CaCO3 trong chất độn canxi cacbonat được chứng minh có ảnh hưởng đến tính chất hạt nhựa PP
Chất độn canxi cacbonat chứa bột CaCO3, một khoáng chất phổ biến chiếm khoảng 5% vỏ trái đất. Bột CaCO3 để làm chất độn canxi cacbonat được biết đến như một thành phần đa năng có chức năng như một giải pháp tiết kiệm chi phí trong nhiều lĩnh vực bao gồm giấy, xây dựng, sơn và chất phủ, chất kết dính và chất bịt kín, cao su và nhựa, v.v. Tuy nhiên, gần đây nó đã được chứng minh là có tác dụng nâng cao tính chất cơ học của polyme polypropylene (PP) – nguyên liệu chính trong ngành công nghiệp nhựa hiện đại. Trong số các loại nhựa nhiệt dẻo được sử dụng nhiều nhất trên thế giới, polypropylene (PP) có nhu cầu cao nhất.
I. Nhu cầu trên thế giới về chất độn canxi cacbonat và nhựa PP
Quy mô thị trường bột CaCO3 toàn cầu không ngừng tăng lên trong vài thập kỷ qua và được dự báo sẽ đạt gần 38 tỷ USD vào năm 2025 (theo báo cáo của Grand View Research, Inc.). Ngành nhựa đòi hỏi nhu cầu rất lớn đối với cả hai loại: canxi cacbonat kết tủa (PCC) và canxi cacbonat nghiền (GCC). Trong ngành nhựa, PCC được ưa chuộng hơn GCC trong việc sử dụng nó làm chất độn. Chúng có thể hoạt động như chất mở rộng chất cản quang, chất điều chỉnh tác động, chất làm bóng, chất tạo bọt hoặc giải pháp độ trắng hiệu quả về chi phí.
Phân theo thị trường khu vực, các nước châu Á, đặc biệt là Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản là những thị trường tiêu thụ chủ yếu loại bột CaCO3 này – nguyên liệu chính để sản xuất bột độn canxi cacbonat. Nhu cầu sử dụng canxi cacbonat ngày càng tăng là do sự mở rộng trong các ngành công nghiệp sử dụng cuối, đặc biệt là trong xây dựng và sản xuất ô tô với sự tham gia của nhiều loại phụ kiện nhựa.
Đá vôi – nguồn chất độn canxi cacbonat giá rẻ
Đá vôi nổi tiếng khắp thế giới là một loại đá trầm tích có thành phần chủ yếu là canxi cacbonat (CaCO3). Chúng tồn tại trong tự nhiên ở ba dạng đa hình: canxit (dạng ổn định nhiệt động nhất), aragonit và vaterit. Những loại đá này cũng có thể chứa magie trong các thành phần và được gọi là đôlômit (canxi-magiê cacbonat, CaMg[CO3]2). Tại EuP, chúng tôi tự hào vì có thể khai thác nguồn canxi cacbonat dồi dào và chất lượng cao tại các mỏ đá vôi ở Việt Nam.
II. Tại sao chất độn canxi cacbonat được sử dụng phổ biến trong ngành nhựa?
Ngày nay, cả ngành công nghiệp nhựa và ô tô đều không thể tồn tại nếu không có chất độn canxi cacbonat. Nhưng điều gì khiến chúng trở nên đặc biệt? Đầu tiên, chúng có nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào, đó là lý do tại sao chúng có giá cả phải chăng cả về giá cả và số lượng có sẵn. Rõ ràng, không nhà sản xuất nào nói không với chất liệu rẻ tiền. Việc bổ sung canxi cacbonat vào hỗn hợp nhựa có thể coi là một cách thông minh để thay thế một phần nguyên liệu đầu vào mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Do đó, các nhà sản xuất có thể tiết kiệm rất nhiều tiền bằng cách chi tiêu chi phí nguyên vật liệu lên đến 40% và thường tăng lợi nhuận của họ.
Không chỉ mang lại lợi ích cho nhà sản xuất, chất độn canxi cacbonat còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ người tiêu dùng trước những biến động giá cả khó lường, từ đó tạo ra một thị trường bình ổn giá, nơi người tiêu dùng có nhiều lựa chọn trong việc lựa chọn nhà sản xuất phù hợp nhất với mình.
Các thuộc tính quan trọng khác nhau được cải thiện bằng cách sử dụng chất độn canxi cacbonat
Chất độn canxi cacbonat cho thấy nó là sự lựa chọn tốt nhất để tăng cường các tính chất cơ học khác nhau của nhựa, đặc biệt là nhựa PP. Việc bổ sung chất độn canxi cacbonat trong polypropylene đã được chứng minh là nâng cao hiệu suất của các sản phẩm nhựa thành phẩm, đặc biệt là ở một số tính chất chính như độ bền va đập, độ cứng, nhiệt độ lệch nhiệt, độ dẫn nhiệt, khả năng in ấn, tính bền vững, v.v. Tùy thuộc vào loại nào đá vôi được sử dụng, hỗn hợp sẽ hiển thị một sự kết hợp khác biệt của các thuộc tính. Ví dụ, các polyme được thêm aragonit cho thấy khả năng chống va đập, độ bền kéo, khả năng phân hủy và nhiệt độ biến đổi thủy tinh được tăng cường.
Tăng cường hiệu do chất độn canxi cacbonat mang lại
Việc sử dụng chất độn canxi cacbonat cũng mang lại lợi thế cạnh tranh cho người tiêu dùng, đặc biệt là những người sử dụng hạt nhựa PP trong các ứng dụng ép nóng. Tính dẫn nhiệt được tăng cường cho phép nhựa nóng lên và nguội đi nhanh hơn nhiều, nhờ đó, lượng năng lượng cần thiết cho quá trình xử lý được cắt giảm đáng kể. Kết quả là, các nhà sản xuất được hưởng lợi từ việc giảm chi phí sản xuất, cải thiện năng suất, chất lượng đầu ra cao hơn và tỷ lệ chuyển đổi nhanh hơn và cao hơn, tất cả đều dẫn đến hiệu quả hoạt động được cải thiện và cuối cùng là lợi thế to lớn ở điểm mấu chốt.
Chất độn canxi cacbonat – vật liệu an toàn cho con người và môi trường
Cuối cùng, còn một ưu điểm nữa của chất độn canxi cacbonat mà không nhiều người biết đến, đó là tính an toàn mà nó mang lại cho sức khỏe người tiêu dùng và môi trường. Canxi cacbonat được FDA chứng minh 100% là an toàn khi sử dụng trong các ứng dụng quan trọng như bao bì thực phẩm và đồ uống và bao bì y tế. Công dụng của canxi cacbonat như một chất độn dẻo cũng có thể gây tác động tích cực đến môi trường bằng cách cắt giảm việc sử dụng nhựa nguyên sinh, dẫn đến giảm khai thác dầu thô – một nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng đang dần cạn kiệt. Ngoài ra, theo nghiên cứu được công bố bởi Heritage Plastics, khoảng 23% khí thải nhà kính có thể được tiết kiệm bằng cách sử dụng chất độn canxi cacbonat được nạp 40% cho các sản phẩm nhựa polypropylen.