Kaoliini on epämetallinen mineraali, joka on savea ja savikivilajia, joka koostuu pääasiassa kaoliniittiryhmän savimineraaleista. Valkoisen ja herkän ulkonäkönsä vuoksi se tunnetaan myös nimellä Baiyun-maaperä. Se on nimetty Gaolingin kylän mukaan Jingdezhenissä, Jiangxin maakunnassa.

Sen puhdas kaoliini on valkoista, herkkä ja pehmeärakenteista, ja sillä on hyvät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, kuten plastisuus ja palonkestävyys. Sen mineraalikoostumus koostuu pääasiassa kaoliniitista, halloysiitista, hydromikista, illiitistä, montmorilloniitista sekä mineraaleista, kuten kvartsista ja maasälvästä. Kaoliinilla on laaja käyttöalue, ja sitä käytetään pääasiassa paperinvalmistuksessa, keramiikassa ja tulenkestävissä materiaaleissa, jota seuraavat pinnoitteet, kumitäyteaineet, emalikulotteet ja valkosementin raaka-aineet. Pieniä määriä sitä käytetään muovissa, maaleissa, pigmenteissä, hiomalaikoissa, kynissä, päivittäiskosmetiikassa, saippuassa, torjunta-aineissa, lääkkeissä, tekstiileissä, öljyssä, kemikaaleissa, rakennusmateriaaleissa, maanpuolustuksessa ja muilla teollisuudenaloilla.

Prosessin ominaisuudet
Taittuva valkoisuus Kirkkaus

Valkoisuus on yksi kaoliinin teknisen suorituskyvyn tärkeimmistä parametreista, ja erittäin puhdas kaoliini on valkoista. Kaoliinin valkoisuus jaetaan luonnonvalkoisuuteen ja kalsinoituun valkoisuuteen. Keraamisilla raaka-aineilla kalsinoinnin jälkeinen valkoisuus on tärkeämpää, ja mitä korkeampi kalsinoitu valkoisuus on, sitä parempi laatu. Keraaminen prosessi määrää, että luonnollisen valkoisuuden luokitusstandardi on kuivaus 105 ℃:ssa ja kalsinoitu valkoisuuden luokitusstandardi 1300 ℃:ssa. Valkoisuus voidaan mitata valkoisuusmittarilla. Valkoisuusmittari mittaa 3800–7000 Å:n kirkkautta. Laite valon heijastavuuden mittaamiseen aallonpituudella (eli 1 Å = 0,1 nanometriä). Valkoisuusmittarissa testinäytteen heijastavuutta verrataan standardinäytteen (kuten BaSO4, MgO jne.) heijastavuuteen, jolloin saadaan valkoisuusarvo (kuten valkoisuus 90, joka vastaa 90 %:a standardinäytteen heijastavuudesta).

Kirkkaus on valkoisuuden kaltainen prosessiominaisuus, joka vastaa 4570 Å:n valkoisuutta (Å) aallonpituuden valosäteilyn aallonpituudella.

Kaoliinin väri liittyy pääasiassa sen sisältämiin metallioksideihin tai orgaaniseen aineeseen. Yleensä Fe2O3-pitoisuutena se näyttää ruusunpunaiselta ja ruskeankeltaiselta; Fe2+-pitoisuutena se näyttää vaaleansiniseltä ja vaaleanvihreältä; MnO2-pitoisuutena se näyttää vaaleanruskealta; orgaanisen aineen pitoisuutena se näyttää vaaleankeltaiselta, harmaalta, siniseltä, mustalta ja muilta väreiltä. Nämä epäpuhtaudet heikentävät kaoliinin luonnollista valkoisuutta. Näistä rauta- ja titaanimineraalit voivat myös vaikuttaa kalsinoituun valkoisuuteen aiheuttaen väriläiskiä tai sulamisjälkiä posliiniin.

