Каолін - це гідратізірованний алюмінієвий силікат каолинита (глини), має вигляд порошку білого кольору з частинками в формі пластинок.
Найменування цієї речовини походить від того, як називалася місцевість, в якій його виявили перший раз (в Китаї).
Так як каолін є матеріалом з тонким розсіюванням частинок, він шаруватий і хімічно інертний, то придатний для того, щоб бути функціональним наповнювачем фарби. У каоліну слабокислий або нейтральний водневий показник (рН) дисперсії води (десять відсотків), і його постачають із зазначеним розподілом частинок за розмірами.
Каолін використовується в промисловості, що виробляє лаки і фарби, в якості наповнювача (омивається від мінеральних домішок слюди, хлорита, кварцу). Ця речовина з плоскою структурою використовується в покриттях більше для візуального, а не для фізичного властивості, піддається змочування неполярними органічними рідкими речовинами і звичайною водою. Обробка каоліну для отримання наповнювача для лакофарбових матеріалів проходить наступні стадії: дроблення, подрібнення, збагачення, класифікація.
Цей наповнювач є компонентом багатьох промислових продуктів:
- шпаклівки,
- заповнювач пір, фарби на основі масла і водоемульсіонкі,
- захисних шарів проти корозії (матових і напівматової).
родовища каоліну
- в Російській Федерації його родовищем є Уральські гори,
- добувають його в країнах співдружності незалежних держав (Казахстан, Україна),
- ведеться його видобуток в Великобританії,
- в Чехії,
- Сполучені Штати Америки (в штаті Джорджія),
- в Китаї.
марки каоліну
Існуючі марки каоліну:
- Каолін звичайних марок структурно немодіфіцірование і можуть зберігати кристаллизационную воду. Вони відмиті і виробляються водним шляхом розчинення глини з подальшим приміщенням в центрифугу для того, щоб позбутися від зайвих складових і отримати необхідний розподіл розмірів частинок. Після очищення отримана суспензія або зневоднюється і висушується або концентрується в суху речовину і надається у формі гранул. Такі марки необхідно обробляти, щоб поліпшити їх білий колір (створення білого кольору хімічними речовинами, інтенсивна сепарація для прибирання домішок, які можуть викликати фарбування)
- Каолін деламінірованний проводиться перетиранням фракцій грубого властивості, які утворилися після відмивання м'якої глини. Після цього каолін розшаровується на широкі, тонкі пластини, поліпшуються його властивості яскравості, розсіювання світла і бар'єрність.
- Каолін сухоізмельченних марок сепарують повітрям для зменшення числа зайвих складових і для сотрітованія за параметрами. Але ці марки використовуються гірше через погані ознак кольору і яскраво вираженого абразивного ознаки.
- Каоліни кальциновані виробляються термічною обробкою вимитого і вибіленого каоліну. Кальцинування низькими температурами прибирає структури гідроксидів і видає аморфний метакаолін (при водної втрати). При цьому зменшується питома вага, підвищується міцність, підвищується пористість, підвищується розсіювання і яскравість світла. На сто відсотків кальцинована глина утворюється при нагріванні від однієї тисячі градусів за Цельсієм до тисячі ста п'ятдесяти градусів за Цельсієм. Якщо необхідно, баланс розсіювання світла і яскравості можна змінити за допомогою температури, швидкості нагрівання і флюсів, які застосовують при кальцинуванню. Так як каолін дуже сильно впливає на візуальні властивості покриття, то кальциновані каоліни представлені в широкому асортименті, чого не скажеш про інших функціональних наполнителях з силікатів. Мета кальцинованих каолінів - пред'явити всю свою кристалличность, структурність, покриваність і матирующие властивості, а також всі параметри частинок, всю яскравість і всі відтінки кольорів.
Є ще марки каоліну з покриттям з диспергаторов, щоб поліпшити водне розчинення для гарного з'єднання з матрицями органічного походження.
