کائولن مرغوب
پودر کائولن سفارشی
خلوص باعث ارزشمند شدن رس چینی میشود، و بهمنظور تبدیل رس چینی خام به رس چینی قابل عرضه در بازار، باید حتیالامکان ناخالصیها از آن حذف شود. در بعضی کاربردهای رس چینی، این میزان خلوص بالا چنین تعیین میشود که رسوبهایی با بالاترین گرید باید انتخاب و پرعیارسازی شوند. دو نوع فرایند، به نامهای خشک و تر، وجود دارد که بدین ترتیب شرح می دهیم.
- فرایند خشک: فرایندی ساده و نسبتاً ارزان است، اما دامنهی محدودی دارد، و برای داشتن ذرات رس ریزتر و سبکتر، فقط بخشی از ناخالصیهای سنگینتر و درشتتر را میتوان در آن حذف کرد. رس خام ابتدا خرد و خشک میشود تا رطوبت طبیعی از بین برود. سپس، ساییده میشود و به ذرات بسیار ریزی درمیآید تا ذرات رس از ناخالصیها رها شود (عملیاتی که «لویگاسیون» نام دارد). در نهایت، جداسازی ذرات رس از طریق طبقهبندی هوا انجام میشود.
- فرایند تر: فرایندی پیچیده با انواع مختلفی است که بهطور گستردهای بررسی شده است. از طریق این فرایند میتوان رسهای چینی خام را تا سطوح بالایی از خلوص پالایش کرد. ابتدا رس به دوغاب (در آمریکا به آن «slip» گفته میشود) تبدیل میشود. سپس، دوغاب، با در نظر گرفتن واکنشگرهای مختلف یا از طریق هیدروسیکلونها یا دستهبندهای مارپیچی، مطابق اندازهی ذرات، به چند بخش بزرگ تقسیم میشود. بخش درشت یا گریت، که حاوی ذراتی به اندازه 45 (+) میکرون است، حذف میشود. سپس، دوغاب حاوی ذراتی به اندازه 45 (-) میکرون، از طریق هیدروسیکلونها یا لختهزدایی، به بخشهایی به اندازه 2 (-) میکرون و 2 (+) میکرون تقسیم میشود. مرحله اول برای کاربردهای ویژه غیرسرامیکی معین لازم است. اما هر دوی این بخشهای دوغاب همچنان حاوی تیتانیوم دی اکسید، اکسید آهن (هر دو مادههای رنگبخشی) و میکا هستند. دو ماده رنگبخشی از طریق روش جداسازی مغناطیسیای با شدت بالا حذف میشوند و، در صورت وجود هر سه ماده، تکنیکهای فراشناورسازی[12] بهکار میروند. بنابراین، بهمنظور بهبود روشنایی، بخشهای تصفیهشده دوغاب رس رنگبری میشوند. در نهایت، بخشهایی از دوغاب فیلتر، خشک (عموماً در آفتاب خشک میشوند تا هزینهها کم بماند) و ساییده (لویگات) میشوند.
معیار استفاده کائولن مرغوب
در مورد ویژگیهای کلی رسها در قسمت «رسها – کلیات» بحث میشود. ویژگیهای خاصی وجود دارد که از منظر کاربرد صنعتی رس چینی مهم هستند. این ویژگیهای رس چینی خالص با گرید قابلعرضه در بازار به شرح زیرند.
- سفیدی: رنگ رس چینی خام و پخته، هر دو، سفید است. حجم عادی ماده رنگی تنها 6/0 تا 3/1 درصد است. مقدار پارامتر رنگبخشی L مقداری زیاد و بین ۹۰ تا ۹۶ است (در مقایسه، مقدار تیتانیوم دی اکسید تازه، که معیاری برای سفیدی است، برابر با ۹۸ تا ۱۰۰ است).
- روشنایی: روشنایی رس چینی کالیبرهشده (یعنی دانههای ریز هماندازه)، که بر حسب بازتاب نور آبی اندازهگیری میشود (طول موج ۴۵۷ میکرون) برابر با ۸۰ تا ۸۷ است (در مقایسه، مقدار تیتانیوم دی اکسید تازه، که معیاری برای روشنی است، برابر با ۹۸ تا ۱۰۰ است).
- نقطه گداخت رس چینی برابر با ۱۷۸۵ درجهی سانتیگراد است.
- انقباض خشک (در دمای ۱۱۰ درجهی سانتیگراد) برابر با ۱4 درصد (حداکثر)، و مجموع انقباض پخت (در دمای ۱۳۵۰ درجهی سانتیگراد) برابر با ۱8 درصد (حداکثر) است.
- شکلپذیری آن بسیار کم است (تقریباً شکلناپذیر).
- چگالی ویژهی آن 6/2 است.
- این رس چینی نرم است و آن را میتوان به اندازهای کمتر از یک میکرون درآورد. در این اندازه، ذرات بهسرعت در آب پراکنده میشوند و به مدت طولانی در حالت سوسپانسیون باقی میمانند.
- از نظر شیمیایی، این رس چینی بیاثر و غیرسمی است، اما جذب روغن آن نسبتاً بالا است (۲۵ تا ۴5 درصد).
- از نظر الکتریکی، نارسانا است.
- ضریب شکست آن برابر با 56/1 است.
این ویژگیها استانداردهای گرید قابلعرضه در بازار رس چینی هستند. با این حال، ممکن است تغییراتی در حجم برخی ناخالصیهای شیمیایی و در تعدادی از پارامترهای فیزیکی، که به خصوص توسط صنایع مصرفکننده مشخص میشوند، وجود داشته باشد.
کاربرد و مشخصات کائولن مرغوب
برای اهداف مختلف، رس چینی یا به شکل خام یا به شکل فراوریشده مصرف میشود. ناخالصیهای رس چینی عبارتند از سیلیسیم دیاکسید، ، تیتانیوم دی اکسید، اکسید کلسیم، اکسید منیزیم و . میزان این ناخالصیها باید، مطابق مشخصات استاندارد، کم باقی بمانند. علاوه بر این موارد، ویژگیهای فیزیکیای مثل شکلپذیری، روشنایی، رنگ، حجم گریت، اندازه ذره، رسانایی و غیره نقش مهمی در تصمیمگیری درباره استفادهی نهایی از رس چینی ایفا میکنند.
اغلب اوقات، در کاربردهای معین (مخصوصاً کاربردهای که مستلزم پخت هستند)، رس چینی به تنهایی پخت نمیشود، بلکه با سایر مواد ترکیب میشود. در نتیجه، برخی ویژگیهای رس چینی خالص، تحت کنترل، تغییر مییابند، و این تغییرات برای تناسب با مشخصات بعضی صنایع مصرفکننده با دقت انجام میگیرند.
