纳米活性碳酸钙

纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，是20世纪80年代发展起来的一种新型超细固体粉末材料，其粒度介于0.01~0.1μm之间。

同时，由于该产品粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，进而可产生普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应。

应用范围1、塑料应用范围：PVC型材，管材；电线、电缆外皮胶粒；PVC薄膜（压延膜）的生产，造鞋业制造（如PVC鞋底及装饰用贴片）等。

适合用于工程塑料改性、PP、PE、PA、PC等。

应用特性：由于活性纳米碳酸钙表面亲油疏水，与树脂相容性好，能有效提高或调节制品的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度；改善加工性能，改善制品的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用，能取代部分价格昂贵的填充料及助济，减少树脂的用量，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力。

2、密封胶粘材料应用范围：硅酮、聚流、聚氨酯、环氧等密封结构胶。

应用特性：应用于密封胶粘材料中，与胶料有很好的亲和性，可以加速胶的交联反应，大大改善体系的触变性，增强尺寸稳定性，提高胶的机械性能，且添加量大，达到填充及补强双重作用。

同时，它能使胶料表面光亮细腻。

3、涂料应用范围：水性涂料和油性涂料。

应用特性：大大改善体系的触变性，可显著提高涂料的附着力，耐洗刷性，耐沾污性，提高强度和表面光洁度，并具有很好的防沉降作作用。

部分取代钛白粉，降低成本。

4、油墨应用范围：适用于平版胶印油墨、凹版印刷油墨等。

应用特性：使用纳米碳酸钙所配置的油墨，身骨及粘性较好，故具有良好的印刷性能；稳定性好；干性快且没有相反作用；由于颗粒小，故印品光滑，网点完整，可以提高油墨的光洁度，适用于高速印刷。

5、造纸应用范围：卷烟纸、记录纸、簿页印刷纸、高白度铜版纸以及高档卫生巾、纸尿布等。

应用特性：造纸中加入纳米碳酸钙可以提高纸张的松密度、表观细腻性、吸水性；提高特种纸的强度、高速印刷性；调节卷烟纸的燃烧速度。

6、橡胶应用范围：天然胶，丁腈，丁苯，混炼胶等，适用于轮胎、胶管、胶带以及油封、汽车配件等橡胶制品中。

碳酸钙种类与区别以及筛网目数和粒径一、按粒径划分有：普通级碳酸钙与纳米级碳酸钙按照碳酸钙的粒径，将碳酸钙分成四种类型的碳酸钙：1. 粒径范围>1000nm时，为普通级碳酸钙；2. 粒径在100～1000nm之间时，为微细碳酸钙；3. 粒径范围为20～100nm时，为超细碳酸钙；4. 当碳酸钙粒径<20nm时，为超微细碳酸钙。

一般情况下，通常又把超细碳酸钙和超微细碳酸钙又合称为纳米级碳酸钙。

二、按活性划分有：纳米活性碳酸钙与普通活性碳酸钙1. 外观不同。

用手搓揉纳米碳酸钙时，感觉颗粒细滑、附着力强，手上粉末较难冲洗干净，而普通活性碳酸钙则没有这种情况；2. 堆积密度大小不同。

纳米级活性碳酸钙的堆积密度要小于普通级活性碳酸钙，前者一般为0.3～0.5g/cm3，后者一般为0.5～0.7g/cm3；3. 一次粒径不同。

纳米级活性碳酸钙的原生粒径（也称一次粒径、原始粒径）要小于普通级活性碳酸钙，可以通过透射电子显微镜辨别出来；4. 晶型不同。

纳米级碳酸钙产品晶体形状以立方体为主，粒径较小时可生产链状，而普通级活性轻碳酸钙以纺锤形为主，或团聚成菊花状晶体；5. 应用性能不同。

纳米级活性碳酸钙具有补强和改性作用，具有功能填料和体积填料的双重作用，而普通级活性轻碳酸钙基本不具有补强性能，一般只有体积填料的作用。

我国通常使用的筛网目数(mesh)与粒径（μm）对照表由于存在开孔率的问题，也就是因为编织网时用的丝的粗细的不同，不同的国家的标准也不一样，目前存在美国标准、英国标准和日本标准三种，其中英国和美国的相近，日本的差别较大。

