高岭土:具有增强特性的精细填料

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高岭土 – 用途广泛的天然矿物

高岭土又称瓷土、白土或中国粘土,是一种天然原材料,在世界多个国家都有开采,不仅在中国,德国也有开采。它因最早发现于中国高岭而得名。这种矿物是一种白色细粉,主要成分是高岭石,一种铝和硅酸盐化合物。由于其独特的性质,高岭土经常被用作填料。除了陶瓷和造纸行业,高岭土还被用于许多其他行业,如油漆和涂料生产、弹性体、汽车行业以及橡胶生产。此外,高岭土还用于制药和化妆品行业。

化学和矿物学

化学式: Al 2 [Si 2 O 5 ](OH) 4
高岭土属于层状硅酸盐类,具有明显的片层形状。

技术特性

  • 长径比 (1:40)

  • 明显的层状结构

  • 密度2.6g/cm³

  • 硬度2(莫氏)

  • 低热膨胀系数:
    5*10⁻ ⁶/K(温度 20-300℃时)

  • 化学惰性

  • 白度高

  • 补强性能

HPF 高岭土:最高质量的产品

HPF 销售的高岭土产品有以下品牌:

AKPure®

粗锻烧高岭土

CALK

极细的煅烧高岭土

PHARMAKAOLIN

适用于化妆品、身体护理和医药产品

KAOLIN TEC

极薄片状高岭土,可表面处理

CHINAFILL

不同粒度的天然高岭土

高岭土在高分子材料中的应用

高岭土还用于许多其他工业领域。它可用于化妆品行业,也可作为白色颜料用于油漆生产。

它不仅能着色,还能增加光泽度和表面硬度。软质高岭土可用于橡胶生产,例如汽车轮胎。此外,高岭土作为乳化剂和脱模剂在工业应用中也很受欢迎。

弹性体

弹性体是固态但具有弹性的聚合物,如氟弹性体或硅树脂。这些聚合物可用于对最终产品的高弹性要求较高的领域,如密封件、轮胎、电缆、软管、传送带、地板和医疗技术。各种类型的 CHINAFILL 尤其适用于汽车行业的密封件。

弹性体 – HPF 矿物

橡胶

橡胶是一种极富弹性的材料,在我们的日常生活中必不可少。对弹性有特别要求的应用,如轮胎、地板、软管、电缆和各种家用产品中都有橡胶的身影。我们提供各种类型的高岭土,不同颜色和粒度分布的产品可供选择;重金属含量低,几乎不含水分(游离水分小于 1%)。CALK 系列煅烧高岭土的典型最终应用是用于挤压和模压部件的橡胶混合物,如洗衣机门密封条或制药用橡胶塞。

弹性体 – HPF 矿物

聚酰胺

高岭土 TEC 110 是一种具有良好增强性能的高效填料,而且性价比极高。片状高岭土可给聚酰胺复合材料带以下优势:

  • 提高拉伸强度和拉伸模量

  • 在保持韧性的同时提高刚性

  • 有效阻燃效果

  • 性价比高

热塑性塑料 – HPF 矿物质

油漆和涂料

轻质板状高岭土特别适用于分散涂料和硅酸盐涂料。良好的颜料分布使其具有极佳的遮盖力。AKPure® 系列的煅烧高岭土是内墙和外墙装饰涂料的多功能填料,具有出色的遮盖力和更强的耐磨性。

建筑保护 – HPF 矿物

身体护理和制药应用

天然药用高岭土因其高标准而特别适用于外用化妆品。稳定的产品质量非常重要,尤其是在医药应用领域。我们的Pharmakaolin符合欧洲药典(Pharmacopoea Europaea)对内外用高岭土的所有要求。每一批产品都经过外部实验室的验证和认证。对于特别敏感的微生物要求,我们还可以对Pharmakaolin进行辐照处理。此外,我们的药用高岭土还通过了皮肤测试。

应用领域:

- 去角质面膜

- 粉饼

- 香皂和沐浴露

- 除臭剂

制药 – HPF 矿物质

高岭土的多功能特性

高岭土是一种用途极为广泛的矿物,因其特性而被广泛应用于各个工业领域。它具有增强性能、高抗拉强度、易着色和亲水性。

由于具有天然白度,高岭土是造纸业的重要原材料,可用作填料和涂层,以改善印刷质量和提高表面平滑度。高岭土颗粒细小,分布均匀,表面质量高,因此在陶瓷工业中尤为重要。

在这一领域,高岭土因其可塑性而备受青睐,易于塑形和成型。除陶瓷和造纸业外,高岭土还用于耐火材料工业,因为它具有耐高温和多孔性的特点,可以储存热量和隔热。

高岭土化学性质稳定,很少与其他物质发生反应,因此可用于各种其他工业流程。在制药业,高岭土具有吸收毒素和有害物质的能力。在油漆和涂料行业,高岭土可用作填料和颜料。它的天然白度和板状颗粒可提高涂料的遮盖力和亮度。

在橡胶和胶乳工业中,高岭土通常用作填料和补强剂。它能优化强度、弹性和耐磨性。

高岭土的矿藏和提取

高岭土主要有两种矿床类型:原生矿床和次生矿床。原生矿床是通过长石的蚀变形成的,而次生矿床则是由原生高岭土的搬运和沉积形成的。

在全球范围内,高岭土矿藏相对稀少,但具有重要的经济意义。德国、英国、美国、日本、中国和印度等国家都有大量的高岭土矿藏。安伯格高岭土公司所属的 Quarzwerke 集团是世界上最大的高岭土生产商之一。

在德国,开采主要集中在巴伐利亚的赫肖地区。其他开采地位于塞利茨(Seilitz)和凯姆利茨(Kemmlitz)。

德国安伯格高岭土公司的矿藏

自 1901 年以来,位于赫肖的安伯格高岭土公司 (AKW) 已成为欧洲重要的原材料生产商。这一积极发展的成功得益于高质量的矿藏和不断改进的高效加工技术。

自 1995 年以来,安伯格高岭土公司一直隶属于 Quarzwerke 集团,这是一家位于科隆附近弗莱岑的家族企业。我们提供优质产品的关键在于多样化的产品组合和国际网络中可获得的矿产。

每个矿床都有自己的矿物学特性,使我们能够获得不同类型、不同质量参数的高岭土。这使我们能够为陶瓷和造纸行业提供量身定制的产品,而这正是安伯格高岭土公司的主要市场。

赫绍的高岭土矿床和背景中的考利诺山

卡米瑙

卡米瑙矿床位于萨克森州的包岑,从地质学上看是由卢萨西亚花岗闪长岩形成的。该矿藏自 1904 年开始开采。

卡米瑙的高岭土产品尤其适用于造纸、彩色铅笔和化妆品行业。该矿床是下卢萨西亚最北部的矿床,由卢萨西亚花岗闪长岩自生蚀变形成。它占地 2.5 平方公里,可开采材料的厚度从 20 米到 50 米不等。

卡米瑙高岭土的高白度是由第三纪褐煤形成过程中腐殖酸的连续作用造成的。

克姆利茨

克姆利兹(Kemmlitz)位于萨克森州北部的米格林(Mügeln)镇附近,靠近梅森(Meißen),拥有露天矿和加工基地。这里拥有德国最重要的精细陶瓷用高岭土矿藏,主要原因是高岭土在烧制后呈亮白色,特别适合制作瓷器和其他精细陶瓷产品。起始岩由原始火山岩组成,在上一个冰河时期的侵蚀和冰块的作用下,在不同大小的洼地中形成了高岭土化流纹岩。对于工业开采来说,这意味着在肯姆利茨有几个互不相连的小型露天矿。


高岭土是一种独特的、久经考验的工业矿物,还因为它在很宽的 pH 值范围内保持化学惰性。此外,高岭土质地柔软,无磨损性,导热性和导电性都很有限。由于不同矿床的矿物学特性,隶属于 Quarzwerke 集团的保加利亚 Amberger Kaolinwerke 公司和 Kaolin EAD 公司生产的高岭土被用于许多有特殊要求的应用领域。