موارد مهم استفاده از کائولن مرغوب عبارتند از:
- سرامیک و لعاب (غیردیرگداز و دیرگداز)
- بن چاینا
- پارچه
- کاغذ
- لاستیک
- پلاستیک
- رنگ
- داروها و لوازم آرایشی
- حشرهکش
- سیمان سفید
- جوهر
- لاجورد
- زئولیت مصنوعی
- کاتالیزور
- صابون و مواد شوینده
- فایبرگلاس
- مواد منفجره و آتشکاری
- چسب و درزگیر
- متاکائولن
شرح این موارد استفاده در ادامه میباشد:
1.سرامیک و لعاب
(الف) غیردیرگداز:
در واقع، واژه «سرامیک» از کلمهای یونانی است که در اصل به معنای پخت و گداخت رسهای معمولی بود. محصولات سرامیکی اولیه (مثل آجر و سفال)، که تنها از خاک رس تولید میشوند، سخت و مقاوم به حرارت و مواد شیمیایی و، در عین حال، رنگی، متخلخل و شکننده بودند. امروزه، دامنهی این محصولات بسیار فراتر از آجر و سفال است و شامل سپیدافزارها (لوازم پرسلان، لوازم میز، چینی بهداشتی)، کاشیهای سفید (لعابی و غیرلعابی) و پرسلان عایقکاری الکتریکی هستند. این محصولات سفید باکیفیت نهتنها سخت و مقاوم به حرارت و مواد شیمیایی، بلکه غیرمتخلخل و قوی نیز هستند، و برای ساختشان، از رس چینی (و چند مادهی افزودنی دیگر) استفاده میشود.
فرایند تولید کائولن مرغوب:
اصل فرایند تولید، در واقع، شامل ترکیب رس چینی، کوارتز یا ماسه سیلیسی، سایر انواع رس (مثلاً رس توپی)، فلدسپار و مقداری گدازآور (سود) با 30 تا 40 درصد آب میشود. این ترکیب خرد میشود. کاملاً تکان داده میشود، با فیلتر فشرده میشود، به شکل مورد نیاز قالبگیری میشود، خشک میشود و سپس، بسته به سختی مورد نیاز محصول، تا دمای 1200 تا 1500 درجهی سانتیگراد (اما معمولاً در دمای ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد) پخته میشود.
این محصول پخته، قبل از لعابدهی، بیسکویت نام دارد و پخت آن پخت بیسکویت نامیده میشود (در مقایسه با پختن بیسکویت خوردنی). انواع محصولات سرامیکی را میتوان با تغییر انواع رس و نسبتشان در ترکیب آماده کرد. محصول سرامیکی ویژهای برای ایجاد «شمعهای فیلتر آب» حاوی ریزمنافذ وجود دارد. این شمعها سد راه مسیر ذرات معلق در آب میشوند. برای ساخت این محصول، مقداری ماده آلی کاملاً ریزشده به ترکیب مادهی خام اضافه میشود. هنگام پخت، ماده آلی میسوزد و شمع را متخلخل میسازد.
لعابدهی کائولن مرغوب:
اگر قرار باشد محصول مورد نظر از نوع لعابی باشد، پس، قبل از پخت، لعابدهی میشود. هدف لعابدهی مهیاسازی نوعی پوشش چسبنده محکم و یکنواخت روی سطح بدنهی سرامیک برای پنهان کردن نواقصی نظیر روزنه، حباب و غیره است. لعاب از مواد تشکیلدهندهی مشابهی ایجاد میشود، اما کوارتز و فلدسپار آن بیشتر است. مواد تشکیلدهنده با هم مخلوط، به شکل خیلی ریزی خرد و با آب ترکیب میشوند، و این ترکیب لعاب را شکل میدهد. بدنه خام قالبگیریشده این محصول در لعاب غوطهور میشود و بعد در دمای حدود ۱۴۰۰ درجهی سانتیگراد میپزد. در صورت لزوم، رنگ و طراحی تزئینی، بعد از لعابدهی و قبل از پخت، انجام میشود.
لعابها ممکن است «لعاب خام» یا «لعاب فریتی» باشند. لعاب خام، به معنای دقیق کلمه، حاوی ماده نامحلول است. (اجزاء محلول در ترکیب بلوری میشوند و لکههایی را در سطح آغشتهشده ایجاد میکنند)، درحالیکه لعاب فریتی از قبل حرارت می یابد تا تغییراتی شیمیایی را در مواد تشکیلدهنده ایجاد کند. لعاب نهتنها باید ذوب بلکه باید بهطور یکنواختی هم پخش شود.
ﻣﺸﺨﺼﺎت کائولن مرغوب:
بعضی ویژگیهای مطلوب مثل رنگ پخت سفید، انقباض کم، نرمی و رسانایی الکتریکی ضعیف در گرید مناسب قابل عرضه در بازار از ویژگیهای ذاتی رس چینی هستند. با این حال، زیانآورترین ویژگیهای این نوع رس عبارتند از شکلپذیری کم و نقطه گداختی بالاتر از دمای پخت. عیب اولی باعث میشود تمایلی به قالبگیری وجود نداشته باشد، درحالیکه عیب دومی هزینه تولید را به شکلی غیرضروری بالا میبرد. از این رو، مواد دیگری برای بهبود شکلپذیری و کاهش دمای گداخت به آن اضافه میشود، و در این فرایند، ممکن است لازم باشد از برخی ویژگیهای دیگر چشمپوشی شود. بنابراین، باید بین نسبتهای مواد مختلف توازن دقیقی وجود داشته باشد.
رعایت دامنهی بهینهی اندازه ذرات مهم است. بیش از حد درشت بودن اندازه باعث افزایش تخلخل محصول میشود، درحالیکه ریز بودن زیاد ذرات هم باعث بروز مسائلی در خارج کردن آب در حین فیلتر کردن با فیلتر فشاری میشود.
رنگ رس چینی بعد از پخت خیلی مهم است و باید تا حد امکان سفید باشد. انقباض باید حتیالامکان کم باشد، زیرا، در غیر این صورت، ممکن است ترکهایی بعد از پخت ظاهر شود. رس نباید در دمای پخت (یعنی ۱۳۰۰ درجهی سانتیگراد) یا پایینتر از آن گداخته شود. و تیتانیوم دی اکسید سبب تشکیل شیشهای از جنس تیتانات آهن و نقطهی ذوب پایین میشوند. این شیشه باعث ایجاد تاول در محصولات و متعاقباً افزایش تخلخل میشود. علاوه بر این، محصول را رنگی میکند. تیتانیوم دی اکسید نیز نقطهی ذوب بالایی دارد و دمای پخت را به شکلی غیرضروری افزایش میدهد. بنابراین، هر دوی این ترکیبات معایبی دارند.
