ক্যালসিয়াম কার্বনেট এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ এবং বহুল ব্যবহৃত রাসায়নিক কাঁচামাল। এটি রাবার, কাগজ তৈরি, কালি, আবরণ, প্লাস্টিক, খাদ্য এবং প্রসাধনী শিল্পে একটি শক্তিশালীকরণকারী এজেন্ট এবং ফিলার হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উৎপাদন পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে, এটিকে হালকা ক্যালসিয়াম কার্বনেট, ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেট এবং ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেটে ভাগ করা যেতে পারে। ক্যালসিয়াম কার্বনেটের কর্মক্ষমতা উন্নত করতে এবং বিভিন্ন শিল্প প্রয়োগের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পরিবর্তন অপরিহার্য।
হালকা ক্যালসিয়াম কার্বনেট, যা অবক্ষেপিত ক্যালসিয়াম কার্বনেট নামেও পরিচিত, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেট, যা গ্রাউন্ড ক্যালসিয়াম কার্বনেট নামেও পরিচিত, প্রাকৃতিক চুনাপাথর, ক্যালসাইট এবং চককে যান্ত্রিকভাবে পিষে তৈরি করা হয়। ভারী এবং হালকা ক্যালসিয়াম কার্বনেটের মধ্যে কণার আকার এবং পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যের মধ্যে পার্থক্য রয়েছে, যার ফলে কর্মক্ষমতা ভিন্ন হয়। ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেট বলতে ক্যালসিয়াম কার্বনেট পণ্যগুলিকে বোঝায় যার কণার আকার 1 থেকে 100 ন্যানোমিটার পর্যন্ত হয়, যার মধ্যে অতি সূক্ষ্ম এবং অতি-আল্ট্রাফাইন পণ্য অন্তর্ভুক্ত।
কেন পরিবর্তন প্রয়োজন?
পৃষ্ঠ পরিবর্তন ক্যালসিয়াম কার্বনেটের প্রয়োগ কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি, প্রযোজ্যতা উন্নত করা এবং বাজারের ব্যবহার সম্প্রসারণের জন্য এটি অপরিহার্য। ভবিষ্যতে, ক্যালসিয়াম কার্বনেট বিকাশের প্রধান প্রবণতা হবে কার্যকরীকরণ এবং বিশেষীকরণ। পরিবর্তন ক্যালসিয়াম কার্বনেটের তেল শোষণ মান হ্রাস করতে পারে এবং একত্রিতকরণ রোধ করার জন্য এর বিচ্ছুরণযোগ্যতা উন্নত করতে পারে। এটি জৈব ম্যাট্রিক্সের সাথে ক্যালসিয়াম কার্বনেটের সামঞ্জস্যতাও বাড়ায় এবং পণ্যের মূল্য বৃদ্ধি করে। উচ্চমানের প্রয়োগ বাজার সম্প্রসারণের জন্য এটি উপকারী। বিভিন্ন পৃষ্ঠ-পরিবর্তিত, বিশেষায়িত ক্যালসিয়াম কার্বনেট পণ্যের চাহিদা বৃদ্ধি পাবে।
পরিবর্তন পদ্ধতির সারাংশ
ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পরিবর্তন পদ্ধতি
ভৌত আবরণ পরিবর্তন:
ভৌত আবরণ পরিবর্তনের ক্ষেত্রে মডিফায়ারকে একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেটের সাথে মিশ্রিত করা হয়। বিচ্ছুরণকারী বলের প্রভাবে, ভ্যান ডের ওয়েলস বল বা ইলেকট্রস্ট্যাটিক আকর্ষণের মতো ভৌত বলের মাধ্যমে মডিফায়ারটি ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠে শোষিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি পৃষ্ঠের উপর একটি একক-স্তর, দ্বি-স্তর বা বহু-স্তর আবরণ তৈরি করে।
পৃষ্ঠ রাসায়নিক পরিবর্তন:
