大碳酸钙企业提供及时全面的技术支持，例如针对行业集中区域客户的免费上门回访维护等系列售后增值服务活动（点击文字了解相关活动），以及多场碳酸钙行业专场直播课程等。扫描二维码报名专题直播课始终坚持“以客户为中心”的服务宗旨，欧美克作为国内最著名的颗粒测量仪器制造商、高新技术企业及广东省工程技术研究中心，始终致力于粉体行业粒度检测与控制技术的不断提高，为客户提供先进的物超所值的粒度测量仪器，服务及整体解决方案，为粉体行业创新发展提供强有力的支撑！参考资料：1. 欧美克仪器.《碳酸钙的激光衍射粒度分析报告》2. 腾讯新闻.《从“纸上谈兵”到“落地有声” “禁塑令”要突破两大难点》；3. 矿材网.《后疫情下，中国禁塑行动为碳酸钙行业带来大机遇！》

11月5日，以“聚焦精品碳酸钙产业促进工业高质量发展”为主题的2021年第七届国际碳酸钙产业博览会暨碳酸钙研发高端学术论坛在南宁开幕。本届会议邀请了中国科学院、中国地质大学、中国冶金地质总局、中国煤炭地质总局等权威机构领导嘉宾到场，共115家来自广东、四川、山东、江苏、福建、安徽、广西等地的企业带来了橡胶塑料、新型建材、密封材料等碳酸钙产业链上高附加值产品参展。作为国内颗粒测量仪器制造商，珠海欧美克仪器有限公司携LS-609全自动型激光粒度仪应邀参加了本次会议，展望行业高质量发展，助力广西精品碳酸钙产业集群“把脉问诊”。随着广西人民政府印发《广西战略性新兴产业发展“十四五”规划》和《广西战略性新兴产业发展三年行动方案（2021—2023年）》，将重点发展精品碳酸钙等先进新材料，建设碳酸钙产业创新平台。纳米碳酸钙作为碳酸钙行业的转型产品，也成为现场讨论的主要议题。纳米碳酸钙也称为超微细碳酸钙，其粒度介于0.01-0.1μm之间。纳米碳酸钙粒子超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，与普通碳酸钙相比，具有优良的小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子效应、表面效应等，被广泛应用在塑料、橡胶、胶粘剂、涂料、油墨、造纸、建材、化妆品等产品的制造领域，可以改善和提高产品的综合性能。纳米碳酸钙的粒径分布成为生产企业产品质控的一个重要参数。珠海欧美克仪器有限公司成立以来，一直服务于碳酸钙行业，从初代的LS-POP(3)到新一代明星产品LS-609，再到针对活性碳酸钙、纳米碳酸钙等亚微米、纳米颗粒检测的不二之选——Topsizer高端激光粒度仪，欧美克产品质量持久耐用，测试重复性高、精度高等诸多优点深受“钙帮”老板们的青睐。纳米碳酸钙的测试，除了需要科学、有效的样品前分散处理外，更需要一台测试性能优异、分辨能力高、重现性能好、测试范围涵括纳米、亚微米及微米级别的高性能激光粒度分析仪。近年来，欧美克仪器在纳米碳酸钙客户中，积累了连州凯恩斯、江西九峰、湖北科迈、湖北凯龙等行业典型客户，靠得就是Topsizer型激光粒度仪在检测亚微米、纳米颗粒的优异表现以及一套行之有效的检测方案。 Topsizer激光粒度分析仪采用国际先进的红蓝双光源设计，红光主光源为进口氦-氖激光器，并有蓝光辅助半导体光源，弥补了常规设计散射光角度的盲区，极大地提高了对纳米级颗粒及少量大颗粒的分辨力。同时具有量程宽、重复性好、精度高、测试结果真实、自动化程度高等诸多优点，是纳米碳酸钙粒度检测的优选激光粒度仪。【可详见《“好的仪器，用在刀刃上！”——Topsizer在纳米碳酸钙测试中的应用》】欧美克仪器作为粒度检测与控制技术专家，将继续服务于不断发展中的碳酸钙产业，与钙帮们携手并进，为精品碳酸钙产业的高质量发展贡献一份绵薄之力！