مواد قلیایی زیانآورند. سدیم و پتاسیم در قالب کربناتها در دمای پخت با سیلیس ترکیب میشوند تا سیلیکاتها را، که محلول در آب هستند، تشکیل دهند. بدیهی است وجود این سیلیکاتها در محصول سرامیکی مطلوب نیست. بهعلاوه، مواد قلیایی دارای ویژگی گدازندگی هستند و از طریق فلدسپار و سود وارد ترکیب ماده خام میشوند. بنابراین، وجودشان در رس چینی ممکن است باعث ایجاد مشکلات مدیریت فرایند ترکیب شود.
مونوکسید منگنز ماهیتی بسیار دیرگداز دارد و، از این رو، در سپیدافزارها مطلوب نیست، زیر سپیدافزارها، بنا به تعریف، ماهیتی غیردیرگداز دارند. بهعلاوه، این ترکیب نمگیر است، و ۱۲0 درصد حجم آبش را در طول زمان و به آرامی جذب میکند.
گریت خیلی مضر نیست، اما همچنان مقدار بیش از حد آن باعث افزایش تخلخل محصول و نیز هزینه خردایش میشود. کوارتز یا سیلیس آزاد (یعنی، چیزی غیر از سیلیس موجود به شکل آلومینیوم سیلیکات)، با افزایش دما، به چندشکلیهای مختلف تبدیل میشود (برای مثال، بتاکوارتز در دمای ۵۷۴ درجهی سانتیگراد، تریدیمیت در دمای ۸۷۰ درجهی سانتیگراد و کریستوبالیت در دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد). هرچند شکل نهایی کریستوبالیت از نظر حرارتی پایدار است، اکثر اوقات به زیر دمای پخت نمیرسد.
هر یک از اشکال دیگر معمولاً به اشکالی با دمای پایین تغییر مییابند و هر تغییر با تغییر در حجم همراه است: وقتی تغییر به اشکالی با دمای بالا باشد انبساط و وقتی تغییر به اشکالی با دمای پایین باشد انقباض روی میدهد. متعاقباً، رسهای حاوی درصد زیادی از کوارتز معمولاً با حرارت دیدن منبسط و با سرد شدن منقبض میشوند. و محصولات سرامیکی چنین رسی معمولاً ترک برمیدارند. (فقط فلینت به آسانی به کریستوبالیت تبدیل میشود و، از این رو، این تنوع کوارتز برای ترکیب با رس چینی در خوراک ترجیح داده میشود). سیلیس به شکل سیلیکات جزء جداییناپذیری از همه رسها محسوب میشود و مضر نیست (در مقابل، به مقاومت محصول میافزاید).
آلومین نیز، که جزئی جداییناپذیر از کانیهای رسی است، مزیتهایی دارد. رس چینی حاوی تعدادی کانی رسی است و، از این رو، درصد آلومین در آن ممکن است از یک رس چینی به رس چینی دیگر متفاوت باشد. بهعلاوه، آلومین از طریق فلدسپار نیز وارد ترکیب میشود. به این ترتیب، آلومین دارای نقطه ذوب بالایی است، اما حتی در دمایی پایینتر از دمای پخت (۱۳۰۰ درجه سانتیگراد) هم بهطور ناقص ذوب و به مایعی بسیار ویسکوز تبدیل میشود. این مایع موجب تسهیل ساخت محصول غیرمتخلخلی با پیوند منسجم میشود. آلومین همچنین از طریق فلدسپار به ترکیب اضافه میشود.
آهک (CaO) بسیار نمگیر است. بنابراین، اگر در رس وجود داشته باشد، محصول، با گذشت زمان، آب جذب خواهد کرد و، در نهایت، خرد خواهد شد. همچنین، در دمای ۱۱۰۰ درجهی سانتیگراد (یعنی پایینتر از دمای پخت)، کلسیم اکسید با آلومین و سیلیس واکنش نشان میدهد و ترکیبات جدیدی، عمدتاً سیلیکات، تشکیل میدهد. برخی از این سیلیکاتها نقطه گداخت رس را کاهش میدهند. همچنین، اگر آهک به شکل کلسیم کربنات یا کلسیم سولفات وجود داشته باشد، کربن دیاکسید یا گوگرد تریاکسید، در هنگام حرارت دیدن، خارج میشود و محصول متخلخلتر میشود. نهایتا، آهک مادهی مذاب را سیالتر میسازد و باعث کاهش دامنهي بین دمای نرم شدن و جریان میشود. در بعضی اوقات، این دامنه ممکن است به مقدار خیلی کم ۴۰ درجه سانتیگراد برسد. در نتیجه، کنترل دمای کوره برای باقی ماندن در این دامنه دشوار میشود. به این دلایل، وجود آهک در رس به هیچ وجه قابل قبول نیست.
تقلیل وزن حرارتی یا LOI ممکن است به خاطر آب، و کربنات و سولفات کلسیم باشد. درحالیکه مورد آخر مطلوب نیست، آب برای شکلپذیری رس چینی لازم است (در واقع، شکلپذیری ترکیب از طریق افزودن مقداری رس شکلپذیر بهبود مییابد).
در میان کانیهای رسی، مونتموریلونیت بیشترین زیان را برای رس چینی به همراه دارد. مونتموریلونیت دارای جذب آب بالا و قدرت آماس بالایی است. این موضوع باعث میشود زمان فیلتر فشاری برای رس در طول آمادهسازی قالب افزایش یابد. حتی 1 درصد حجم این کانی هم قابلقبول نیست.
اداره استاندارد هند (BIS) در سال ۱۹۹۳ سه گرید (1، 2 و 3 را بسته به کیفیت محصول سرامیکی تولیدی) در نظر گرفت و مشخصاتی بر حسب پارامترهایی معین مشخص کرد، که برخی از آنها فقط در محصول سرامیکی نهایی کاربرد دارند نه رس چینی. پارامترهای مهمی که برای استفاده در سرامیکهای غیردیرگداز با رس چینی در ارتباطند عبارتند از: 60 تا 70 درصد ذرات کوچکتر از ۲ میکرون و باقی درشتتر از ۴۴ میکرون باشند؛
5/10 تا 13 درصد (حداقل) تقلیل وزن حرارتی؛ 32 تا 37 درصد (حداقل) آلومینیوم اکسید؛ 5/0 تا 8/1 درصد (حداکثر) ؛ 7/0 تا 1 درصد (حداقل) تیتانیوم دی اکسید؛ 6 تا 8 درصد (حداقل) انقباض خشک در دمای ۱۱۰ درجهی سانتیگراد؛ 16 تا 18 (حداقل) انقباض پخت در دمای ۱۳۵۰ درجهي سانتیگراد؛ 10 تا 14 درصد (حداقل) عدد اتنبرگ برای شکلپذیری. از میان این پارامترها، مورد آخر چندان برای رس چینی خالص مهم نیست. عدد اتنبرگ را میتوان با افزودن مادهی شکلپذیر دیگری تغییر داد.
