استفاده از کائولن در محصولات ساختمانی

کائولن در محصولات ساختمانی

کائولن در طیف وسیعی از مصالح ساختمانی به کار برده می شود. در واقع کائولن تشکیل دهنده اصلی هیچکدام از این مواد نیست اما بیشتر کائولن های کم عیار و نامرغوب در این نوع از محصولات استفاده می گردند.

محصولاتی از قبیل آجر، سیمان، فایبرگلاس، گچ و همچنین مصالح سقف سازی در مجموع میزان زیادی از کائولن های نامرغوب را مصرف می کنند. از محصولات فرعی این قبیل از صنایع می توان به آجر نما و عادی ، پشم ها و عایق های معدنی ، لوحه های دیواری گچی و دیگر فرآورده ها ، کاشی سقف سازی و ساختمانی اشاره نمود.

استفاده از کائولن در صنعت رنگ

صنعت رنگ یک مورد استفاده نسبتا کوچک برای کائولین است . در آمریکا مصرف کائولین در رنگ در حدود 4 % از کل مصرف کائولین در این کشور است . در کانادا این نسبت حتی کم تر از 2 % است . رنگ ها از پلیمرها ، رنگدانه ها ، حلال و افزودنی ها ساخته می شوند .

رنگدانه ها شامل اکسیدهای سفید رنگی به عنوان عامل رنگ دهنده و بار رنگ یا پر رنگ کننده می باشند .

کائولین یکی از کانی هایی است که به عنوان بار رنگ در رنگ استفاده می شود .

دلایل اضافه شده رنگدانه ها

رنگدانه های بار رنگ به 3 دلیل به رنگ اصلی اضافه می شوند :

1-کاهش رنگدانه اصلی گرانقیمت که معمولا دی اکسید تیتانیم است .

2-دادن خواص مطلوب به پوسته رنگ.

3-بهبود خواص فرآوری ، ذخیره سازی و کاربردی پوسته با رنگ های اصلی مورد استفاده در رنگ ها عبارتند از : کائولن ها ، تالک و کربنات کلسیم .

اگرچه میزان مصرف این 3 کانی نوسان داشته است . باریت ها ، بنتونیت و میکا بازارهای کوچک متمرکز شده ای برای تولید رنگ های سطوح خارجی ، مقاوم در برابر خوردگی دارند .

کائولن اصولا به عنوان یک رنگدانه با رنگ سفید که به طور جزئی جایگزین دی اکسید تیتانیم می شود ، در رنگ ها به کار می رود . کائولن تیکسی عمده ترین نوع کائولین است که به وسیله صنعت رنگ آمریکا استفاده می شود .

نقش کائولین اینجا نیز تامین درخشندگی و ماتی زیاد است بنابراین انواع کائولین مورد استفاده در رنگ باید درخشندگی خوب و ناخالصی کم داشته باشند . خصوصا ناخالصی هایی که ممکن است در اثر هوازدگی پوسته رنگ ، تیره شوند .

نکات مهم درباره استفاده از کائولن در صنعت رنگ

نکاتی که برای کائولین مورد استفاده در رنگ اهمیت دارد عبارتند از :

1-روان شوندگی آسان و مقدار کم نمک های محلول

2-توزیع دانه بندی که معمولا 70 تا 80 % کم تر از 2 میکرون

3-میزان درخشندگی بین 80 تا 90 % درصد لازم است

کائولین همچنین پایداری رنگ ها را افزایش می دهد زیرا ذرات پهن کائولین تمایل به همپوشانی دارند و بدین ترتیب پوسته رنگ تقویت می شود همچنین توانایی بالایی در قدرت مخفی سازی و پوشانندگی دارد .

گرایش کلی صنعت رنگ به فروش رنگ حجیم تر و با وزن کم تر ، مصرف کائولین را سودآور می کنند .

کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می‌گیرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسیم می‌شود که این تقسیم‌بندی براساس درخشندگی، اندازة ذرات و ویسکوزیته آن است. کائولن کانی پرکنندة ارزان، سفید یا نزدیک به سفید است که در یک دامنه وسیع از PH خنثی است. غیر ساینده و اندازه ذرات کوچک ولی فابل کنترل، هدایت گرمایی و الکتریکی کم و درخشندگی خوب است، در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، بتونه و… کاربرد دارد.
ترکیب شیمیایی آن بحرانی نیست به جز اینکه در رنگ تاثیر می‌گذارد، همچنین جذب روغن یا نفت آن بویژه برای رنگ یا لاستیک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه‌ها، ویسکوزیته و PH به آن اجازه می‌دهد تا به‌عنوان رنگدانة پوششی کاغذ بکار رود. درخشندگی، صافی و پذیرش جوهر در کاغذهای چاپ و نوشتاری، هنری و… از خواص آن است.

مزایای استفاده از کائولن در صنعت رنگ سازی

استفاده از کائولن در رنگ سازی پلاستیک سبب کنترل ویسکوزیته می شود. 10 % کائولن در رنگ سازی مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش‌دهی، روان کنندگی و پخش‌کردن رنگ می‌شود. در رنگ سازی از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگی و پرکننده بهره می گیرند. در رنگ‌هایی که با آب شسته می‌شِوند نیز انواع کائولن درشت‌دانه نوع مات و انواع کائولن ریزدانه نوع شیشه‌ای را ایجاد می‌کنند.

اصولاً‌ کائولن بعنوان یک بسط دهنده و ماده اصلی رنگ سفید بصورت جایگزین اکسید تیتانیوم در تولید رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. کائولن کلسینه شده اصلی‌ترین کائولن بکار برده شده در صنایع رنگسازی است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،‌از خصوصیات کائولن مصرفی در صنایع رنگ سازی است و مشابهت خاصی با کائولن مصرفی در صنایع کاغذ دارد.

سطوح صاف کائولینیت، بویژه در صنایع رنگ سازی با آرایشی خاص بر روی یکدیگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولانی می‌دهد. بزرگترین تقاضا برای کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ های مات داخلی ساختمان است. اداره استانداردهای ایالات متحده امریکا توصیه نموده که برای رنگ های خانگی حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً‌ تا 10 درصد وزنی رنگ های براق را می‌توان کائولن اضافه نمود. کائولنی که در رنگ سازی مصرف می‌گردد باید از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصی برخوردار باشد. ضریب تعلیق بالایی در آب داشته و نمک های محلول آن پایین باشد. از نظر درخشندگی بین 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زیر 2 میکرون باشد.

مصرف کائولن در صنعت رنگ سازی جهانی

جایگاه صنعت رنگ سازی در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستیک سازی در طی سالیان اخیر بوده است. افزایش رقابت بین کربنات کلسیم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازی بوده است. بیشترین میزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازی در کشورهای ایالات متحده امریکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گردیده است.

پیش بینی می‌شود که بطور کلی و در آینده نزدیک میزان رشد مصرف کائولن در این صنعت، یک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادی در کشورهای آسیائی همچون گذشته، این رشد به 5/1 درصد خواهد رسید.
مصرف کائولن در صنایع رنگ سازی در ایالات متحده امریکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسید و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش یافت. از آنجایی که تولید رنگ در ایالات متحده امریکا حدود 30 درصد از کل تولید جهانی است. بنابراین مصرف کائولن در صنایع رنگسازی در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گردیده است.

استفاده از کائولن در محصولات ساختمانی