• 제목/요약/키워드: Precipitated calcium carbonate

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Synthesis of Needle-Like Aragonite Crystals in the Presence of Magnesium Chloride and Their Application in Papermaking

  • Hu, Zeshan;Shao, Minghao;Li, Huayang;Cai, Qiang;Zhong, Chenghua;Xianming, Zhang;Deng, Yulin
    • Advanced Composite Materials
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    • 제18권4호
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    • pp.315-326
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    • 2009
  • PCC (precipitated calcium carbonate) and ground calcium carbonate have been widely used in alkaline papermaking. Unfortunately, although increasing filler level in papers can improve the paper properties such as brightness, opacity, stiffness gloss, smoothness, porosity, and printability, as well as decrease cost, some strength of the paper is negatively affected. In this research, needle-like aragonite was synthesized using $Ca(OH)_2$ and $CO_2$ as reactants in the presence of $MgCl_2$ and characterized with scanning electronic microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The physical and optical properties of the paper handsheets containing these needle-like aragonite fillers were evaluated. Results indicated that tensile strength, Z-direction tensile strength and folding endurance of the paper were improved by the needle-like aragonite crystals compared to the paper using commercial PCC (precipitated calcium carbonate) as filler. The stiffness of the paper handsheet on the machine direction was increased, but no evident difference in the cross direction was found. The improvement of paper strength mainly resulted from the twining effect between the aragonite whiskers and paper fibers. The optical properties of the paper were slightly decreased with the use of the needle-like aragonites compared to commercial PCC. These results suggest that paper cost can be decreased by increasing the content of needle-like aragonite filler while paper strength will not be decreased compared to PCC filler.

$Ca(OH)_2\;및 \;Na_2CO_3$수용액의 균일침전 반응에 의한 아라고나이트 침강성 탄산 칼슘의 합성 (Synthesis of aragonite precipitated calcium carbonate by homogeneous precipitate reaction of $Ca(OH)_2\;and Na_2CO_3$)

  • 박진구;박현서;안지환;김환;박찬훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.110-114
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    • 2004
  • 반응온도 $75^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry 및 NaOH의 혼합용액에 $Na_2CO_3$ 수용액의 농도 및 첨가방법을 변화시키면서 아라고나이트 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 이 반응에서 $Na^+$ 이온은 탄산칼슘 격자내의 $Ca^{2+}$ 이온 자리에 치환되어 칼사이트의 성장을 지연시키고, 특정방향으로의 결정성장이 진행되어 침상형 아라고나이트의 생성을 유리하게 하는 것을 알 수 있었다. 또한, $CO_3^{2-}$ 이온농도 조절에 의한 반응속도의 감소는 균일침전반응을 유도하고, $Na^+$ 이온의 치환능력을 증대시켜 아라고나이트의 생성 및 성장을 촉진하는 것으로 판단되었다.

고분자 첨가에 의한 탄산칼슘의 상 변화 (Phase Change of Calcium Carbonate by Adding Polymers)

  • 한현각;전제성;김미선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권2호
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    • pp.300-303
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    • 2012
  • 침전탄산칼슘 결정화계에서 첨가제인 ethylenediaminetetraacetic acid(EDTA), diethylene triaminepentaacetic acid(DTPA), citric acid(CIT), pyromellitic amid(PMA) 첨가에 의한 탄산칼슘 결정의 형상 변화를 연구하였다. 첨가제를 넣지 않았을 때 낮은 온도 $20^{\circ}C$에서는 calcite 결정이 생성되었고, 높은 온도 $80^{\circ}C$에서는 aragonite 결정이 생성되었으며 EDTA와 DTPA 첨가에 의한 40, $60^{\circ}C$ 중간온도에서는 aragonite 결정이 생성됨을 알 수 있었다. CIT와 PMA 첨가에 의해 aragonite의 성장이 지연되었으며 calcite 단일상이 나타났다. 첨가제가 단일상의 탄산칼슘을 만드는데 중요한 요소임이 발견되었다.

Precipitated Calcium Carbonate Synthesis by Simultaneous Injection to Produce Nano Whisker Aragonite

  • Ramakrishna, Chilakala;Thenepalli, Thriveni;Huh, Jae-Hoon;Ahn, Ji Whan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.222-226
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    • 2016
  • The synthesis of pure calcium carbonate nanocrystals was achieved using a simultaneous injection method to produce nano particles of uniform size. These were characterized using scanning electron microscopy and powder X-ray diffraction. The nano particles were needle-shaped aragonite polymorphs, approximately 100-200 nm in length. The aragonite polymorph of calcium carbonate was prepared using aqueous solutions of $CaCl_2$ and $Na_2CO_3$, which were injected simultaneously into double distilled water at $50^{\circ}C$ and then allowed to react for 1.5 h. The resulting whisker-type nano aragonite with high aspect ratio (30) is biocompatible and potentially suitable for applications in light weight plastics, as well as in the medical, pharmaceutical, cosmetic and paint industries.