(ب) دیرگداز:
مواد دیرگداز موادی مقاوم به حرارت و دارای دمای ذوب حداقل ۱۵۸۰ درجهی سانتیگراد هستند. وظیفهی آستری دیرگداز در دیواره کورهها نهتنها مقاومت در برابر دمای بالا، بلکه مقاومت در برابر نوسان دماست، و بهعلاوه، این آستری دیرگداز، بهمنظور مقاومت در برابر نفوذ، سایش و فرسایش حاصل از گازهای داغ و مواد مذاب در کوره، نباید با این مواد واکنش شیمیایی دهد.
رس چینی کاربرد محدودی در صنعت مواد دیرگداز دارد، زیرا محصولات دیرگداز مناسب استفاده در شرایطی نیستند که در آن انتظار میرود در برابر شوکهای حرارتی مکرر مقاومت کنند، و کاربرد اصلی این مواد در تولید آجرهای عایق در ترکیب با تالک است. تا آنجا که مشخصات مد نظر باشد، هر چه دمای گداخت بیشتر باشد، بهتر است. در این مورد، MgO، به دلیل دمای گداخت بالایش، مطلوب است.
ماهیت نمگیر MgO مشکلی ایجاد نمیکند، زیرا این محصول تحت شرایط دمای بالا بهکار میرود و انتظار نمیرود در معرض آب قرار گیرد. سیلیس (سیلیس آزاد مثل کوارتز)، به دلیل نقطه گداخت بالایش (۱۷۰۰ درجه سانتیگراد)، باعث افزایش دیرگدازی رس میشود. مسئلهی انبساط افتراقی کوارتز به دلیل تغییر شکل با افزایش در دما مطرح نیست، زیرا، در دمای حدود ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد، دانههای کوارتز به شکل کریستوبالیت (که مرحله پایدار سیلیس است) با هم تلفیق میشوند و وقتی آجرها در معرض شرایط موجود در کوره قرار میگیرند، تغییر شکل بیشتری روی نمیدهد. بنابراین، حجم سیلیس آزاد در رس ناخوشایند نیست.
اکسید آهن در دمای نسبتاً کمتری ذوب میشود و، علاوه بر این، اگر تیتانیوم دی اکسید نیز وجود داشته باشد، در دمای بالای کورهها که محصولات دیرگدازی در آن بهکار میروند، سبب تشکیل شیشه تیتانات آهنی با نقطه ذوب پایین میشوند که باعث ایجاد تاول در آجرهای نسوز (دیرگداز) و متعاقباً افزایش تخلخل میشود. در صنایع هند، مقدار کمتر از 1 درصد اکسید آهن در رس چینی ترجیح داده میشود. قلیا و آهک دمای گداخت را کاهش میدهند و، از این رو، زیانآور هستند.
اندازهی ذرات هیچگونه نتیجهي مهمی در پی ندارد، و ذرات نسبتاً درشت را میتوان استفاده کرد، زیرا، هنگام پخت، برای تشکیل جرمی فشرده تلفیق میشوند. اکیوالان مخروط آذرسنجی اورتن باید ۲۸ تا ۳۴ باشد، اما میتوان آن را با افزودن چند ماده دیرگداز دیگر تغییر داد (رس چینی حاوی چنین مقادیر زیادی نیست).
2. چینی استخوانی
چینی استخوانی پرسلان مات خاصی است که برای اولین بار در سال ۱۷۹۴ در انگلستان وارد بازار شد. این چینی محصول ظریف و پیچیدهای به شمار میرود. این محصول از تریکلسیم فسفات حاصل از سوزاندن استخوان، که اصلیترین مادهي خام آن است، استفاده میکند. صنعت چینی خاکستر استخوان گاو را ترجیح میدهد، زیرا فاقد آهن است. ترکیب ماده خام حاوی 45 تا 50 درصد خاکستر استخوان، 25 تا 30 درصد رس چینی، 25 تا 30 درصد فلدسپار (گدازآور) و حدود 5 درصد رس توپی (روانکننده) ابتدا با آب ترکیب و خرد میشود؛
سپس دوغاب از طریق فیلتر فشاری آبزدایی میشود، مطابق با محصول مطلوب شکل میگیرد و بهآرامی خشک میشود، و در نهایت بیسکویت در دمایی تحت کنترل دقیق بین 1250 تا 1300 درجهی سانتیگراد پخته میشود. دمای پخت در مورد این چینی خیلی مهم است. پخت کمتر از حد باعث بر جای ماندن روزنههای باز میشود و نمیتواند مات بودن را، که از ویژگیهای مهم این نوع پرسلان است، به ارمغان آورد، درحالیکه پخت بیش از حد باعث ایجاد تاول در سطح میشود.
سپس، بیسکویت با استفاده از لعاب شفاف بیرنگی لعابدهی میشود. ماده لعابدهی حاوی بوروسیلیکات و رس چینی سفیدسوز به همراه فلدسپاری است که نقش گدازآور را دارد. رس چینی به لعاب کمک میکند تا در حالت سوسپانسیون باقی بماند. لعاب با غوطهور کردن یا اسپری کردن روی بیسکویت اعمال میشود و بعد، در دمای 1050 تا 1100 درجهی سانتیگراد، یعنی کمتر از دمای پخت بیسکویت، پخته میشود. این روش پخت محصول لعابدهیشده، که قبلاً در دمای بالاتر پخته شده است، لعابپخت (گلوستفایرینگ) نامیده میشود.
خاکستر استخوان با نسبت درست نقش گدازآور را خواهد داشت، اما وقتی اندازه آن زیاد از حد باشد، باعث افزایش دیرگدازی میشود. مقداری از آهک استخوان ابتدا با رس چینی واکنش نشان میدهد تا آنورتیت تشکیل دهد، درحالیکه ، برای تشکیل شیشه، با سایر ترکیبات واکنش نشان میدهد. برای ایجاد خاکستر استخوان، استخوان گاو ابتدا خرد و شسته میشود و سپس، با افزایش آرام دما به 900 تا 1000 درجهی سانتیگراد (که بیشتر مواد آلی در آن از بین میروند) در شرایط بسیار اکسیده حرارت میبیند. استخوان تکلیسشده با آب به اندازهای خیلی ریز خرد میشود. این کار باعث میشود تا چند روز دوام داشته باشد. سپس، خشک میشود تا حجم رطوبت آن به 10 تا 15 درصد برسد. این خاکستر استخوان حاوی مقدار کمی ماده آلی است که، علاوه بر اندازه ریز، به آن مقداری شکلپذیری میدهد.
