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高岭土特性及行业应用知识科普
2016年07月09日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:4987
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一、高岭土简介

高岭土的化学成分主要是SiO2Al2O3H2O,纯净的高岭土成分接近于高岭石或埃洛石的理论成分,由于各种杂质的影响,因此往往含有害组分Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OSO3等。“高岭土”名称来源于景德镇高岭村产的一种可以制瓷的白色粘土而得名。纯净的高岭土白度较高,质地柔软;易分散悬浮于水中,具有良好的可塑性和较高的粘性;它还具有优良的电绝缘性能和良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量,较高的耐火度等物理化学性能等等。

 

 

自然产出的高岭土矿石,根据其质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50微米)的含量,可划分为:煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。 按工业用途可分为造纸工业用高岭土、搪瓷工业用高岭土、橡胶工业用高岭土和陶瓷工业用高岭土等。

 

二、高岭土应用领域及性能要求浅析

各应用领域对高岭土的要求的侧重点各不相同。如造纸涂料主要要求高的白度、低的粘浓度及细的粒度;陶瓷工业要求有良好的可塑性、成型性能和烧成白度;耐火材料要求有高的耐火度;搪瓷工业要求有良好的悬浮性等。

 

高岭土用途一览表

 

行业需求量概况

 

1、造纸工业对高岭土的要求

高岭土可用于填料和涂布颜料(也称涂料)。涂布用颜料主要是为了改善纸张的印刷性能,因而涂布颜料的质量要求较高。涂布颜料重要的性能指标有白度、粒径、粒径分布、粒子形状、比表面积、流变性、磨耗和筛余物(200目和325目)等。作为造纸涂布颜料,应具备有以下特性:


A、白度和不透明度。涂料的光学性质(白度、色调、不透明度等)直接影响成纸的光学性质和印刷品的质量。颜料要有高的白度和不透明度,即遮盖能力强。

B、粒径、粒径分布和粒子形状。 粒径和粒径分布是很重要的因素,它影响亮度、不透明度、光泽度、粘度、平滑度和油墨的吸收性。

C、流变性。流变性与涂料的涂布机运转性密切相关,是涂布颜料的一项极其重要的性能。涂料流变性影响涂布纸产品的涂布量、平滑度、道纹等。

D、磨耗。磨耗是指颜料中泥浆对铜网的磨损程度,以铜网被磨去的重量来表示,基本单位为mg。颜料中的杂质(如石英、云母等)、特性和粒子大小对磨耗有影响。为了得到低磨耗的涂料,因而要求颜料颗粒的硬度要小,砂石含量少。

 

由于我国适用于造纸用的高岭土资源不丰富且品位低,高档的涂布高岭土颜料还需进口。高光泽高岭土,低粘度、流变性好,成本低的底涂高岭土,专用于轻涂纸的高岭土是高岭土涂布颜料的发展方向。

 

2、陶瓷行业

高岭土是陶瓷工业的主要原料,在我国大部分产量的高岭土应用于陶瓷工业。它不仅可以作为陶瓷坯料的重要原料,也可以作为釉料的原料。陶瓷行业涉及到日用瓷、建筑瓷、卫生瓷、艺术瓷及各种工业陶瓷。其中主要是对Al2O3Fe2O3TiO2SO3CaO+MgO及粒度都有限量要求。

 

3、涂料行业

高岭土在涂料中用于充填剂,因为它具有化学惰性、高的覆盖能力、理想的流动性能且成本低、颜色为白色以及可减少昂贵染料需要量的特点。此外,它还具有非常良好的悬浮性能。不同粒度的高岭土用于不同类型的涂料中。涂料工业对高岭土的基本要求是:高岭土应具有高度的分散性,没有大的颗粒以及染色氧化物的含量少。

 

4、塑料、橡胶行业

在高岭土的消费结构中,橡胶工业也是主要消耗部门之一。高岭土在橡胶工业中起到填料作用,将它加入乳胶混合物中,能改善橡胶的性能,如可以提高橡胶制品的力学强度,增加其耐磨性和化学稳定性,延缓橡胶的硬化时间等。同时,加入高岭土还可以降低橡胶成本。


在塑料行业中,高岭土主要作为填充剂。塑料中许多性能如表面粗糙度、尺寸的精度、耐化学腐蚀性、坚固性等都与加入高岭土有关。煅烧高岭土作为电性改良剂用于聚氟乙烯塑料中可以提高塑料的电绝缘性能。

 

小结:

高岭土因具有许多优良的工艺性能,应用领域广泛。随着工业技术的发展和科技迅速提高,对高岭土粉体的质量要求也日益严格。目前优质超微细煅烧高岭土生产主要集中在英,美等国,而白度、细度(小于2微米含量)均达到90%以上的厂家并不多见。国内生产煅烧高岭上的厂家有少数也能够达到这一指标。在高岭土加工工艺和加工设备领域,我们还有很大的上升空间。

 

(粉体圈 作者:可贞


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