استفاده از کائولن در صنعت کاغذ

استفاده از کائولن در صنعت کاغذ

صنعت کاغذ بیشترین مصرف کننده کائولین می باشد و بیشترین سهم از فروش کل کائولین در دنیا را در بر می گیرد.

کاربرد کائولین در کاغذ هم به عنوان پر کننده و هم به عنوان رنگدانه و پوشش دهنده می باشد.

بسیاری از کاغذهای مصرفی چیزی در حدود 30 % رنگدانه های مصرفی دارند که عمده ترین آن ها کائولین است.

همچنین کاغذ شامل برگه های نازک از سلولز بهم چسبیده که عموما از چوب مشتق گرفته شده است .

مزایای استفاده از پر کننده  های معدنی در کاغذ

یک برگة کاغذ سلولزی برای مقاصد چاپی و سلولزی مناسب نیست زیرا سطح آن نامنظم و بعضا شفاف است . همچنین تولید یک کاغذ صاف تر و مات تر جهت بسیاری از کاربردها لازم است . که این کار را با پر کردن برگه توسط پر کننده های معدنی غیر الیافی به وسیلة پوشش دادن صورت می دهند .

پر کننده های معدنی درخشندگی کاغذ ، سرعت و یکنواختی جذب جوهر در حین چاپ را نیز افزایش می دهند .

علاوه بر این مزیت ها پر کننده های معدنی ارزان تر از خمیر سلولزی هستند در نتیجه استفاده از این نوع مواد قیمت تمام شده کاغذ پایین خواهد آمد .

ویژگی های پرکننده کاغذ

یک پر کننده کاغذ باید به طور معمول سفید ، نرم ، بدون سنگریزه و بی اثر بر روی مواد دیگر باشد .

همچنین باید دانه بندی ریز داشته باشد و شکل ذرات آن پهن و مسطح باشد

کائولین هایی که از فرآیند تر حاصل می شوند برای پر کردن کاغذ عالی هستند و کائولین های روش خشک اصولا برای کاغذهای ارزان تر استفاده می شوند .

برای کاغذهای با کیفیت خیلی بالا علاوه بر پر کردن کاغذ یک قشر نازکی از رنگدانه پوششی برای فراهم کردن سطحی صاف و صیقلی جهت چاپ و مرغوبیت آن استفاده می شود .

کائولین همچنان در زمینة رنگدانة پوششی کاغذ نیز از مصرف بالایی برخوردار است که رقیب آن کربنات کلسیم است و کانی های گروه تالک نیز بتازگی به این جمع اضافه شده اند .

از بهترین این رنگدانه ها دی اکسید پتاسیم است که دارای درخشندگی و ماتی فوق العاده است اما قیمت گران آن باعث کم تر استفاده کردن از آن شده است .

مزایای استفاده از کائولن در صنعت کاغذ سازی

استفاده از کائولن در کاغذسازی باعث نرمی کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگی، ارزانی و پوشش مناسب از دیگر مزیت های استفاده از کائولن در صنایع کاغذسازی است.
کاغذ حتی اگر خلل وناهمواری های بین الیاف سلولزی آن بوسیله پر کننده معدنی پر شده باشد به منظور استفاده در فرآیندهای کارهای چاپی مدرن، تا زمانی که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نیست. استفاده از پر کننده در خمیر کاغذ بخشی از شکاف ها و درزهای بین الیاف سلولز را پر کرده، لذا بسیاری از نقاط ریز مرکب چاپ در این نقاط بدرستی قرار نگرفته و کیفیت کار چاپ کاهش می‌یابد. 

پوشش سطحی در روی کاغذ باعث نرمی، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می‌شود. پوشش مناسب باعث افزایش کاربرد کاغذ می‌گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتی در آبهای سخت) پراکنده شده و به وسیله ماشین‌های مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می‌شود.

کائولن پوششی مناسب برای کاغذهای پرجلا، کاغذهای سبک با پوشش LWC و کاغذهای مناسب گراور به روش غلتگی (افست) می‌باشد.
در صنعت تولید کاغذ،کائولن مورد استفاده باید به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه‌بندی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. درجه روانی (ویسکوزیته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 میکرون دارای اهمیت بیشتر هستند.

کائولن پوششی درجه یک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون و درخشندگی آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششی درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون ودرخشندگی آن حداقل 5/85 درصد می‌باشد.

خواص مصرف کائولن در صنعت کاغذ سازی

بطور خلاصه می‌توان خواص زیر را برای کائولن جهت مصرف در صنایع کاغذسازی در نظر گرفت:
1-شفافیت: حداقل شفافیت برای مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و برای رس بعنوان پوشش 85 درصداست که این عمل در مقایسه با استاندارد شفافیت مشخص می‌شود.

2- اندازه ذرات: دقیق‌ترین روش برای تعیین اندازه ذرات و پراکندگی آنها به اصل استوک استوار است بعبارت دیگر از روی سرعت ته‌نشین شدن در سیال قطر ذرات کنترل می‌شود. تعیین اندازه ذرات از روی زمان نشست آنها انجام می‌گردد.

3ـ ویسکوزیته: درجه روانی کائولن در پوشش اکغذ بسیار مهم است. در صنایع کائولن دو آزمایش ویسکوزیته انجام می‌گردد که عبارتند از HSV و LSV،‌که برای تعیین این دو مورد به ترتیب از ویسکازیمترهای هرکولس و فیلد براک استفاده می‌شود.

4ـ باقیمانده الک: 325 مش بعنوان مواد ساینده یا باقیمانده الک مطرح می‌باشد. طریقه عملی بدین صورت است که 100 گرم نمونه را کوبیده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شیمیایی پراکنده می نمایند. سپس وزن درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه‌گیری نموده،‌ مجموع باقیمانده روی الک را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می‌نمایند.

5-مهم ترین خواصی که کائولین ها را از یکدیگر جدا می کند توزیع دانه بندی و شکل ذرات هستند .