تا آنجا که رس چینی مد نظر است، باید سفیدسوز باشد، و بدین منظور، حجم آهن باید تا جای ممکن کم باشد. صنعت مربوطه عموماً تا حدود 3 تا 5 درصد را میپذیرد.
3. پارچه
رس چینی در اینجا در قالب پرکنندهای برای اضافه کردن وزن و مقاومت بدنه پارچه بهکار میرود. بیاثری، اندازهی ذرات ریز، وزن مخصوص نسبتاً بالا، نرمی، پراکندگی زیاد، رنگ سفید و بازتابندگی بالای رس چینی ویژگیهایی هستند که بهکار میروند. اندازه ذرات خیلی ریز بین ۲ تا ۵ میکرون ترجیح داده میشود، زیرا پراکندگی خیلی زیاد و گستردگی یکنواختی رس را در بدنه پارچه تضمین میکند. رهایی از گریت اهمیت بالایی دارد، زیرا باعث پارهشدن شانهها و نخها میشود. چون سفیدی مهم است، تمامی مواد رنگی نامطلوب هستند. منیزیم اکسید و کلسیم اکسید، به دلیل نمگیر بودنشان، در هنگام تماس آب با محصول پارچهای، باعث خرد شدن بدنه رس این محصول میشوند و، از این رو، هر دو نامطلوب هستند.
اداره استاندارد هند در سال ۱۹۹۵ مجموعهای از مشخصات مربوط به رس چینی را برای استفاده در قالب پرکنندههایی در محصولات مختلف پیشنهاد کرده است که برای پارچه هم کاربرد دارند. طبق این مشخصات، برخی از مهمترین پارامترها عبارتند از: اندازه ذره کمتر از ۵۳ میکرون و عمدتاً زیر ۱۰ میکرون باشد؛ مواد رنگی CuO، ، MnO و به ترتیب حداکثر ۷۰ بخش در میلیون، 10 بخش در میلیون، 013/0 و 75/0 درصد باشد؛ ماده محلول در آب 05/0 درصد (حداکثر) باشد؛ ماده محلول در هیدروکلریک اسید 5/2 درصد (حداکثر) باشد.
4. کاغذ
در کاغذ، رس چینی هم در قالب پرکننده و هم در قالب مادهی پوشانندهی سطح بهکار میرود.
(الف) پرکننده. در انواع کاغذها، مقواها، تختههای فشاری و غیره بهمنظور هموارسازی سطح از طریق پر کردن شکافهای بین فیبرهای سلولزی بهکار میرود. اندازه ذرات مهمترین پارامتر است. رس چینی پودرشده (لویگات) با اندازه ذراتی کمتر از ۲ میکرون که میزان بسیار بالایی از پراکندگی را، به منظور پخش یکنواخت روزنههای فوقریز در سلولز، تسهیل میکند تعیین شده است. ماده محلول در آب باید 5 درصد (حداکثر) و در هیدروکلریک اسید 5/2 درصد (حداکثر) باشد. مادههای رنگی نیز نامطلوب هستند. 10 درصد وزن کاغذ روزنامهی متوسط از رس چینی تشکیل است.
(ب) روکش: رس چینی در کاغذ سفید باکیفیت بهمنظور لعابی کردن سطح در قالب مادهی روکش بهکار میرود. بدیهی است که رس چینی باید تا حد امکان سفید باشد. اکسید آهن رنگ میدهد و، از این رو، نامطلوب است. گریت بسیار نامطلوب است، زیرا نرمی سطح کاغذ را از بین میبرد. اکسید کلسیم آب را جذب خواهد کرد و منجر به خرد شدن مواد تشکیلدهنده رسی کاغذ آماده در معرض هوا میشود. بنابراین، هر دو نامطلوب هستند. اندازه دانه باید فوقریز باشد (برای کاغذ خیلی باکیفیت زیر ۲ میکرون ترجیح داده میشود)، و از آن مهمتر یکنواختی اندازه است زیرا، در غیر این صورت، سطح کاغذ نرم نخواهد بود.
علاوه بر این، ذرات ریز سطحی بسیار بزرگ را به وجود میآورند که باعث تسهیل حفظ رس (یعنی نسبت رس اضافهشده در طول تولید به رسی که در کاغذ آماده باقی میماند) میشود. ترکیب اندازه ذرات ریز و چگالی ویژهی متوسط به رس چینی ویژگیهای رئولوژیکی بسیار خوبی میدهد که آن را قادر میسازد به راحتی در آب پراکنده شود و دوغابهایی با ویسکوزیتهی کم و حجم جامد زیاد ایجاد کند (عاملی که در صنعت روکش کاغذ اهمیت خیلی زیادی دارد). اگر سطح لعابی کاغذ آماده مطلوب باشد، روشنایی رس نیز عامل خیلی مهمی خواهد بود. بیاثری شیمیایی رس چینی نیز مزیت محسوب میشود.
اداره استاندارد هند در سال ۱۹۹۵ مجموعهای از مشخصات مربوط به رس چینی را برای استفاده در قالب ماده روکش کاغذ توصیه کرده است. طبق این مشخصات، تعدادی از پارامترهای مهمتر عبارتند از: اندازه ذرات کمتر از ۱۰ میکرون باشد؛ حداکثر 6/0 درصد باشد؛ ماده محلول در هیدروکلریک اسید 1 درصد (حداکثر) باشد؛ بازتاب در طول موج نور آبی 80 تا 5/85 باشد؛ و کاهش وزن در نتیجهی خشک شدن یعنی جذب آب رس چینی ریزشده ۲ درصد (حداکثر) باشد.
5. لاستیک
رس چینی در قالب پرکننده، قبل از ریختهگری لاستیک، با آن مخلوط میشود. مولکولهای لاستیک عمدتاً حاوی پلاکتهای تخت هستند. کشسانی و سختی این مولکولها به دلیل وجود این پلاکتهاست. این اثر در رسهای مختلف بهطور قابل ملاحظهای متفاوت است. رسهای سخت خیلی بیشتر از رسهای نرم باعث افزایش سختی لاستیک میشوند. هم رسهای سخت و هم رسهای نرم، در هنگام استفاده در آستری مخزن اسید، باعث بهبود مقاومت اسیدی لاستیک میشوند. ثابت شده است که رس چینی، به خصوص وقتی مقاومت در برابر سایش یکی از الزامات مهم در ساخت کفش است، مادهی مناسبی برای تقویت و سفت کردن به شمار میرود. انقباض کم، اندازهی ریز ذراتی که حاوی پلاکتهای تخت هستند، وزن کم، پراکندگی زیاد و بیاثری شیمیایی رس چینی معیارهای اصلی به شمار میروند.
