炭酸カルシウムは、広く使用されている重要な無機塩です。加工方法の違いにより、GCCとPCCの2種類に分類されます。プラスチック、ゴム、製紙などの業界において、最も広く使用されている粉末充填剤です。 粉砕炭酸カルシウムGCCとも呼ばれる沈降炭酸カルシウムは、物理的処理によって製造されます。原料は天然の方解石、石灰石、ドロマイト、チョーク、貝殻などです。一方、PCCと呼ばれる沈降炭酸カルシウムは、化学的処理によって製造されます。これは、プラスチック製品の原材料コストを削減するだけでなく、プラスチック材料の特定の特性を向上させる効果もあります。研究によると、さまざまな種類の炭酸カルシウムを適切に使用することで、ベースプラスチックの性能を大幅に向上させることができることが示されています。しかし、PCCとGCCを明確に区別することは、多くのユーザーにとって長年の課題でした。以下では、17の異なる角度から両者の違いを紹介します。
01 製造方法
GCCは主に方解石、大理石、石灰岩、チョーク、白大理石などの天然鉱物から作られ、機械粉砕によって得られる粉末状の材料です。
PCCは主に石灰石を原料として製造され、焼成、蒸解、炭化、脱水、乾燥、分級を経て得られる粉末状の物質です。
02 嵩密度
嵩密度の違いは、GCC と PCC の最も明らかな違いです。
GCC の嵩密度は比較的高く、通常は 0.8～1.3 g/cm³ です。
PCCの嵩密度は比較的低く、一般的には0.5～0.7 g/cm³です。ナノ炭酸カルシウム製品の中には、嵩密度が0.28 g/cm³程度まで低下するものもあります。
03 オイル吸収値
GCC は粒子が大きく、表面が滑らかで、比表面積が小さいため、油吸収値が低く、通常は 40～60 mL/100g です。
PCC は粒子が細かく、表面が粗く、比表面積が大きいため、油吸収値が高く、通常は 60～90 mL/100g です。
04 白さ
GCC には比較的多くの不純物が含まれているため、製品の白度は一般的に 89%～93% ですが、一部の製品は 95% まで達します。
PCC 製品は純度が高いため、白色度は一般的に 92%～95% ですが、製品によっては 96%～97% に達するものもあります。
05 水分含有量
GCC製品の水分含有量は通常0.2%～0.3%と比較的低く安定しています。高級品の中には、0.1%まで低下するものもあります。
通常の PCC 製品の水分含有量は通常 0.3% ～ 0.8% ですが、変動しやすく、安定性が低くなります。
06 粒子の形状
GCCの粉末特性は、不規則な粒子形状、角張った粒子、粗い表面、大きな粒子サイズの変化、広い粒度分布、そして大きな粒子サイズなどです。粉砕や精製によってGCCの結晶形状は変化しません。一般的に、方解石系GCCは六方晶系、大理石系GCCは立方晶系です。これは主に原料によって決まります。PCC粉末は規則的な粒子形状を特徴とし、粒度分布が狭い単分散粉末と言えます。粒子形状に基づいて、PCCは紡錘形、立方晶系、針状、鎖状、球状、片状、菱形に分類されます。
紡錘形炭酸カルシウム：平均長軸径5～12μm、短軸径1～3μm。立方体炭酸カルシウム：平均粒子径0.02～0.1μm。針状炭酸カルシウム：平均粒子径0.01～0.1μm、アスペクト比5～100。鎖状炭酸カルシウム：平均粒子径0.01～0.1μm、アスペクト比10～50。球状炭酸カルシウム：平均粒子径0.03～0.05μm。鱗片状炭酸カルシウム：平均粒子径1～3μm。
07 味
PCCは、酸化カルシウムの不完全反応によりライムのような味がします。ビスケットなどの食品の増量剤として使用すると、窒息感や刺激感を与えることがあります。
対照的に、GCC にはこの味がありません。
08 粒子サイズ
GCC製品の粒子径範囲は0.5～45μmです。平均粒子径（d）に基づいて、以下の通り分類されます。
• 粗粉砕炭酸カルシウム：d > 3 μm
• 細かく粉砕した炭酸カルシウム：d = 1～3 μm
• 超微粒子炭酸カルシウム：d = 0.5～1 μm
09 沈降量
沈降容積とは、炭酸カルシウムの単位質量あたりの容積を指します。方法は、炭酸カルシウムを100mLの水に振り混ぜ、3時間放置します。
沈降体積が大きいほど、粒子サイズが小さく、密度が低く、製品グレードが高いことを示します。
GCC: 1.1～1.4 mL/g
PCC: 2.4～2.8 mL/g
ナノPCC: 3.0～4.0 mL/g
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