■ 簡介

碳酸鈣是重要的無機鹽產品，廣泛用於塑膠、橡膠、造紙、油墨、塗料、建材等方面。為生產加工業中最常用的填充劑。以製程來別的話，目前在使用的碳酸鈣主要有二種，其一是由天然石灰石經機械粉碎法粉碎成不同細度的碳酸鈣，這種碳酸鈣稱為重質碳酸鈣，其品質由天然石灰石的品質和其細度決定。其二是挑選過的石灰石經過鍛燒，使其分解成氧化鈣(CaO)，並通水(H2O)反應成氫氧化鈣(Ca(OH)2)，再通入二氧化碳，經沉澱後形成碳酸鈣，這種碳酸鈣稱為輕質碳酸鈣。其輕質碳酸鈣的品質除由天然碳酸鈣的品位決定外，其鍛燒等化學反應條件及分級細度也是十分重要的因素。目前工業生產重質碳酸鈣主要有二種工藝，一種是乾法；一種是濕法，乾法生產的產品，可廣泛用於橡膠、塑膠、塗料等行業。而濕法工藝的生產則使用於造紙行業中，且一般產品是以漿狀產品出售給造紙廠。

一、碳酸鈣在橡膠中的應用：

碳酸鈣運用於塑、橡膠已經有多年的歷史，用途在降低成本，並且可以改善基體的熱抵抗性、尺寸穩定性、堅硬性。碳酸鈣也是橡膠工業中使用最早量最大的填充劑之一，碳酸鈣大量填充在橡膠之中，可以增加製品的容積，從而節約昂貴的天然橡膠達到降低成本的目的，碳酸鈣填入橡膠能獲得比純橡膠硫化物更高的抗張強度耐磨性，撕裂強度，並在天然橡膠和合成橡膠中有顯著的補強作用，同時可以調整稠度。在橡膠工業中，小至油封、汽車配件，大至輪胎、膠帶、膠管都可廣泛使用，更值得注意的是，它不但可作為補強填料單獨使用，而且可根據生產需要與其他填料配合使用，如：炭黑、白炭黑、陶土、鈦白粉等，達到補強、填充、調色、改善加工工藝和製品性能、降低含膠率或部分取代白炭黑、鈦白粉等價格昂貴的白色填料的目的。

二、碳酸鈣在塑膠中的應用：

碳酸鈣在塑膠製品中能起到一種骨架作用，對塑膠製品尺寸的穩定性有很大作用，能提高製品的硬度，改善塑膠製品的電性能、阻燃性能、耐熱性能及工藝性能，還可以提高製品的表面光澤和表面平整性。在一般塑膠製品中添加碳酸鈣耐熱性可以提高，由於碳酸鈣白度在90%以上，還可以取代昂貴的白色顏料起到一定的增白作用。以PVC製品生產加工為例，合理使用重質碳酸鈣可提高PVC製品的耐熱性、剛性、尺寸穩定性及加工性；少量使用輕質碳酸鈣可提高PVC製品的拉伸強度。若在PVC製品的加工過程中，大量添加碳酸鈣會降低產品質量，但如果添加了劣質碳酸鈣，其製品質量就會大幅度下降。添加同樣份數的碳酸鈣，優質碳酸鈣與劣質碳酸鈣會使PVC製品的性能截然不同。
橡、塑膠業近況
近年來由於技術的提昇，使用平均粒徑1um 的超微粒碳酸鈣，不但有良好的加工性，對提昇製品表面的光澤和色度的穩定，都很有幫助。目前已有許多塑、橡膠業者改用超微粒碳酸鈣取代輕鈣，以降低成本。超細重質碳酸鈣的吸油值比輕鈣低，用超細重質碳酸鈣取代輕鈣可減少增塑劑的用量比例。由於超細質碳酸鈣具有超細、分散性好、熱穩定性高等特性，已被廣泛應用於塑膠、橡膠行業。尤其在塑鋼異形材、聚氯乙烯 、壓延材料、矽橡膠等產品的應用上收到較好的效果，它能顯著地增強橡、塑材料的抗沖擊強度、尺寸穩定性、耐熱性，改善其加工性能，並可明顯增大填充量（相對輕鈣可增加填充量 100% ~ 300%），起到顯著的降成本的作用。加上超細質碳酸鈣採用濕法研磨生產，顆粒較無菱角，對擠出機的缸體、螺杆的磨損比乾法生產的重質碳酸鈣更小。根據剛性粒子增韌的研究表明：無機粒子均勻分散於基體樹脂中，當受到外力沖擊時，粒子與基體樹脂之間產生更多的銀紋，可吸收沖擊能，因此具有增韌作用。若超細碳酸鈣填料經表面活性處理後，無機粒子能更好地分散在基體樹脂中並和基體樹脂更好地結合，增韌作用有大幅度提高，即粒子的粒徑越小，比表面積越大，增韌效果越好。其與橡膠結合工藝性能良好，不影響硫化。製品表面光滑，有耐油性可與炭黑、白炭黑、陶土、活性碳酸鈣等其他補強劑並用，用量隨製品而異在塑膠工業中，使塑膠易於成型，並可調整塑膠粘度和改善工藝性能。主要應用於橡膠和塑膠工業中作填充劑。

