بایگانی برچسب: s

مصرف کائولن در صنعت سرامیک

کائولن بدلیل ترکیب خاص شیمیایی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد در مقابل حرارت حالت شیشه‌ای آن تغییر نمی‌کند و درخشندگی و شفافیت خاصی در محصول ایجاد می‌نماید. در تهیه سرامیک مهمترین عامل نسبت اختلاط کائولن، سیلیس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سرامیک‌ها می‌باشد. ویژگی کائولن مصرفی در صنعت سرامیک عموماً مربوط به ناخالصی‌های زیان‌آور موجود در آن است که باعث تغییر رنگ محصول بعد از پخت می‌گردد. مهمترین و مضرترین ناخالصی‌ها اکسید آهن می‌باشد. از دیگر عناصر مضر می‌توان از مس، کروم و منگنز نام برد. این مشکل زمانی نمود پیدا می‌شودکه این مواد بصورت ریزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اینصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گردیده و در پخت بیسکویت چنانچه مقدار اکسیژن کوره پایین بیاید. اطراف لکه حفره‌هایی بوجود می‌آید. مقدار Fe2O3 مجاز در سرامیک بین ۶/۰ تا ۷/۰ درصداست. اکسید آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان باید کمتر از ۵/۰ درصد باشد زیرا تیتانیوم با آهن در بدنه سرامیک عکس‌العمل نشان می‌دهد و موجب کاهش شفافیت می‌گردد.درجه آلکالی بودن اثر خاصی بر روی شیشه‌ای بودن محصول دارد،‌زیرا بدنه سرامیک را متخلخل می‌نماید. کائولنی که در پرسلان بکار می‌رود پتاس آن باید کمتر از ۵/۱ درصد و مقدار تیتانیوم و سیلیس آن حداقل باشد..

کائولن در صنعت لاستیک سازی

کائولن را در صنعت لاستیک سازی به عنوان ماده پرکننده به کار می برند. این ماده مقاومت در برابر سایش و صلبیت آن را افزایش می‌دهد. از کائولن خالص و نرم در لاستیک های نرم نظیر کاشی های لاستیکی و کائولن ناخالص در تهیه در لاستیک های سخت نظیر پاشنه و کف در کفش ها و لاستیک خودرو ها استفاده می شود. مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌سازی موجب کاهش قیمت لاستیک می‌گردد. چون کائولن از لاستیک طبیعی و یا الاستومر بسیار ارزانتر است. البته کائولن مصرفی در صنایع لاستیک از نوع کائولن مرغوب نمی‌باشد. در ایالات متحده امریکا، کائولن مصرفی در این صنعت از نوع تغلیظ شده بوسیله هوا می‌باشد. در صنایعی که ذرات درشت مزاحم است مانند صنایع لاستیک که بوسیله اکستروژن شکل داده می‌شوند. از کائولن کلسینه شده هم در صنایع لاستیک سازی بعنوان پوشش استفاده می‌گردد. از خصوصیات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستیک سازی این است که ۵/۹۹ درصدذرات باید زیر ۴۴ میکرون باشند.

نقش کائولن در رنگسازی

استفاده از کائولن در رنگ سازی پلاستیک سبب کنترل ویسکوزیته می شود. ۱۰ % کائولن در رنگ سازی مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش‌دهی، روان کنندگی و پخش‌کردن رنگ می‌شود. در رنگ سازی از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگی و پرکننده بهره می گیرند. در رنگ‌هایی که با آب شسته می‌شِوند نیز انواع کائولن درشت‌دانه نوع مات و انواع کائولن ریزدانه نوع شیشه‌ای را ایجاد می‌کنند. اصولاً‌ کائولن بعنوان یک بسط دهنده و ماده اصلی رنگ سفید بصورت جایگزین اکسید تیتانیوم در تولید رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. کائولن کلسینه شده اصلی‌ترین کائولن بکار برده شده در صنایع رنگسازی است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،‌از خصوصیات کائولن مصرفی در صنایع رنگ سازی است و مشابهت خاصی با کائولن مصرفی در صنایع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولینیت، بویژه در صنایع رنگ سازی با آرایشی خاص بر روی یکدیگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولانی می‌دهد. بزرگترین تقاضا برای کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ های مات داخلی ساختمان است.