目数越大，孔径越小。

一般来说，目数×孔径（微米μm）＝15000μm。

比如，400目的筛网的孔径为38微米左右；500目的筛网的孔径是30微米左右。

美英筛网目数(mesh)与粒径（μm）对照表目数 粒度um 目数 粒度um 目数 粒度um5 3900 140 104 1600 1010 2000 170 89 1800 816 1190 200 74 2000 6.520 840 230 61 2500 5.525 710 270 53 3000 530 590 325 44 3500 4.535 500 400 38 4000 3.440 420 460 30 5000 2.745 350 540 26 6000 2.550 297 650 21 7000 1.25 60 250 800 1980 178 900 15100 150 1100 13120 124 1300 111. 目是指每平方英吋筛网上的孔眼数目，50目就是指每平方英吋上的孔眼是50个，500目就是500个，目数越高，孔眼越多。

概念的引入——纳米碳酸钙(NCC)系列知识普及-1 1、碳酸钙概况1.1碳酸钙是一种无机化合物，其分子式为CaCO3，相对分子质量为100.09。

1.2碳酸钙矿床有三种主要类型：石灰石、白垩、大理石，在地壳中分布极为广泛。

1.3碳酸钙是目前高聚物基复合材料中用量最大的无机填料。

据统计塑料制品工业中约70%的无机填料是碳酸钙。

1.4碳酸钙作用有：增加制品体积、降低成本，提高物理性能（如白度、耐热性、消光性、阻燃性、尺寸稳定性），改善加工性能（如调节粘度、流变性能、流化性能）等。

纳米碳酸钙除起填充剂的作用外，同时也对材料起补强或半补强作用。

2、碳酸钙分类2.1按加工方法分为轻质或沉淀碳酸钙(PCC)、重质或细磨碳酸钙(GCC)等2个种类。

若对轻质碳酸钙或重质碳酸钙进行表面处理，则制得的产品称为活性碳酸钙。

2.2按平均粒径分为微粒碳酸钙（＞5μm）、微粉碳酸钙（1-5μm）、微细碳酸钙（0.1-1μm）、超细碳酸钙（0.02-0.1μm）、超微细碳酸钙（≤0.02μm）等5个粒度等级。

其中，超细碳酸钙与超微细碳酸钙合称纳米碳酸钙。

目前，重质碳酸钙无法达到纳米级。

3、轻质碳酸钙生产工艺：普遍采用石灰乳碳化法，亦称Ca(OH)2悬浮液碳化法。

3.1普通轻质碳酸钙3.2纳米碳酸钙4、纳米碳酸钙与普通碳酸钙的区别5、实践证明，在采用纳米碳酸钙填充改性的PVC 管材、板材，其产品的抗冲击强度和拉伸强度明显提高，制品外观及加工性能也得到良好的改善。

在发达国家，纳米碳酸钙已在中高档塑料制品中普遍使用。

项目纳米碳酸钙普通轻质碳酸钙普通重质碳酸钙一次粒径1-100nm 1μm-10μm ＞1μm 颗粒形貌可控纺锤形无规则，不可控表面改性与否是否否分散性分散度大较差很差作用功能性填充剂填充剂填充剂国内主要工艺技术“流派”——纳米碳酸钙(NCC)系列知识普及-2由于忽视纳米碳酸钙应用工程技术的研究和开发，虽然我国纳米碳酸钙生产技术与世界同步，也能生产出高质量的纳米碳酸钙产品，却无法“好钢用到刀刃上”。

纳米碳酸钙、普通轻钙及重质碳酸钙的区别一、活性碳酸钙与非活性碳酸钙的区别1、疏水性活性碳酸钙表面经有机活性剂包覆处理，具有较强的疏水性能，是活性钙与非活性产品最显著的区别。

鉴别的方法也较为简单：取少许产品置于清水中，经过一定时间的搅拌后产品绝大部分悬浮于水面上，水质清澈不浑浊，则为活性钙；若产品全部或绝大部分沉入水中，水变浑浊，则为非活性产品。

2、流动性活性钙产品由于表面被表面张力较低的有机活性剂分子包覆，其比表面能较未活化产品低，颗粒之间的黏滞阻力降低，颗粒的流动性能提高，因此粉体具有类似于液体的流动性，非活性产品的流动性能明显较差。

