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摘要：在PVC-U制品的生产中，碳酸钙作为常用的填充剂，其杂质对制品的色相有显著影响。本文基于碳酸钙原料杂质控制，探讨了杂质对PVC-U制品色相的影响机制，分析了当前杂质控制的现状与挑战，并提出了具体的改进策略。通过对碳酸钙原料的杂质控制，可以显著提升PVC-U制品的色相稳定性，为塑料制品行业的质量提升提供理论依据和技术支持。

关键词：碳酸钙；PVC-U制品；杂质控制；色相改进；填充剂

PVC-U材料因其优良的性能和广泛的应用领域而备受关注。碳酸钙作为一种重要的填充剂，不仅能够降低生产成本，还能改善制品的物理性能。然而，碳酸钙原料中的杂质，如铁、锰、硅等金属元素，会严重影响PVC-U制品的色相，导致产品出现色差、色斑等问题，影响产品的外观和市场竞争力。因此，控制碳酸钙原料中的杂质含量，对于提高PVC-U制品的色相稳定性具有重要意义。

1 碳酸钙杂质对PVC-U制品色相影响概述

1.1 碳酸钙杂质的种类与来源

碳酸钙原料中常见的杂质包括铁、镁、锰、硅等金属元素。这些杂质主要来源于矿石本身含有的杂质以及生产过程中的污染。不同地区的矿石中杂质含量差异较大。例如，浙江长兴的方解石矿石中Fe2O3含量为0.04%～0.13%，而广西贺州的大理石矿石中Fe2O3含量为0.11%。

1.2 杂质对PVC-U制品色相的影响机制

不同杂质在PVC-U制品中的作用机制不同。铁离子会导致制品发黄，特别是与硬脂酸等酸性物质结合时，在高温条件下极易发黄，如桂雪重钙：0.153%。镁离子会使制品发灰，如金石重钙：1.54%。而硅元素可能导致制品的白度下降，如金石重钙：0.31%。

2 碳酸钙杂质的检测与分析

2.1 高精度检测技术的应用

近年来，高精度检测技术如电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）在碳酸钙杂质检测中的应用越来越广泛。ICP-MS能够检测到ppb级别的杂质含量，为杂质控制提供科学依据。

2.2 检测数据的分析与处理

通过对检测数据的科学分析，可以准确评估碳酸钙中杂质的含量情况。例如，不同厂家的碳酸钙产品中金属杂质含量差异较大，如科隆重钙和桂宝重钙的Fe含量较其它重钙低。这些数据可以帮助企业优化生产工艺，提高产品质量。

3 碳酸钙杂质控制的改进策略

3.1 从矿石源头控制杂质

从矿石源头控制杂质是提高碳酸钙纯度的关键。通过矿石的精选、分级等手段，可以有效降低矿石中的杂质含量[2]。同时监控矿石质量，如建立完善的矿石质量监控体系，定期检测矿石中的杂质含量，确保矿石质量的稳定性。

3.2 生产过程中的杂质去除技术

在碳酸钙生产过程中，采用先进的除杂技术可以有效去除生产过程中的杂质，提高产品的纯度。如选矿设备优化：选择高效的选矿设备，如高效磁选机、浮选机等，提高矿石的选矿效率。例如，广西贺州的大理石矿石中Fe2O3含量为0.11%，通过高效的磁选机可以将Fe2O3含量降低到0.05%以下。

3.3 杂质控制的综合管理措施

建立完善的杂质控制管理措施，可以确保碳酸钙杂质含量的稳定性和可控性。具体措施包括：

①定期检测碳酸钙中的杂质含量，确保产品质量的稳定性。

②加强生产过程中的质量控制。如，定期维护生产设备，防止设备磨损导致的杂质污染。宏远活性重钙通过定期维护生产设备，将Fe含量从0.083%降低到0.07%以下。

③优化生产工艺参数，如磨矿细度、分级粒度等，提高产品的纯度。例如，适当提高磨矿细度可以减少杂质的含量。桂宝重钙通过优化磨矿细度和分级粒度，将SiO2含量从0.31%降低到0.01%以下。

4 实验验证

4.1 不同钙粉验证对比

4.1.1 原料：宏远重钙、科隆重钙、桂宝重钙、金石重钙、桂雪重钙五个碳酸钙。

4.1.2 配方：100份PVC、4.2份钙锌稳定剂、8份CPE、10份纳米钙、20份1250目重钙、1.6份钛白粉、2.0份硬脂酸；在D110排水管材验证。

4.1.3 分析

（1）对比不同日期的宏远重钙产品L值，工艺温度上升，产品L值整体呈下降趋势。

（2）产品L值：桂雪（89.96）＞金石（89.29），桂宝（89.25）＞科隆（89.05）。这4种重钙的镁含量：桂雪（0.19%）＜金石（1.54%），桂宝（2.05%）＜科隆（2.57%）。说明产品L值随重钙中镁含量的增加而下降。

4.2 同一品牌重钙不同批次对比

4.2.1 原料：蓝山吉龙钙粉厂G1批次与H1批次重钙。色相及金属离子含量对比如表1：

4.2.2配方：100份PVC SG-5、4.2份稳定剂、8份CPE、10份纳米钙、20份重钙、2份钛白粉、2.0份硬脂酸。在D110排水管材上验证。

4.2.3 挤出工艺参数如表2：

小结：G1中Mg含量低于H1批次，使用G1生产的排水管L值高，产品更透亮。但G1铁含量高于H1，导致使用G1生产的排水管a值偏高。

5 结语

本文通过对碳酸钙原料杂质对PVC-U制品色相影响的深入分析，提出了从矿石源头控制杂质、生产过程中的杂质去除技术以及杂质控制的综合管理措施等改进策略。这些策略的实施，将有助于提高碳酸钙原料的纯度，改善PVC-U制品的色相稳定性，提升产品的市场竞争力。未来，随着检测技术的不断进步和生产工艺的持续优化，碳酸钙原料杂质控制将更加精准和高效，为塑料制品行业的高质量发展提供有力保障。

参考文献

[1]扈廷勇，周锡王，杜桂敏.PVC-U用碳酸钙白度与色调的控制[J].聚氯乙烯，2012，40（06）：28-31.

[2]朱红霞，何梦华，李艳芳.不同钙锌稳定剂搭配不同碳酸钙对管材颜色影响的研究[J].广东建材，2024，40（06）：24-26.