קאולין הוא מינרל לא מתכתי, שהוא סוג של חימר וסלע חימר המורכב בעיקר ממינרלי חימר מקבוצת קאוליניט.בשל המראה הלבן והעדין שלה, היא ידועה גם בשם Baiyun.נקרא על שם כפר הגאולינג בג'ינגדז'ן, מחוז ג'יאנגשי.

הקאולין הטהור שלו לבן, עדין ורך במרקם, בעל תכונות פיזיקליות וכימיות טובות כמו פלסטיות ועמידות בפני אש.הרכב המינרלים שלו מורכב בעיקר מקאוליניט, הלואיסייט, הידרומיקה, אילייט, מונטמורילוניט וכן מינרלים כמו קוורץ ופלדספאר.לקאולין מגוון רחב של שימושים, המשמשים בעיקר לייצור נייר, קרמיקה וחומרים חסינים, ואחריהם ציפויים, חומרי מילוי גומי, זיגוגי אמייל וחומרי גלם מלט לבן.בכמויות קטנות הוא משמש בפלסטיק, צבע, פיגמנטים, גלגלי שחיקה, עפרונות, קוסמטיקה יומית, סבון, חומרי הדברה, תרופות, טקסטיל, נפט, כימיקלים, חומרי בניין, הגנה לאומית ומגזרי תעשייה אחרים.

מאפייני תהליך
בהירות לובן מתקפל

הלובן הוא אחד הפרמטרים העיקריים לביצועים הטכנולוגיים של קאולין, וקאולין בטוהר גבוה הוא לבן.הלובן של קאולין מתחלק ללבן טבעי וללובן מבושל.עבור חומרי גלם קרמיים, הלובן לאחר ההסתייד חשוב יותר, וככל שהלובן המסולסל גבוה יותר, האיכות טובה יותר.התהליך הקרמי קובע כי ייבוש ב-105 ℃ הוא תקן הדירוג ללבן טבעי, ו-calcination ב-1300 ℃ הוא תקן הדירוג ללבן מבושל.ניתן למדוד את הלובן באמצעות מד לובן.מד הלובן מודד את הבהירות של 3800-7000Å מכשיר למדידת רפלקטיביות האור באורך גל של (כלומר, 1 אנגסטרם=0.1 ננומטר).במד לובן, ההחזר של דגימת הבדיקה מושווה לזו של הדגימה הסטנדרטית (כגון BaSO4, MgO וכו'), וכתוצאה מכך נוצר ערך לובן (כגון לובן של 90, השווה ל-90% מ- ההחזר של המדגם הסטנדרטי).

בהירות היא תכונת תהליך הדומה ללבן, שווה ערך ל-4570Å הלובן תחת קרינת אור באורך גל (אנגסטרום).

צבע הקאולין קשור בעיקר לתחמוצות המתכת או החומר האורגני שהוא מכיל.בדרך כלל מכיל Fe2O3, הוא נראה אדום וחום צהוב;מכיל Fe2+, הוא נראה כחול בהיר וירוק בהיר;מכיל MnO2, הוא נראה בצבע חום בהיר;אם הוא מכיל חומר אורגני, הוא מופיע בצבעים צהוב בהיר, אפור, כחול, שחור ועוד צבעים.זיהומים אלה קיימים, ומפחיתים את הלובן הטבעי של קאולין.ביניהם, מינרלים של ברזל וטיטניום יכולים גם להשפיע על הלובן המבודד, ולגרום לכתמי צבע או להמיס צלקות על חרסינה.