应注意在温度、湿度及产品水分等相同条件下进行对比。

3、分散性由活性产品具有良好的流动性能就可以看出其分散的差异，活性钙产品由于分散好，在应用过程中表现出与基料良好的相溶性和分散性。

颗粒的穿透能力也较强，也容易形成粉尘，普通编织袋急包装的产品在装卸和使用过程中粉尘较大。

颗粒料度不同由于活性钙产品表面活性剂降低颗粒的表面能，使颗粒团聚结合力减弱，颗粒的粒度会明显减小，通过扫描电镜可以清楚地分辨出活性钙与非活性钙产品。

吸油值不同活性钙产品颗粒减小，使颗粒间的空隙率减小，同时颗粒的微观表面变得光滑平整，因此在检测产品的吸油值时，活性钙产品较非活性产品低。

碳酸钙含量不同活性钙产品中一般有机活性剂含量为1.0%-5.0%，因此其碳酸钙含量较非活性产品低1%-5%。

粒径越小的活性钙产品（如纳米碳酸钙），表面活性剂含量越高，其碳酸钙含量越低。

二、沉淀碳酸钙（轻钙）与重质碳酸钙的区别外观质量不同1、堆积质量不同重钙与轻钙最明显的区别就在于产品的堆积密度不同，一般重钙产品的堆积密度较大，为0.8~1.3g/cm3，而轻钙产品的堆积密度较小，多为0.5~0.7g/cm3，一些纳米碳酸钙产品的堆积密度可以达到0.28g/cm3左右。

由产品的包装体积也可以粗略分辨出重钙和轻钙产品，一般重钙产品多为25kg/包，产品包装体积较小，而同等质量的轻钙产品包装体积明显较大，一些纳米碳酸钙产品还采用15kg/包或20kg/包的包装。

亲油碳酸钙纳米级超细特白纳米碳酸钙纳米钙平均粒径10～100nm纳米碳酸钙：纳米活性碳酸钙是一种功能性无机填料，广泛应用于塑料、胶粘剂、橡胶、涂料、造纸、油漆、油墨等行业，具有粒径小、活性高、功能性强、成本低、质量优于化工行业标准等其它填充材料所无法比拟的特点。

产品特点活性纳米碳酸钙(又称活性纳米钙)粉体的特点是：白度：≥ 97%纯度：≥ 98%活性度：≥ 99%粒子细：平均粒径为10～100 nm；比表面积大：比普通轻质碳酸钙大近8倍；表面经过活化处理，活化率较高，具有不同的功能和用途；白度较高，适宜作浅色制品，pH值呈弱碱性；晶型多样化，应用于不同行业需要不同的晶型。

涂料专用纳米碳酸钙产品可广泛应用于各种水性和粉体涂料。

改善涂料性能--所得涂料涂层均匀、快干、光学性好，表面光滑细腻、色泽艳丽、质感好，触变性强，具有可调控的流变性能。

同时能显著改进涂料的其它性能，如储存稳定性、耐洗刷性、干燥速度、成膜性、膜强度和阻燃、隔热、防火能力。

提高屏蔽作用--可以极大地减少涂料中颜料及成膜物之间的自由体积，增强的成膜物与纳米填料的结合力，大大提高涂层的力学强度，减少毛细管作用，从而提高涂层的屏蔽能力。

强化防护能力--由于其特殊的表面效应，对UVA（长波320—340nm）和UVB（中波280—320nm）均有异蔽作用，用于涂料中可以提高基体的腐蚀防护和紫外线吸收能力，能够耐大气、紫外线侵害，从而增加了涂膜的防降解、防变色和抗老化能力。

可以配合其它功能性材料，在外墙涂料中使用，制成所谓的“空调涂料”。

增强抗菌、除臭功效--由于纳米粒子的宏观量子隧道效应，在自然光线照射下，在一定的湿度下可以激活空气中的氧，具有较强的化学活性，能与多种有机物发生氧化反应（包括细菌内的有机物），从而把大多数病菌和病毒杀死。

因而用于水性用于水性乳胶漆中可以制成抗菌、除臭的“绿色环保”产品。

另外，用在建材产品，如卫生洁具、室内空间、用具中，还可产生杀菌、保洁效果。

在氯碱行业，利用电石法生产聚氯乙烯（PVC），每1吨PVC树脂就会产生约3.6吨的干电石渣，且电石渣长期露天堆放不仅占用大量土地，还会污染土壤和浅层地下水，使土壤盐渍化和盐碱化，因此，如何将电石渣综合回用、变废为宝已是众多氯碱企业迫在眉睫的课题。

