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珠海歐美克儀器有限公司 2021-03-08 點擊1894次
納米碳酸鈣又稱超微細碳酸鈣，是碳酸鈣行業(yè)中的高端明星產(chǎn)品，其應(yīng)用最成熟的行業(yè)是塑料工業(yè)，主要應(yīng)用于高檔塑料制品，可改善塑料母料的流變性，提高其成型性。另外，納米碳酸鈣用于油墨產(chǎn)品中體現(xiàn)出了優(yōu)異的分散性、透明性和極好的光澤、及優(yōu)異的油墨吸收性、高干燥性等優(yōu)點。還有涂料、日化、造紙等行業(yè)，對納米碳酸鈣的應(yīng)用需求也迅速發(fā)展。納米碳酸鈣的粒度檢測，不但需要科學(xué)的檢測方案（針對團聚的有效處理），更需要性能優(yōu)異、分辨能力出眾的高端激光粒度儀。近年來，歐美克儀器在納米碳酸鈣客戶中，積累了連州凱恩斯、江西九峰、湖北科邁、湖北凱龍等行業(yè)典型客戶，靠得就是Topsizer型激光粒度儀在檢測亞微米、納米顆粒的優(yōu)秀表現(xiàn)以及一套行之有效的檢測方案。
納米碳酸鈣的生產(chǎn)過程中，碳化后的碳酸鈣漿料，在經(jīng)過脫水、烘干、活化等工序后形成最終碳酸鈣粉體產(chǎn)品，其粒徑分布將影響后續(xù)其在塑料、橡膠、油墨等產(chǎn)業(yè)的填加量和最終產(chǎn)品性能，因此，粒徑分布是納米碳酸鈣生產(chǎn)企業(yè)十分關(guān)注的，作為產(chǎn)品質(zhì)控的一個重要參數(shù)。其中，在納米碳酸鈣的生產(chǎn)中，通過加入適當?shù)姆稚⒏男詣┻M行改性，增強了碳酸鈣粉的分散性、減少團聚，在許多應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)了更好的使用性能，在納米碳酸鈣的生產(chǎn)中，改性幾乎成了標準的選擇，不同改性劑種類和用量和改性工藝所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量各有異同，如何通過檢測納米碳酸鈣在不同分散條件下的粒徑分布情況，以協(xié)助調(diào)整碳化沉淀工藝并預(yù)測產(chǎn)品的應(yīng)用效果，是近年來熱議的課題。
歐美克儀器深耕碳酸鈣行業(yè)二十余載的歲月里，歐美克的儀器質(zhì)量和品牌口碑，不斷得到行業(yè)客戶們的一致認可，行業(yè)儀器占有率遙遙領(lǐng)先。Topsizer激光粒度分析儀采用國際先進的紅藍雙光源設(shè)計，紅光主光源為進口氦-氖激光器，波長0.6328μm，并有藍光輔助半導(dǎo)體光源，波長0.466μm，彌補了常規(guī)設(shè)計散射光角度的盲區(qū)，極大地提高了對納米級顆粒及少量大顆粒的分辨力。其具有量程寬（0.02-2000微米）、重復(fù)性好、精度高、測試結(jié)果真實、自動化程度高等諸多優(yōu)點，是納米碳酸鈣粒度檢測的不二之選。
Topsizer型激光粒度儀（濕法）
納米碳酸鈣的檢測方案與檢測重鈣、一般輕鈣的主要區(qū)別是顆粒團聚的處理，若以檢測一般改性輕鈣的方法（制樣時使用十二烷基苯磺酸鈉SDBS作為分散試劑，外置超聲10分鐘），納米碳酸鈣的原生顆粒很難被分散出來，得出的結(jié)果是團聚后的二次粒徑，如圖：
測試結(jié)果基本是穩(wěn)定的，但粒徑分布只有普通重鈣的級別，在進樣器開始內(nèi)置超聲后，部分團聚體逐步解聚，測試結(jié)果如下：
由于納米鈣的改性程度要遠遠超越一般的輕鈣、重鈣，采用一般的分散劑（如六偏磷酸鈉、-SDBS、酒精等），難以達到充分的分散效果以了解樣品一次粒徑情況（或接近一次粒徑的穩(wěn)定結(jié)果）。歐美克儀器測試人員，經(jīng)過多年的探索和不斷嘗試，最終選著了一種含有OM7超細輕鈣專用分散劑的復(fù)配分散劑對樣品進行前處理，并伴隨超聲處理，結(jié)果如下：
測試結(jié)果有明顯的改善，但仍未符合納米碳酸鈣的粒徑預(yù)期。納米碳酸鈣屬于超細粉體，不易分散徹底，因此在加入分散解聚劑后以傳統(tǒng)進樣器內(nèi)置超聲外，同時進行了細胞粉碎機的大功率的超聲分散15分鐘，以純凈水作為測量介質(zhì)，并以“通用模式”進行粒度分析，結(jié)果如下：
針對于該廣西某公司生產(chǎn)的納米碳酸鈣樣品，仍然有部分的硬團聚體的存在，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)了第二個大顆粒小峰，但結(jié)果的穩(wěn)定性和粒徑分布是基本符合預(yù)期的。
采用同樣的測試方案，同樣的Topsizer型激光粒度儀，我司在早兩年測試某進口的納米碳酸鈣樣品，其結(jié)果是完全符合納米碳酸鈣的粒徑分布要求的，如下。
在我司多年來接觸的一般國產(chǎn)納米碳酸鈣中，或多或少是會出來粒度分布的“雙峰”狀態(tài)，D90大概在1-2微米間，這主要可能是在生產(chǎn)工藝中，碳化或活化沒有完全做好，導(dǎo)致大量硬團聚體的產(chǎn)生，影響了整體粒徑分布。這些硬團聚體在使用中難以被分散開，會影響納米鈣的使用性能，因此，對于硬團聚體含量的檢測，是納米碳酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量控管的關(guān)鍵所在，同時對于激光粒度儀的檢測性能也是較為苛刻的要求。
對納米碳酸鈣的粒度測試，到底是將其徹底分散到最小粒徑的結(jié)果可靠，還是選擇與下游生產(chǎn)的分散程度相近地分散樣品，進行二次粒徑粒度分布測試更可靠，一直是一個有爭論的問題。但如果要對納米碳酸鈣生產(chǎn)工藝進行監(jiān)控，就需要更關(guān)注生產(chǎn)流程中碳化沉淀的一次粒徑情況。同時通過對硬團聚體二次粒徑的嚴格控制，以使最終產(chǎn)品能滿足高端行業(yè)（如油墨等）的應(yīng)用要求。
技術(shù)進步，以人為本，歐美克儀器的檢測技術(shù)和應(yīng)用開發(fā)，是和碳酸鈣行業(yè)同步發(fā)展、偕同并進的。歐美克儀器專業(yè)服務(wù)于客戶納米碳酸鈣的檢測需求，為客戶生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的納米碳酸鈣產(chǎn)品保駕護航！
參考文獻
1. 沈興志、吳瑾. 輕鈣、活性鈣、納米鈣產(chǎn)品激光粒度測試分析探討.
2. 納米碳酸鈣.百度百科.