A kaolin egy nemfémes ásvány, egy agyag- és agyagkőzetfajta, amely főként kaolinit csoportba tartozó agyagásványokból áll. Fehér és finom megjelenése miatt Baiyun talajként is ismert. Nevét a Jiangxi tartománybeli Jingdezhenben található Gaoling faluról kapta.

Tiszta kaolinja fehér, finom és puha textúrájú, jó fizikai és kémiai tulajdonságokkal, például képlékenységgel és tűzállósággal rendelkezik. Ásványi összetétele főként kaolinitből, halloysitból, hidromikából, illitből, montmorillonitból, valamint ásványokból, például kvarcból és földpátból áll. A kaolin széles körben felhasználható, főként papírgyártásban, kerámiában és tűzálló anyagokban használják, ezt követik bevonatok, gumi töltőanyagok, zománcmázak és fehércement-alapanyagok. Kis mennyiségben műanyagokban, festékekben, pigmentekben, köszörűkorongokban, ceruzákban, napi kozmetikumokban, szappanokban, növényvédő szerekben, gyógyszeriparban, textilekben, kőolajban, vegyiparban, építőanyagokban, nemzetvédelemben és más ipari szektorokban.

Folyamatjellemzők
Összecsukható fehérség Fényerő

A fehérség a kaolin technológiai teljesítményének egyik fő paramétere, és a nagy tisztaságú kaolin fehér. A kaolin fehérségét természetes fehérségre és kalcinált fehérségre osztják. A kerámia alapanyagok esetében a kalcinált utáni fehérség a fontosabb, és minél magasabb a kalcinált fehérség, annál jobb a minőség. A kerámia eljárás előírja, hogy a természetes fehérség osztályozási szabványa a 105 ℃-on történő szárítás, a kalcinált fehérség osztályozási szabványa pedig az 1300 ℃-on történő kalcinálás. A fehérséget fehérségmérővel lehet mérni. A fehérségmérő 3800-7000 Å fényerőt mér. Ez egy eszköz a fény visszaverődésének mérésére hullámhosszon (azaz 1 Å=0,1 nanométer). A fehérségmérőben a vizsgált minta fényvisszaverő képességét összehasonlítják a standard minta (például BaSO4, MgO stb.) fényvisszaverő képességével, ami egy fehérségi értéket eredményez (például 90-es fehérséget, ami a standard minta fényvisszaverő képességének 90%-ával egyenértékű).

A fényesség egy folyamattulajdonság, amely hasonló a fehérséghez, és 4570 Å-nek felel meg. A fehérség (Å) hullámhosszú fénybesugárzás alatt.

A kaolin színe főként a benne található fém-oxidoktól vagy szerves anyagoktól függ. Általában Fe2O3-at tartalmaz, rózsaszín vörös és barnás sárga színű; Fe2+-ot tartalmaz, világoskék és világoszöld színű; MnO2-t tartalmaz, világosbarna színű; szerves anyagok esetén világos sárga, szürke, kék, fekete és egyéb színekben jelenik meg. Ezek a szennyeződések csökkentik a kaolin természetes fehérségét. Köztük a vas- és titánásványok is befolyásolhatják a kalcinált fehérséget, színfoltokat vagy olvadási hegeket okozva a porcelánon.

Hajtogatott részecskeméret-eloszlás
A részecskeméret-eloszlás a természetes kaolinban lévő részecskék arányát jelenti egy adott folytonos részecskeméret-tartományon belül (milliméterben vagy mikrométeres hálóban kifejezve), százalékos tartalomban kifejezve. A kaolin részecskeméret-eloszlási jellemzői nagy jelentőséggel bírnak az ércek szelektivitása és feldolgozási alkalmazása szempontjából. Részecskemérete jelentős hatással van képlékenységére, iszapviszkozitására, ioncserélő kapacitására, alakítási teljesítményére, szárítási teljesítményére és égetési teljesítményére. A kaolinérc technikai feldolgozást igényel, és az, hogy könnyen feldolgozható-e a kívánt finomságra, az ércminőség értékelésének egyik szabványává vált. Minden ipari részlegnek megvannak a különböző célokra használt kaolin részecskeméretére és finomságára vonatkozó speciális követelmények. Ha az Egyesült Államokban a bevonatként használt kaolin 2 μm-nél kisebb legyen, az m-tartalom 90-95%-ot, a papírtöltőanyagé pedig 2 μm-nél kisebb, akkor az M-tartalom 78-80%-ot tesz ki.

Hajtáskötés
A tapadás a kaolin azon képességét jelenti, hogy nem képlékeny alapanyagokkal képes képlékeny agyagmasszát képezni, és bizonyos fokú száradási szilárdsággal rendelkezik. A kötőképesség meghatározásához standard kvarchomokot (amelynek tömegösszetétele 0,25-0,15 szemcseméretű frakciója 70%-ot, 0,15-0,09 mm szemcseméretű frakciója pedig 30%-ot tesz ki) kell a kaolinhoz adni. A magasságát a képlékeny agyagmassza megtartásához szükséges legmagasabb homoktartalom és a szárítás utáni hajlítószilárdság alapján kell megítélni. Minél több homokot adunk hozzá, annál erősebb a kaolin kötőképessége. Általában az erős képlékenységű kaolin erős kötőképességgel is rendelkezik.

Hajtogató ragasztó
A viszkozitás a folyadék azon tulajdonsága, amely a belső súrlódás miatt akadályozza a relatív áramlását. Nagyságát (egységnyi belső súrlódási felületre hatva) a viszkozitás fejezi ki, Pa · s egységben. A viszkozitás meghatározását általában rotációs viszkoziméterrel mérik, amely a 70% szilárdanyag-tartalmú kaoliniszap forgási sebességét méri. A gyártási folyamatban a viszkozitásnak nagy jelentősége van. Nemcsak a kerámiaiparban fontos paraméter, hanem jelentős hatással van a papírgyártásra is. Az adatok szerint a kaolin bevonatként való használatakor külföldön a viszkozitásnak körülbelül 0,5 Pa · s-nak kell lennie alacsony sebességű bevonatolás esetén, és kevesebbnek, mint 1,5 Pa · s-nak nagy sebességű bevonatolás esetén.

A tixotrópia azt a tulajdonságot jelenti, hogy a géllé sűrűsödött és már nem folyó iszap feszültség hatására folyékony halmazállapotúvá válik, majd statikus állás után fokozatosan visszanyeri eredeti állapotát. A vastagsági együtthatót a méretének ábrázolására használják, és kiáramlási viszkoziméterrel és kapilláris viszkoziméterrel mérik.

A viszkozitás és a tixotrópia az iszap ásványi összetételével, részecskeméretével és kationtípusával függ össze. Általában a magas montmorillonit-, finom részecskék- és nátriumtartalmú iszapok rendelkeznek magas viszkozitással és sűrítési együtthatóval. Ezért a folyamat során olyan módszereket alkalmaznak, mint a nagy képlékeny agyag hozzáadása és a finomság javítása a viszkozitás és a tixotrópia javítására, míg a hígított elektrolit- és víztartalom növelésére a csökkentése érdekében.