Blog

Chất độn canxi cacbonat (chất độn CaCO3 hay còn gọi là hạt canxi cacbonat) luôn là chất độn được sử dụng phổ biến nhất trong ngành nhựa. Vị thế của chúng chưa bao giờ suy giảm mặc dù các công nghệ xử lý, biến tính được nghiên cứu và ứng dụng ngày càng nhiều qua các năm. Vậy chất độn canxi cacbonat có đặc điểm gì khiến nhà sản xuất sử dụng rộng rãi? Cùng tìm hiểu ngay trong bài viết này nhé!

1. Lý do góp phần tạo nên vị trí hiện tại của chất độn canxi cacbonat trong ngành nhựa

 Không chỉ trong ngành nhựa, chất độn canxi cacbonat còn có đóng vai trò là chất độn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và sản xuất khác trên toàn thế giới.
 
Sở dĩ CaCO3 được ưa chuộng bởi thứ nhất, nguồn nguyên liệu này vô cùng dồi dào và có ở nhiều vùng, miền trên thế giới. Trữ lượng dồi dào cho phép việc khai thác chất này không bị hạn chế, dẫn đến giá thành rẻ và nguồn cung cấp ổn định trong thời gian dài. Thứ hai, canxi cacbonat có độ cứng vừa phải, không quá mềm nhưng cũng không quá cứng nên rất dễ gia công và quá trình có thể xay thành bột hoặc thành các kích thước lớn hơn. Thứ ba, CaCO3 còn có tác dụng giảm áp suất nóng chảy nhựa khi định hình nhựa thành các dạng sản phẩm.

Ngoài ra, khi sử dụng trong sản xuất, hạt nhựa canxi cacbonat là chất ổn định tương đối tốt, giúp cải thiện hiện tượng nổi bong bóng trong quá trình sản xuất hạt nhựa. Điều này giúp sản phẩm đạt được bề mặt mịn và đẹp. Cuối cùng, CaCO3 thích hợp về mặt hóa học để kết hợp với nhiều chất khác, vì vậy các nhà sản xuất có thể kết hợp chất này với nhiều loại nhựa và polyme khác nhau. Tóm lại, chất độn canxi cacbonat mang lại nhiều giá trị kinh tế cho người sản xuất cả về số lượng, năng lực sản xuất và chất lượng sản phẩm.

2. Chất độn canxi cacbonat mang lại lợi ích gì cho ngành nhựa?

Khi được sử dụng làm phụ gia ngành nhựa, ngoài tác dụng thay thế một phần nguyên liệu và giúp nhà sản xuất giảm tối đa chi phí sản xuất, CaCO3 còn có chức năng giúp sản phẩm nhựa tăng độ cứng, độ bền, độ kết dính cũng như khả năng chống va đập. Ngoài ra, tính thẩm mỹ của thành phẩm cũng tăng lên đáng kể do CaCO3 cải thiện và điều chỉnh độ bóng, mờ của bề mặt sản phẩm (do điều chỉnh lượng chất độn canxi cacbonat cho vào nhựa). Đồng thời, việc bổ sung CaCO3 vào các sản phẩm nhựa cũng làm tăng khả năng in ấn bề mặt của chúng.

3. Các đặc tính của chất độn canxi cacbonat

Chất độn canxi cacbonat được tìm thấy ở đâu trong tự nhiên?

CaCO3 là một hợp chất tự nhiên dễ dàng tìm thấy trong tự nhiên. Chúng được tìm thấy cả trong các mỏ địa chất và trong cấu trúc sinh học của các sinh vật sống. Canxi cacbonat là thành phần không thể thiếu trong vỏ trứng, vỏ các sinh vật biển (vỏ hàu, sò biển, vỏ ốc và cả san hô). Tuy nhiên, nguồn cung cấp chính của chất độn canxi cacbonat đến từ các mỏ đá vôi. Trong tự nhiên, CaCO3 tồn tại dưới 3 dạng tinh thể chính là canxit, aragonit và vaterit. Trong số ba loại trên, canxit, nhờ tính liên quan của cấu trúc tinh thể, là loại được sử dụng phổ biến nhất vì chúng có nhiều ứng dụng thương mại nhất.