পৃষ্ঠের রাসায়নিক পরিবর্তন বলতে বোঝায় এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে সংশোধকগুলি ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেট কণার পৃষ্ঠের সক্রিয় স্থানে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে বা রাসায়নিকভাবে শোষণ করে। সংশোধক অণুর কার্যকরী গোষ্ঠীগুলি ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। এর ফলে সংশোধক ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠের উপর আবরণ তৈরি করে, যা ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেট এবং জৈব ম্যাট্রিক্সের মধ্যে সামঞ্জস্যতা এবং বিচ্ছুরণযোগ্যতা বৃদ্ধি করে। ফলস্বরূপ, এটি যৌগিক পদার্থের প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা এবং ভৌত-যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে।
যান্ত্রিক বল রাসায়নিক পরিবর্তন:
যান্ত্রিক বল রাসায়নিক পরিবর্তনের মধ্যে ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেট কণার জালিতে স্থানচ্যুতি ঘটাতে গ্রাইন্ডিং এবং ঘর্ষণের মতো যান্ত্রিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যার ফলে স্ফটিক গঠনে পরিবর্তন আসে। একই সময়ে, সিস্টেমের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং অভ্যন্তরীণ শক্তি বৃদ্ধি পায়।
ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেটের শিল্প উৎপাদনে, গ্রাইন্ডিং এবং পৃষ্ঠ পরিবর্তন সাধারণত আলাদাভাবে করা হয়। তবে, গ্রাইন্ডিং প্রক্রিয়ার সময় যদি মডিফায়ার যোগ করা হয়, তাহলে এটি কেবল গ্রাইন্ডিংয়ের যান্ত্রিক বল ব্যবহার করে পৃষ্ঠ পরিবর্তনের প্রভাবকে উন্নত করে না বরং অতিরিক্ত সূক্ষ্ম ক্যালসিয়াম কার্বনেট কণার কারণে সৃষ্ট সংহতিকেও প্রতিরোধ করে।
পৃষ্ঠ জমা পরিবর্তন:
পৃষ্ঠতল জমা পরিবর্তনের মধ্যে রয়েছে যথাযথ পদ্ধতি ব্যবহার করে সংশোধককে পৃষ্ঠের উপর নিক্ষেপ করা ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেটএটি অজৈব খনিজ রঙ্গকগুলির পৃষ্ঠ পরিবর্তনের জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি।
এই পদ্ধতিটি একটি সহজ প্রক্রিয়া প্রবাহ সহ শিল্প উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। প্রতিক্রিয়া অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে, উপযুক্ত কণার আকার এবং বিশুদ্ধতা অর্জন করা যেতে পারে।
হালকা ক্যালসিয়াম কার্বনেট পরিবর্তন পদ্ধতি
ফ্যাটি অ্যাসিড (লবণ) পরিবর্তন:
ক্যালসিয়াম কার্বনেটের জন্য স্টিয়ারিক অ্যাসিড (লবণ) হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পৃষ্ঠ সংশোধক। পরিবর্তন প্রক্রিয়াটি শুষ্ক বা ভেজা পদ্ধতিতে করা যেতে পারে, ভেজা পদ্ধতিতে সোডিয়াম স্টিয়ারেটের মতো স্টিয়ারিক অ্যাসিড লবণের প্রয়োজন হয়।
স্টিয়ারিক অ্যাসিড (লবণ) ছাড়াও, অন্যান্য ফ্যাটি অ্যাসিড (এস্টার), যেমন ফসফেট এবং সালফোনেটও ব্যবহার করা যেতে পারে।
গবেষণায় দেখা গেছে যে একটি বিশেষ পলিমারিক ফসফেট এস্টার (ADDP) দিয়ে ক্যালসিয়াম কার্বনেট পরিবর্তন করলে পৃষ্ঠটি হাইড্রোফোবিক এবং ওলিওফিলিক হয়ে ওঠে। এটি তেলের গড় সমষ্টিগত কণার আকার হ্রাস করে।
ফ্যাটি অ্যাসিড (লবণ) দিয়ে প্রক্রিয়াজাত পরিবর্তিত ক্যালসিয়াম কার্বনেট মূলত পিভিসি প্লাস্টিক, তারের উপকরণ, আঠালো, কালি এবং আবরণ পূরণে ব্যবহৃত হয়।
কাপলিং এজেন্ট পরিবর্তন:
