Kaoliin on mittemetalliline mineraal, mis on savi ja savikivimi liik, mis koosneb peamiselt kaoliniidi rühma savimineraalidest. Oma valge ja õrna välimuse tõttu tuntakse seda ka Baiyuni mullana. Nime saanud Jiangxi provintsis Jingdezheni linnas asuva Gaolingi küla järgi.
Selle puhas kaoliin on valge, õrn ja pehme tekstuuriga, heade füüsikaliste ja keemiliste omadustega, nagu plastilisus ja tulekindlus. Selle mineraalne koostis koosneb peamiselt kaoliniidist, halloysisiidist, hüdromikast, illiitist, montmorilloniidist, aga ka mineraalidest nagu kvarts ja päevakivi. Kaoliinil on lai kasutusala, seda kasutatakse peamiselt paberitootmises, keraamikas ja tulekindlates materjalides, millele järgnevad katted, kummitäidised, emailglasuurid ja valge tsemendi toorained. Väikestes kogustes kasutatakse seda plastikus, värvides, pigmentides, lihvketastes, pliiatsites, igapäevases kosmeetikas, seebis, pestitsiidides, farmaatsiatoodetes, tekstiilides, naftas, keemiatööstuses, ehitusmaterjalides, riigikaitses ja muudes tööstussektorites.
Protsessi omadused
Kokkupandav valgesus Heledus
Valgesus on kaoliini tehnoloogilise jõudluse üks peamisi parameetreid ja kõrge puhtusastmega kaoliin on valge. Kaoliini valgesus jaguneb looduslikuks valgeks ja kaltsineeritud valgeks. Keraamiliste toorainete puhul on kaltsineerimisjärgne valgesus olulisem ja mida kõrgem on kaltsineeritud valgesus, seda parem on kvaliteet. Keraamiline protsess näeb ette, et loodusliku valgesuse hindamisstandardiks on kuivatamine temperatuuril 105 ℃ ja kaltsineeritud valgesuse hindamisstandardiks kaltsineerimine temperatuuril 1300 ℃. Valgesust saab mõõta valgesusmõõturiga. Valgesusmõõtur mõõdab heledust vahemikus 3800–7000 Å. See on seade valguse peegelduvuse mõõtmiseks lainepikkusel (st 1 angströmi = 0,1 nanomeetrit). Valgesusmõõturis võrreldakse uuritava proovi peegeldusvõimet standardproovi (näiteks BaSO4, MgO jne) peegeldusvõimega, mille tulemuseks on valgesusväärtus (näiteks valgesus 90, mis võrdub 90%-ga standardproovi peegeldusvõimest).
Heledus on protsessi omadus, mis sarnaneb valgesusega ja on võrdne 4570 Å valgesusega (ångströmi) lainepikkusega valguskiirguse all.
Kaoliini värvus on peamiselt seotud selles sisalduvate metalloksiidide või orgaanilise ainega. Üldiselt Fe2O3 ioonide tõttu on see roosapunane ja pruunikaskollane; Fe2+ ioonide tõttu on see helesinine ja heleroheline; MnO2 ioonide tõttu on see helepruun; orgaaniliste ainete sisalduse korral on see helekollane, hall, sinine, must ja muud värvid. Need lisandid vähendavad kaoliini loomulikku valgesust. Nende hulgas võivad raua- ja titaanmineraalid mõjutada ka kaltsineeritud valgesust, põhjustades portselanile värvilaike või sulamisjälgi.
Kokkupandavate osakeste suurusjaotus
Osakeste suurusjaotus viitab loodusliku kaoliini osakeste osakaalule antud pidevas erineva suurusega osakeste vahemikus (väljendatud millimeetrites või mikromeetrites), väljendatuna protsentides. Kaoliini osakeste suurusjaotuse omadused on maakide selektiivsuse ja protsessi rakendamise seisukohalt väga olulised. Selle osakeste suurusel on oluline mõju selle plastilisusele, muda viskoossusele, ioonvahetusvõimele, vormimisvõimele, kuivamisvõimele ja põletusvõimele. Kaoliinimaak vajab tehnilist töötlemist ja see, kas seda on lihtne töödelda nõutava peenuseni, on muutunud üheks maagi kvaliteedi hindamise standardiks. Igal tööstusharul on erinevatel eesmärkidel kasutatava kaoliini osakeste suuruse ja peenuse osas spetsiifilised nõuded. Kui Ameerika Ühendriigid nõuavad, et kattekihina kasutatava kaoliini sisaldus oleks alla 2 μm, siis m sisaldus moodustab 90–95% ja paberi täitematerjali sisaldus alla 2 μm moodustab 78–80%.
Voldikköitmine
Adhesioon viitab kaoliini võimele ühenduda mitteplastiliste toorainetega, moodustades plastseid mudamasse ja omades teatud kuivamiskindlust. Sidumisvõime määramiseks lisatakse kaoliinile standardset kvartsliiva (massikoostisega 0,25–0,15 osakeste suurusega fraktsioon, mis moodustab 70% ja 0,15–0,09 mm osakeste suurusega fraktsioon, mis moodustab 30%). Selle kõrgust hinnatakse selle suurima liivasisalduse põhjal, mille jooksul see suudab säilitada plastilise savimassi, ja selle paindetugevuse põhjal pärast kuivamist. Mida rohkem liiva lisatakse, seda tugevam on selle kaoliini sidumisvõime. Tavaliselt on tugeva plastilisusega kaoliinil ka tugev sidumisvõime.
Kokkupandav liim
Viskoossus viitab vedeliku omadusele, mis takistab selle suhtelist voolamist sisemise hõõrdumise tõttu. Selle suurust (mis toimib ühele sisemise hõõrdepinna ühikule) väljendatakse viskoossusega, ühikutes Pa · s. Viskoossust määratakse tavaliselt pöörleva viskosimeetri abil, mis mõõdab pöörlemiskiirust kaoliinmudas, mis sisaldab 70% tahket ainet. Tootmisprotsessis on viskoossusel suur tähtsus. See pole oluline parameeter mitte ainult keraamikatööstuses, vaid avaldab olulist mõju ka paberitööstusele. Andmete kohaselt peab kaoliini kasutamisel kattekihina välisriikides viskoossus olema umbes 0,5 Pa · s madala kiirusega katmise korral ja alla 1,5 Pa · s kiire katmise korral.
Tiksotroopia viitab omadusele, mille kohaselt geeliks paksenenud ja enam voolamatu suspensioon muutub pärast surve all hoidmist vedelaks ning seejärel pakseneb pärast staatilist olekut järk-järgult algsesse olekusse. Selle suuruse näitamiseks kasutatakse paksuskordajat ja seda mõõdetakse väljavooluviskosimeetri ja kapillaarviskosimeetri abil.
Viskoossus ja tiksotroopia on seotud muda mineraalse koostise, osakeste suuruse ja katioonitüübiga. Üldiselt on kõrge viskoossus ja paksenemistegur mudadel, millel on suur montmorilloniidi, peenosakeste ja naatriumi sisaldus peamise vahetatava katioonina. Seetõttu kasutatakse protsessis tavaliselt meetodeid, nagu väga plastilise savi lisamine ja peenuse suurendamine, viskoossuse ja tiksotroopia parandamiseks, samas kui lahjendatud elektrolüüdi ja vee sisalduse suurendamine vähendab seda.

Postituse aeg: 13. detsember 2023
