کربنات کلسیم کوتد چیست؟

کربنات کلسیم کوتد چیست؟

منظور کربنات کلسیم کوتد چیست؟ عبارت Coated به معنای “پوشش داده شده” است. اما چرا کربنات کلسیم را باید کوتد کرد یا به اصطلاح پوشش داد؟

کربنات کلسیم طبیعی آب دوست است. این ویژگی برای استفاده در پلاستیک‌ها و پلیمرها مناسب نیست. اگر کربنات کلسیم طبیعی آسیاب شده را با پلاستیک مخلوط کنیم، انرژی سطحی بالای ذرات باعث اصطکاک زیادی می‌شود.

با این حال صنعت پلاستیک نیز به اندازه سایر صنعت‌ها به یک پرکننده سفید ارزان قیمت نیاز دارد! بنابراین برای این ‌که بتوان از کربنات کلسیم به عنوان ماده خام در پلاستیک‌ها استفاده کرد، باید ویژگی آب دوستی آن را از بین برد.

راه حل از بین بردن آب دوستی کربنات کلسیم و یا به اصطلاح آب گریز کردن آن، کوتد کردن یا پوشش دادن است. برای این کار راه حل‌های مختلفی وجود دارد. اما رایج‌ترین راه حل، استفاده از یک سورفکتانت مانند اسید استئاریک برای پوشش دادن کربنات کلسیم است.

ساختار و روش تولید کربنات کلسیم کوتد

ساختار و روش تولید کربنات کلسیم کوتد نسبت به کربنات کلسیم معمولی از پیچیدگی بیشتری برخوردار است. کربنات کلسیم پوشش داده شده با پوشش سطحی دوغاب کربنات کلسیم معمولی با اسیدهای چرب (اسید استئاریک) و عامل جفت کننده تیتانات تولید می‌شود. اسید استئاریک یکی از مهم‌ترین مواد بنیادی در صنایع شیمیایی به شمار می‌رود.

فرمول این ماده ارگانیک CH3(CH2)16COOH است. دو پیوند OH و O آزاد در فرمول شیمیایی اسید استئاریک باعث می‌شود تا مواد بعد از واکنش با این اسید دارای خاصیت آبگریزی شوند.

اندازه ذرات و همچنین شکل کریستالی ذرات کربنات کلسیم پوشش داده شده توسط دما، غلظت واکنش دهنده‌ها و زمان کنترل می شود. کربنات کلسیم CaCO3 روکش شده پودری ریز با خواص پراکندگی خوب است. این ماده خام از سنگ مرمر سفید با خلوص بالا ساخته شده می‌شود.

کربنات کلسیم پوشش داده شده نسبت به کربنات کلسیم معمولی دارای مزایای مشخصی است:

• آبگریز و روان کننده است.
• جذب روغن را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
• درون محصولات همگن است.
• ویژگی افزایش انتشار و خنثی بودن و عدم خوردگی آن باعث افزایش روشنایی محصول نهایی می‌شود.
• از آنجایی که کربنات کلسیم پوشش داده شده با یک اسید چرب پوشانده شده است، در طول فرآیند تولید گرد و غبار تولید نمی‌کند.
• فرآیند تجزیه و جذب کربنات کلسیم پوشش داده شده در طبیعت نسبتا آسان است و از آسیب به محیط زیست جلوگیری می‌کند.

مطلب پیشنهادی : پودر کربنات کلسیم چیست 

نحوه شکل گیری کربنات کلسیم کوتد

نحوه شکل گیری کربنات کلسیم کوتد عبارت است پوشاندن ذرات کربنات کلسیم با اسید استئاریک که نوعی اسید چرب است. اسید استئاریک دارای یک زنجیره آلی طولانی با ذره انتهایی اسیدی است در حقیقت یک سر از این زنجیره طولانی متمایل به مواد آلی و سر دیگر آن متمایل به مواد معدنی است. بخش دوستدار مواد معدنی زنجیره اسید استئاریک به سطح قطبی مولکول‌های کربنات کلسیم متصل می‌شود. سپس بخش غیر قطبی آن به دور مولکول‌های کربنات کلسیم پیچیده و موجب آبگیریز شدن آن‌ها می‌شود.

مزایای کربنات کلسیم کوتد

مزایای کربنات کلسیم کوتد نسبت به کربنات کلسیم معمولی عبارتند از:

• کربنات کلسیم پوشش داده شده آب گریز است و نسبت به کربنات کلسیم عادی جذب رطوبت کمتری دارد.
• کربنات کلسیم پوشش داده شده نسبت به کربنات کلسیم عادی تمایل بیشتری برای اتصال به مواد پلیمری از خود نشان می‌دهد.
• کربنات کلسیم پوشش داده شده بر خلاف کربنات کلسیم عادی در تولید گرد و غبار ایجاد نمی‌کند.
• کربنات کلسیم پوشیده شده در مقایسه با کربنات کلسیم عادی همگن‌تر است و قابلیت پخش بیشتری دارد.

کاربرد کربنات کلسیم کوتد

مهم‌ترین کاربرد کربنات کلسیم کوتد در صنایع پلاستیک و پلیمر است. کربنات کلسیم پوشش داده شده را همچنین می‌توان به عنوان پرکننده در ساخت رنگ‌، تجهیزات پلاستیکی مقاوم (از جمله قطعات خودرو، اسباب بازی) استفاده کرد. این ماده اولیه در موارد زیر کاربرد دارد:

• صنعت پلاستیک: استفاده از کربنات کلسیم پوشش داده شده به عنوان پرکننده منجر به افزایش قابل توجه مقاومت می‌شود. همچنین کیفیت سطح را افزایش می‌دهد و احتمال شکستگی را هنگام تولید محصولات پلاستیکی کاهش می‌دهد. در نتیجه از این پرکننده ارزشمند در ساخت قطعات و اجزای پلاستیکی داخل خودرو استفاده می‌شود.
• صنعت لاستیک: استفاده از کربنات کلسیم پوشش داده شده در تولید لاستیک باعث افزایش مقاومت محصول نهایی و کاهش استهلاک و خوردگی آن می‌شود. نتیجه افزایش طول عمر محصول است. علاوه بر این، این ماده باعث افزایش روشنایی و کیفیت سطح این محصولات می‌شود.
• صنعت پلیمر: کربنات کلسیم پوشش داده شده منجر به افزایش مقاومت در لوله‌ها و محصولات پلیمری می‌شود. افزایش کیفیت سطح محصولات و لوله‌ها و احتمال کمتر شکستگی در محصول نهایی از دیگر مزایای آن است.
• صنعت رنگ، رزین و درزگیر: استفاده از کربنات کلسیم پوشش داده شده منجر به تولید رنگ های روشن تر می‌شود. همچنین باعث افزایش نفوذ رنگدانه‌ها و کیفیت بیشتر رنگ می‌شود.