、电石渣电石渣的主要成分是Ca（OH）2，利用其生产碳酸钙，无疑是电石渣高附加值综合利用的最好途径。

目前新疆天业、东风化工、晨宏力化工等已实现电石渣生产碳酸钙产业化。

现在给大家分享一下电石渣生产纳米活性碳酸钙生产工艺，以期大家对电石渣生产碳酸钙有深入的了解。

纳米活性碳酸钙生产工艺（1）电石渣浸取湿电石渣进入反应釜加入一定量水进行搅拌并加入氯化铵在常温下进行浸取反应，化学反应式如下：（2）电石渣残渣压滤通过压滤实现氯化钙氨水溶液（CaCl2、NH3·H2O）及未反应完残渣进行固液分离。

液体进入储槽作碳化用，残渣运去堆料场作筑路材料或送建材厂做原料。

（3）氯化钙碳化将氯化钙氨水溶液泵入碳化塔通入CO2在适宜温度下进行碳化反应，得碳酸钙和氯化铵水溶液。

反应式如下：由于在生产过程会有少量氨挥发或随电石残渣流失，为调节氯化钙氨水溶液的pH值，生产过程将根据pH值在预冷槽补充些氨水溶液。

（4）碳酸钙沉降将反应得到的碳酸钙和氯化铵水溶液依次进入接收槽、澄清桶，给沉降碳酸钙沉积于桶的底部，氯化铵水溶液会浸取罐连续用于生产。

（5）氯化铵洗涤从澄清桶底部放出的碳酸钙用泵打入洗涤塔进行洗涤，将放料时带入的氯化铵洗涤到达产品要求。

（6）碳酸钙压滤、干燥将沉降在洗涤塔底部的碳酸钙转入调固槽，并加入活化剂进行改性，之后泵入压滤机，进行固液分离，压滤回收水返浸取罐。

压滤得固体碳酸钙进入粉体干燥器进行干燥得成品，成品含水量≤0.05%。

在目前全社会环境保护意识日浓、重视废弃物资源化和发展'循环经济'的形势下，将电石渣综合利用、变废为宝，提高其利用率和附加值，已越来越为人们所关注。

活性碳酸钙简单来讲就是指经过表面改性后的重质或轻质碳酸钙产品，因具有白度高、流动性好、光泽度好、分散均匀以及填充量大等特点，现应用广泛，那么，具体作用都有哪些呢?
1、橡胶制品行业
纳米碳酸钙具有超细、超纯的特点，在生产过程中可以有效地控制晶型和粒度大小，经过表面改性处理后的纳米碳酸钙与橡胶有很好的相容性，因而使用在橡胶中呈现出空间立体结构，从根本上改观橡胶制品的性能。

在发达国家的橡胶工业中，小至油封、汽车配件，大至轮胎、胶带等行业中早已广泛使用纳米碳酸钙，它不但可作为补强填料单独使用，而且可根据生产需要与其他填料配合使用，如：碳黑、轻钙或重钙、陶土、钛白粉等，达到补强、填充、调色、改善加工工艺和制品性能、降低含胶率或取代部分钛白粉、白碳黑等价格昂贵的白色填料的目的。

2、涂料工业
涂料工业中使用纳米碳酸钙是近年来该行业发展的一大趋势，使涂层具有细腻、均匀、快干、光学性能好等优点。

相对于常用的立德粉而言，有较强的吸附性和表面化学性质，故纳米碳酸钙涂料的表面张力小于立德粉涂料，而高度分散的性质使其遮盖力强于立德粉涂料。

采用纳米碳酸钙做填料的涂料，液体内聚力减少，表面涂层光滑，质感好。

3、塑料工业
由于活性纳米碳酸钙具有光泽度高、磨损率低、表面亲油疏水等特性，可填充在PVC、PP、PF、PE等聚合物中。

塑料专用活性纳米碳酸钙的表面处理剂主要有脂肪酸、偶联剂等，与有机物的相容性极好，填充在塑料基材中具有降低成本，提高制品刚度、耐热性和尺寸稳定性的优点。

以上就是活性碳酸钙3大作用的一些简单介绍，希望对大家进一步的了解有所帮助。

碳酸钙种类与区别以及筛网目数和粒径一、按粒径划分有：普通级碳酸钙与纳米级碳酸钙按照碳酸钙的粒径，将碳酸钙分成四种类型的碳酸钙：1. 粒径范围>1000nm时，为普通级碳酸钙；2. 粒径在100～1000nm之间时，为微细碳酸钙；3. 粒径范围为20～100nm时，为超细碳酸钙；4. 当碳酸钙粒径<20nm时，为超微细碳酸钙。

