مقدمة عن مسحوق الكالسيوم (كربونات الكالسيوم)

مسحوق الكالسيوم (كربونات الكالسيوم، CaCO₃)** هو أكثر حشوة غير عضوية استخدامًا في المجال الصناعي، ويُعرف عمومًا باسم «مسحوق الحجر الجيري» أو «مسحوق الكالسيت». ويُحضَّر من المعادن الطبيعية أو بالتخليق الكيميائي، ويظهر على هيئة مسحوق أبيض عديم الرائحة، يتمتع بخصائص كيميائية مستقرة وأداء اقتصادي عالٍ. ويُستخدم على نطاق واسع في صناعات البلاستيك والمطاط وصناعة الورق والطلاء ومواد البناء والأغذية والأدوية وغيرها.

أولاً: تصنيف المنتج وخصائصه

١. كربونات الكالسيوم المطحونة (GCC)

المواد الخام : كالسيت عالي الجودة، رخام، حجر جيري

العملية : سحق فيزيائي، طحن وتصنيف (بدون تفاعل كيميائي)

مظهر : مسحوق أبيض يحتوي على جسيمات غير منتظمة الشكل

المعلمات الأساسية :

نسبة كربونات الكالسيوم (CaCO₃): ≥٩٧,٠٪ إلى ٩٨,٥٪

البياض: ٨٨٪ إلى ٩٣٪

حجم الجسيمات: ٣٢٥–٣٠٠٠ شبكة (٥–٥٠ ميكرومتر)

الكثافة الظاهرية: ٠٫٨–١٫٣ جم/سم³

قيمة امتصاص الزيت: ٤٠–٦٠ مل/١٠٠ جم

المحتوى المائي: ≤٠٫٣٪

المزايا : منخفض التكلفة، واسع الانتشار، مستقر جيدًا، وقيمة منخفضة لامتصاص الزيت وقدرة تعبئة كبيرة

٢. كربونات الكالسيوم المترسبة (PCC)

العملية : تحويل الحجر الجيري بالحرارة → إطفاء → كربنة → تجفيف → تصنيف (تخليق كيميائي)

مظهر : مسحوق أبيض فائق النعومة بجسيمات منتظمة الشكل (على هيئة مغزل أو ألماس)

المعلمات الأساسية :

نسبة كربونات الكالسيوم (CaCO₃): ≥٩٨٫٠٪–٩٩٫٠٪

البياض: ٩٢٪–٩٦٪

حجم الجسيمات: ١–١٠ ميكرومتر (من الدرجة النانوية تصل إلى ٢٠–١٠٠ نانومتر)

الكثافة الظاهرية: ٠٫٥–٠٫٧ جم/سم³

قيمة امتصاص الزيت: ٦٠–٩٠ مل/١٠٠ جم

المزايا : نقاء عالٍ، وبياض ممتاز، وحجم جسيمات دقيق، وقابلية تشتت ممتازة، وخصائص تعزيز قوية

٣. كربونات الكالسيوم المُفعَّلة (المُعالجة)

العملية : تعديل سطح كربونات الكالسيوم المُرسبة أو المُطحونة (GCC/PCC) بواسطة عامل الربط  (مثل حمض ستيريك)

الخصائص : سطح يتجاذب مع الزيوت ويعمل على طرد الماء وتوافق ممتاز مع البوليمرات (البلاستيك/المطاط)

المزايا : يحسّن متانة المنتجات وقوتها ومقاومتها للحرارة وسيولتها أثناء المعالجة

٤. كربونات الكالسيوم النانوية

حجم الجسيمات : ١–١٠٠ نانومتر

الخصائص : تأثير الحجم الصغير، تعزيز وظيفي

التطبيق : البلاستيكيات المتطورة، والمطاط، والدهانات، واللواصق، والمواد المانعة للتسرب

ثانياً. المجالات الرئيسية للتطبيق

١. صناعة البلاستيك

مجلس التعاون الخليجي : أنابيب ومقاطع من مادة كلوريد البوليفينيل (PVC) والأغشية ومنتجات الحقن — : خفض التكلفة، وزيادة الحجم، وتحسين الصلابة/المقاومة الحرارية