침강성 탄산칼슘이 종이의 강도적성질에 미치는 영향 (Effect of the precipitated calcium carbonate on Strength properties of paper)

  • 신종순
    • 한국인쇄학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.49-59
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    • 1989
  • This study was made to Investigate the effect of tensile strength(kg/cm$^{2}$), opacity(%), porosity(cc/min) of the paper manufacturing with the freeness properties of NBKP and the calcium carbonate having the different physical and chemical properties. As the results, the opacity and porosity of the freeness of, NBKP, obtained good strength properties from the freeness 65$^{\circ}$SR and the tensile strength from the freeness 85$^{\circ}$SR. The strength properties of paper manufacturing loaded with calcium carbonate appears to be related to the effect of the freeness, and it was obtained the good results at opacity 83.8% in the freeness 85$^{\circ}$SR, tensile strength 3.8kg/m$^{2}$ porosity 87cc/min in the freeness 65$^{\circ}$SR. Addition of 50%, 55%, 60% CaCO$_{3}$ was found to increase slightly the strength properties of paper.

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Extraction of Precipitated Calcium Carbonate from Oyster Shell waste and Its Applications

  • Ramakrishna, Chilakala;Thenepalli, Thriveni;Nam, Seong Young;Kim, Chunsik;Ahn, Ji Whan
    • 에너지공학
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    • 제27권1호
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    • pp.51-58
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    • 2018
  • In this paper, we reported that the influence of advanced functional mineral filler calcium carbonate ($CaCO_3$) extracted from oyster shell waste, which are rich mineral sources of $CaCO_3$. Oyster Shells, available in abundance, have no eminent use and are commonly regarded as waste. Their improper disposal causes a significant level of environmental concern and also results in a waste of natural resources. Recycling shell waste could potentially eliminate the disposal problem, and also turn an otherwise useless waste into high value added products. Oyster shell waste calcination process to produce pure lime (CaO) which have good anti-microbial property for waste water treatment and then focuses on its current applications to treat the coffee waste and its effluents for biological treatment and utilization as a fertilizers.

과포화도에 의한 침강성 탄산칼슘 다형체의 생성거동 (Formation Behavior of Precipitated Calcium Carbonate Polymorphs by Supersaturation)

  • 안영준;전종혁;이신행;유영환;전홍명;안지환;한춘
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권4호
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    • pp.22-31
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    • 2015
  • 속도론적인 관점에서 실험변수를 조절하여 얻어진 결과로부터 침강성 탄산칼슘(precipitated calcium carbonate, PCC)의 생성을 핵생성속도로 규명하였다. 반응온도 $80^{\circ}C$에서 $Ca(OH)_2$ slurry, $Na_2CO_3$ 수용액 및 다양한 농도의 NaOH를 첨가하여 침강성 탄산칼슘의 생성거동을 관찰하였다. 핵생성속도는 주 반응물인 $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 용해속도를 조건으로 나누어 진행하였다. 두 이온의 농도가 고농도일경우에는 vaterite와 calcite가 혼재되어 나타났다. $Ca^{2+}$ 이온과 $CO{_3}^{2-}$ 이온농도 중 어느 하나만을 낮게 하여 반응시킨 경우에는 주로 calcite가 생성되었으며 두 이온농도가 모두 낮을 경우에는 aragonite가 형성되었다. 또한 NaOH 농도를 증가시킴에 따라 calcite의 생성은 감소하였으며 5M NaOH 수용액 내에서 단일상의 aragonite를 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 과포화도 조절을 통해 다형체(polymorphs) 중 특정 형태를 합성할 수 있었다.

침강성탄산칼슘의 제조에 관한 연구(I) : 비정질탄산칼슘의 생성과 전이 (Studies on the Preparation of Precipitated Calcium Carbonate(I) : Formation and Transformation of Amorphous Calcium Carbonate)

  • 하호;박승수;이희철
    • 공업화학
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    • 제3권3호
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    • pp.522-526
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    • 1992
  • 반응온도 $10^{\circ}C$하에서 수산화칼슘 수용액에 $CO_2$ 가스를 흡수시켜 탄산화반응을 행하였으며 비정질탄산칼슘의 생성과 전이과정을 조사하였다. 생성된 비정질탄산칼슘은 입경 약 $0.02{\sim}0.05{\mu}m$ 정도인 구형의 초미립자로서 소량의 부착수를 포함고, $HCO^-_3$ 이온이 일부 치환된 비화학양론적인 물질이었다. 이 물질은 매우 불안정하여 반응액 내에서 쉽게 안정한 calcite로 전이하게 되는데 반응액 내의 탄산기가 $CO_3^{2-}$ 이온 지배적인 경우에는 연쇄상 calcite로 전이하였고, $HCO^-_3$ 이온 지배적인 경우에는 능면체 calcite로 전이하였다. 그러므로 비정질탄산칼슘의 전이과정을 적절히 제어함으로써 탄산칼슘 입자의 형태와 크기를 조절하는 것이 가능할 것으로 생각된다.

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