Когато формулирате промишлени покрития, изборът между барит и калциев карбонат може да определи производителността на продукта, разход{0}}ефективността и конкурентоспособността на пазара.Баритен прах за покритиеосигурява изключителна плътност (специфично тегло 4,2–4,5) и превъзходна непрозрачност, което го прави безценен за бои с висока -производителност, изискващи отлична пигментна суспензия и устойчивост на ултравиолетови лъчи. Калциевият карбонат с по-ниска плътност (2,7–2,9) предлага достъпност и гъвкавост, но жертва някои функционални предимства. Разбирането на химическите структури, физичните свойства и поведението на тези минерали позволява на екипите за доставки да съгласуват избора на материали с точните цели на формулировката и бюджетните ограничения.
Въведение
Производителите на промишлени покрития винаги са подложени на натиск да отговарят на стандартите за ефективност, като същевременно поддържат ниски разходи. Изборът на правилния минерален пълнител-барит или калциев карбонат-има пряк ефект върху продължителността на покритието, колко добре е нанесено и колко щастлив е крайният потребител. И двата минерала са важни функционални пълнители, но тъй като имат различен химичен състав и физични свойства, те се представят по различен начин в различните покривни системи.
Баритът, който химически се нарича бариев сулфат (BaSO₄), придава на покритията плътност и яркост, които не могат да бъдат победени. Тъй като е химически инертен и не реагира с времето, неговата кристална структура го прави най-добрият избор за морски покрития, покрития за автомобили и прахови покрития, които трябва да са дълготрайни. Калциевият карбонат (CaCO₃), който се предлага както в смляна, така и в утаена форма, е по-евтина алтернатива на други материали, които могат да се използват в архитектурни бои, грундове и вътрешни покрития, които няма да бъдат изложени на тежки условия.
Тази статия говори за разликите между тези два материала по отношение на тяхната техническа, икономическа и практическа употреба. Разглеждаме от какво са направени, техните физични и химични качества, колко добре работят като покрития, как са направени, как се купуват и как влияят на света. Нашата цел е да дадем на техническите инженери, мениджърите по закупуване и собствениците на бизнес полезна информация, която те могат да използват, за да вземат по-добри решения за това кои материали да купуват и как да работят с доставчици.
Разбиране на барит и калциев карбонат: Състав и свойства
Химическа структура и физични характеристики
Баритен прах за покритиее минерал, който се образува спонтанно и се състои предимно от бариев сулфат. Неговата орторомбична кристална структура го прави много стабилен химически, тъй като не реагира с киселини, основи или разтворители. Различава се от повечето покриващи пълнители, защото има високо специфично тегло (4,2 до 4,5). Това предимство на плътността предпазва пигментите от утаяване в течни покрития и улеснява образуването на филм по време на нанасяне. Отлаганията на барит, които се намират в природата, трябва да бъдат внимателно добивани и обработвани, за да отговарят на стандартите за покритие-. Те включват контролирано разпределение на размера на частиците (обикновено D50 от 1–10 микрона), белота над 90% и чистота над 95% съдържание на BaSO₄.
Има два основни типа калциев карбонат: смлян калциев карбонат (GCC), който се получава от варовик или мрамор, и утаен калциев карбонат (PCC), който се произвежда по химичен път. Химическата формула за двете форми е една и съща, но формите на частиците и повърхностните свойства са различни. GCC частиците обикновено имат неправилна форма и по-широк диапазон от размери, докато PCC може да се превърне в специфични кристални форми, като ромбоедрични, скаленоедрични или арагонитни, които придават на покритията различни реологични качества. Калциевият карбонат, който има специфично тегло около 2,7, добавя обем и плътност и струва по-малко от барита.
Съображения за околната среда и безопасността при добива
Баритните мини трябва внимателно да се справят с промените в качеството на рудата и да предприемат стъпки за контрол на праха, така че работниците да не вдишват кристален силициев диоксид. Отговорните доставчици редовно проверяват запасите си от руда, за да се уверят, че ще има стабилни доставки в дългосрочен план. Това е много важно, тъй като високо{2}}качествените находища на барит обикновено са концентрирани в определени скални образувания. Системите за мокро смилане и сортиране се използват в съвременните преработвателни предприятия, за да се сведат до минимум летящите частици и да се контролира прецизно размера на частиците.
