Kaolin bir metalik olmayan mineral. Kil ve kil kayasıdır. Esas olarak kaolinit kil minerallerinden oluşur. Beyaz ve ince olduğu için dolomit olarak da adlandırılır.
Kaolin'in birçok kullanım alanı vardır. Kağıt yapımı, seramik ve refrakter malzemeleri içerir. Ayrıca kaplamalarda, kauçuk dolgularda ve emaye sırlarında da kullanılır. Beyaz çimentonun hammaddesidir. Küçük bir miktarı plastiklere, boyalara ve pigmentlere gider. Aynı zamanda taşlama taşları, kurşun kalemler, kozmetikler, sabunlar, böcek ilaçları, ilaçlar, tekstil ürünleri ve kimyasallarda da bulunur. Son olarak inşaat malzemeleri ve diğer endüstrilerdedir.
Modifikasyon ve nanoteknolojinin yükselişiyle birlikte modifiye ve nano kaolin, kaolinden daha iyi performans gösterdi. Bu, uygulamalarını büyük ölçüde genişletti.
Kağıt Yapımında Kaolin Uygulaması
Kaolin kağıt yapımında kullanılır. Kağıda yüksek beyazlık, parlaklık, yağ emme ve pürüzsüzlük kazandırır. Önemli bir kağıt yapımı dolgu maddesidir.
Kaolin esas olarak kağıt yapımında kullanılır. Bir dolgu maddesidir ve kaplama pigment. Özellikleri kağıt yapımını ve kağıdın kalitesini büyük ölçüde etkiler. Kağıt yapım kaplamaları için kaolin iki türe ayrılır. Bunlar yıkanmış kaolin ve kalsine edilmiş kaolindir. Bu, işleme yöntemlerine ve ürün özelliklerine dayanmaktadır. Kalsine edilmiş kaolin bir kağıt yapım malzemesidir. Yüksek beyazlığa, gözenekliliğe ve bir miktar adsorpsiyona sahiptir. Pişirme sıcaklığına göre ayrılabilir. İki türü vardır: eksik kalsine edilmiş kaolin (600-800℃) ve tamamen kalsine edilmiş kaolin (950-1050℃). İlki esas olarak kağıt yapım dolguları olarak kullanılır. İkincisi çoğunlukla kağıt yapım kaplamaları içindir. İşlevi kavurmaktır. Bu, bir toprak türü olan kaolinitten organik maddeyi kurutur ve uzaklaştırır. Kavurma, bir yapının gözenekliliğini artırabilir. Bir kağıdın hacmini, opaklığını ve mürekkep emilimini iyileştirebilir.
Kaolin, kağıt yapımında yaygın olarak kullanılan beyaz metalik olmayan bir mineraldir. Dünyadaki rafine kaolinin 75%'den fazlası kağıt yapımında kullanılmaktadır.
Kağıt yapımı alanında kaolinin gereksinimleri nelerdir?
Beyazlık
Beyazlık, kaolin ürünlerinin önemli bir ölçüsüdür. Fiyatlarını ve uygulama aralığını etkiler.
Kaplama için kaolin en az 80% beyazlığa sahip olmalıdır. Genellikle ≥85% olmalıdır. Yaygın olarak kullanılan yüksek beyaz kaolin ağartılır. Koşullar şunlardır: pH 2-4, 25-50°C, Na2S2O4= 2,0%, 15%-20% bulamacı ve 60-80 dakika. ağartma süresi. Kaolin'in beyazlığını etkileyen başlıca yabancı maddeler hematit, limonit ve götittir.
Parçacık boyutu
Parçacık boyutu kaolin ürün kalitesinin temel bir ölçüsüdür. Ayrıca, kaolinin parçacık boyutu ve dağılımı viskozitesini etkiler.