Taittuvien hiukkasten kokojakauma
Hiukkaskokojakauma viittaa luonnonkaoliinin hiukkasten osuuteen tietyllä jatkuvalla eri hiukkaskokoalueella (ilmaistuna millimetreinä tai mikrometrisilmukoina) prosentuaalisena pitoisuutena. Kaoliinin hiukkaskokojakauman ominaisuudet ovat erittäin tärkeitä malmien selektiivisyydelle ja prosessisovelluksille. Sen hiukkaskoolla on merkittävä vaikutus sen plastisuuteen, lieteviskositeettiin, ioninvaihtokykyyn, muovauskykyyn, kuivumiskykyyn ja polttokykyyn. Kaoliinimalmi vaatii teknistä käsittelyä, ja sen helppo käsittely vaadittuun hienouteen on tullut yhdeksi malmin laadun arviointistandardeista. Jokaisella teollisuusosastolla on erityisvaatimukset kaoliinin hiukkaskokolle ja hienoudelle eri tarkoituksiin. Jos Yhdysvallat vaatii pinnoitteena käytettävän kaoliinin olevan alle 2 μm, m-pitoisuus on 90–95 % ja paperitäytemateriaalin alle 2 μm, M-pitoisuus on 78–80 %.

Taitossidonta
Tarttuvuus viittaa kaoliinin kykyyn yhdistyä ei-muovisiin raaka-aineisiin muodostaen plastisia savimassoja ja saavuttaen tietyn kuivumislujuuden. Sitoutumiskyvyn määrittämiseksi kaoliiniin lisätään standardilaatuista kvartsihiekkaa (massakoostumus 0,25–0,15 hiukkaskokoa 70 % ja 0,15–0,09 mm hiukkaskokoa 30 %). Sen korkeus arvioidaan sen korkeimman hiekkapitoisuuden perusteella, kun se pystyy vielä säilyttämään plastisen savimassan, sekä sen taivutuslujuuden perusteella kuivumisen jälkeen. Mitä enemmän hiekkaa lisätään, sitä vahvempi on tämän kaoliinin sitoutumiskyky. Yleensä kaoliinilla, jolla on vahva plastisuus, on myös vahva sitoutumiskyky.

Taittuva liima
Viskositeetti viittaa nesteen ominaisuuteen, joka estää sen suhteellista virtausta sisäisen kitkan vuoksi. Sen suuruutta (vaikuttaen yhteen sisäisen kitkan pinta-alayksikköön) edustaa viskositeetti, yksiköissä Pa · s. Viskositeetin määritys tehdään yleensä pyörivällä viskosimetrillä, joka mittaa pyörimisnopeutta kaoliinilietteessä, jonka kiintoainepitoisuus on 70 %. Viskositeetilla on suuri merkitys tuotantoprosessissa. Se ei ole tärkeä parametri ainoastaan ​​keramiikkateollisuudessa, vaan sillä on myös merkittävä vaikutus paperiteollisuuteen. Tietojen mukaan ulkomailla kaoliinia pinnoitteena käytettäessä viskositeetin on oltava noin 0,5 Pa · s hitaalla pinnoituksella ja alle 1,5 Pa · s nopealla pinnoituksella.

Tiksotropia viittaa ominaisuuteen, jossa geeliksi sakeutunut, virtaamaton liete muuttuu rasituksen jälkeen juoksevaksi ja sakeutuu sitten vähitellen alkuperäiseen tilaansa staattisen olotilan jälkeen. Paksuuskerrointa käytetään sen koon kuvaamiseen, ja se mitataan ulosvirtausviskosimetrillä ja kapillaariviskosimetrillä.

Viskositeetti ja tiksotropia liittyvät mudan mineraalikoostumukseen, hiukkaskokoon ja kationityyppiin. Yleensä mudalla, jossa on paljon montmorilloniittia, hienoja hiukkasia ja natriumia tärkeimpänä vaihdettavana kationina, on korkea viskositeetti ja sakeutuskerroin. Siksi prosessissa käytetään yleisesti menetelmiä, kuten erittäin plastisen saven lisäämistä ja hienouden parantamista viskositeetin ja tiksotropian parantamiseksi, kun taas menetelmiä, kuten laimennetun elektrolyytin ja veden pitoisuuden lisäämistä, käytetään sen vähentämiseksi.