Получаването на калциев карбонат от кариери създава същите проблеми с праха, но отлаганията са разпръснати по-географски, което прави веригата за доставки по-малко уязвима. Химическото синтезиране на PCC използва много енергия, но ви позволява да настроите фино свойствата на частиците. И двата материала са химически инертни и не са опасни при нормална обработка, но в промишлени условия правилната защита на дихателните пътища и доброто почистване все още са важни.
Сравнение на производителността: барит срещу калциев карбонат при нанасяне на покрития
Ефекти на плътността върху ефективността на покритието
Когато погледнете как работят в системите за покритие, можете да видите, че баритът и калциевият карбонат не са толкова добри в това, което правят. Тъй като баритът е толкова плътен, той създава ефект на гравитационна стабилизация в течните формули, който поддържа цветовете равномерно суспендирани, докато се съхраняват и използват. При високо-покрития и промишлени бои за поддръжка, където цветът и покритието трябва да са еднакви в големи площи, това свойство е много полезно. Плътността на минерала също помага за предотвратяване на увисване при вертикална употреба и улеснява контролирането на дебелината на филма.
Поради по-ниската си плътност, калциевият карбонат трябва да се добавя внимателно към сместа, така че да не се утаи или да се комбинира с други вещества. За да компенсират ниското тегло на калциевия карбонат, формулаторите често добавят реологични модификатори и дисперсанти, което прави формулировката по-сложна и струва повече. Тази по-ниска плътност обаче е полезна при някои строителни покрития, където прави покритието по-лесно за нанасяне и материалът тежи по-малко на галон. Формата и повърхността на частиците на минерала оказват голямо влияние върху това колко вискозен е той. Когато се смеси правилно, добре-диспергиран, фини-частици калциев карбонат може да направи потока на материала по-добър и нивелиран по-добре.
Оптични свойства и покривност
Баритът е по-добър в запазването на своята яркост и белота, особено при атмосферни влияния. Тъй като има висока степен на чистота и индекс на пречупване от 1,64, той разпръсква светлината много добре, без да се крешира, както правят някои системи с калциев карбонат. Премиум външните палта използват устойчивостта на барит към ултравиолетова светлина, за да запазят блясъка и целостта на цвета за по-дълго време. Тъй като минералът е химически неутрален, той не реагира с киселинни или основни багрила. Това запазва цвета постоянен дори когато рецептата се промени.
Коефициентът на пречупване на калциевия карбонат е 1,58, което означава, че той има скромно ниво на покривност, което е добро за много вътрешни и строителни приложения. В някои смеси, утаените сортове с контролирана форма на частиците могат да се доближат до визуалните характеристики на барита, но те трябва да бъдат заредени с повече от тях. За приложения, изискващи по-висока непрозрачност и плътност,Баритен прах за покритиепредлага превъзходна производителност с по-високия си индекс на пречупване от 1,64 и специфично тегло от 4,2–4,5. Естествената алкална природа на минерала може да помогне на пигментите, които са чувствителни към киселина, но може да не работи добре с някои органични оцветители. Създателите на формули, които искат да намалят разходите, често смесват калциев карбонат с титанов диоксид, за да получат правилното ниво на прозрачност, като същевременно поддържат ниски разходите за суровините.
Химическа устойчивост и издръжливост
Филмите, които се използват за промишлени покрития, са подложени на тежки химически условия, течности и механично натоварване. Баритът е много химически неутрален, което прави съставите стабилни и покритията издържат дълго време. Баритът е устойчив на киселини, основи и корозия от солни пръски, което го прави полезен за морски покрития, покрития на оборудване за химическа обработка и покрития на автомобилни шаси. Твърдостта на минерала (Mohs 3–3,5) помага на филма да издържи на износване, без да засяга гъвкавостта му, когато е направен правилно.
Тъй като калциевият карбонат е чувствителен към киселина, той не трябва да се използва за покрития, които ще бъдат в кисела среда или промишлени условия с много серен диоксид. Това го прави по-малко полезен за промишлени покрития отвън и химически{1}}устойчиви смеси. Но тъй като калциевият карбонат е добър при смесване с полимерни системи и остава смесен, той е полезен в бои, основи и тавани, използвани вътре в сгради, където излагането на химикали е ниско.
