توضیحات
مستربچ کربنات کلسیم
مستربچ کلسیم کربنات چیست؟
این ماده با استفاده از فرایند گرمایی از رنگ‌دانه‌ها یا مواد افزودنی به دست می‌آید و پس از سردشدن به شکل دانه‌های گرانولی تبدیل می‌شود. از این مستربچ به‌عنوان یک فیلر در ماتریس پلیمری در فرایند ساخت پلاستیک استفاده می‌شود.
فیلرهای مواد معدنی مانند کربنات کلسیم، کمک می‌کنند تا ویژگی‌های مکانیکی و ظاهری محصولات پلاستیکی بهبود یابد. این تقویت‌کننده‌ها باعث افزایش سفتی، کاهش انقباض، و بهبود ظاهر سطح محصولات می‌شوند. به دلیل اینکه مستربچ کلسیم به‌عنوان فیلر استفاده می‌شود، می‌تواند بهبودی محسوس در پردازش و استحکام قطعات پلاستیکی ایجاد کند.
استفاده از این پرکننده به‌عنوان یک گزینه معدنی در صنعت پلاستیک، به خصوص در بسته‌بندی‌های سفت‌وسخت، بسیار محبوب است. این انتخاب نه تنها باعث بهبود عملکرد محصولات پلاستیکی می‌شود؛ بلکه به کارایی و دوام آنها نیز افزوده می‌شود.
منابع طبیعی مستربچ کربنات کلسیم
کلسیم کربنات، یک باز معدنی طبیعی است که به عنوان یکی از مهم‌ترین ترکیبات شیمیایی در طبیعت شناخته می‌شود. این ماده دارای ساختار کریستالی است و به عنوان یک ماده غیر سمی و بی‌بو شناخته می‌شود. اغلب به صورت یک پودر سفید یافت می‌شود و در پوسته زمین، گچ‌ها، سنگ آهک‌ها و سنگ مرمر به صورت طبیعی یافت می‌شود.
ازآنجاکه مستربچ کربنات کلسیم به عنوان یک ماده غیر سمی شناخته می‌شود، امکان بازیابی و استفاده مجدد از آن به راحتی امکان‌پذیر است. این ویژگی مهم این ماده، از آن یک منبع ارزشمند در صنعت‌های مختلف مهندسی می‌سازد. با توجه به این خصوصیات، کلسیم کربنات به عنوان یکی از جذاب‌ترین و مورداستفاده‌ترین ترکیبات شیمیایی در محیط مهندسی محسوب می‌شود.
انواع مستربچ کربنات کلسیم یا مستربچ پرکننده
کربنات کلسیم خالص از معدن ماربل استخراج می‌شود و همچنین می‌توان این ماده را از طریق فرایندهای شیمیایی از کربن‌دی‌اکسید به دست آورد. این ترکیب بر اساس روش به‌دست‌آمدن کلسیم کربنات به دودسته تقسیم می‌شود: کربنات کلسیم زمینی و کربنات کلسیم رسوبی یا مصنوعی.
کربنات کلسیم زمینی از فرایند ته‌نشینی حاصل می‌شود که به عنوان GCC معروف است. این نوع تولید از یک فرایند طبیعی برخوردار است و شامل جداسازی و ته‌نشینی سنگ‌آهک می‌شود. GCC در واقع یک پودر و کریستال با ظاهر خاص است که از تخریب سنگ‌آهک به دست می‌آید. این ماده اندازه‌های متنوع دارد و در صنایعی مانند داروسازی به کار می‌رود.
کربنات کلسیم رسوبی به عنوان کربنات کلسیم تصفیه شده یا مصنوعی نیز شناخته می‌شود. تولید این نوع کربنات کلسیم از طریق یک فرایند شیمیایی انجام می‌شود که به ماده ته‌نشین شده در این فرایند PCC می‌گویند. کربنات کلسیم به‌دست‌آمده از این روش دارای خلوص بالاست و اندازه PCC برابر با قطر ۲ میکرون است. این مواد در صنعت و تولید کاغذ به کار می‌رود.
اجمالاً، در ترکیب شیمیایی، هر دو نوع مستربچ کربنات کلسیم یکسان هستند؛ اما دانه‌های PCC ابعاد کوچک‌تر و خلوص بیشتری دارند. PCC شفافیت بیشتری دارد و ذرات آن یکنواخت و منظم هستند. همچنین، PCC سرب و سیلیس کمتری را داراست و اندازه ریزدانه‌های PCC باعث مقاومت بهتر در پلاستیک نسبت به GCC می‌شود.
GCC مقاومت بهتری در پلاستیک داشته باشد.
کاربرد مستربچ کربنات کلسیم در صنعت پلاستیک
از مستربچ کربنات کلسیم یا CaCO3 که ۴ درصد پوسته زمین را تشکیل می‌دهد، به عنوان یک مواد پرکننده در صنعت پلاستیک بهره گرفته می‌شود. صنعت پلاستیک به عنوان یکی از مصرف‌کنندگان اصلی کربنات کلسیم، به دلیل کاهش هزینه‌ها در تولید پلاستیک از این ترکیب استفاده می‌کند. پرکننده‌ها به مایعات و جامدات افزوده می‌شوند تا تغییراتی مثل افزایش مقاومت و قابلیت تغییر شکل، تغییر وزن یا غلظت در محصول ایجاد شود. کربنات کلسیم اغلب به عنوان پرکننده در نظر گرفته می‌شود که خواص فیزیکی مانند مقاومت گرمایی، پایداری ابعادی، سختی و استحکام محصولات را بهبود می‌بخشد.
تولیدکنندگان برای جلوگیری از تأثیرات زغال‌سنگ یا روغن بر تولید پلاستیک، از مستربچ کربنات کلسیم بهره می‌برند. هنگام تهیه مستربچ یا ترکیب پرکننده، این پودر با مواد افزودنی و پلاستیک اولیه ترکیب می‌شود. ازآنجایی‌که مستربچ کربنات کلسیم در صنایع دارویی و غذایی هم استفاده می‌شود، این ترکیب ثابت می‌کند که کربنات‌های موجود در طبیعت برای انسان ایمن هستند و از لحاظ زیست‌تخریب‌پذیری نیز مؤثرند. افزایش درصد استفاده از کربنات کلسیم در پلاستیک باعث کاهش زمان تجزیه آن می‌شود و این به‌مراتب مهم‌تر از لحاظ حفاظت محیطی است.
اضافه‌کردن مستربچ کربنات کلسیم به صنایع پلاستیک به‌سادگی بهبود می‌دهد و عملکرد و پایداری محصول نهایی را ارتقا می‌بخشد. این ترکیب باعث شفافیت سطح پلاستیک، افزایش سختی و مقاومت، بهبود استحکام و عملکرد بی‌نقص در دماهای بالا می‌شود.