一般情况下，通常又把超细碳酸钙和超微细碳酸钙又合称为纳米级碳酸钙。

二、按活性划分有：纳米活性碳酸钙与普通活性碳酸钙1. 外观不同。

用手搓揉纳米碳酸钙时，感觉颗粒细滑、附着力强，手上粉末较难冲洗干净，而普通活性碳酸钙则没有这种情况；2. 堆积密度大小不同。

纳米级活性碳酸钙的堆积密度要小于普通级活性碳酸钙，前者一般为0.3～0.5g/cm3，后者一般为0.5～0.7g/cm3；3. 一次粒径不同。

纳米级活性碳酸钙的原生粒径（也称一次粒径、原始粒径）要小于普通级活性碳酸钙，可以通过透射电子显微镜辨别出来；4. 晶型不同。

纳米级碳酸钙产品晶体形状以立方体为主，粒径较小时可生产链状，而普通级活性轻碳酸钙以纺锤形为主，或团聚成菊花状晶体；5. 应用性能不同。

纳米级活性碳酸钙具有补强和改性作用，具有功能填料和体积填料的双重作用，而普通级活性轻碳酸钙基本不具有补强性能，一般只有体积填料的作用。

我国通常使用的筛网目数(mesh)与粒径（μm）对照表由于存在开孔率的问题，也就是因为编织网时用的丝的粗细的不同，不同的国家的标准也不一样，目前存在美国标准、英国标准和日本标准三种，其中英国和美国的相近，日本的差别较大。

目数越大，孔径越小。

一般来说，目数×孔径（微米μm）＝15000μm。

比如，400目的筛网的孔径为38微米左右；500目的筛网的孔径是30微米左右。

美英筛网目数(mesh)与粒径（μm）对照表目数 粒度um 目数 粒度um 目数 粒度um5 3900 140 104 1600 1010 2000 170 89 1800 816 1190 200 74 2000 6.520 840 230 61 2500 5.525 710 270 53 3000 530 590 325 44 3500 4.535 500 400 38 4000 3.440 420 460 30 5000 2.745 350 540 26 6000 2.550 297 650 21 7000 1.25 60 250 800 1980 178 900 15100 150 1100 13120 124 1300 111. 目是指每平方英吋筛网上的孔眼数目，50目就是指每平方英吋上的孔眼是50个，500目就是500个，目数越高，孔眼越多。

纳米级碳酸钙生产工艺
纳米级碳酸钙是一种颗粒直径在1-100纳米范围内的碳酸钙粉末。

纳米级碳酸钙具有极高的比表面积和活性，具有广泛的应用前景，如在制备纳米材料、生物医学领域、环境保护等方面都有很大的潜力。

下面介绍一种常见的纳米级碳酸钙生产工艺。

首先，制备纳米级碳酸钙的原料主要是氢氧化钙和碳酸钠。

其中氢氧化钙一般通过石灰石煅烧获得，碳酸钠可以是工业级碳酸钠或天然储量的碳酸钠矿石。

其次，将氢氧化钙和碳酸钠按一定的摩尔比加入反应釜中，然后加入一定量的水溶液进行搅拌。

搅拌可以采用机械搅拌或超声搅拌等方法，以保证反应均匀。

然后，将反应溶液进行加热。

加热温度一般在60-100摄氏度
之间，可以根据具体情况进行调整。

加热可以促使反应的进行，提高反应速度和产率。

接着，反应溶液中的氢氧化钙和碳酸钠经过反应生成碳酸钙沉淀。

这个过程需要一定的时间，一般在几个小时到几十个小时不等，根据具体反应条件来确定。

在反应过程中，可以通过调节酸碱度、温度、搅拌等因素来控制纳米级碳酸钙的粒径和形貌。

最后，将产生的碳酸钙进行分离和洗涤。

可以通过离心机和过滤器等设备将碳酸钙沉淀和溶液分离，然后用适当的溶剂进行反复洗涤，以去除杂质和残余的反应物。

以上就是纳米级碳酸钙生产的一般工艺流程。

当然，实际生产过程中还需要进一步的工艺调控和设备改进，以提高产品质量和产量。

同时，根据具体的应用需求，还可以对制备工艺进行改进和优化，以满足不同领域的需求。