Производство и контрол на качеството на баритен прах за покритие
Производствен процес и спецификации
За да се направи барит за покритие-, строгият качествен контрол трябва да започне с избора на рудата. Баритните скали, които са с добро качество, трябва да имат постоянно количество бариев сулфат, много малко замърсяване с желязо (обикновено по-малко от 0,1% Fe₂O₀) и не много разтворими соли. Раздробяването, мокрото смилане и сортирането са всички части от обработката на рудата, които се извършват, за да се получат точните размери на частиците. Модерните фабрики използват много-етапни вериги за смилане с разделяне на въздуха, за да направят ултра-фини сортове, които отговарят на строги изисквания за покрития.
Специфично тегло (4,2–4,5), белота (90%+ по скалата на CIE), абсорбция на масло (10–20 g/100 g) и pH (6,5–8,0) са едни от най-важните параметри за качество. Много внимание се обръща на разпределението на частиците по размер. За използване на покрития стойностите на D50 трябва да бъдат между 1 и 10 микрона и трябва да има малко частици, които са твърде големи и биха могли да причинят повърхностни дефекти. Водещите производители предоставят записи на анализи за всяка партида, които изброяват тези стойности заедно със съдържанието на влага (По-малко или равно на 0,5%) и загубата при запалване (По-малко или равно на 1,0%).
Сертификати за качество и съответствие
Производителите на промишлени покрития искат повече и по-подробна документация от доставчиците, за да докажат, че са квалифицирани. Получаването на сертификат за управление на качеството ISO 9001 показва, че можете да контролирате и проследявате производството си по организиран начин. Регистрацията по REACH гарантира спазването на европейските химически правила, което е много важно за компаниите, които продават на клиенти по целия свят. Съответствието с RoHS доказва, че няма забранени тежки метали в количества, по-високи от естествено срещащите се ниски нива.
Доставчиците на барит с добра репутация поддържат подробна документация за своите запаси от руда, производствен капацитет и много{0}}годишни сделки за доставка, за да облекчат притесненията на мениджърите по закупуване относно непрекъснатостта на доставките. Китайските компании, които съществуват от известно време, вложиха много пари в модерни инструменти за обработка и качествени лаборатории. В резултат на това техните продукти работят толкова добре или по-добре от тези от традиционни европейски и северноамерикански източници. В ситуации на конкурентно закупуване доставчиците от най-високо-ниво се открояват, защото предлагат услуги за техническа поддръжка като помощ при формулиране и тестване на приложения.
Прозрения за обществените поръчки: Закупуване на баритен прах с качество на покритие срещу калциев карбонат
Анализ на разходите и съображения за стойност
Минерални пълнители катоБаритен прах за покритиесе определят въз основа на изобилието от суровини, трудността при обработката им и как се променя пазарът. Поради по-доброто си представяне, баритът обикновено има по-висока цена-често два до четири пъти в сравнение с калциевия карбонат за тон. Анализът на общите разходи за формулиране, от друга страна, показва по-сложна икономика. Тъй като баритът е много плътен, той заема по-малко място на тон, което може да намали разходите за доставка на единица количество. Тъй като скрива по-добре, може да се наложи да се използва по-малко титанов диоксид, което би намалило цената на пълнителя.
Калциевият карбонат се намира лесно и не струва много за обработка, което го прави добър избор за приложения, които трябва да спестят пари. Клиентите, които купуват много неща, често могат да получат по-добри цени чрез сделки за закупуване на едро и дългосрочни-договори. Но купуващите екипи трябва да разгледат общата цена на притежание, която включва промени в рецептата, допълнителни добавки, необходими за компенсиране на пропуските в производителността, и възможни проблеми с качеството на готовите покрития.
Управление на веригата за доставки и логистика
Оптимизирането на разходите и сигурността на доставките трябва да бъдат балансирани, за да работят добре доставките на минерали. Баритът се среща предимно на няколко места, което прави веригата за доставки уязвима. Например, когато рудата свърши, копаенето спре или правилата се променят, достъпът може бързо да се промени. За да вземете интелигентни решения за покупка, трябва да намерите и квалифицирате няколко доставчици от различни източници на руда, да поддържате стратегически резерви за запаси и да сключвате дългосрочни-споразумения за доставка с ясни механизми за ценообразуване.
При превоз в контейнери минималното количество за поръчка обикновено е между 20 и 25 тона. За корабите за насипни товари тя започва от около 500 тона. Можете да избирате от много-стенни хартиени торби (25 kg или 50 kg), насипни торби (500 kg до 1000 kg) или насипни насипни торби за клиенти, които имат подходящите средства да ги получат. Времето за доставка варира от две до четири седмици за стандартни оценки до шест до осем седмици за персонализирани спецификации, които трябва да бъдат обработени или тествани по определен начин.