2μm yüzdesi genellikle kağıt kaplamalardaki pigmentlerin parçacık boyutunu değerlendirmek için kullanılır. Kaplama için ultra ince kaolin aralığı genellikle ≥80%'dir (<2μm). Partikül boyutu 1μm-1.5μm arasındadır. Parçacık boyutu ne kadar büyük olursa o kadar iyidir çünkü kağıt yüzeyini daha pürüzsüz hale getirebilir. Ayrıca, <0,5μm parçacık boyutunun içeriği çok yüksekse, ıslak kaolin bulamacının viskozitesi de çok yüksek olacaktır.
Kaolin işlendikten sonra nano boyutta hale getirilebilmektedir. Ancak Çin'in kağıt kaplama için kaolin eksikliği, zayıf viskozite azaltma teknolojisinden kaynaklanmaktadır. Sıkı bir parçacık boyutu dağılımı bulamacın viskozitesini düşürebilir. Kaolin mineral nanomateryalleri bulamaçtaki viskoziteyi azaltabilir. Ayrıca iyi yüzeylere ve küçük ölçekli etkilere sahiptirler. Bu nedenle kaolin'in uygulamalarını genişletmek için önemli bir odak noktasıdırlar.
Daha az kalıntı
Beyazlık ve partikül büyüklüğü korunurken çok fazla elek kalıntısı oluşmaz. Parçacık boyutu dağılımı oldukça düzgündür ve büyük parçacıklar olamaz. Bu toprak yüksek hızlı kağıt makinelerinde kaplama için kullanılır. 1800 civarında koşuyorlar ve çok genişler. Bu kadar yüksek bir hızda kaplama, bir kazıyıcı aracılığıyla kağıda eşit şekilde uygulanır. Büyük parçacıklara izin verilmez. İşlem daha sorunsuz olduğundan elek kalıntısı kontrolü çok sıkıdır.
pH
Kaolin parçacıkları altıgen sözde pulsu yapılardır. Tüm kaolin süspansiyonlarının düşük pH'da (pH=4) yoğunlaşması kolaydır. Yoğuşma sırasında kenarlar yüzeye bakar. PH 7,3'ün altında olduğunda kaolinin bir tarafı pozitif, yüzeyi ise negatif olarak yüklenir. 9.0'ın üzerindeki bir pH, kaolin yüzeyine negatif bir yük verir. Bu, itmeye ve bir miktar dağılmaya neden olur.
Viskozite
Daha yüksek katı içeriği, kaolin bulamacının akışkanlığını artırır. Bu da kaplama akışkanlığını artırır. Kaolinin viskozitesi parçacık boyutu (yukarıdakiyle aynı) ve kristal morfolojisi ile sınırlıdır. Genel olarak mükemmel bir kristal şekli düşük viskoziteye ve yüksek akışkanlığa sahiptir. Kötü bir şekil için bunun tersi geçerlidir.
Kaolin'in dispersiyonunu geliştirmek için, viskozitesini arttırmak amacıyla dispersanlar eklenir. En yaygın yöntem negatif yüklü dağıtıcıların eklenmesidir. Bunlar poliakrilatları ve polifosfatları içerir. Bulamacın viskozitesini ayarlarlar.
| Kategori | Kaolin | Kalsine Kaolin |
| Beyazlık/% ≥ | 82.0 | 88.0 |
| Boyutu 2 μm'den küçük olan parçacıkların içeriği (kütle oranı)/% ≥ | 75.0 | 70.0 |
| 45μm elek kalıntısı/% ≤ | 0.05 | 0.02 |
| Dağılmış çökelti/% ≤ | 0.10 | 0.02 |
| pH ≥ | 4.0 | 5.0 |
| Viskozite konsantrasyonu/% ≥ | 65.0 | — |
| Alüminyum oksit içeriği (kütle oranı)/% ≥ | 35.00 | 42.00 |
| Demir oksit içeriği (kütle oranı)/% ≤ | 0.80 | 1.0 |
| Silika içeriği (kütle oranı) /% ≤ | 50.00 | 54.00 |
| Ateşleme kaybı/% ≤ | 1500 | — |
