Kaolinas yra nemetalinis mineralas – molio ir molingos uolienos rūšis, daugiausia sudaryta iš kaolinito grupės molio mineralų. Dėl savo baltos ir subtilios išvaizdos jis taip pat žinomas kaip Baijuno dirvožemis. Pavadintas Gaolingo kaimo Dzingdedžene, Dziangsi provincijoje, vardu.

Grynas kaolinas yra baltas, subtilus ir minkštos tekstūros, pasižymi geromis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis, tokiomis kaip plastiškumas ir atsparumas ugniai. Jo mineralinę sudėtį daugiausia sudaro kaolinitas, halloizitas, hidromikis, ilitas, montmorilonitas, taip pat mineralai, tokie kaip kvarcas ir feldšpatas. Kaolinas yra plačiai naudojamas, daugiausia naudojamas popieriaus gamyboje, keramikoje ir ugniai atspariose medžiagose, po to dangose, gumos užpilduose, emalio glazūrose ir baltojo cemento žaliavose. Mažais kiekiais jis naudojamas plastiko, dažų, pigmentų, šlifavimo diskų, pieštukų, kasdienės kosmetikos, muilo, pesticidų, farmacijos, tekstilės, naftos, chemijos, statybinių medžiagų, nacionalinės gynybos ir kituose pramonės sektoriuose.

Proceso charakteristikos
Sulankstomas baltumas Ryškumas

Baltumas yra vienas iš pagrindinių kaolino technologinių savybių parametrų, o didelio grynumo kaolinas yra baltas. Kaolino baltumas skirstomas į natūralų baltumą ir kalcinuotą baltumą. Keramikos žaliavoms svarbesnis yra baltumas po kalcinavimo, ir kuo didesnis kalcinuotas baltumas, tuo geresnė kokybė. Keramikos gamybos procese natūralaus baltumo gradacijos standartas yra džiovinimas 105 ℃ temperatūroje, o kalcinuoto baltumo – kalcinavimas 1300 ℃ temperatūroje. Baltumą galima išmatuoti baltumo matuokliu. Baltumo matuoklis matuoja 3800–7000 Å ryškumą. Tai prietaisas, skirtas šviesos atspindžio matavimui, kai bangos ilgis (t. y. 1 angstremas = 0,1 nanometras). Baltumo matuoklyje tiriamojo mėginio atspindumas lyginamas su standartinio mėginio (pvz., BaSO4, MgO ir kt.) atspindžiu, gaunant baltumo vertę (pvz., 90 baltumą, kuris atitinka 90 % standartinio mėginio atspindžio).

Ryškumas yra proceso savybė, panaši į baltumą, atitinkanti 4570 Å. Baltumas, veikiant (angstromų) bangos ilgio šviesai.

Kaolino spalva daugiausia susijusi su jame esančiais metalų oksidais arba organinėmis medžiagomis. Paprastai, jei jame yra Fe2O3, jis atrodo rausvai raudonos ir rudai geltonos spalvos; jei jame yra Fe2+, jis atrodo šviesiai mėlynos ir šviesiai žalios spalvos; jei jame yra MnO2, jis atrodo šviesiai rudos spalvos; jei jame yra organinių medžiagų, jis yra šviesiai geltonos, pilkos, mėlynos, juodos ir kitų spalvų. Šios priemaišos mažina natūralų kaolino baltumą. Tarp jų geležies ir titano mineralai taip pat gali turėti įtakos kalcinuoto baltumo pokyčiams, sukeldami spalvos dėmes arba lydymosi žymes ant porceliano.