چون رس بهطور کامل با لاستیک ذوبشده مخلوط میشود، تقلیل وزن حرارتی زیاد (یعنی انقباض) منجر به ترکخوردگی میشود. وجود گریت مطلوب نیست، زیرا باعث دشواری مخلوط شدن کامل میشود. به همین دلیل، اندازه ذرات رس باید خیلی ریز باشد (ترجیحاً ریزتر از ۱۰ میکرون) و پراکندگی خوبی داشته باشد تا ذرات سبک بتوانند بهطور یکنواخت در محیط لاستیک ذوبشده پراکنده شوند. وجود آهک مطلوب نیست، زیرا نمگیر است و اگر محصول لاستیکی در معرض هوا قرار گیرد، باعث خرد شدنش میشود. رنگ چندان مهم نیست و گشتهرنگ قابلقبول است.
6. پلاستیک
در صنعت پلاستیک، رس چینی برای افزایش استحکام، مقاومت الکتریکی (که در پوشش کابل PVC مهم است)، براقیت و جذب آب کم بهکار میرود. چگالی ویژهی پایین، اندازه ذرات ریز، پراکندگی زیاد، رسانایی الکتریکی ضعیف، انعکاس زیاد، جذب آب کم (یعنی انقباض کم هنگام خشک شدن) و بیاثری معیارهای مهم کاربرد رس چینی محسوب میشوند. رس چینی، در فیلمهای پلیاتیلن، میتواند باعث بهبود ویژگیهای جذب شود. در طول پخت رزین پلیاستر، به واسطهی رس چینی و از طریق حجم آب آن، تا حدی جلوی شدت واکنش گرماده گرفته میشود.
7. رنگ
آثار سنگی ۸۰۰۰ سالهی یافتشده در غارهای منطقه میرزاپور اوتار پرادش هند نشان میدهد که انسانهای ماقبل تاریخ، به دلیل استفاده از رس چینی به عنوان رنگ سفید، آن را میشناختند. امروزه، رس چینی چندان در قالب رنگدانه در رنگهای روغنی بهکار نمیرود، زیرا جذب روغن بالایی دارد و به دلیل ضریب شکستش (56/1)، که خیلی نزدیک به ضریب شکست روغن کتان است، ماتی ضعیفی دارد. با این حال، بهعنوان رنگدانهیار یا ماده سوسپانسیونکننده در رنگهای روغنی، و بهعنوان رنگدانه در آبرنگ یا دیستمپر بهکار میرود. رنگ سفید، پراکندگی آسان و ویژگیهای ضدتهنشینی و بیاثری شیمیایی معیارهای اصلی استفاده از رس چینی در صنعت رنگ هستند.
وقتی رس چینی در قالب مادهی سوسپانسیونکننده در رنگهای روغنی بهکار رود، بدیهی است که رنگ باید سفید باشد و، بدین منظور، باید کم باشد. وجود گریت مطلوب نیست، زیرا ممکن است سطح اعمال رنگ ساییده شود. مهمترین ویژگیها عبارتند از پراکندگی خوب و ضدتهنشینی، زیرا هدف استفاده از رس چینی حفظ سوسپانسیون رنگ در محیط روغن است و، بدین منظور، اندازه دانه باید ریز و یکنواخت باشد.
بهعلاوه، ذرات خیلی ریز میتوانند باعث پراکندگی نور مرئی و نور فرابنفش و، در نتیجه، افزایش مقدار رنگ شوند. با این حال، میتوان از رس چینی نسبتاً درشتتر، که رنگ را مات میکند، نیز استفاده کرد. اکسید منیزیم و ماده فرار باید کم باشند. اکسید منیزیم نمگیر است و بهآرامی آب را جذب میکند. این موضوع منجر به افزایش حجم (۱۲0 درصد) و خرد شدن رنگ میشود، درحالیکه، در مورد مواد فرار، فراریت آنها ممکن است، پس از اعمال رنگ روی سطح مورد نظر، سوراخها و حفرههایی را روی پوشش به جا گذارد. بدیهی است جذب روغن باید حتیالامکان کم باشد.
ماده محلول در آب، چه در قالب رنگدانهیار استفاده میشود و چه در قالب رنگدانه، باید کم باشد، در غیر این صورت، رنگ ممکن است بهراحتی بعد از استفاده با آب پاک شود.
اداره استانداردهای هند در سال ۱۹۹۷ مشخصات چند پارامتر را تعیین کرده است که برخی از آنها عبارتند از: ماده فرار 2 درصد (حداکثر) باشد، اندازهی ذرات کمتر از ۶۳ میکرون (برای رس چینی درشت) و کمتر از ۴۰ میکرون (برای رس چینی ریز) باشد، مادهی محلول در آب 1 درصد (حداکثر) باشد.
8. داروها و لوازم آرایشی
رس چینی (کائولن مرغوب) برای تولید لوازم آرایشی و محصولات داروییای مثل پنکیک صورت، پودر تالک، خمیر دندان، پودر دندان، چسب، گچ جراحی، لوسیون و پماد استعمال خارجی و پرسلان ترمیم دندان بهکار میرود. در زمانهای قدیم، رس چینی را پزشکان اروپا و آمریکا برای درمان وبا و جاذب سموم در دستگاه گوارش تجویز میکردند. اما برای این کاربرد، به سترونسازی خیلی دقیقی نیاز بود،.زیرا رس چینی بهطور کلی شدیداً آلوده به میکرو ارگانیسمهای بیماریزا است. رس چینی همچنین با غلظت ۵3 درصد برای ایجاد ضماد مورفین بهکار میرود.
بدیهی است که اندازه خیلی ریز و نیز شکلپذیری از موارد ضروری هستند، زیرا این ویژگیهای باعث تشکیل خمیری خوب و در نهایت ضمادی نرم خواهند شد. چون رس چینی شکلناپذیر است، لازم است چند مادهی شکلپذیر دیگر به آن اضافه شود. گریت بدون شک مطلوب نیست، زیرا با این معیارهای اساسی سازگاری ندارد و رس چینی (کائولن مرغوب) باید فوقریز باشد. بهعلاوه، رس چینی، برای اهداف دارویی، باید عاری از مواد سمیای نظیر سرب، آرسنیک و سایر فلزات سنگین باشد.