Tính chất vật lý của canxi cacbonat

Canxi cacbonat tinh khiết ở thể rắn (thường ở dạng bột mịn), không mùi, có màu trắng, nhiệt độ nóng chảy dao động từ 800 – 1400oC. Trọng lượng phân tử của chúng là 100,087 g/mol. 

Tính chất hóa học của canxi cacbonat

 Sở dĩ các nhà sản xuất có thể sử dụng rộng rãi chất độn canxi cacbonat trong sản xuất nhựa là do đặc tính hóa học của nó (CaCO3) và chất dẻo trong liên kết không bị thay đổi khi trộn lẫn với nhiều loại nhựa và phụ gia khác. Ngoài ra, canxi cacbonat cũng không tan trong nước, bền ở điều kiện nhiệt độ thường và chỉ phản ứng với một số axit mạnh (như HCl), trung bình (như sulfamic) hoặc axit yếu (axetic, xitric, photphoric, lactic, sorbic). Nhờ những đặc tính này, các sản phẩm nhựa được tạo ra từ chất độn canxi cacbonat sẽ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, kể cả những lĩnh vực cần đảm bảo an toàn cho người sử dụng như ngành thực phẩm và đồ uống.

4. 2 loại canxi cacbonat phổ biến dùng để sản xuất chất độn canxi cacbonat

Trong các ngành công nghiệp dùng chất độn canxi cacbonat, chúng được sử dụng ở hai dạng: CaCO3 có tráng phủ và CaCO3 không tráng phủ. CaCO3 tráng phủ chủ yếu được khai thác từ các mỏ đá vôi hoặc đá hoa trắng có độ tinh khiết cao và chỉ khác CaCO3 không tráng phủ ở điểm chúng được phủ axit béo (axit stearic) và chất liên kết (Titanate Coupling Agent) trên bề mặt.

Nhìn chung, các tính chất vật lý và hóa học của hai loại chất độn canxi cacbonat này không khác nhau đáng kể. Hầu hết các tính chất vật lý như độ trắng, độ sáng, độ ẩm, trọng lượng, độ pH, v.v. không có sự khác biệt. Chỉ có một điểm trừ là khả năng hút dầu trong đó CaCO3 không tráng phủ vượt trội hơn (30,08 g/100g so với CaCO3 có tráng phủ chỉ 18,71 g/100g). Sau đây là các chỉ số thể hiện tính chất vật lý của canxi cacbonat:

- Độ trắng: 98% minimum
- Độ sáng: 96% minimum
- Độ ẩm: 0.2% maximum
- Trọng lượng: 2.7 g/cm3
- Diện tích bề mặt: 4.23 - 4.72 m2/g

Ngoài thành phần hóa học của chúng và sự hiện diện của axit stearic, không có sự khác biệt:

- Calcium carbonate (CaCO3): 98.5%
- Silicon Oxide (SiO2): 0.03%
- Magnesium Oxide (MgO): 0.02%
- Aluminum Oxide (Al2O3): 0.02%
- Iron Oxide (Fe2O3): 0.02%

5. Ứng dụng của chất độn canxi cacbonat trong ngành nhựa

Trong sản xuất, chất độn canxi cacbonat được sử dụng kết hợp với nhiều loại nhựa khác nhau, từ nhựa cứng, nhựa dẻo cho đến nhựa nhiệt dẻo. Các ứng dụng của chất độn canxi cacbonat là rất nhiều. Nếu để ý, bạn sẽ nhận thấy rất nhiều vật dụng xung quanh chúng ta, những thứ mà chúng ta sử dụng, tiếp xúc hàng ngày đều được làm từ chất độn CaCO3. Các ứng dụng được tạo ra thông qua các phương pháp ép phun với loại masterbatch này bao gồm màng bọc thực phẩm được sử dụng trong siêu thị, túi mua sắm, túi đựng rác, màng nông nghiệp, v.v.

6. Các dòng sản phẩm chất độn canxi cacbonat của Europlas