عملية تعديل الكاولين

الكاولين ، المعروف أيضًا باسم حجر الخزف ، هو نوع من الطين والصخور الطينية التي تهيمن عليها معادن طين الكاولين. إنه ينتمي إلى معادن غير فلزية وهو عبارة عن مجموعة من الألومينوسيليكات المحتوية على الماء وتتكون من معادن متعددة. الكاولين النقي أبيض وناعم وناعم وناعم ، وله مرونة جيدة ومقاومة للحريق وخواص فيزيائية وكيميائية أخرى.

يتم تكديس الوحدات الهيكلية للكاولين في طبقات ، بشكل أساسي على شكل ألواح ، والتي يسهل تكسيرها على طول الاتجاه الموازي للطبقة ، ويتم معالجتها إلى مسحوق ناعم للغاية. يوجد الكاولين في شكل موازين في الطبيعة.
نظرًا لأن الكاولين عرضة للتكتل عندما تكون مساحة سطحه المحددة وطاقة سطحه عالية جدًا ، فلا يمكن تشتيته بشكل موحد عند ملئه بمواد بوليمر عضوية مثل المطاط والبلاستيك ، مما لا يؤدي إلى تحسين أداء المنتج. لذلك ، هناك حاجة إلى تعديل سطح الكاولين لتقليل طاقته السطحية. بعد تعديل السطح ، يمكن لمسحوق الكاولين تحقيق تأثيرات كونه كاره للماء ، مما يقلل الطاقة السطحية ، ويحسن تشتتها وتوافقها مع المواد المركبة القائمة على البوليمر.

الخصائص الفيزيائية للكاولين قبل وبعد التعديل

غالبًا ما يستخدم تعديل سطح الكاولين طرق التعديل الكيميائي للسطح ، لذلك يتم إضافة المعدلات.

تتكون عملية تعديل سطح الكاولين عمومًا من ثلاث طرق: الطريقة الرطبة والطريقة الجافة والطريقة شبه الجافة.

• مبلل

تتطلب العملية الرطبة عمليات فصل الألياف والجفاف والتجفيف ، وتكون العملية أكثر تعقيدًا ، خاصةً ترشيح الجفاف. إذا كان حجم الجسيمات أقل من 1250 شبكة ، فسيكون ذلك صعبًا ومعقدًا للغاية.

• الطريقة الجافة

تتطلب عملية التعديل الجاف تقنية ومعدات عالية نسبيًا. تقضي العملية تمامًا على رابط الجفاف والتجفيف ، وتكون العملية بسيطة.

• شبه جاف

أثناء تقليب المسحوق في الخلاط ، أضف كمية مناسبة من معدل الماء والمواد المضافة للخلط. بعد التسخين إلى درجة حرارة ووقت معينين ، سيكون المنتج في حالة لزج ، ثم يجفف قليلاً للحصول على منتج معدل. تتجاهل العملية عملية التجفيف ولها كفاءة إنتاج أعلى.

طرق تعديل الكاولين شائعة الاستخدام

• التعديل المكلس

في عملية تعديل التكليس ، يتم إجراء التفاعل عند درجة حرارة معينة ، وتختلف درجة تنشيط السطح باختلاف أوقات التفاعل.

• تعديل طلاء السطح

من خلال طلاء السطح ، يمكن تعزيز ثبات بنية المادة ، ويمكن زيادة نشاط المحفز ، ويمكن منع تكتل المسحوق ، ويمكن تحسين خصائص التشتت وسيولة المسحوق.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على تعديل طلاء السطح هي كما يلي:

خصائص الكاولين: تحدد مساحة السطح المحددة للكاولين مقدار تعديل السطح. كلما زادت مساحة السطح المحددة ، زادت الجرعة المطلوبة.

خصائص المعدل: من منظور التشتت ، فإن امتصاص المواد غير الأيونية على سطح الكاولين كبير نسبيًا ، لكن التأثير ليس مثاليًا ؛ على الرغم من أن امتصاص المواد سالبة الشحنة ليس كثيرًا ، إلا أن التشتت جيد.

ظروف التفاعل: في ظل درجات الحرارة المختلفة وقيم الأس الهيدروجيني ، تختلف كمية امتصاص أيونات الطلاء على سطح المسحوق ، مما سيؤثر أيضًا على نتائج تعديل السطح.

• تعديل الإقحام

تشمل طرق إقحام الكاولين الطريقة الكيميائية الميكانيكية وطريقة الإقحام بالميكروويف وطريقة الإقحام السائل وطريقة الإقحام بالموجات فوق الصوتية.

المواد النانوية إقحام الكاولين لها مرونة أفضل ، بياض ، تشتت سهل ، وخصائص امتصاص ، ويمكن أن تعطي المواد خصائص بصرية وكهربائية ومغناطيسية ، وتوسع نطاق تطبيق طين الكاولين. تعد طريقة الإقحام حاليًا أكثر التقنيات الواعدة والفعالة لإعداد نانو كاولين. تشمل الإضافات الكيميائية الشائعة الاستخدام: أسيتات البوتاسيوم ، ثنائي ميثيل سلفوكسيد ، اليوريا ، فورماميد ، هيدرات الهيدرازين وامتداداته ، إلخ.

الكاولين بحد ذاته معدن غير فلزي متعدد الاستخدامات ومهم للغاية ، ويستخدم على نطاق واسع في أكثر من اثنتي عشرة صناعة مثل البترول والبلاستيك والطلاء والمواد المقاومة للحرارة والسيراميك وصناعة الورق.

• تطبيق الكاولين المعدل في الطلاءات

يضاف الكاولين إلى الطلاء أو الطلاء الأبيض بكمية مناسبة لتعزيز اللمعان وتحسين قدرته على التغطية.

• تطبيق الكاولين المعدل في اللدائن

يمكن أن يؤدي تطبيق الكاولين المكلس المعدل في المنتجات البلاستيكية إلى جعل السطح أملس ، وتحسين دقة الأبعاد ، ودرجة حرارة التشوه ، وقوة التأثير ، والمقاومة الكيميائية ، وما إلى ذلك ، وزيادة كمية الملء وتقليل التكلفة.

• تطبيق الكاولين المعدل في المطاط

يمكن أن تؤدي إضافة مسحوق الكاولين المعدل إلى المطاط إلى تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمنتج ، وتقليل التكلفة بشكل كبير ، وتحسين مستوى المنتج ، وزيادة الفوائد الاقتصادية.

مصدر المقال: شبكة مسحوق الصين