Застосування у виробництві паперу

За останні два десятиліття карбонат кальцію досяг такого ж обсягу виробництва, як і каолін, у паперовій промисловості у всьому світі. Сьогодні в паперовій промисловості щорічно використовується понад 10 мільйонів тонн карбонату кальцію. Це відповідає 44% мінеральних речовин, споживаних у паперовій промисловості у всьому світі. Коли це співвідношення розділено між собою, воно перетворюється в середньому на 2,5 мільйона тонн карбонату кальцію на основі ПХК та 8 мільйонів природного меленого карбонату кальцію.

У Північній Америці в середині 80-х років PCC відігравав важливу роль як наповнювач. Хоча нанесення покриттів на цю роль не входить. Оскільки вапняк широко розповсюджений у всьому світі, виробництво PCC навколо паперових фабрик дозволило вибрати найбільш ефективні ціни. У цьому випадку PCC відбувається із швидкістю 25% твердих речовин і може бути використаний безпосередньо як виробництво наповнювачів. Всього на американському континенті в середньому за 15 років було побудовано 48 заводів PCC.

Тим часом ідея загального економічного розриву змусила виробників природних карбонатів кальцію розробити логічні та переконливі стратегії для забезпечення постачальника багатьох заводів. Сьогодні природна норма карбонату кальцію, виробленого найбільшим виробництвом паперової промисловості лише з однієї області, становить 2,5 мільйона тонн на рік.

Перспективи зростання карбонату кальцію в паперовій промисловості далекі від занепокоєння. Незважаючи на те, що папери з покриттям становлять значну частину витрат матеріалу, перші кроки щодо використання мінералів з високою білизною в газетній папері та деревносодержащем папері вже були зроблені. Особливо для газет — нова тенденція в середині 1990-х було помічено. Завдяки вазі мінералів використання 15% є досить поширеним явищем у сучасних високоякісних паперах. Завдяки своїй природній білизні, готовності до використання та розробці технологій високого застосування, карбонат кальцію і надалі відіграватиме важливу роль.

Тонкість використовуваного карбонату кальцію впливає на багато властивостей паперу і має певний і важливий вплив на процеси вдосконалення паперу.

Сучасні паперові дослідження базуються на загальному уявленні, що структура покриття формується до мокрого затвердіння, а внутрішня структура не зазнає впливу каландрування. Насправді це поверхневі шари, на які впливає каландрування.

Коли розуміється, що дрібнодисперсний карбонат кальцію призводить до більш щільної внутрішньої структури покриття, правда полягає в тому, що тонкий карбонат кальцію утворює більш світлу поверхню паперу за однакових умов каландрування. Щоб досягти того самого блиску паперу, що і грубий карбонат кальцію, потрібен більший тиск каландрування. У цьому випадку волокнисті компоненти, що залишаються під покриттям, обов’язково зазнають впливу. Це може призвести до втрати яскравості та непрозорості, що називається каландруванням подряпин. Щоб уникнути цього, блиск паперу обмежений грубим карбонатом кальцію. Однак грубий матеріал підходить для тьмяних поверхонь і для проміжного покриття.

Механічні властивості поверхні паперу, такі як гладкість, пористість, паропроникність, також змінюються залежно від розподілу зерен карбонату кальцію.Зі збільшенням тонкості гладкість паперу збільшується, а шорсткість зменшується. Мікропори не можна запобігти, навіть якщо використовуються дуже дрібні карбонати кальцію. Це також застосовується в подальшому процесі каландрування. Ці пори тримають шари покриття відкритими і полегшують проходження водяної пари.
Це підходить навіть для високоглянцевих паперів із сильно ущільненими поверхнями.

При офсетному друці з регульованою температурою структура шарів на основі каоліну є бар’єром, який запобігає виходу води з волокнистих шарів при підвищенні температури сушіння. Пухирчасті шари утворюються на поверхні паперу, подібно до того, як синтетичні латексні зв’язки утримують шматки.

Цей важливий вплив карбонату кальцію на типових швидкостях офсетного друку було помічено на початку 1980-х. У цей період під час друку часто виникали водянисті бульбашки. Тут якщо папір покритий висококаоліновими Тут це неминуче, якщо бумага покриває компоненти з високим вмістом каоліну, а відпечаток сушається при високій температурі.

У Європі ця проблема поступово зменшується із збільшенням переходу на карбонат кальцію замість каоліну на паперових поверхнях. У той же час дрібність карбонату кальцію зросла, щоб зберегти блиск і уникнути потемніння каландру. Як результат, коефіцієнт блиску на європейському ринку паперу помітно зріс у 1980-х та 1990-х. Тонкість продуктів карбонату кальцію досягла свого піку: ці матеріали — високоякісні високоглянцеві карбонати з розміром частинок менше 1 мкм менше 90%. Збільшення значення блиску паперу, досягнуте таким чином, було досягнуто за допомогою дорогих синтетичних мінералів. Наприклад, атласно-білий або спеціально кристалізований карбонат кальцію.

Під час друку друкарська фарба впливає на поверхню паперу як механічно, так і хімічно. Розподіл частинок за розміром карбонату кальцію, що використовується в покритті, відіграє дуже важливу роль у визначенні цих двох взаємодій.

Тонкі якості карбонату кальцію кращі, ніж грубий карбонат кальцію, з точки зору підвищеної пористості на паперових поверхнях і більшої частки диспергуючого агента. Подібним чином між цими двома атрибутами можуть виникати відмінності. Залежно від властивостей друкарської фарби можна зазначити такі особливості, як яскравість друку, напівкольоровий тон, розтікання крапок, рівномірний друк, поведінка при висиханні та стійкість кольору до подряпин.

Такі відмінності полягають у особливо низькій вазі з глибоким гравіруванням та чотирьох кольорах трапляється при друкуванні холодних газет. У обох процесах друку використовується кольоровий пігмент. Цей барвник утворює плівку на поверхні паперу після поглинання органічних розчинів. У будь-якому випадку дуже дрібні частинки карбонату кальцію можуть перешкоджати швидкому всмоктуванню таких розчинів, як мінеральні масла. У таких випадках кращі результати друку можна отримати, використовуючи відновлений карбонат кальцію, відбираючи грубі або дуже дрібні частинки.