কাপলিং এজেন্ট হলো উভচর যৌগ যা রাসায়নিকভাবে ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠের হাইড্রোক্সিল গ্রুপের সাথে বন্ধনে আবদ্ধ হয়। কাপলিং এজেন্টের মেরু গ্রুপগুলি ক্যালসিয়াম কার্বনেট কণার কার্যকরী গ্রুপের সাথে বিক্রিয়া করে স্থিতিশীল রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করে। কাপলিং এজেন্টের অন্য প্রান্তটি রাসায়নিক বা শারীরিকভাবে জৈব পলিমারের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে, বিভিন্ন মেরুত্বের সাথে দুটি উপাদানকে শক্তভাবে আবদ্ধ করে। এর ফলে ভালো সামঞ্জস্যতা তৈরি হয় এবং যৌগিক পদার্থের ভৌত ও যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বৃদ্ধি পায়।
গঠনের উপর ভিত্তি করে কাপলিং এজেন্টগুলিকে সাইলেন, টাইটানেট, অ্যালুমিনেট, টাইটানেট-অ্যালুমিনেট, জিরকোনিয়াম অ্যালুমিনেট এবং কমপ্লেক্সে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।
পলিমার পরিবর্তন:
ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পলিমার পৃষ্ঠ পরিবর্তন জৈব বা অজৈব পর্যায়ে (সিস্টেম) এর স্থায়িত্ব উন্নত করতে পারে। এই পলিমারগুলির মধ্যে রয়েছে অলিগোমার, ম্যাক্রোমোলিকিউল এবং জলে দ্রবণীয় পলিমার যেমন পলিমিথাইল মেথাক্রাইলেট (PMMA), পলিথিলিন গ্লাইকল, পলিভিনাইল অ্যালকোহল, পলি(ম্যালিক অ্যাসিড), পলিঅ্যাক্রিলিক অ্যাসিড, অ্যালকোক্সি স্টাইরিন-স্টাইরিন সালফোনিক অ্যাসিড কোপলিমার, পলিপ্রোপিলিন, পলিথিলিন এবং অন্যান্য।
প্লাজমা এবং বিকিরণ পরিবর্তন:
প্লাজমা ট্রিটমেন্ট গ্যাস হিসেবে আর্গন (Ar) এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা প্রোপিলিন (C3H6) মিশ্র গ্যাসের সাথে একটি ইন্ডাক্টিভলি কাপলড প্লাজমা ডিসচার্জ সিস্টেম ব্যবহার করে, ভারী ক্যালসিয়াম কার্বনেট (1250 মেশ) পাউডারের নিম্ন-তাপমাত্রার প্লাজমা পরিবর্তন করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে Ar-C3H6 মিশ্র গ্যাস দিয়ে চিকিত্সা করা ক্যালসিয়াম কার্বনেট ফিলারটি পলিপ্রোপিলিন (PP) এর সাথে আরও ভাল ইন্টারফেসিয়াল আনুগত্য প্রদর্শন করেছে।
ন্যানো ক্যালসিয়াম কার্বনেট পরিবর্তন পদ্ধতি
স্থানীয় রাসায়নিক বিক্রিয়া পরিবর্তন:
স্থানীয় রাসায়নিক বিক্রিয়া পরিবর্তনের জন্য একটি শোধন এজেন্ট (যেমন একটি কাপলিং এজেন্ট, জৈব বা অজৈব পদার্থ) যোগ করা হয়। ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠের কার্যকরী গোষ্ঠীগুলি পরিবর্তন অর্জনের জন্য শোধন এজেন্টের সাথে বিক্রিয়া করে। ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠ পরিবর্তনের জন্য এই পদ্ধতিটি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।
দুটি প্রধান প্রক্রিয়া রয়েছে: শুষ্ক এবং ভেজা পদ্ধতি। শুষ্ক পদ্ধতিতে, ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেট পাউডার এবং পৃষ্ঠ সংশোধক ক্রমানুসারে সংশোধকটিতে যোগ করা হয়। এই পদ্ধতিটি কাপলিং এজেন্ট ব্যবহার করে পৃষ্ঠ পরিবর্তনের জন্য উপযুক্ত।
সারফেস লেপ পরিবর্তন:
সারফেস লেপ পরিবর্তন হল এমন একটি পদ্ধতি যেখানে ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেট কণাগুলিকে ভ্যান ডার ওয়ালস ফোর্স বা ভৌত পদ্ধতির মাধ্যমে আবরণ উপাদানের সাথে সংযুক্ত করা হয়। ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেটের প্রস্তুতির দ্রবণে একটি সারফেস মডিফায়ার বা সুপারডিসপারসেন্ট যোগ করা হয়। ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেট উৎপাদনের সময়, সারফেস মডিফায়ার ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠকে আবরণ করে, যার ফলে চূড়ান্ত পণ্যটি অভিন্ন কণা হিসেবে বিদ্যমান থাকে।