منشا کائولن

در مورد منشا کائولن می توان گفت که رس‌هاي كائولن اكثرا از آلتراسيون كاني‌هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي‌آيند. فلدسپات‌ها از جمله كاني‌هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي‌باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها)سديم يا پتاسيم( معمولا در ابتدا كائولينه مي‌شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن‌هاي مخلوط با سريسيت دانه‌ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي‌کند

استفاده از کائولن بعنوان رنگدانه

کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می‌گیرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسیم می‌شود که این تقسیم‌بندی براساس درخشندگی، اندازه ذرات و ویسکوزیته آن است. کائولن کانی پرکننده ارزان، سفید یا نزدیک به سفید است که در یک دامنه وسیع از PH خنثی است. غیر ساینده و اندازه ذرات کوچک ولی فابل کنترل، هدایت گرمایی و الکتریکی کم و درخشندگی خوب است، در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، بتونه و… کاربرد دارد.

ترکیب شیمیایی آن بحرانی نیست به جز اینکه در رنگ تاثیر می‌گذارد، همچنین جذب روغن یا نفت آن بویژه برای رنگ یا لاستیک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه‌ها، ویسکوزیته و PH به آن اجازه می‌دهد تا به‌عنوان رنگدانه پوششی کاغذ بکار رود. درخشندگی، صافی و پذیرش جوهر در کاغذهای چاپ و نوشتاری، هنری و… از خواص آن است.

کاربردهاي کائولن

بیشترین مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلای خاص و سفید کننده، منبسط کننده، ایجاد کننده مقاومت در مقابل سایش، رقیق کننده، سخت کننده در صنایع پتروشیمی، نرم کننده سطح و به عنوان کاتالیزور در صنایع مختلف،کاغذسازی، سرامیک، مرکب و رنگ سازی، دیرگداز، پلاستیک، لاستیک، دارویی، فایبرگلاس، صنایع نسوز، مصالح ساختمانی، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذایی، تهیه داروها، صنایع کشاورزی و تهیه کودهای شیمیایی است.

در ایران از این ماده معدنی در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی کوره ها، دیگ های گرمایی و کاشی استفاده می شود.

حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازی به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنایع سرامیک و دیرگداز، 10 درصد در لاستیک سازی به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازی پلاستیک استفاده می شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگی خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمیر سلولز و ایجاد شفافیت در کاغذاز مزایای استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازی می‌باشد.

قیمت مناسب کائولن طی سال های اخیر سبب شده است تا صنایع مصرف کننده این محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.

استفاده از کائولن در کاغذسازی

کائولن یک ماده معدنی منحصر به فرد است که به دلیل خواص های متعدد و خلوص متفاوت به یک ماده پرکاربرد در بسیاری از صنایع تبدیل شده است. از جمله این صنایع می توان صنعت کاغذ سازی را نام برد که بیشترین مصرف کننده کائولن میباشد. استفاده از کائولن در کاغد سازی باعث سفیدتر شدن و نرم تر شدن سطح کاغذ میشود. هم چنین پر کننده بین خطوط کاغذ، جوهرپذیری بالا و کاهش کدورت کاغذ میشود.

ویژگی های کانی کائولینیت

كائولينيت، يك كاني رسي صفحه‌اي به رنگ‌هاي سفيد )در حالت خالص( و خاكستري متمايل به زرد است. در اثر دميدن بر روي آن بوي خاك مي‌دهد. شكستگي و كليواژ آن قاعده‌اي كامل دارد و جلاي آن تيره (خاكي) تا مرواريدي تيره مي‌باشد. داراي لمس چوب و صابوني است و مزه خاك رسي دارد. به دلیل سختی بسیار کم، به راحتی با فشار انگشتان به پودر تبدیل می‎شود. اين كاني به سهولت در آب و عموما در مايعات پراكنده مي‌شود و قابلیت ساخت محلول‌های سوسپانسیون در مایعات را دارد.

