沈殿した 炭酸カルシウム （PCC）はコーティングにおける多用途の添加剤であり、その制御された性質によりいくつかの機能的利点を提供する。 粒子サイズ、形状、純度。
PCCおよびコーティング用PCCの製造
炭酸カルシウムが最も一般的である ミネラル 地球の表面には石英のほかに、方解石、アラゴナイト、空孔石の 3 種類の鉱物形態で存在します。
方解石は最も一般的な天然の形態です。アラゴナイトとバセレートは準安定です。これらは永久的に方解石に変化します。炭酸カルシウムはさまざまな形で結晶化できます。これにより用途が広がります。物理的および物理的性質を変えるのに役立ちます。 化学薬品 充填紙やコート紙の特性を向上します。精密な合成により、独自の沈降炭酸カルシウム (PCC) を製造します。
コーティング用PCCの物理的特性
紙にとって、高い白色度、つまり青色光の反射率は非常に重要です。これにより、印刷された部分と印刷されていない部分の間に強いコントラストが生まれます。炭酸カルシウムは、カオリンやタルク顔料よりも白色度が高いことで知られています。石灰岩の不純物は灰色または黒色であることが多く、白色度を低下させます。ただし、PCC 製造プロセスでは、消石灰によってこれらの不純物を効果的に除去できます。重質炭酸カルシウム (GCC) の場合、石灰岩の不純物の一部を除去できます。これは、浮選法または適切な鉱石を選択することで行うことができます。不純物が天然に存在する場合は、漂白によって白色度を高めることができます。PCC または GCC の ISO 白色度は 93% ～ 96% ですが、カオリンおよびタルクは大幅に低く、約 84% ～ 87% です。
PCC含有コーティングの流動特性と走行性能
PCCはアスペクト比が高く、粒子サイズが狭いため、丸い形状で粒子サイズ分布が広いGCCよりも扱いが難しくなります。課題としては、ポンプオプションやフロー特性などがあります。 コーティング 機械で回転します。PCC は、剥離した薄片状カオリンよりも軸の周りを回転しやすいです。せん断応力を受けると、針状の PCC 粒子が長軸に沿って整列すると想定できます。これは、両方の固形分が同じ場合、コーティング PCC の粘度は剥離したカオリンよりも低いことを示しています。
コーティングにおけるさまざまなグレードのPCCの応用
二重または三重にコーティングされた紙では、微粒子サイズの PCC が最適な選択であることがわかっています。この用途では、微粒子サイズとは、APS (平均粒子サイズ) が 0.3 ～ 0.4um のことを意味します。ベース紙の種類は重要ではありません。化学木材パルプのみで作られた機械上質紙、または機械木材にすることができます。機械木材には、少なくとも 10% の砕木パルプが含まれています。プラスチック顔料の使用を PCC に置き換えることができます。この変更により、コーティングのコスト効率が大幅に向上します。高光沢仕上げが必要ない場合は、軽いカレンダー加工で自然な高光沢を得ることができます。この方法は、かさばりと剛性が向上します。また、他の顔料と比較して不透明度と白さが向上します。
プレコートは、より粗いコーティング顔料でなければなりません。プレコートの構造が比較的オープンになるように、0.6～0.8um の APS を含む PCC を使用することをお勧めします。このオープン構造により、不透明度が大幅に向上します。これは、光を散乱させる空隙を増やすことによって実現されます。このオープン構造により、保水性の問題が発生する可能性があります。これを修正するには、コーティングに、より長い分子鎖を持つ CMC または増粘剤を追加する必要があるかもしれません。
マット紙は製造が困難です。良好な滑らかさ、低光沢、高印刷光沢、適切なインク硬化が必要です。この特性の組み合わせは、APS が高く粒子サイズ範囲が狭い PCC を使用することで実現できます。
PCCコート紙の特性
PCC コーティング紙には、次のような利点があります。
- 高い白色度
- 低いb値
- 高い光散乱、つまり優れた不透明度
- 高い嵩効果
- 優れた繊維カバー
- 調整可能なインク硬化により優れた印刷特性を実現
- 泡立ちが少ない