Il caolino è un minerale non metallico, un tipo di argilla e roccia argillosa composta principalmente da minerali argillosi del gruppo della caolinite. Grazie al suo aspetto bianco e delicato, è anche conosciuto come terreno Baiyun. Prende il nome dal villaggio di Gaoling a Jingdezhen, nella provincia di Jiangxi.

Il caolino puro è bianco, delicato e dalla consistenza morbida, con buone proprietà fisiche e chimiche come plasticità e resistenza al fuoco. La sua composizione minerale è costituita principalmente da caolinite, halloysite, idromica, illite, montmorillonite, nonché da minerali come quarzo e feldspato. Il caolino ha una vasta gamma di applicazioni, principalmente nella produzione di carta, ceramica e materiali refrattari, seguiti da rivestimenti, cariche per gomma, smalti e materie prime per cemento bianco. In piccole quantità, viene utilizzato in materie plastiche, vernici, pigmenti, mole abrasive, matite, cosmetici, saponi, pesticidi, prodotti farmaceutici, tessili, petrolchimici, chimici, materiali da costruzione, difesa nazionale e altri settori industriali.

Caratteristiche del processo
Piegatura Bianchezza Luminosità

La bianchezza è uno dei parametri principali per le prestazioni tecnologiche del caolino, e il caolino ad alta purezza è bianco. La bianchezza del caolino si divide in bianchezza naturale e bianchezza calcinata. Per le materie prime ceramiche, la bianchezza dopo la calcinazione è più importante, e maggiore è la bianchezza calcinata, migliore è la qualità. Il processo ceramico prevede che l'essiccazione a 105 °C sia lo standard di classificazione per la bianchezza naturale e la calcinazione a 1300 °C sia lo standard di classificazione per la bianchezza calcinata. La bianchezza può essere misurata utilizzando un bianchemetro. Il bianchemetro misura la luminosità di 3800-7000 Å (un dispositivo per misurare la riflettività della luce a una lunghezza d'onda di 1 angstrom = 0,1 nanometri). In un misuratore di bianchezza, la riflettanza del campione in esame viene confrontata con quella di un campione standard (come BaSO4, MgO, ecc.), ottenendo un valore di bianchezza (ad esempio, una bianchezza di 90, che equivale al 90% della riflettanza del campione standard).

La luminosità è una proprietà di processo simile alla bianchezza, equivalente a 4570Å La bianchezza sotto irradiazione luminosa a lunghezza d'onda (angstrom).

Il colore del caolino è principalmente legato agli ossidi metallici o alla materia organica che contiene. Generalmente, se contiene Fe2O3, appare rosso rosato e giallo-marrone; se contiene Fe2+, appare azzurro chiaro e verde chiaro; se contiene MnO2, appare marrone chiaro; se contiene materia organica, appare giallo chiaro, grigio, blu, nero e altri colori. Queste impurità, presenti nel caolino, ne riducono il candore naturale. Tra queste, i minerali di ferro e titanio possono influenzare il candore dopo la calcinazione, causando macchie di colore o segni di fusione sulla porcellana.

Distribuzione delle dimensioni delle particelle ripiegata
La distribuzione granulometrica si riferisce alla proporzione di particelle nel caolino naturale all'interno di un dato intervallo continuo di diverse dimensioni (espresse in millimetri o micrometri), espresse in percentuale. Le caratteristiche della distribuzione granulometrica del caolino sono di grande importanza per la selettività e l'applicazione dei minerali nei processi produttivi. La sua dimensione delle particelle ha un impatto significativo sulla plasticità, la viscosità del fango, la capacità di scambio ionico, le prestazioni di formatura, di essiccazione e di cottura. Il minerale di caolino richiede una lavorazione tecnica e la sua facilità di lavorazione fino alla finezza richiesta è diventata uno dei criteri per valutare la qualità del minerale. Ogni settore industriale ha requisiti specifici per la dimensione e la finezza delle particelle di caolino per diverse applicazioni. Negli Stati Uniti, ad esempio, il caolino utilizzato come rivestimento deve avere una granulometria inferiore a 2 μm, con un contenuto di micrometri pari al 90-95%, mentre il materiale di riempimento della carta deve avere una granulometria inferiore a 2 μm, con un contenuto di micrometri pari al 78-80%.

Rilegatura pieghevole
L'adesione si riferisce alla capacità del caolino di combinarsi con materie prime non plastiche per formare masse di fango plastico e possedere un certo grado di resistenza all'essiccazione. La determinazione della capacità legante prevede l'aggiunta di sabbia di quarzo standard (con una composizione in massa di particelle di dimensioni comprese tra 0,25 e 0,15 mm pari al 70% e particelle di dimensioni comprese tra 0,15 e 0,09 mm pari al 30%) al caolino. Valutando l'altezza della massa in base al contenuto massimo di sabbia che la rende ancora in grado di mantenere una consistenza argillosa plastica e alla sua resistenza alla flessione dopo l'essiccazione, maggiore è la quantità di sabbia aggiunta, maggiore è la capacità legante del caolino. Solitamente, il caolino con elevata plasticità presenta anche una forte capacità legante.

Adesivo pieghevole
La viscosità è una caratteristica di un fluido che ne ostacola il flusso relativo a causa dell'attrito interno. La sua entità (agente su 1 unità di area di attrito interno) è rappresentata dalla viscosità, espressa in Pa·s. La determinazione della viscosità viene generalmente effettuata utilizzando un viscosimetro rotazionale, che misura la velocità di rotazione in un fango di caolino con un contenuto di solidi del 70%. Nel processo produttivo, la viscosità riveste grande importanza. Non è solo un parametro fondamentale nell'industria ceramica, ma ha anche un impatto significativo sull'industria cartaria. Secondo i dati disponibili, quando si utilizza il caolino come rivestimento in paesi esteri, la viscosità richiesta è di circa 0,5 Pa·s per il rivestimento a bassa velocità e inferiore a 1,5 Pa·s per il rivestimento ad alta velocità.

La tissotropia si riferisce alla caratteristica per cui una sospensione che si è addensata fino a diventare un gel e non scorre più, torna fluida dopo essere stata sottoposta a sollecitazione, per poi addensarsi gradualmente fino a tornare allo stato originale dopo essere stata statica. Il coefficiente di viscosità viene utilizzato per rappresentarne la consistenza e viene misurato mediante un viscosimetro a flusso in uscita e un viscosimetro capillare.

La viscosità e la tissotropia sono correlate alla composizione minerale, alla granulometria e al tipo di catione presenti nel fango. Generalmente, i fanghi con un alto contenuto di montmorillonite, particelle fini e sodio come principale catione scambiabile presentano un'elevata viscosità e un elevato coefficiente di ispessimento. Pertanto, nel processo, si utilizzano comunemente metodi come l'aggiunta di argilla altamente plastica e il miglioramento della finezza per aumentarne la viscosità e la tissotropia, mentre per ridurle si utilizzano metodi come l'aumento dell'elettrolita diluito e del contenuto di acqua.