کاربرد ترکیبات معدنی آلومینیم در صنعت رنگ و پوشش

کائولین (خاک چینی) Al₂O₃ , 2SiO₂ , 2H₂O

نام شیمیایی این رنگدانه سیلیکات آلومینیم آبدار می باشد، واز تجزیه فلسپار(Felspar) (K₂O.Al₂O₃.6SiO₂) بدست می آید. فلسپار خود یکی از اجزای سنگ گرانیت می باشد. گرانیت مجموعه ای از کریستالهای کوارتز، و میکاست. از متلاشی کردن گرانیت و تجزیه فلسپار موجود در آن خاک چینی همراه با سیلیکای نسبتا ً درشت و مقداری میکا بدست می آید.

روش های تهیه کائولین:

روش بدست آوردن خاک چینی بدین ترتیب است که ابتدا با فشار آب ذرات آن را از معدن جدا و پس از جداسازی سیلیکا و میکای آن را فیلتر می کنند. پس از خشک کردن آن را آسیاب و دانه بندی می کنند. انواعی از آن که دارای ریزترین اندازه ذرات می باشند، اغلب به خاکهای چینی کلوئیدی نامیده می شود.

خواص کائولین

خصوصیات فیزیکی خاک چینی بهقرار زیر است:

کائولین در بازار به صورت ذرات ریز و نرمی که در محیط های آلی شفاف هستند عرضه می شود. دارای خصلت قلیایی است که موجب بهتر پخش شدن آن در محیط آبی و ثبات پخش رنگدانه دراین محیط می شود. تمام سطوح قابلیت جذب ذرات مجاور را دارند و در مقابل ته نشینی، بخصوص در رنگهای آبی، ثبات خوبی در رنگ ایجاد می کند.

کاربرد کائولین

جذب روغن نسبتا ًبالا همراه با اندازه ریز ذرات این رنگدانه یار را به صورت یک ماده مسطح کننده سطح قبل از استعمال رنگ نهایی و همچنین ضخامت دهندۀ مناسب برای رنگهایی با براقیت پایین از قبیل آستریها، رنگهای پوست تخم مرغی و رنگهای نهایی مات در آورده است. این رنگدانه یار همچنین در فرمولاسیون بعضی از انواع رنگهایی که لایه فیلم آنها ضخات بالایی دارد، مورد استفاده قرار می گیرد.

سمیت کائولین

این ماده به تنهایی عارضه سمی از خود نشان نمی دهد اما ذرات گرد و غبار آن آزار دهنده است.

میکا

پودر طبیعی سیلیکات پتاسیم و آلومینیم است که به صورت ورقه های نازک به کار برده می شود. نوع ساختمان میکا باعث ورقه شدن آن می گردد، که موجب کاهش نفوذ آب به درون فیلم رنگ می شود. نوعی از میکا که برای استفاده در صنعت رنگ تهیه می شود سیلیکات آبدار آلومینیم و پتاسیم به فرمول K₂O. 2Al₂O₃. 6SiO₂. 2H₂O می باشد، اما ممکن است نسبت اجزای متشکله در انواع مختلف فرق کند.

خواص و کاربردهای میکا

خصوصیات فیزیکی میکا عبارتند از:

میکا از نظر شیمیایی خنثی است و بین خود و رنگدانه شبکه ای ایجاد می نماید و به همین علت مقاومت بسیار خوبی در مقابل ته نشینی در رنگ ایجاد می کند. دلیل عمده استفاده از این رنگدانه یار در صنعت رنگ خاصیت ورقه ورقه شدن ذرات آن یا جهت گیری آنها به موازات سطح رنگ و تداخل با سایر ذرات می باشد. این خاصیت باعث ایجاد مقاومت در مقابل رطوبت و خصوصیات ضد نفوذپذیری و در بعضی موارد جلوگیری از ته نشینی شدید رنگدانه در درون مایع رنگ می گردد.

سمیت میکا

ذرات ریز میکا، به صورت گرد و غبار موجب بعضی آسیبها می شود، اما خطر آن به اندازه  خطرات کوارتز یا پنبه سوز جدی نیست.

میلی گرم در متر مکعب 6= حداقل مقدار مجاز ایمنی

بنتونیت 2H₂O و 4SiO₂ و Al₂O₃

بنتونیت یک نوع خاک چینی است. خصوصیات مهم بنتونیت این است که به علت وجود شبکه های قطبی بر روی سطح ورقه ورقه ای ذرات خود می تواند چندین برابر وزن خودش آب جذب کند و به همین خاطر در بعضی از انواع رنگهای آبی به عنوان ضخامت دهنده به کار می رود.

بنتونیت قابلیت انجام واکنشهای تعوض یون با بعضی از بازهای آلی دارد. ماده حاصل از این واکنش ها در مایعات آلی ژل می شوند، اما در آب نمی تواند چنین عمل کند. این مواد به بنتونها شناخته می شوند و بعدا ً مورد بحث قرار خواهند گرفت.

هیدروکسید آلومینیوم

هیدروکسید آلومینوم زمانی که حدود 200 درجه سانتیگراد حرارت داده شود، بخار آب آزاد می کند و به منوهیدرات تبدیل می شود. این واکنش در رنگهای ضد آتش، که این ماده به عنوان رنگدانه یار در آنها به کار رفته است، مفید می باشد. این رنگدانه یار به صورت میکرونیزه شده به بازار عرضه می شود.