三、在塗料業中：

超細質碳酸鈣應用於塗料中，具有空間位阻效應，可部分取代鈦白粉(Ti-oxide；為一種廣泛使用之白色顏料，具有高白度、高折射率、物理化學性質穩定等特性)、立德粉(Lithopone；是種硫化鋅和硫酸鋇的複合顏料)等，降低生產成本，在製漆中，能使配方中密度較大的立德粉懸浮，起防沉降作用。製漆後，漆膜白度增加，光澤高，而遮蓋力卻不降低，這一性能使其在塗料工業被大量推廣作用。應用於乳膠漆生產，具有防沉作用，可減少分散劑等的填加量。經螯合型塗料分散偶聯劑活性處理的超細重鈣用於塗料中，還可明顯增加塗料的著色強度及反射能力，從而提升漆膜光澤，增加覆蓋力，改善耐摩擦性和黏附力，提升漆膜的抗沖擊強度及增加柔韌性。在水性塗料行業的應用，用途更為廣泛，能使塗料不沉降，易分散，光澤好等特性，在水性塗料用量為20~60%。

四、在油漆、油墨行業中：

碳酸鈣在油漆行業中的用量較大，是不可缺少的骨架，在稠漆中用量為30%以上，酚醛磁漆4~7%裏酚醛細花紋皺紋漆39%以上。在油墨中，經油墨專用的複合偶聯劑活性處理的超細重鈣可用於油墨生產中，能夠有效降低成本，增加容積、防止沉降、改善油墨的光澤度、透明度、黏結性能及顏色的鮮艷度。

五、在造紙工業中：

碳酸鈣在造紙上的應用，常用來與高嶺土一起使用，以增進紙張光澤、白度、不透明度與吸墨性。尤其是造紙行業的需求旺盛，需求量也特別多，由於造紙業的施膠技術由酸性向中性轉變，在中性造紙中碳酸鈣主要是用作表面塗布，也作填料用，以降低成本，還作為緩衝劑和起構架作用。由於其分散性能好，粘度低，可代替部分陶土，能有效地提高紙的白度和不透明度，改進紙的平滑度、柔軟度，改善油墨的吸收性能，提高保留率。在塗布加工上，超細重鈣比高嶺土的白度高，油墨吸收性和透氣性好，適用于白板紙、銅板紙等塗布紙的底塗和麵塗，所塗布的紙張抗腐蝕性和耐久性好、強度高；可明顯提升紙張的白度、平滑度、降低膠黏劑和增白劑的用量，降低生產成本，改善原紙的印刷性能。

六、在電線、電纜業中：

作為填料能起一定的絕緣作用。

七、飼料或食品添加物類：

用在飼料行業中，可作為補鈣劑，增加飼料含鈣量。

八、在農業中應用：

鈣是植物營養的必要元素，連同鎂、氮、磷、鉀合稱植物的五要素。由於台灣的土壤多呈酸性，因此由天然礦石研磨而成的碳酸鈣被視為最具經濟性與結合性的土壤中和劑。特別是搭配有機質肥料施用，更增加植物對鈣質的吸收及減少土壤中鈣質的流失。此外也可作為菇類各菌種之培養基。

九、其他工業中：

具有排煙脫硫公用，由於大多數發電廠的鍋爐都以燃煤為主，其中含大量的硫化物會經由煙氣排放於大氣中，造成酸雨現象。因此，利用石灰石或石灰石粉作為吸收劑和煙氣中的SO2結合而產生石膏或其他廢棄物，可達到除硫的效果。