פיזור גודל חלקיקים מתקפל
התפלגות גודל החלקיקים מתייחסת לשיעור החלקיקים בקאולין טבעי בטווח רציף נתון של גדלי חלקיקים שונים (מבוטא במילימטרים או רשת מיקרומטר), מבוטא באחוזים.למאפייני חלוקת גודל החלקיקים של קאולין יש משמעות רבה לסלקטיביות וליישום התהליך של עפרות.לגודל החלקיקים שלו יש השפעה משמעותית על הפלסטיות שלו, צמיגות הבוץ, יכולת חילופי היונים, ביצועי היווצרות, ביצועי הייבוש וביצועי השריפה.עפרות קאולין דורשות עיבוד טכני, והאם קל לעבד אותה לעדינות הנדרשת הפך לאחד הסטנדרטים להערכת איכות העפר.לכל מחלקה תעשייתית יש דרישות ספציפיות לגודל החלקיקים והעדינות של קאולין למטרות שונות.אם ארצות הברית דורשת שקאולין המשמש כציפוי יהיה פחות מ-2 מיקרומטר, התוכן של m מהווה 90-95%, וחומר מילוי הנייר קטן מ-2 מיקרומטר מהווה 78-80%.

כריכת קיפול
הדבקה מתייחסת ליכולת של קאולין לשלב עם חומרי גלם לא פלסטיים ליצירת מסות בוץ פלסטי ובעלות מידה מסוימת של חוזק ייבוש.קביעת יכולת הקישור כוללת הוספת חול קוורץ סטנדרטי (עם הרכב מסה של 0.25-0.15 חלקיקים בגודל חלקיקים המהווים 70% ושבר של 0.15-0.09 מ"מ בגודל חלקיקים המהווים 30%) לקאולין.אם שופטים את גובהו על פי תכולת החול הגבוהה ביותר שלו כשהוא עדיין מסוגל לשמור על מסת חימר פלסטית וחוזק הכפיפה שלו לאחר הייבוש, ככל שמוסיפים יותר חול, כך חזקה יותר יכולת הקישור של הקאולין הזה.בדרך כלל, לקאולין בעל פלסטיות חזקה יש גם יכולת קשירה חזקה.

דבק מתקפל
צמיגות מתייחסת למאפיין של נוזל המעכב את זרימתו היחסית עקב חיכוך פנימי.גודלו (הפועל על 1 יחידת שטח של חיכוך פנימי) מיוצג על ידי צמיגות, ביחידות של Pa · s.קביעת הצמיגות נמדדת בדרך כלל באמצעות מד צמיגות סיבובי, המודד את מהירות הסיבוב בבוץ קאולין המכיל 70% תוכן מוצק.בתהליך הייצור, לצמיגות יש משמעות רבה.זה לא רק פרמטר חשוב בתעשיית הקרמיקה, אלא גם בעל השפעה משמעותית על תעשיית ייצור הנייר.לפי נתונים, כאשר משתמשים בקאולין כציפוי במדינות זרות, הצמיגות נדרשת להיות כ-0.5Pa · s עבור ציפוי במהירות נמוכה ופחות מ-1.5Pa · s עבור ציפוי במהירות גבוהה.

Thixotropy מתייחסת למאפיינים לפיהם התמיסה שעובה לג'ל ואינה זורמת יותר הופכת לנוזלת לאחר סטרס, ולאחר מכן מתעבה בהדרגה למצב המקורי לאחר שהייתה סטטית.מקדם העובי משמש לייצוג גודלו, והוא נמדד באמצעות מד ויסקומטר יציאה ומד ויסקוטר נימי.

הצמיגות והטיקסוטרופיה קשורות להרכב המינרלים, גודל החלקיקים וסוג הקטיונים בבוץ.בדרך כלל, לאלה עם תכולה גבוהה של מונטמורילוניט, חלקיקים עדינים ונתרן בתור הקטיון העיקרי להחלפה, יש צמיגות ומקדם עיבוי גבוהים.לכן, בתהליך, שיטות כמו הוספת חימר פלסטי גבוה ושיפור העדינות משמשות בדרך כלל לשיפור הצמיגות והתיקסוטרופיה שלו, בעוד ששיטות כמו הגדלת תכולת אלקטרוליט מדולל ומים משמשות להפחתה.