Sulankstymo dalelių dydžio pasiskirstymas
Dalelių dydžio pasiskirstymas reiškia natūralaus kaolino dalelių dalį tam tikrame ištisiniame skirtingų dalelių dydžių diapazone (išreikštame milimetrais arba mikrometrų tinkleliu), išreikštą procentais. Kaolino dalelių dydžio pasiskirstymo charakteristikos yra labai svarbios rūdų selektyvumui ir technologiniam pritaikymui. Jo dalelių dydis daro didelę įtaką jo plastiškumui, molio klampumui, jonų mainų pajėgumui, formavimo savybėms, džiovinimo savybėms ir degimo savybėms. Kaolino rūdai reikalingas techninis apdorojimas, o tai, ar ją lengva perdirbti iki reikiamo smulkumo, tapo vienu iš rūdos kokybės vertinimo standartų. Kiekvienas pramonės departamentas turi konkrečius reikalavimus kaolino dalelių dydžiui ir smulkumui, skirtam skirtingiems tikslams. Jei Jungtinės Valstijos reikalauja, kad kaolinas, naudojamas kaip danga, būtų mažesnis nei 2 μm, tai m kiekis sudaro 90–95 %, o popieriaus užpildo medžiagos kiekis mažesnis nei 2 μm, tai M sudaro 78–80 %.

Sulankstomas įrišimas
Sukibimas reiškia kaolino gebėjimą jungtis su neplastiškomis žaliavomis, sudarant plastinio molio mases ir pasižymint tam tikru džiūvimo stiprumu. Sukibimo gebėjimui nustatyti į kaoliną įdedama standartinio kvarcinio smėlio (kurio masės sudėtis tokia: 0,25–0,15 dalelių dydžio frakcija sudaro 70 %, o 0,15–0,09 mm dalelių dydžio frakcija – 30 %). Kaolino aukštis nustatomas pagal didžiausią smėlio kiekį, kai jis vis dar gali išlaikyti plastinio molio masę, ir pagal lenkimo stiprumą po džiovinimo. Kuo daugiau smėlio pridedama, tuo stipresnis šio kaolino sukibimo gebėjimas. Paprastai kaolinas, pasižymintis dideliu plastiškumu, taip pat pasižymi stipriu sukibimo gebėjimu.

Sulankstomas klijus
Klampumas – tai skysčio savybė, trukdanti jo santykiniam tekėjimui dėl vidinės trinties. Jo dydis (veikiantis 1 vidinės trinties ploto vienetą) išreiškiamas klampumu, matuojamu Pa · s vienetais. Klampumas paprastai matuojamas rotaciniu viskozimetru, kuris matuoja sukimosi greitį kaolino dumble, kuriame yra 70 % kietosios medžiagos. Gamybos procese klampumas yra labai svarbus. Tai ne tik svarbus parametras keramikos pramonėje, bet ir daro didelę įtaką popieriaus gamybos pramonei. Remiantis duomenimis, užsienio šalyse naudojant kaoliną kaip dangą, klampumas turi būti apie 0,5 Pa · s mažo greičio dengimui ir mažesnis nei 1,5 Pa · s didelio greičio dengimui.

Tiksotropija reiškia savybę, kai į gelį sutirštėjusi ir nebetekanti suspensija po įtempimo tampa skysta, o po to, kai yra statinėje būsenoje, palaipsniui tirštėja iki pradinės būsenos. Storio koeficientas naudojamas jos dydžiui parodyti, ir jis matuojamas ištekėjimo viskozimetru ir kapiliariniu viskozimetru.

Klampumas ir tiksotropija yra susiję su mineraline sudėtimi, dalelių dydžiu ir katijonų tipu purve. Paprastai tie, kuriuose yra daug montmorilonito, smulkių dalelių ir natrio kaip pagrindinio mainomojo katijono, pasižymi dideliu klampumu ir tirštėjimo koeficientu. Todėl procese dažniausiai naudojami tokie metodai kaip labai plastiško molio pridėjimas ir smulkumo didinimas, siekiant pagerinti klampumą ir tiksotropiją, o tokie metodai kaip praskiesto elektrolito ir vandens kiekio didinimas – siekiant sumažinti šį rodiklį.