カオリンは非金属鉱物であり、主にカオリナイト群の粘土鉱物からなる粘土および粘土岩の一種です。その白く繊細な外観から、白雲土とも呼ばれています。江西省景徳鎮市高嶺村にちなんで名付けられました。
純粋なカオリンは、白色で繊細かつ柔らかな質感を持ち、可塑性や耐火性などの優れた物理的・化学的特性を備えています。その鉱物組成は主にカオリナイト、ハロイサイト、ハイドロマイカ、イライト、モンモリロナイト、そして石英や長石などの鉱物から構成されています。カオリンは幅広い用途があり、主に製紙、セラミック、耐火材料に使用され、次いで塗料、ゴム充填剤、エナメル釉薬、白色セメント原料として使用されます。少量ではありますが、プラスチック、塗料、顔料、研削砥石、鉛筆、日用化粧品、石鹸、農薬、医薬品、繊維、石油、化学、建築材料、国防などの産業分野でも使用されています。
プロセス特性
折り畳み式白色度 明るさ
白色度はカオリンの技術的性能の主要なパラメータの1つであり、高純度カオリンは白色です。カオリンの白色度は、天然白色度と焼成白色度に分けられます。セラミック原料の場合、焼成後の白色度がより重要であり、焼成白色度が高いほど品質が優れています。セラミック製造プロセスでは、105℃での乾燥が天然白色度の等級基準であり、1300℃での焼成が焼成白色度の等級基準であると規定されています。白色度は白色度計を使用して測定できます。白色度計は、3800~7000Åの波長(すなわち、1オングストローム=0.1ナノメートル)における光の反射率を測定する装置です。白色度計では、試験サンプルの反射率を標準サンプル(BaSO4、MgOなど)の反射率と比較し、白色度値(例えば、白色度90は標準サンプルの反射率の90%に相当する)を算出します。
明るさは白色度に似たプロセス特性であり、4570Åに相当する。これは波長(オングストローム)の光照射下での白色度である。
カオリンの色は主に、含まれる金属酸化物や有機物によって決まります。一般的に、Fe2O3を含むとバラ色や黄褐色に、Fe2+を含むと淡青色や淡緑色に、MnO2を含むと淡褐色に、有機物を含むと淡黄色、灰色、青色、黒色などの色になります。これらの不純物が存在すると、カオリン本来の白色度が低下します。中でも、鉄やチタンなどの鉱物は焼成後の白色度にも影響を与え、磁器に色むらや溶融痕が生じる原因となります。
折り畳み粒子サイズ分布
粒度分布とは、天然カオリン中の粒子が、一定の連続した範囲の異なる粒径(ミリメートルまたはマイクロメートルメッシュで表される)内に占める割合を、含有率で表したものです。カオリンの粒度分布特性は、鉱石の選択性や加工用途にとって非常に重要です。その粒径は、可塑性、泥の粘度、イオン交換容量、成形性、乾燥性、焼成性に大きな影響を与えます。カオリン鉱石は技術的な加工が必要であり、必要な細かさに加工しやすいかどうかは、鉱石の品質を評価する基準の一つとなっています。各産業部門は、用途に応じてカオリンの粒径と細かさに特定の要件を設けています。米国では、コーティングとして使用されるカオリンの含有量が2μm未満で、mが90~95%を占めることを要求しており、紙の充填材として使用されるカオリンの含有量が2μm未満で、Mが78~80%を占めることを要求しています。
折り畳み綴じ
接着性とは、カオリンが非可塑性原料と結合して可塑性のある泥状塊を形成し、一定の乾燥強度を持つ能力を指します。結合力の測定は、標準石英砂(粒度組成が0.25~0.15mmが70%、0.15~0.09mmが30%)をカオリンに添加することによって行います。可塑性のある粘土状塊を維持できる砂含有量の最大値と、乾燥後の曲げ強度に基づいてその高さを判断し、砂の添加量が多いほど、このカオリンの結合力は強くなります。一般的に、可塑性の高いカオリンは結合力も強いと言えます。
折りたたみ式接着剤
粘度とは、内部摩擦によって流体の相対的な流れを妨げる流体の特性を指します。その大きさ(内部摩擦の単位面積に作用する)は、Pa・s の単位で粘度として表されます。粘度の測定は一般的に回転式粘度計を用いて行われ、固形分70%のカオリン泥の回転速度を測定します。製造工程において、粘度は非常に重要です。セラミック産業だけでなく、製紙産業においても重要なパラメータです。データによると、海外でカオリンをコーティング剤として使用する場合、低速コーティングでは粘度が約0.5Pa・s、高速コーティングでは1.5Pa・s未満であることが求められています。
チキソトロピーとは、ゲル状に粘度が増して流動性がなくなったスラリーが、応力を加えると流動性を示し、その後静止状態になると徐々に元の粘度に戻る性質を指します。粘度係数は、その粘度の大きさを表す指標であり、流出粘度計や毛細管粘度計を用いて測定されます。
粘度とチキソトロピーは、泥の鉱物組成、粒径、および陽イオンの種類に関係しています。一般的に、モンモリロナイト含有量が高く、微粒子で、主要な交換性陽イオンとしてナトリウムを含む泥は、粘度と増粘係数が高くなります。そのため、製造工程では、高可塑性粘土の添加や粒度調整などの方法が粘度とチキソトロピーを向上させるために一般的に用いられ、一方、希釈電解質や水分量の増加などの方法が粘度とチキソトロピーを低下させるために用いられます。

投稿日時:2023年12月13日