14% آب در ساختمان کانیایی آن وجود دارد که این مقدار آب در اثر حرارت قابل تبخیر است. تبخیر آب باعث انقباض طولی کانی می‌شود. در دمای1300 درجه سانتيگراد مقدار انقباض طولی آن از 6 درصد تا 17 درصد متغير مي‌باشد. در شيشه‌سازي اين مقدار حتي به 20 درصد هم مي‌رسد. هنگام پخت به شدت منقبض مي‌شود و رفتار آن در برابر دما عموما مرتبط به آب موجود در آن، خصوصا آب شبكه‌اي، بسيار قابل توجه است. بي‌آب شدن كانه‌هاي رسي از جمله كائولينيت عموما در برابر دما، دگرگوني‌هايي را در ساختمان اين كانه پديد مي‌آورد (در اثر حرارت رنگ کانی بدون تغییر باقی می‌ماند). به دلیل نوع پیوندهای شیمایی آن، برخلاف بسیاری از کانی‌های رسی همانند اسمکتیت قابلیت جذب آب و تورم ندارد. این کانی دارای خاصیت پلاستیکی است به این معنی که در ترکیب با آب به راحتی شکل‌پذیر است. از دیگر ویژگی‌های کائولینیت، نفودناپذيری، قابليت هدايت جريان الكتريسته و گرماي آن اندك است.

مصرف کائولن در صنعت سرامیک

مصرف عمده کائولن در صنعت سرامیک است. کائولن به عنوان يكي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميك‌سازي است. كائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است كه ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع كم آلومينا كائولن تكليس‌شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، كيانيت و سيليمانيت (60-40%) است. کائولن در محصولات سرامیک با بدنه سفید، عایق ها و نسوز استفاده می شود. کائولن به کنترل دقیق قالب ، قدرت خشک کنندگی ، ثبات ابعادی و ایجاد سطح نهایی صاف در  محصول کمک میکند. خواص دی الکتریک عالی ونفوذ شیمیایی بالا آن را مناسب برای مقره های الکتریکی میکند. از خواص نسوز این ماده  ثبات ابعاد، نقطه همجوشی بالا، محتوی آبی کم میتوان اشاره کرد که کائولن را تبدیل به جز مهم این صنعت کرده است.

کاربرد کائولن در صنعت لاستیک سازی

کاربرد کائولن در لاستیک سازی به عنوان ماده پرکننده می باشد. کائولن مقاومت در برابر سایش و صلبیت آن را افزایش می‌دهد. از کائولین خالص و نرم در لاستیک های نرم نظیر کاشی های لاستیکی و کائولن ناخالص در تهیه در لاستیک های سخت نظیر پاشنه و کف در کفش ها و لاستیک خودرو ها استفاده می شود. مصرف و کاربرد کائولن در لاستیک سازی موجب کاهش قیمت لاستیک می‌گردد. چون کائولین از لاستیک طبیعی و یا الاستومر بسیار ارزانتر است. کائولن مصرفی در صنایع لاستیک از نوع کائولن مرغوب نمی‌باشد.

مصرف کائولین در صنایع لاستیک‌ سازی در سال ۱۹۹۸ معادل 1.08 میلیون تن بوده است. در طی سالهای ۱۹۹۰ الی ۱۹۹۸ مصرف جهانی لاستیک از 5.02 میلیون تن در سال ۱۹۹۱ به 6.61 میلیون تن در سال ۱۹۹۸ رسید.

این نشان دهنده رشد متوسط سالیانه ۹/۳ درصد در طی دهه ۹۰ میلادی بوده است. بر اساس گزارش راسکیل رشد سالیانه ۱ درصد برای آینده‌ای نه چندان دور جهت مصرف کائولن در این صنعت پیش‌بینی می‌شود.