اداره استانداردهای هند در سال ۱۹۹۵ مشخصات برخی پارامترها را تعیین کرده است که بعضی از آنها عبارتند از: اندازه ذرات کوچکتر از ۴۵ میکرون باشد، ماده محلول در هیدروکلریک اسید 2 درصد (حداکثر) باشد، سرب 5 درصد (حداکثر) باشد، برابر با 2 درصد (حداکثر) باشد.
9. حشره کش
رس چینی، به خاطر ریز بودن، ویژگیهای غیرچسبندگی، پراکندگی و بیاثری شیمیایی، در قالب عامل پخش بهکار میرود. اندازه ذرات باید عمدتاً ۱۰ میکرون باشد. موادی که برای گیاهان و غیره سمی هستند (مثلاً، آرسنیک) بسیار مضرند و باید خیلی کم باشند (کمتر از ۱۰ بخش در میلیون).
10. سیمان سفید
سیمان سفید شامل 65 درصد کلسیم اکسید، 24 درصد سیلیسیم دیاکسید و تنها 9/5 درصد میباشد. این موارد تودهای را شکل میدهند که عموماً متشکل از ۴۶ درصد دیکلسیم سیلیکات، ۳3 درصد تریکلسیم سیلیکات و تنها ۱4 درصد تریکلسیم آلومینات است. سیمان سفید از طریق پخت ترکیبی از سنگ آهکی با گرید بالا و آلومین کم و ماسه سیلیکای سفید خالص به همراه چند ماده معین دیگر در کورهای در دمایی بین ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجهی سانتیگراد با تشکیل «پوکه معدنی[13]» تولید میشود.
این پوکه معدنی سرد و با مقدار کمی سنگ گچ مخلوط میشود تا سرعت سفت شدن کند شود و به اندازه فوقریز (۳۰۰ تا ۳۵۰ نانومتر یا ۴۰۰۰۰ مش) خرد میشود. آهک و سیلیس اجزاء اصلی تشکیلدهندهی مخلوط ماده خام هستند. برخی اوقات، بهمنظور ایجاد توازن در این ترکیب، رس به آن اضافه میشود. درحالیکه در سیمان پرتلند معمولی، که کالایی نسبتاً کمحجم است، از رس کمهزینه و دسترسپذیری استفاده میشود، در سیمان سفید، رس چینی سفید و خالص لازم است. رس چینی باید عاری از هرگونه مادهی رنگیای مثل ، منگنز اکسید، مس اکسید و غیره بود و باید ریزدانه باشد.
برخی از تولیدکنندگان سیمان سفید، با استفاده از رس چینی خام، رس چینیای حاوی ۱۵ تا 32 درصد و 5/1 درصد را تعیین میکنند.
11. جوهر
رس چینی در اینجا در قالب رنگدانهیار یا ماده سوسپانسیونکننده بهکار میرود. رس چینی شستهشده با آب و سفیدشده با مواد شیمیایی عمدتاً در جوهرهای چاپ بهکار میرود. در مرکبهای لترپرس (چاپ برجسته)، رس چینیای بهکار میرود که اندازهی ذرات آن کوچکتر از دو میکرون است. رس چینی مربوط به این کاربرد باید عاری از رنگدانهیار باشد.
12. لاجورد
نوع خالصتر رس چینی مادهی خام اولیهی تولید لاجورد را تشکیل میدهد. برای ساخت آن، مخلوطی حاوی ۸0 درصد رس چینی و باقی سولفور، سیلیس و سدیم کربنات حرارت میبیند و بهمدت ۲۴ ساعت در دمای ۱۵۰۰ درجهی سانتیگراد نگهداری میشود. ترکیب ایدهآل برای تولید لاجورد عبارت است از 4/39 درصد، سیلیسیم دیاکسید 7/46 درصد و آب 9/13 درصد. این ترکیب باید عاری از سیلیس آزاد و دارای مقدار کمی آهن باشد.
13. زئولیت مصنوعی
به تازگی، رس چینی در تولید زئولیت مصنوعی استفاده میشود. تولید این محصول پیشرفت بزرگی در استفادهی صنعتی از رس چینی محسوب میشود. رس چینی تکلیسشده، که منبعی از آلومین و سیلیس است، برای تولید زئولیتهای مصنوعی بهکار میرود. زئولیتهای مصنوعی در پالایشگاهها و صنایع پتروشیمی در قالب غربالهای مولکولی، که کاربرد آن روزبهروز بیشتر میشود، بهکار میروند.
14. کاتالیزور
ایجاد تغییرات شیمیایی در رس چینی بهمنظور تبدیل آن به کاتالیزوری موثر برای استفاده در پالایش نفت حوزه نسبتاً جدید در استفاده از این مادهی خام است. برای تولید کاتالیزور، رس چینی با سولفوریک اسید عملآوری و تکلیس میشود.
15. صابون و مواد شوینده
رس چینی، در تولید صابون و مواد شوینده، نقش عامل نمزدا را دارد. رس چینی باید به شکل پودر جریانآزادی با 30 تا 35 درصد و ۱ تا 5/1 درصد باشد. ظرفیت جذب آب باید ۴۰ تا ۶۰ میلیلیتر در ۱۰۰ گرم یا تقریباً ۴۰ تا ۶۰ درصد باشد.
16. فایبرگلاس
رس چینی خشکشده در تولید فایبرگلاس در قالب پرکننده بهکار میرود که باید دارای آلومینای زیاد و آهن کم باشد. رس چینی باید، برای تضمین کم بودن حجم رطوبت، با آب شسته و با اسپری کردن خشک شود و سپس به اندازه ریزی خرد میشود. گرید معمول رس چینی برای فایبرگلاس حاوی 44 درصد سیلیسیم دیاکسید، ۳7 درصد آلومینیوم اکسید، 6/0 درصد کلسیم اکسید، 2 درصد (حداکثر) سدیم اکسید، 5/0 درصد اکسید آهن و 1 درصد آب است.
17. مواد منفجره و آتش کاری
مخلوطهای منفجره اساساً حاوی اکسیدکننده و سوخت هستند. برخی ابزارهای آتشکاری باید در شرایطی که ایجاد آتش در آن راحت نیست (مثلاً قوطیهای غذای خودگرمشو) گرمایی متوسط ایجاد کنند. این ابزارها، برای فعالسازی ابزار اصلی، به نوعی آتش اولیه سریع، کوتاهمدت، ضعیف و کوچک، مثل روشن کردن کبریت نیاز دارند. برای این آتش زدن اولیه، ترکیبی حساس حاوی سیلیسید کلسیم، اکسید آهن، تتراکسید سرب و کمی رس چینی بهکار میرود.