Квалификация на доставчици и развитие на партньорство
Договарянето на цените е само една част от успешното получаване на минерали. Също така трябва да работите с други по технически въпроси и да се уверите, че качеството е добро. Техническите експерти трябва да проверяват уменията на доставчиците чрез инспектиране на съоръжения, преглед на производствените процеси и проверка на качеството на системите. Поискайте подробни отчети за производствения процес, методите за контрол на качеството и препоръки от клиенти за употреби на покрития, които са подобни на вашите.
Процедурите за тестване на проби трябва да проверяват важни фактори в производствените настройки, като например как веществото се разпространява, как променя вискозитета, как се развиват цветовете и как образува филм в типични формулировки. Създайте ясни начини хората да говорят за техническа поддръжка, проблеми с качеството и планиране на доставките. В допълнение към предоставянето на суровини, водещите доставчици предлагат съвети за формулиране, прегледи на конкурентни продукти и информация за пазара, като всички те добавят към стойността им.
Екологични и безопасни аспекти на използването на барит и калциев карбонат
Протоколи за безопасност и работа на работното място
Трябва да се използват стандартни здравни практики на работното място, за да се предотврати попадането на прах от тези минерали във въздуха. За да се поддържат частиците във въздуха под контрол, операциите по обработка на насипни товари трябва да използват затворени транспортни системи, локална смукателна вентилация и редовно почистване. На места, където може да се създаде прах, хората трябва да носят предпазни средства като респиратори (N95 или по-добри, одобрени от NIOSH), предпазни очила и защитно облекло.
Информационните листове за безопасност на материала (SDS) изброяват всички опасности и обясняват какво да правите в случай на спешност. Правилата на OSHA казват, че нито един от елементите не е опасен, но има ограничения за количеството неприятен прах, на който можете да бъдете изложени (10–15 mg/m³ общ прах). В местата за съхранение трябва да се поддържат сухи условия, за да се спре слепването и да се гарантира, че материалите могат да текат. Пазете хранилището далеч от неща, които не вървят заедно, и използвайте редуването на инвентара първи-влязъл, пръв{6}}излязъл, за да поддържате продуктите свежи.
Устойчивост и въздействие върху околната среда
Добивът и обработката оставят следи върху околната среда, като използват много вода и енергия и разстройват земята. Доставчиците на минерали, които носят отговорност, използват планове за рекултивация за зони, които са били изкопани, системи за рециклиране на вода, за да използват по-малко прясна вода, и енергийно{1}}ефективно оборудване за обработка, за да намалят въглеродните емисии. Разберете как вашите доставчици се справят с околната среда, как определят своя въглероден отпечатък и как отчитат устойчивостта.
Дължината на транспортирането оказва голямо влияние върху цялостното въздействие върху околната среда. Купуването от близки източници намалява емисиите при доставка и времето за доставка. Но поради разликите в качеството на рудата може да се наложи да се приемат по-големи транспортни дължини, за да се получат последователни спецификации на материала. Оценките на жизнения цикъл, които сравняват различни опции за минерали, трябва да разглеждат ефектите от добива, количеството енергия, необходимо за преработката, емисиите от транспортирането и възможността за рециклиране или изхвърляне на минерала в края на полезния му живот.
Заключение
Изборът междуБаритен прах за покритиеи калциевият карбонат има голямо влияние върху това колко добре работят покритията, колко струват и къде стоят на пазара. Баритният прах е много добър при задачи, които се нуждаят от висока плътност, химическа защита и дългосрочна-стабилност. По-високата му цена е оправдана от по-доброто представяне на формулата. Когато умерената ефективност е достатъчна, калциевият карбонат е разходно{4}}ефективен избор. За да извършвате добри поръчки, трябва да намерите баланс между технически нужди, бюджетни ограничения и проблеми с веригата за доставки. Трябва също така да работите с доставчици, които могат да покажат постоянно качество, технически познания и дългосрочна-надеждност. Познавайки уникалните свойства на тези минерали, можете да направите интелигентен избор, който да направи рецептите за покритие да работят най-добре за определени групи клиенти и нужди.
ЧЗВ
В1: Какво прави баритния прах с клас покритие по-добър от калциевия карбонат в индустриалните покрития?