高岭土的生产

高岭土是一种白色、柔软、可塑的矿物,由细小的扁平颗粒组成。它是由长石含量较高的岩石中的无水硅酸铝通过蚀变或热液过程转化而成。这种转化过程被称为 "高岭土化",它将坚硬的花岗岩转化为高岭土矿中的软物质。

要将高岭土用作工业原料,需要经过复杂的加工步骤。在湿法机械加工中,使用洗涤桶、旋风分离器和离心机将高岭土从其他矿物中分离出来。随后,再通过沉淀、过滤和干燥进行脱水。有些高岭土产品还需要通过漂白和磁选进一步提炼。

煅烧高岭土的生产过程

煅烧高岭土的生产是在温度高于 1000°C 的回转窑或间歇窑中进行的,这一过程被称为煅烧。有两种不同的方法:

  • 添加粉末的回转窑:在这种工艺中,结果主要取决于所用材料的粒度。煅烧高岭土粉末与煅烧砖块并随后进行研磨相比,会产生不同的颗粒形态。

  • 分批式窑炉或回转窑,采用砖块进料和后续研磨工艺:在此,通过研磨工艺形成粒度分布,从而有针对性地影响硬度、油数、粒度分布、形态和纯度。该工艺分为两个阶段。

在砖的烧制过程中,颗粒会发生烧结。研磨会产生表面结构粗糙的致密颗粒。起始高岭土的选择、温度曲线和研磨过程都会影响颗粒的最终特性。

烧结工艺可使高性能填料更紧凑、孔隙更少,从而减少吸油值,节省配方中昂贵的粘合剂。

含有粗煅烧高岭土的涂料(通过煅烧砖块和随后的研磨获得)的不透明度和产量与通过粉末煅烧生产的粗煅烧高岭土的不透明度和产量相当。

煅烧高岭土属于硅酸盐类矿物,但因加热而失去了晶体结构。它不再是板状,而是类似于磨碎的陶瓷粉末。

高岭土的历史

高岭土的历史可以追溯到古代。几千年前,中国就开始使用高岭土生产精美的瓷器。这标志着制瓷业的开始,后来传到了欧洲。18 世纪,欧洲也发现了高岭土矿藏,尤其是在德国、英国和法国。高岭土在西方世界的工业应用促进了各个工业部门的发展,包括陶瓷、造纸、油漆和橡胶工业。随着时间的推移,高岭土的用途进一步多样化,如今它已广泛应用于塑料、化妆品和药品等产品中。


常见问题

1. 高岭土具有哪些特性?

高岭土又称瓷土或白粘土,是一种主要由粘土矿物高岭石组成的细小、不含铁的岩石。它的特点是硬度低,莫氏硬度为 2 至 2.5,密度为 2.6-2.68 g/cm³。高岭土具有可塑性和耐火性,烧成后会形成坚固致密的坯体。

2. 高岭土有哪些用途?

高岭土有多种用途。在陶瓷工业中,它是生产白瓷和轻烧粘土块的主要成分。在造纸业中,它被用作填料和增白剂,以提高纸张的平滑度、亮度和印刷质量。此外,高岭土还可用于化妆品,作为粉末的基料;在油漆和涂料中用作填料,以提高遮盖力和表面硬度;在塑料工业中用于提高聚乙烯的弹性模量。

3. 高岭土有哪些功效

高岭土在这些应用中的有效性主要取决于其颗粒细度、高白度和耐化学性。在陶瓷中,它能使最终产品具有强度和光滑的表面。在纸张加工中,它能增加不透明度并改善印刷适性。在塑料加工中,它能改善产品的机械性能。

4. 高岭土是如何生产出来的?

高岭土是由花岗岩和流纹岩等富含长石和石英的硅酸盐岩石经过蚀变形成的。热液改变了这些岩石,改变了它们的化学成分,从而形成了高岭土。提取后,高岭土要经过加工,以去除杂质并达到各种应用所需的粒度。