کائولن یک کانی غیرفلزی است که نوعی خاک رس و سنگ رس است که عمدتاً از کانی‌های رسی گروه کائولینیت تشکیل شده است. به دلیل ظاهر سفید و ظریف آن، به عنوان خاک بایون نیز شناخته می‌شود. این نام از روستای گائولینگ در جینگدژن، استان جیانگشی گرفته شده است.

کائولن خالص آن سفید، ظریف و بافت نرمی دارد و دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خوبی مانند پلاستیسیته و مقاومت در برابر آتش است. ترکیب معدنی آن عمدتاً از کائولینیت، هالویزیت، هیدرومیکا، ایلیت، مونت موریلونیت و همچنین مواد معدنی مانند کوارتز و فلدسپات تشکیل شده است. کائولن کاربردهای گسترده‌ای دارد که عمدتاً در کاغذسازی، سرامیک و مواد نسوز و پس از آن در پوشش‌ها، پرکننده‌های لاستیکی، لعاب‌های مینا و مواد اولیه سیمان سفید استفاده می‌شود. در مقادیر کم، در پلاستیک، رنگ، رنگدانه‌ها، چرخ‌های سنگ‌زنی، مداد، لوازم آرایشی روزانه، صابون، آفت‌کش‌ها، داروسازی، نساجی، نفت، مواد شیمیایی، مصالح ساختمانی، دفاع ملی و سایر بخش‌های صنعتی استفاده می‌شود.

ویژگی‌های فرآیند
روشنایی سفیدی تاشو

سفیدی یکی از پارامترهای اصلی برای عملکرد تکنولوژیکی کائولن است و کائولن با خلوص بالا سفید است. سفیدی کائولن به سفیدی طبیعی و سفیدی کلسینه شده تقسیم می‌شود. برای مواد اولیه سرامیکی، سفیدی پس از کلسینه شدن اهمیت بیشتری دارد و هرچه سفیدی کلسینه شده بالاتر باشد، کیفیت آن بهتر است. فرآیند سرامیک تصریح می‌کند که خشک کردن در دمای 105 درجه سانتیگراد استاندارد درجه بندی برای سفیدی طبیعی و کلسینه شدن در دمای 1300 درجه سانتیگراد استاندارد درجه بندی برای سفیدی کلسینه شده است. سفیدی را می‌توان با استفاده از یک سفیدسنج اندازه‌گیری کرد. سفیدسنج، روشنایی 3800-7000 آنگستروم را اندازه‌گیری می‌کند. دستگاهی برای اندازه‌گیری بازتاب نور در طول موج (یعنی 1 آنگستروم = 0.1 نانومتر). در دستگاه سفیدی سنج، بازتاب نمونه مورد آزمایش با بازتاب نمونه استاندارد (مانند BaSO4، MgO و غیره) مقایسه می‌شود و در نتیجه مقدار سفیدی (مانند سفیدی ۹۰ که معادل ۹۰٪ بازتاب نمونه استاندارد است) به دست می‌آید.

روشنایی یک ویژگی فرآیندی مشابه سفیدی است که معادل ۴۵۷۰ آنگستروم (سفیدی تحت تابش نور با طول موج (آنگستروم)) می‌باشد.

رنگ کائولن عمدتاً به اکسیدهای فلزی یا مواد آلی موجود در آن مربوط می‌شود. عموماً حاوی Fe2O3، به رنگ قرمز گل رز و زرد قهوه‌ای دیده می‌شود؛ حاوی Fe2+، به رنگ آبی روشن و سبز روشن دیده می‌شود؛ حاوی MnO2، به رنگ قهوه‌ای روشن دیده می‌شود؛ اگر حاوی مواد آلی باشد، به رنگ‌های زرد روشن، خاکستری، آبی، سیاه و سایر رنگ‌ها دیده می‌شود. وجود این ناخالصی‌ها، سفیدی طبیعی کائولن را کاهش می‌دهد. در میان آنها، مواد معدنی آهن و تیتانیوم نیز می‌توانند بر سفیدی کلسینه شده تأثیر بگذارند و باعث ایجاد لکه‌های رنگی یا جای زخم‌های ذوب روی چینی شوند.