كربونات الكالسيوم المُرَسَّبة / كربونات الكالسيوم المُفعَّلة : البلاستيكيات المتطورة، والبلاستيكيات الهندسية — تحسين المتانة، واللمعان، والاستقرار الأبعادي

كالسيوم نانوي : بولي بروبيلين/بولي إيثيلين معدل، مواد الكابلات — التقوية، والتليين، وتحسين مقاومة الانحناء

2. صناعة المطاط

الإطارات، والأنابيب المرنة، والأختام، ونعل الأحذية — الحشوة وتخفيض التكلفة، والتقوية، ومقاومة التآكل، ومقاومة التمزق، وتحسين أداء عملية الت Vulcanization

صناعة الورق

مجلس التعاون الخليجي : ورق الجرائد، وورق التغليف — مادة حشوية، وتبييض، وتحسين النعومة/المعتم، وتخفيض التكلفة

 

PCC : الورق المطلي، وورق الفنون — صبغة طلاء، لمعان عالٍ، ومعدل احتفاظ عالٍ

٤. الطلاءات/الدهانات/الحبر

صبغة ممتدة ، تُستَخدم كبديل جزئي لأكسيد التيتانيوم — السمك، ومنع الترسيب، وتحسين قوة التغطية واللمعان وخصائص التسوية

الحبر: ضبط اللزوجة وسرعة الجفاف وملاءمة الطباعة

٥. مواد البناء والتشييد

الأسمنت، الخرسانة، مسحوق المعجون، ألواح الجبس، لاصق البلاط — زيادة القوة والاستقرار وتقليل التكلفة

٦. المواد الغذائية والأدوية (درجة غذائية/درجة صيدلانية)

الأغذية: عامل مضاد للتكتل، عامل خمير، ومادة أولية لمكملات الكالسيوم (علكة مضغ، شوكولاتة)

الدواء: أقراص الكالسيوم، مضادات الحموضة، المكونات الصيدلانية الخاملة ( نقاء ≥99.0%، المعادن الثقيلة ≤10 جزء في المليون )

7. 기타

إضافات الأعلاف، مواد كاشطة معاجين الأسنان، المواد اللاصقة، السيراميك، المواد الكيميائية المنزلية، إزالة الكبريت من الغازات في المجال البيئي

ثالثاً: مزايا المنتج

فعالية التكلفة : تقليل كبير في تكاليف المواد الأولية، الأكثر فعالية من حيث التكلفة حشوة غير عضوية

أداء مستقر : غير سامة، عديمة الرائحة، مقاومة للأحماض والقواعد، مقاومة للحرارة (مستقرة عند درجات حرارة أقل من ٤٠٠°م)، وغير متطايرة وغير مهاجرة

سهولة المعالجة : سهل التشتت، غير مسبب للتآكل لمعدات الإنتاج، ويحسّن الخصائص اللزوجية

سلامة بيئية مشتق من المعادن الطبيعية، خالٍ من المعادن الثقيلة، وخالٍ من الإشعاع متوافق مع معايير الاتحاد الأوروبي REACH ومعايير إدارة الأغذية والعقاقير الأمريكية (FDA)

التفاصيل الكاملة : يتراوح حجم الجسيمات بين ٣٢٥ و٦٠٠٠ مش، بدرجات عادية/نشطة/نانوية، وتغطي جميع الدرجات المستخدمة في مجالات الأغذية والصناعات الدوائية

رابعًا. دليل الاختيار

لتحقيق خفض التكاليف وزيادة سعة التعبئة الكبيرة → كربونات الكالسيوم المطحونة (بين ٣٢٥ و١٢٥٠ مش)

لتحقيق درجة عالية من البياض واللمعان وحجم جسيمات دقيق → كربونات الكالسيوم المترسبة

في أنظمة البوليمرات البلاستيكية والمطاطية → كربونات الكالسيوم النشطة (المُعالجة)

للمنتجات المتطورة التي تتطلب تعزيزًا وتحسين مقاومة الصدمات → كربونات الكالسيوم النانوية

للاستخدام في الأغذية والأدوية → كربونات الكالسيوم المترسبة ذات الدرجة الغذائية/الصيدلانية