Węglan wapnia jest nieorganiczną solą wapniową
kwasu węglowego o wzorze CaCO3. Jest szeroko
stosowany jako surowiec mineralny i wypełniacz
w przemyśle tworzyw sztucznych, gumowym,
papierniczym, farbiarskim, budowlanym,
ceramicznym i chemicznym.
Przy wyborze węglanu wapnia należy uwzględnić
nie tylko zawartość CaCO3, ale również sposób
otrzymywania produktu, wielkość i rozkład
cząstek, białość, wilgotność, powierzchnię
właściwą oraz ewentualną modyfikację
powierzchni. Parametry te mogą mieć kluczowy
wpływ na właściwości gotowej formulacji.
Węglan wapnia CaCO3
Węglan wapnia ma wzór CaCO3 i należy
do nieorganicznych soli węglanowych.
Powinien być odróżniany od tlenku wapnia
CaO, wodorotlenku wapnia Ca(OH)2
oraz dolomitu.
Kreda techniczna
Określenie kreda techniczna jest nazwą
handlową stosowaną dla wybranych
przemysłowych grade'ów węglanu wapnia.
Sama nazwa nie określa jednak granulacji,
sposobu otrzymywania ani parametrów
wymaganych w konkretnej aplikacji.
Węglan wapnia PCC i GCC
Węglan wapnia może być otrzymywany
jako PCC, czyli precipitated calcium
carbonate, albo jako GCC, czyli ground
calcium carbonate. PCC jest produktem
otrzymywanym przez strącanie, natomiast
GCC powstaje poprzez mielenie naturalnych
surowców wapiennych.
Strącany węglan wapnia PCC
PCC może charakteryzować się dokładniej
kontrolowanym kształtem i wielkością
cząstek niż typowy materiał mielony.
Właściwości te są istotne między innymi
w tworzywach, gumie, papierze
i powłokach.
Mielony węglan wapnia GCC
GCC jest otrzymywany poprzez rozdrabnianie
naturalnego wapienia, marmuru lub kredy.
Poszczególne grade'y mogą różnić się
granulacją, białością, wilgotnością
i czystością mineralną.
Kalcyt a węglan wapnia
Kalcyt jest jedną z odmian krystalicznych
CaCO3. Informacja o odmianie krystalicznej
nie powinna zastępować informacji
o sposobie otrzymywania produktu,
na przykład PCC lub GCC.
Węglan wapnia jako wypełniacz
CaCO3 jest jednym z najczęściej stosowanych
wypełniaczy mineralnych. Może wpływać
na koszt formulacji, sztywność, właściwości
mechaniczne, wygląd powierzchni,
przetwarzalność i parametry optyczne
gotowego produktu.
Węglan wapnia w PVC
Odpowiednie grade'y CaCO3 są szeroko
stosowane w profilach, rurach, kablach,
wykładzinach i innych wyrobach PVC.
Przy doborze szczególnie ważne są
granulacja, powierzchnia właściwa
i ewentualne powlekanie cząstek.
Węglan wapnia w PP i PE
Węglan wapnia może być stosowany
jako mineralny filler w polipropylenie
i polietylenie. Odpowiedni grade dobiera
się między innymi według wielkości cząstek,
dyspersji i wymagań mechanicznych
gotowego tworzywa.
Węglan wapnia w gumie
CaCO3 jest stosowany jako wypełniacz
w mieszankach gumowych. Rodzaj węglanu
wapnia może wpływać na przetwarzanie,
twardość, właściwości mechaniczne
i ekonomikę formulacji.
Węglan wapnia w farbach i powłokach
W farbach i powłokach węglan wapnia
może pełnić funkcję mineralnego
wypełniacza i pigmentu pomocniczego.
Istotne są między innymi białość,
granulacja, chłonność oleju
i powierzchnia właściwa.
Węglan wapnia w papierze
PCC i GCC są stosowane w przemyśle
papierniczym jako mineralne wypełniacze
i pigmenty. Dobór odpowiedniego typu
może wpływać na białość, nieprzezroczystość,
gładkość oraz właściwości drukowe papieru.
Węglan wapnia w klejach i uszczelniaczach
CaCO3 może być stosowany jako wypełniacz
w klejach, kitach i masach uszczelniających.
W takich zastosowaniach szczególnie
ważna może być granulacja, wilgotność
oraz modyfikacja powierzchni.