توزیع اندازه ذرات تاشو
توزیع اندازه ذرات به نسبت ذرات موجود در کائولن طبیعی در یک محدوده پیوسته معین از اندازه‌های مختلف ذرات (بیان شده بر حسب میلی‌متر یا میکرومتر مش) که به صورت درصد بیان می‌شود، اشاره دارد. ویژگی‌های توزیع اندازه ذرات کائولن برای گزینش‌پذیری و کاربرد فرآیندی سنگ معدن از اهمیت زیادی برخوردار است. اندازه ذرات آن تأثیر قابل توجهی بر پلاستیسیته، ویسکوزیته گل، ظرفیت تبادل یونی، عملکرد شکل‌دهی، عملکرد خشک کردن و عملکرد پخت آن دارد. سنگ معدن کائولن نیاز به پردازش فنی دارد و اینکه آیا پردازش آن تا رسیدن به ظرافت مورد نیاز آسان است یا خیر، به یکی از استانداردهای ارزیابی کیفیت سنگ معدن تبدیل شده است. هر بخش صنعتی الزامات خاصی برای اندازه و ظرافت ذرات کائولن برای اهداف مختلف دارد. اگر ایالات متحده کائولن مورد استفاده به عنوان پوشش را کمتر از 2 میکرومتر بداند، محتوای m 90-95٪ و ماده پرکننده کاغذ کمتر از 2 میکرومتر باشد، 78-80٪ را تشکیل می‌دهد.

صحافی تاشو
چسبندگی به توانایی کائولن در ترکیب با مواد اولیه غیرپلاستیکی برای تشکیل توده‌های گلی پلاستیکی و داشتن درجه خاصی از مقاومت در برابر خشک شدن اشاره دارد. تعیین توانایی چسبندگی شامل اضافه کردن ماسه کوارتز استاندارد (با ترکیب جرمی 0.25-0.15 درصد اندازه ذرات که 70٪ و 0.15-0.09 میلی‌متر اندازه ذرات که 30٪ را تشکیل می‌دهند) به کائولن است. با قضاوت در مورد ارتفاع آن بر اساس بالاترین مقدار ماسه آن، زمانی که هنوز قادر به حفظ توده رس پلاستیکی و مقاومت خمشی آن پس از خشک شدن است، هر چه ماسه بیشتری اضافه شود، توانایی چسبندگی این کائولن قوی‌تر می‌شود. معمولاً کائولن با خاصیت پلاستیسیته قوی، توانایی چسبندگی قوی نیز دارد.

چسب تاشو
ویسکوزیته به ویژگی سیالی اشاره دارد که به دلیل اصطکاک داخلی، مانع جریان نسبی آن می‌شود. مقدار آن (که بر روی ۱ واحد سطح اصطکاک داخلی عمل می‌کند) با ویسکوزیته، بر حسب پاسکال بر ثانیه، نشان داده می‌شود. تعیین ویسکوزیته عموماً با استفاده از ویسکومتر چرخشی انجام می‌شود که سرعت چرخش در گل کائولن حاوی ۷۰٪ محتوای جامد را اندازه‌گیری می‌کند. در فرآیند تولید، ویسکوزیته از اهمیت بالایی برخوردار است. این پارامتر نه تنها در صنعت سرامیک یک پارامتر مهم است، بلکه تأثیر قابل توجهی بر صنعت کاغذسازی نیز دارد. طبق داده‌ها، هنگام استفاده از کائولن به عنوان پوشش در کشورهای خارجی، ویسکوزیته برای پوشش با سرعت کم حدود ۰.۵ پاسکال بر ثانیه و برای پوشش با سرعت بالا کمتر از ۱.۵ پاسکال بر ثانیه مورد نیاز است.

تیکسوتروپی به این ویژگی اشاره دارد که دوغابی که به ژل غلیظ شده و دیگر جریان ندارد، پس از اعمال تنش، سیال می‌شود و سپس پس از سکون، به تدریج غلیظ شده و به حالت اولیه خود بازمی‌گردد. ضریب ضخامت برای نشان دادن اندازه آن استفاده می‌شود و با استفاده از ویسکومتر خروجی و ویسکومتر مویین اندازه‌گیری می‌شود.

ویسکوزیته و تیکسوتروپی به ترکیب کانی، اندازه ذرات و نوع کاتیون موجود در گل مربوط می‌شود. به‌طورکلی، گل‌هایی که محتوای بالایی از مونت‌موریلونیت، ذرات ریز و سدیم به‌عنوان کاتیون اصلی قابل تبادل دارند، ویسکوزیته و ضریب تغلیظ بالایی دارند. بنابراین، در این فرآیند، معمولاً از روش‌هایی مانند افزودن خاک رس با پلاستیسیته بالا و بهبود نرمی برای بهبود ویسکوزیته و تیکسوتروپی آن استفاده می‌شود، در حالی که روش‌هایی مانند افزایش الکترولیت رقیق‌شده و محتوای آب برای کاهش آن استفاده می‌شود.