মাস্টারব্যাচ ফিলার পরিবর্তন:
মাস্টারব্যাচ ফিলার হল একটি নতুন ধরণের ফিলার, যা নির্দিষ্ট অনুপাতের রেজিন মাস্টারব্যাচ, ক্যালসিয়াম কার্বনেট এবং সার্ফ্যাক্ট্যান্ট মিশ্রিত করে তৈরি করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি মাস্টারব্যাচ ফিলার তৈরির সময় ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠকে পরিবর্তন করে। সাধারণ ধরণের মাস্টারব্যাচ ফিলারগুলির মধ্যে রয়েছে পলিথিলিন মোম ক্যালসিয়াম কার্বনেট মাস্টারব্যাচ, অনিয়মিত পলিপ্রোপিলিন ক্যালসিয়াম কার্বনেট মাস্টারব্যাচ (এপিপি মাস্টারব্যাচ) এবং রেজিন ক্যালসিয়াম কার্বনেট মাস্টারব্যাচ ফিলার।
উচ্চ-কার্যক্ষমতা সারফেস পরিবর্তন:
এই পদ্ধতিতে পরিবর্তনের জন্য প্লাজমা বা উচ্চ-শক্তির বিকিরণ (যেমন এক্স-রে বা γ-রে) ব্যবহার করা হয়। CaCO3 পাউডারের প্লাজমা পৃষ্ঠ পরিবর্তন মূলত প্লাজমা পলিমারাইজেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে। প্রথমত, মনোমারগুলিকে গ্যাস-পর্যায়ের মুক্ত র্যাডিকেল তৈরি করতে সক্রিয় করা হয়।
এই র্যাডিকেলগুলি কঠিন পৃষ্ঠের উপর শোষণ করে, পৃষ্ঠের মুক্ত র্যাডিকেলগুলিতে পরিণত হয়। এরপর প্লাজমা বা গ্যাস-ফেজ মনোমার দিয়ে এগুলি পলিমারাইজেশনের মধ্য দিয়ে যায়। এটি ক্যালসিয়াম কার্বনেটের পৃষ্ঠের উপর একটি পলিমার ফিল্ম তৈরি করে, যা পরিবর্তন অর্জন করে।
উপসংহার
সংক্ষেপে, পৃষ্ঠ পরিবর্তন হল প্রয়োগের কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য, ব্যবহারযোগ্যতা বৃদ্ধি করার জন্য এবং ক্যালসিয়াম কার্বনেটের বাজার চাহিদা বৃদ্ধির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি। পৃষ্ঠ পরিবর্তনের পরে, ক্যালসিয়াম কার্বনেট একটি ঐতিহ্যবাহী ফিলার থেকে একটি বহুমুখী সংশোধক রূপান্তরিত হয়, যা বিস্তৃত প্রয়োগ এবং বৃহত্তর জনপ্রিয়তা প্রদান করে।
ভবিষ্যতে, ক্যালসিয়াম কার্বনেটের উন্নয়নে কার্যকরীকরণ এবং বিশেষীকরণ প্রধান প্রবণতা হয়ে উঠবে। পণ্যের কাঠামোতেও উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন আসবে। ন্যানো-ক্যালসিয়াম কার্বনেট, অতি সূক্ষ্ম ক্যালসিয়াম কার্বনেট, মেডিকেল-গ্রেড এবং খাদ্য-গ্রেড ক্যালসিয়াম কার্বনেটের মতো উচ্চমানের পণ্য এবং বিভিন্ন পৃষ্ঠ-পরিবর্তিত বিশেষায়িত ক্যালসিয়াম কার্বনেট (যেমন, প্রাকৃতিক রাবার, সিন্থেটিক রাবার, আবরণ, পিভিসি/পিপি/এবিএস প্লাস্টিক) বাজারে ক্রমবর্ধমান চাহিদা লক্ষ্য করবে। এই উচ্চ-মূল্যের ক্যালসিয়াম কার্বনেট পণ্যগুলির গুণমান নিঃসন্দেহে ব্যবসার টিকে থাকা এবং উন্নয়নের মূল চাবিকাঠি হবে।
মহাকাব্যিক গুঁড়ো
এপিক পাউডার, আল্ট্রাফাইন পাউডার শিল্পে ২০+ বছরের কাজের অভিজ্ঞতা। আল্ট্রাফাইন পাউডারের ক্রাশিং, গ্রাইন্ডিং, শ্রেণীবিভাগ এবং পরিবর্তন প্রক্রিয়ার উপর মনোযোগ দিয়ে আল্ট্রাফাইন পাউডারের ভবিষ্যত উন্নয়নে সক্রিয়ভাবে প্রচার করুন। বিনামূল্যে পরামর্শ এবং কাস্টমাইজড সমাধানের জন্য আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন! আমাদের বিশেষজ্ঞ দল আপনার পাউডার প্রক্রিয়াকরণের মূল্য সর্বাধিক করার জন্য উচ্চমানের পণ্য এবং পরিষেবা প্রদানের জন্য নিবেদিতপ্রাণ। এপিক পাউডার—আপনার বিশ্বস্ত পাউডার প্রক্রিয়াকরণ বিশেষজ্ঞ!