Geprecipiteerd calciumcarbonaat (PCC) is een veelzijdig additief in coatings en biedt diverse functionele voordelen dankzij de gecontroleerde deeltjesgrootte, -vorm en -zuiverheid.
Productie van PCC en PCC voor coating
Calcium carbonate is the most common mineral on the earth’s surface, besides quartz. It exists in three different mineral forms: calcite, aragonite and vacerate.
Calcite is the most common natural form. Aragonite and vacerate are metastable. They will change into calcite permanently. Calcium carbonate can crystallize in many forms. This makes it versatile. It helps change the physical and chemical properties of filled or coated paper. We create unique kinds of precipitated calcium carbonate (PCC) through precise synthesis.
Fysische eigenschappen van PCC voor coating
Hoge witheid, of reflectie van blauw licht, is erg belangrijk voor papier. Het helpt een sterk contrast te creëren tussen bedrukte en onbedrukte gebieden. Calciumcarbonaat staat bekend om zijn hogere witheid dan kaolien- en talkpigmenten. Onzuiverheden in kalksteen zijn vaak grijs of zwart. Ze verlagen de witheid. In het PCC-productieproces kan gebluste kalk deze onzuiverheden echter effectief verwijderen. Voor gemalen calciumcarbonaat (GCC) kunt u enkele kalksteenonzuiverheden verwijderen. Dit kan worden gedaan door flotatie of door het juiste erts te kiezen. Als de onzuiverheden van nature voorkomen, kan extra witheid worden verkregen door bleken. De ISO-witheid van PCC of GCC is 93% tot 96%, terwijl kaolien en talk aanzienlijk lager zijn, ongeveer 84% tot 87%.
Vloei-eigenschappen en loopprestaties van PCC-bevattende coatings
PCC has a high aspect ratio and narrow particle size. This makes it harder to work with than GCC, which has a round shape and a wide particle size distribution. Challenges include pumping options and flow traits in coating machines. PCC can rotate around its axis more easily than delaminated flaky kaolin. We can assume that needle-shaped PCC particles align along their long axis when under shear stress. This shows that coating PCC has a lower viscosity than delaminated kaolin when both have the same solids content.
Toepassing van verschillende soorten PCC in coating
Bij dubbel of driedubbel gecoat papier is PCC met een fijne deeltjesgrootte de beste keuze. In deze toepassing betekent een fijne deeltjesgrootte een APS (gemiddelde deeltjesgrootte) van 0,3-0,4 um. Het type basispapier maakt niet uit. Het kan mechanisch houtvrij zijn, alleen gemaakt van chemische houtpulp of mechanisch hout. Mechanisch hout bevat ten minste 10% gemalen houtpulp. Het gebruik van plastic pigment kan worden omgeruild voor PCC. Deze verandering maakt de coating veel kosteneffectiever. Als u geen hoogglansafwerking nodig hebt, kunt u een natuurlijke hoogglans krijgen met licht kalanderen. Deze methode biedt meer volume en betere stijfheid. Het verbetert ook de opaciteit en witheid in vergelijking met andere pigmenten.
De pre-coat moet een grover coatingpigment zijn. Het wordt aanbevolen om PCC te gebruiken met APS van 0,6-0,8 um, zodat de structuur van de pre-coat relatief open is. Deze open structuur verhoogt de opaciteit aanzienlijk. Dit gebeurt door holtes te vergroten die licht verstrooien. Deze open structuur kan problemen met waterretentie veroorzaken. Om dit te verhelpen, moet u mogelijk wat CMC met langere moleculaire ketens of verdikkingsmiddelen aan de coating toevoegen.
Mat papier is lastig te maken. Het heeft een goede gladheid, lage glans, hoge printglans en een goede inktuitharding nodig. U kunt deze combinatie van eigenschappen krijgen door PCC te gebruiken met een hogere APS en een kleiner deeltjesgroottebereik.
Eigenschappen van PCC-gecoat papier
Gecoat papier met PCC biedt verschillende voordelen:
- Hoge witheid
- Lage b-waarde
- Hoge lichtverstrooiing, wat een betere dekking betekent
- Hoog bulkeffect
- Goede vezeldekking
- Instelbare inktuitharding, wat leidt tot geweldige afdrukeigenschappen
- Lage neiging tot borrelen