Węglan wapnia w budownictwie
Węglan wapnia jest wykorzystywany
w cementach, tynkach, zaprawach,
szpachlach i innych materiałach
mineralnych. Może pełnić funkcję
surowca mineralnego lub wypełniacza.
Węglan wapnia w ceramice i szkle
Odpowiednie grade'y CaCO3 mogą być
wykorzystywane jako surowce
w procesach ceramicznych i szklarskich.
Wymagania dotyczące czystości
zależą od konkretnej technologii.
Węglan wapnia a wapno palone
Podczas rozkładu termicznego CaCO3
powstaje tlenek wapnia CaO i dwutlenek
węgla. Węglan wapnia i wapno palone
są jednak różnymi substancjami
i nie powinny być traktowane jako synonimy.
Węglan wapnia a wapno gaszone
Wodorotlenek wapnia Ca(OH)2,
określany jako wapno gaszone,
jest innym związkiem chemicznym
niż CaCO3 i posiada odmienne
właściwości oraz zastosowania.
Węglan wapnia w uzdatnianiu wody
Odpowiednie produkty na bazie CaCO3
mogą być stosowane w wybranych procesach
gospodarki wodnej, między innymi
do regulacji alkaliczności i pH.
Dobór materiału zależy od technologii
i parametrów konkretnej wody.
Węglan wapnia E170
Odpowiedni food-grade węglan wapnia
może występować jako dodatek do żywności
E170. Taki status wymaga spełnienia
określonej specyfikacji czystości
i posiadania odpowiedniej dokumentacji.
Technical grade a food grade
Techniczny i spożywczy CaCO3 mogą mieć
ten sam podstawowy wzór i numer CAS,
ale różnić się zawartością głównego
składnika, limitami zanieczyszczeń,
dokumentacją oraz przeznaczeniem.
Węglan wapnia w pastach do zębów
Specjalistyczne grade'y CaCO3 mogą być
stosowane jako składniki past do zębów.
Nie oznacza to jednak, że każdy
techniczny węglan wapnia jest odpowiedni
do zastosowań oral-care.
Węglan wapnia w laboratoriach
Na rynku dostępne są również grade'y
reagent i analytical. Zastosowanie
laboratoryjne powinno być rozdzielone
od zwykłego technical grade'u
i potwierdzone dokumentacją produktu.
Rozpuszczalność węglanu wapnia
CaCO3 jest praktycznie nierozpuszczalny
w wodzie. Reaguje natomiast z kwasami
z wydzielaniem dwutlenku węgla,
dlatego warunki procesu mają duże
znaczenie dla jego zachowania.
Granulacja węglanu wapnia
Wielkość i rozkład cząstek należą
do najważniejszych parametrów
użytkowych CaCO3. W zastosowaniach
przemysłowych warto porównywać między
innymi d50 i d97 oraz powierzchnię
właściwą produktu.
Węglan wapnia powlekany i niepowlekany
Niektóre grade'y CaCO3 są modyfikowane
powierzchniowo w celu poprawy
kompatybilności z polimerami.
Coated i uncoated calcium carbonate
powinny być prowadzone jako odrębne
właściwości materiałowe.
Bezpieczeństwo węglanu wapnia
Profil bezpieczeństwa należy zawsze
sprawdzić w aktualnym SDS konkretnego
grade'u. Dodatkowo podczas pracy
z drobnym proszkiem należy uwzględnić
możliwość powstawania pyłu.
Transport węglanu wapnia
Status transportowy należy potwierdzić
w aktualnym SDS konkretnego produktu.
Numeru UN ani klasy ADR nie należy
przypisywać wyłącznie na podstawie
nazwy CaCO3.
Jak wybrać węglan wapnia?
- sprawdź wzór CaCO3 i numer CAS,
- ustal, czy produkt jest PCC czy GCC,
- sprawdź zawartość CaCO3 i profil zanieczyszczeń,
- porównaj d50, d97 i rozkład cząstek,
- sprawdź białość, wilgotność i gęstość nasypową,
- zweryfikuj powierzchnię właściwą i chłonność oleju, jeśli są istotne,
- sprawdź, czy produkt jest coated czy uncoated,
- dobierz grade do PVC, gumy, farb, papieru lub budownictwa,
- nie utożsamiaj technical grade z E170 lub oral-care grade,
- korzystaj z aktualnego SDS, TDS, specyfikacji i COA.