การประยุกต์ใช้แคลเซียมคาร์บอเนตที่ตกตะกอนในการเคลือบผิว

แคลเซียมคาร์บอเนตที่ตกตะกอน (PCC) เป็นสารเติมแต่งอเนกประสงค์ในสารเคลือบที่ให้ประโยชน์เชิงหน้าที่หลายประการเนื่องจากสามารถควบคุมขนาด รูปร่าง และความบริสุทธิ์ของอนุภาคได้

การผลิต PCC และ PCC สำหรับเคลือบผิว

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.

คุณสมบัติทางกายภาพของ PCC สำหรับการเคลือบ

ความขาวสูงหรือการสะท้อนแสงสีน้ำเงินมีความสำคัญมากสำหรับกระดาษ เพราะช่วยสร้างความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างพื้นที่ที่พิมพ์กับพื้นที่ที่ยังไม่ได้พิมพ์ แคลเซียมคาร์บอเนตขึ้นชื่อในเรื่องความขาวที่สูงกว่าเม็ดสีคาโอลินและทัลค์ สิ่งเจือปนในหินปูนมักเป็นสีเทาหรือสีดำ ทำให้ความขาวลดลง อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการผลิต PCC ปูนขาวที่ผ่านการทำให้แห้งสามารถขจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับแคลเซียมคาร์บอเนตบด (GCC) คุณสามารถขจัดสิ่งเจือปนหินปูนบางส่วนได้ ซึ่งสามารถทำได้โดยการทำให้ลอยตัวหรือเลือกแร่ที่เหมาะสม หากสิ่งเจือปนเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ก็สามารถเพิ่มความขาวได้โดยการฟอกขาว ความขาวตามมาตรฐาน ISO ของ PCC หรือ GCC คือ 93% ถึง 96% ในขณะที่คาโอลินและทัลค์ต่ำกว่าอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 84% ถึง 87%

ลักษณะการไหลและประสิทธิภาพการทำงานของสารเคลือบที่ประกอบด้วย PCC

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.

การประยุกต์ใช้ PCC เกรดต่างๆ ในการเคลือบผิว

ในกระดาษเคลือบสองชั้นหรือสามชั้น PCC ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด ในการใช้งานนี้ ขนาดอนุภาคละเอียดหมายถึง APS (ขนาดอนุภาคเฉลี่ย) ที่ 0.3-0.4 ไมโครเมตร ประเภทของกระดาษพื้นฐานไม่สำคัญ กระดาษชนิดนี้อาจเป็นแบบไร้ไม้โดยเครื่องจักร ผลิตจากเยื่อไม้เคมีเท่านั้น หรือแบบไม้โดยเครื่องจักร ไม้โดยเครื่องจักรประกอบด้วยเยื่อไม้บดอย่างน้อย 10% สามารถใช้เม็ดสีพลาสติกแทน PCC ได้ การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้การเคลือบมีประสิทธิภาพคุ้มทุนมากขึ้น หากคุณไม่ต้องการการเคลือบเงาสูง คุณสามารถได้ความมันวาวสูงตามธรรมชาติด้วยการรีดเบาๆ วิธีนี้ให้ปริมาตรมากขึ้นและความแข็งที่ดีขึ้น นอกจากนี้ยังปรับปรุงความทึบและความขาวเมื่อเทียบกับเม็ดสีอื่นๆ

ควรใช้เม็ดสีเคลือบหยาบกว่าสำหรับชั้นเคลือบ แนะนำให้ใช้ PCC กับ APS ขนาด 0.6-0.8 ไมโครเมตร เพื่อให้โครงสร้างของชั้นเคลือบค่อนข้างเปิด โครงสร้างเปิดนี้จะเพิ่มความทึบแสงได้อย่างมาก โดยเพิ่มช่องว่างที่กระจายแสง โครงสร้างเปิดนี้สามารถทำให้เกิดปัญหาการกักเก็บน้ำได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ คุณอาจต้องเติม CMC ที่มีโซ่โมเลกุลที่ยาวกว่าหรือสารเพิ่มความข้นลงในชั้นเคลือบ

กระดาษเคลือบด้านนั้นทำยาก ต้องใช้กระดาษที่มีความเรียบเนียน ความมันเงาต่ำ ความมันเงาในการพิมพ์สูง และการอบหมึกอย่างเหมาะสม คุณสามารถทำให้กระดาษเคลือบด้านมีคุณสมบัตินี้ได้โดยการใช้ PCC ที่มีค่า APS สูงขึ้นและช่วงขนาดอนุภาคเล็กลง

คุณสมบัติของกระดาษเคลือบ PCC

กระดาษเคลือบ PCC มีข้อดีหลายประการดังนี้:

• ความขาวสูง
• ค่า b ต่ำ
• การกระเจิงแสงสูงทำให้มีความทึบแสงที่ดีขึ้น
• เอฟเฟกต์จำนวนมาก
• ครอบคลุมไฟเบอร์ได้ดี
• การบ่มหมึกที่ปรับได้ทำให้มีคุณสมบัติในการพิมพ์ที่ยอดเยี่ยม
• แนวโน้มการเกิดฟองต่ำ