О: Баритът с качество на покритие- има много по-голямо специфично тегло (4,2–4,5 спрямо . 2.7), което означава, че пигментите се смесват по-добре, утаяват се по-малко и имат по-добра покривна способност. Тъй като не реагира с химикали, той е много устойчив на киселини, основи и атмосферни влияния. Това го прави идеален за морски покрития, автомобилни покрития и бои за промишлена поддръжка. Яркостта и UV стабилността на барита запазват блясъка и целостта на цвета за по-дълъг експлоатационен живот. Това си струва по-високите разходи за материали, тъй като покритието работи по-добре и трае по-дълго.
Q2: Как можем да проверим последователността на качеството на доставчика за дългосрочни-доставки?
О: Поискайте записи от анализи, които са уникални за всяка партида и показват специфичното тегло, белотата, разпределението на размера на частиците, абсорбцията на масло, pH и съдържанието на тежки метали. Периодично правете тест от трета страна, за да потвърдите това, което продавачът казва. Проверете сертификата по ISO 9001, методите за контрол на качеството и способността за извеждане на потенциални доставчици. Правете фабрични проверки, които разглеждат откъде идва рудата, инструментите за обработка и лабораториите за контрол на качеството. Създайте правила за квалификация, които казват, че пробите трябва да бъдат тествани в представителни формули, преди да могат да бъдат одобрени нови партиди или доставчици.
Q3: Какви са типичните минимални количества за поръчка и срокове за доставка?
О: Стандартните опаковки в контейнери обикновено се нуждаят от поне 20–25 тона, докато броят на големите кораби започва от 500 тона. Можете да избирате между 25 кг или 50 кг много-стенни чували, 500 кг до 1000 кг насипни чували или доставка на стоките в насипно състояние. Сроковете за доставка са между 2 и 4 седмици за стандартни степени и между 6 и 8 седмици за персонализирани спецификации, които се нуждаят от специални методи за тестване или обработка. Настройването на интелигентни буфери за наличности и дългосрочни-сделки за доставки може да помогне за намаляване на промените във времето за изпълнение и закъсненията в доставките.
Партнирайте си с доверен доставчик на баритен прах за покритие
От 2003 г.Henghao Technology Development (Hangzhou) Co., Ltd. доставя високо{1}}качествени минерални прахове на производители на покрития по целия свят. Те имат доволни клиенти в 33 държави със стабилното си качество и-навременна доставка. Нашият баритен прах с клас покритие- отговаря на строги изисквания за специфично тегло, белота и разпределение на размера на частиците. Освен това има много сертификати за качество, като ISO 9001 и съответствие с REACH. Ние поддържаме нашите скални източници стабилни и нашите производствени съоръжения актуализирани, така че да можем да отговорим на нуждите на техническите инженери за постоянни партиди.
В допълнение към предлагането на конкурентни фабрични-директни цени, ние предлагаме и техническа поддръжка за подобряване на формулите и отстраняване на проблеми с приложенията. Нашите квалифицирани работници знаят от какво се нуждае бизнесът с покрития и работят заедно, за да се уверят, че спецификациите на материала отговарят на вашите цели за ефективност. Независимо дали имате нужда от нормални оценки или персонализирана обработка за конкретни цели, ние можем да ви помогнем с това. Ние правим това, като сме отворени и бързи към вашите нужди. Изпратете ни имейл на info@henghaopigment.comза да говорите за вашите нужди от баритен прах, да получите подробни информационни листове или да организирате доставка на проби.
Референции
1. Brock, T., Groteklaes, M. и Mischke, P.Европейски наръчник за покрития: Второ издание. Vincentz Network, 2010 г.
2. Патън, TCПоток на боя и дисперсия на пигмента: реологичен подход към технологиите за покритие и мастило. Джон Уайли и синове, 1979 г.
3. Lambourne, R. и Strivens, TAБои и повърхностни покрития: теория и практика, второ издание. Издателство Woodhead, 1999 г.
4. Karsten, U. и Klein, D. "Функционални пълнители за бои и покрития."Технически документи на Vincentz Network, 2014.
5. Goldschmidt, A. and Streitberger, HJНаръчник на BASF за основите на технологиите за нанасяне на покрития. Vincentz Network, 2007 г.
6. Wypych, G.Наръчник за пълнители: Физични свойства и приложения, четвърто издание. Издателство ChemTec, 2016 г.
