El caolín es un mineral no metálico. Es una arcilla y roca arcillosa. Se compone principalmente de minerales arcillosos de caolinita. Debido a su color blanco y textura fina, también se le conoce como dolomita.
El caolín tiene múltiples usos, entre ellos la fabricación de papel, cerámica y materiales refractarios. También se utiliza en recubrimientos, rellenos de caucho y esmaltes. Es materia prima para el cemento blanco. Una pequeña cantidad se emplea en plásticos, pinturas y pigmentos. Además, se encuentra en muelas abrasivas, lápices, cosméticos, jabones, pesticidas, medicamentos, textiles y productos químicos. Finalmente, está presente en materiales de construcción y otras industrias.
Con el auge de la modificación y la nanotecnología, el caolín modificado y nanotecnológico ha superado al caolín convencional. Esto ha ampliado enormemente sus aplicaciones.
Aplicación del caolín en la fabricación de papel.
El caolín se utiliza en la fabricación de papel. Le confiere al papel una gran blancura, brillo, capacidad de absorción de aceite y suavidad. Es un importante componente de relleno en la fabricación de papel.
El caolín se utiliza principalmente en la fabricación de papel. Es un relleno y un pigmento de recubrimiento. Sus propiedades influyen considerablemente en la fabricación y la calidad del papel. El caolín para recubrimientos de papel se divide en dos tipos: caolín lavado y caolín calcinado. Esto se basa en sus métodos de procesamiento y características del producto. El caolín calcinado es un material para la fabricación de papel. Tiene una alta blancura, porosidad y cierta capacidad de adsorción. Se puede clasificar según la temperatura de cocción. Hay dos tipos: caolín calcinado incompletamente (600-800 ℃) y caolín calcinado completamente (950-1050 ℃). El primero se utiliza principalmente como relleno en la fabricación de papel. El segundo se utiliza principalmente para recubrimientos de papel. Su función es el tostado. Esto deshidrata y elimina la materia orgánica de la caolinita, un tipo de suelo. El tostado puede aumentar la porosidad de una estructura. Puede mejorar el volumen, la opacidad y la absorción de tinta del papel.
El caolín es un mineral blanco no metálico muy utilizado en la fabricación de papel. Más de 751 toneladas métricas de caolín refinado en el mundo se utilizan para la fabricación de papel.
En el sector de la fabricación de papel, ¿cuáles son los requisitos para el caolín?
Blancura
La blancura es una medida clave de los productos de caolín. Influye en su precio y en su ámbito de aplicación.
El caolín para recubrimiento debe tener una blancura de al menos 80%. Generalmente, debe ser ≥85%. El caolín de alta blancura comúnmente utilizado se blanquea. Las condiciones son: pH 2-4, 25-50℃, Na2S2O4 = 2,0%, suspensión de 15%-20% y tiempo de blanqueo de 60-80 min. Las principales impurezas que afectan la blancura del caolín son la hematita, la limonita y la goetita.
Tamaño de partícula
El tamaño de partícula es un indicador clave de la calidad del caolín. Asimismo, el tamaño y la distribución de las partículas de caolín afectan su viscosidad.
El porcentaje de partículas de 2 μm se utiliza frecuentemente para evaluar el tamaño de partícula de los pigmentos en los recubrimientos de papel. El rango de caolín ultrafino para recubrimiento suele ser ≥80% (<2 μm). El tamaño de partícula oscila entre 1 μm y 1,5 μm. Cuanto mayor sea el tamaño de partícula, mejor, ya que permite obtener una superficie de papel más lisa. Además, si el contenido de partículas de tamaño inferior a 0,5 μm es demasiado alto, la viscosidad de la suspensión húmeda de caolín será excesiva.
Tras su procesamiento, el caolín puede reducirse a tamaño nanométrico. Sin embargo, la escasez de caolín en China para el recubrimiento de papel se debe a una tecnología deficiente de reducción de viscosidad. Una distribución de tamaño de partícula uniforme reduce la viscosidad de la suspensión. Los nanomateriales minerales de caolín pueden reducir la viscosidad de la suspensión. Además, presentan buenas propiedades superficiales y efectos a pequeña escala. Por lo tanto, constituyen un objetivo clave para ampliar las aplicaciones del caolín.
Menos residuos
Si bien se mantiene la blancura y el tamaño de partícula, no debe haber demasiados residuos de tamiz. Su distribución de tamaño de partícula es muy uniforme y no se permiten partículas grandes. Este material se utiliza para el recubrimiento en máquinas de papel de alta velocidad. Estas máquinas funcionan a unos 1800 rpm y son muy anchas. A esta alta velocidad, el recubrimiento se aplica uniformemente al papel mediante una rasqueta. No se permiten partículas grandes. El proceso es más suave, por lo que el control de los residuos de tamiz es muy estricto.
pH
Las partículas de caolín son estructuras pseudo-laminares hexagonales. Todas las suspensiones de caolín se condensan fácilmente a pH bajo (pH=4). Los bordes se orientan hacia la superficie durante la condensación. Cuando el pH es inferior a 7,3, el lateral del caolín está cargado positivamente y su superficie negativamente. pH Un valor superior a 9,0 confiere una carga negativa a la superficie del caolín. Esto provoca repulsión y cierta dispersión.
Viscosidad
Un mayor contenido de sólidos mejora la fluidez de la suspensión de caolín. Esto, a su vez, mejora la fluidez del recubrimiento. La viscosidad del caolín está limitada por el tamaño de partícula (igual que en el caso anterior) y la morfología cristalina. En general, una forma cristalina perfecta presenta baja viscosidad y alta fluidez. Lo contrario ocurre con una forma deficiente.
Para mejorar la dispersión del caolín, se añaden dispersantes que aumentan su viscosidad. El método más común consiste en añadir dispersantes con carga negativa, como poliacrilatos y polifosfatos, que ajustan la viscosidad de la suspensión.
| Categoría | Caolín | Caolín calcinado |
| Blancura/% ≥ | 82.0 | 88.0 |
| Contenido de partículas con un tamaño inferior a 2 μm (fracción de masa)/% ≥ | 75.0 | 70.0 |
| 45 μm residuo de tamiz/% ≤ | 0.05 | 0.02 |
| Sedimento disperso/% ≤ | 0.10 | 0.02 |
| pH ≥ | 4.0 | 5.0 |
| Concentración de viscosidad/% ≥ | 65.0 | — |
| Contenido de óxido de aluminio (fracción de masa)/% ≥ | 35.00 | 42.00 |
| Contenido de óxido de hierro (fracción de masa)/% ≤ | 0.80 | 1.0 |
| Contenido de sílice (fracción de masa) /% ≤ | 50.00 | 54.00 |
| Pérdida por ignición/% ≤ | 1500 | — |
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