رس چینی در این نوع مواد منفجره و آتشکاری و مواد دیگری از این نوع نقش پرکننده را برای تعدیل شدت آتش ایفا میکند. گریت و آب مضرترین ترکیبات هستند. گریت مانع مخلوط شدن همگن و خوب مواد تشکیلدهنده میشود و در انفجار نیز پخش و باعث تشدید آن میشود، درحالیکه آب بخشی از انرژی حرارتی را مصرف میکند. مطابق مشخصات اداره استانداردهای هند در سال ۱۹۹۸، کاهش وزن پس از خشک شدن باید 5/1 (حداکثر)، تقلیل وزن حرارتی باید 14 درصد (حداکثر) و گریت باید 001/0 درصد (حداکثر) باشد، درحالیکه اندازه ذرات نیز باید کمتر از ۶۳ میکرون باشد.
18. چسب و درزگیر
چسب مادهای آلی یا معدنی است که قادر است سایر مواد را با پیوستن سطوح به یکدیگر پیوند بدهد. از طرف دیگر، درزگیر مادهای آلی است که برای پر کردن یا دفع کردن بهاندازه کافی نرم است و متعاقباً، بهمنظور تشکیل پیوندی دائمی با ماده مورد نظر، قادر به سخت شدن است. یکی از اجزاء موجود در این مواد عبارت است از مقداری رنگدانه که برای انجام وظایفی معین اضافه میشود.
رس چینی منبع رنگدانه سیلیکات آلومینیوم (ASP) است. رنگدانه سیلیکات آلومینیوم به چسب یا درزگیر قابلیت مخفی شدن، سفیدی و تیکستروپی میدهد، باعث افزایش ویسکوزیته و کاهش زمان خشک شدن (بهخاطر مواد جامد بیشتر) میشود. چسبهای دارای ASP برای استفاده در تختهی چندلایه مناسب هستند، زیرا منجر به فرسودگی و شکستن تیغه اره نمیشوند.
19. متا کائولن
در حوزهی صنعتی، به متاکائولن «متاکائولن بسیار واکنشپذیر یا HRM» گفته میشود. این ماده پوزولانی قدرتمند است که از کائولن ساخته شده است و برای ساخت «بتن سفید» بهکار میرود. متاکائولن، به واقع، به معنی کائولن تغییریافته است، و نوعی تغییر بلورهای کائولینیت به حالت اریخت بینظم است. این فرایند تحت تأثیر هیدروژنزدایی (تکلیس شدن) است، یعنی حذف آب بهواسطه حرارت دیدن در طول مدتی تعیینشده.
در دمای 100 تا 200 درجهی سانتیگراد، اکثر کانیهای رسی آب جذبشدهشان را از دست میدهند، اما دمایی که در آن کائولینیت آب از دست میدهد ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد است. فرای این دما، تفجوشی روی میدهد و نهایتاً مولایت سیاهسوزشده تشکیل میشود که واکنشپذیر نیست. ملات متاکائولنی دارای مزایای قدرت اولیه زیاد، نفوذپذیری کمتر، دوام بیشتر، شورهزنی کمتر، مقاومت به تخریب ناشی از واکنش سیلیس قلیایی (ASM) است. اما از طرفی هم دارای عیب جذب آب پرحرارت با کارایی کمتر است. بدین ترتیب، استفاده از مقداری فوقروانکننده و آب خنکشده برای آمادهسازی میکس لازم است.
20. سایر کاربردها
(الف) نوارهای صوتی و تصویری: کاربرد احتمالی رس چینی برای نوارهای صوتی و تصویریای که در آنها نقش ماده مسدودکننده را بازی میکند وجود دارد.
(ب) صنعت برق: رس چینی در ترکیبات عایقی با ولتاژ بالا برای سیمهای برق بهکار میرود.
(ج) پرکننده در محصولات گچی، پودرهای دندان و توالت، مداد شمعی و کبریت.
رس توپی نوعی رس رسوبی ثانویه انتقالیافته و عمدتاً حاوی کائولینیت است، اما از نظر حجم ناخالصیهایی که شامل مقادیر بیشتری سیلیسیم دیاکسید، تیتانیوم دیاکسید، کلسیم اکسید و سدیم اکسید و مقادیر کمتری آلومین میشود و نیز از نظر شکلپذیری بیشتر، با کائولین متفاوت است. علاوه بر کائولینیت، میتواند حاوی ایلیت و مونتموریلونیت نیز باشد. بهعلاوه، بر خلاف بلورهای بهخوبی شکلگرفته کائولینیت رس چینی، بلورهای رس توپی به خوبی شکل نگرفتهاند.
اکثر رسوبهای تجاری رس توپی با لیگنیت در ارتباطند، و در این مورد، ماده آلی بهعنوان نوعی ناخالصی مشخصه آن است. همچنین میتواند غیرلیگنیتی باشد، که بهعنوان عدسیهای مرتبط با سایر رسها یافت میشود. منشأ نام آن از شیوه بازیابیاش در معادن انگلیسی به شکل تکههای توپیشکلی با وزن ۱۳ تا ۱۵ کیلوگرم بهمنظور راحتی بارگیری است و انتخاب این شیوه به دلیل شکلپذیریاش بود. اما هویت آن اغلب مبهم است و اغلب با کائولن یا سایر رسها اشتباه گرفته میشود.
آنالیزهای رسهای توپی غیرلیگنیتی و لیگنیتی چند تفاوت در ترکیب شیمیایی نشان میدهند. مقادیر معمول برخی ترکیبات شیمیایی در آنها عبارتند از:
ترکیب | غیرلیگنیتی | لیگنیتی |
سیلیسیم دیاکسید | 49-75% | 42-52% |
آلومینیوم اکسید | 16-34% | 31-32% |
اکسید آهن | 0/8-2/5% | ۱.۱-۱ |
تیتانیوم دیاکسید | 0/9-1/6% | ۰.۷-۱ |
کلسیم اکسید | 0/2-0/3% | 0.2-0 |
منیزیم اکسید | 0/3-0/5% | 0.2-0 |
پتاسیم اکسید | 0.2-3.3% | 1.0-2 |
سدیم اکسید | 0/2-0/7% | 0.1-0 |
تقلیل وزن حرارتی | 5-12% | 12-23% |
تقلیل بالای وزن حرارتی عمدتاً به دلیل وجود مادهی آلیای است که، در هنگام پخت، به شکل دیاکسید کربن میسوزد.
پودر کائولن سفارشی
ادامه