Існують первинний і вторинний (перевідкладеними) каолін. Первинний каолін виходить проведенням процесу вивітрювання граніту і сланцю або опадів глини (кварц). Такі каоліни добре передають структуру тієї кам'яної породи, з якої зроблені. Вторинний каолін (каолінова глина) є результатом збагачення природним шляхом первинного каоліну, він є каолинитом, в якому додано мала кількість кварцу, а ще інших мінеральних речовин. Промислове виробництво головним чином застосовує каолінові концентрати, які отримують збагаченням природних, в основному, первинних каолінів.
Таблиця 1. Марки каоліну і їх властивості.
каолін збагачений
Каолін збагачують сухим і мокрим способом. Процес цього збагачення здійснюється на промислових підприємствах, побудованих близько від місць добування каоліну. У цій речовині після його збагачення містяться сульфіди, окислювач заліза і окислювач титану (залежить від каоліновою марки) в кількості від нуля цілих трьох десятих відсотка до одного відсотка. Ці добавки в каоліні знижують його білий колір і його стійкість до вогню. Каолін після збагачення не містить в собі розчиненого у воді або слабкою кислоті піску чи інших домішок.
властивості каоліну
У різних галузях промисловості знайшов своє місце каолін, так як він має корисні властивості як хімічні, так і фізичні: гідрофільність, дисперсність, стійкість до вогню, наявність в достатній кількості оксиду алюмінію, пластичність, хімічна неактивність, хороші властивості діелектрика після випалу, мала щільність , немає труднощів при подрібненні, немає абразивних частинок.
застосування каоліну
Використання сирого первинного і вторинного каоліну необхідно, щоб створювати стійкі до вогню матеріали. Сировиною для створення тонких керамічних виробів, для створення порцелянових і фаянцевих предметів, а ще для створення цементу білого кольору, служить каолін. Промислова хімія застосовує каолін, щоб створювати сірчанокислий алюміній, оксид алюмінію, пігмент ультрамарину, його застосовують як носій і наповнювач пестицидів і добрив, а ще як каталізатор хімічних реакцій. Найбільше споживається каолін для створення паперу, на виробництві його застосовують як наповнювач, щоб зробити паперові вироби крейдованими. Ще каолін потрібен як наповнювач, щоб виробляти гуму, пластмасу, клей, мастику, вироби парфумерії. Застосуємо він в медицині (всім відома біла глина). Потрібен каолін і при створенні лакофарбової продукції, так як його вологість становить всього один відсоток.
Промисловість, яка виробляє матеріали з лаків і фарб, в каоліні цінує в першу чергу візуальні ознаки, але також застосовує його як функціональний наповнювач. Каолін застосовуються, щоб зробити більше плинність, підвищити ознаки вирівнювання, міцності плівок, гладкості плівок, стійкості до впливу атмосфери. Так як каоліни кальциновані дуже тверді, то вони підвищують стійкість покриттів до зносу.
При оптимізації рецептур створення фарби, щоб забезпечити кращу відповідність ціни і якості, підбір каолінового інертного наповнювача має важливе значення.
Вибір такого наповнювача залежить від типу покриття:
звичайний каолін
застосовують для внутрішнього та зовнішнього екстер'єрної фарби (алкідна і латексна фарба), для грунтовки,деламінірованний каолін
застосовують для грунтовки проти корозії, для фарби на стіни в приміщеннях, для екстер'єрної фарби, для емалі,кальцинований каолін
застосовують для інтер'єрної фарби (латексна і алкідна фарба), для інтер'єрної грунтовки, для екстер'єрної акрилової фарби.
Таблиця 3. Застосування каоліну.
Метал завжди був дорожчим за таких матеріалів, як глина, дерево або пластмаса, унаслідок своїх фізичних властивостей. Але якщо його не можна використовувати як основу, то можна піти на хитрість, і нанести тільки поверх готового продукту. Таким чином, виріб набуває все помітні людському оку ознаки металу - колір і блиск. Промисловість взяла це на озброєння і ось уже кілька століть виробляє металеві пігменти.
Уже вчетверте дослідницька компанія Ceresana виводить глобальний обсяг ринку збуту пігментів на величину до 9,7 млн тонн на рік.