بنتونیت نوعی خاک رس است که در اثر جذب آب افزایش حجم پیدا می کند. در واقع این کانی به دلیل خاصیت تورم پذیری و ژله ای شدن می تواند مقادیر زیادی آب را در ساختار مولکولی خود به دام بیندازد. این قابلیت بنتونیت سبب شده کاربرد گسترده ای در تولید سرامیک و کاشی داشته باشد. خاصیت پلاستیسیته و پخش شدن در سیستم کلوئیدی سبب شده بنتونیت به یک فاکتور مهم چربی بری در ساخت کاشی و سرامیک بدل شود. در ادامه بیشتر درباره نقش بنتونیت در این صنعت صحبت خواهیم کرد.
بنتونیت در سرامیک
بنتونیت در سرامیک سازی بیشترین کاربرد و استفاده را دارد. علت آن قابلیت جذب بالای بنتونیت است که منجر به افزایش تراکم سرامیک و بالا رفتن حجم آن می شود. در قسمتی از سایت ceramicartsnetwork درباره علت استفاده از بنتونیت در صنعت سرامیک سازی آمده است که:
Bentonite is a fine-particle clay that is often used as a suspension agent in glazes. Bentonite has colloidal properties, which means the particles are so small and light that they disperse in water and remain in suspension rather than settle out.
از بنتونیت در سرامیک سازی، جهت ساخت بدنه بهره برده می شود. این کانی نقطه ذوب پایینی داشته و در اثر گرما، خیلی زود تغییر رنگ می دهد. معمولا لعاب شیشه ای حاصل از ذوب آن دارای رنگ تیره ای می باشد. این ترکیب معدنی به دلیل برخورداری از کاتیون ها، رنگ های متنوعی را در سرامیک و کاشی ایجاد می کند.
لعاب، لایه نازکی به صورت شیشه است که بر روی برخی اجسام سرامیکی کشیده می شود. این کار سبب زیبایی بیشتر، تراکم و سختی بالا، صیقلی شدن، ماندگاری بالا در برابر شرایط جوی و رنگی شدن سطح سرامیک یا کاشی می گردد. بنتونیت در تولید لعاب براتی که یکی از انواع لعاب است، کاربرد دارد.
نقش بنتونیت در صنعت سرامیک
بنتونیتی که در صنعت سرامیک سازی استفاده می شود، از نوع بنتونیت سدیم است. زیرا نوع سدیک این کانی با قابلیت جذب آب بالا، تورم پذیری بیشتری خواهد داشت. در ساخت سرامیک، بنتونیت در مقادیر کمتر در ساخت بدنه، جهت افزایش پلاستیسیته و به مقدار جزئی در تولید سوسپانسیون لعاب برای جلوگیری از ته نشینی مواد استفاده می گردد. در صورت افزودن بیش از 2% بنتونیت، امکان تغییر رنگ فرآورده وجود دارد.
پس می توان گفت در تولید سرامیک های جدید، بنتونیت با هدف تنظیم پلاستیسیته مصرف می شود. به این ترتیب امکان کنترل بهتر شکل پذیری خمیر سرامیک فراهم شده و اشکال خاص تری از کاشی و سرامیک حاصل می آید. در واقع خاصیت فعال سطحی این ماده سبب می شود با سایر مواد اولیه موجود در سرامیک واکنش متقابل انجام دهد. این تعامل به علت بار الکتریکی زیاد موجود در بنتونیت، بسیار قوی بوده و می تواند سبب ایجاد تبادل کاتیونی گردد. در این میان ذرات این ترکیب معدنی هیدراته شده و تا 20 برابر حجم اولیه خود منبسط می شود.
این ماده معدنی ارزشمند به راحتی بر مواد اولیه تشکیل دهنده سرامیک اثر گذاشته و سبب انعطاف پذیری خمیر سرامیک و شکل پذیری آسان آن می گردد. بنتونیت سرامیکی موجب افزایش مقاومت محصول در برابر عوامل محیطی چون گرما، سرما، تغییرات ناگهانی دما و پایداری آن در برابر خط و خش و سایر عوامل آسیب زا می شود.
البته ترکیبات دیگری نیز در بازار وجود دارند که می توانند جایگزین بنتونیت در سرامیک سازی شوند، اما قیمت ارزان این ترکیب طبیعی و نقشی که در کاهش زمان خشک شدن فرآورده ها ایفا می کند، سبب شده هنوز هم از ترکیبات پرمصرف در ساخت کاشی و سرامیک باشد.
ویژگی بنتونیت سرامیک
گفتیم که بنتونیت مصرفی در صنعت تولید سرامیک و کاشی از نوع سدیمی است. این ترکیب معدنی در شبکه کریستالی خود مقادیر زیادی سدیم دارد. اصلی ترین ویژگی بنتونیت سدیک، خاصیت تورم پذیری آن در اثر جذب آب می باشد. در واقع این قابلیت بنتونیت سدیمی به دلیل خاصیت کلوئیدی قابل توجه آن است. این کانی پس از جذب آب، متورم و حجیم شده و همچون یک چسب طبیعی هوشمند، تمامی منافذ عبور آب را مسدود می کند.
ممکن است این سوال مطرح شود که آیا می توان از بنتونیت کلسیم در ساخت کاشی و سرامیک استفاده کرد؟ در پاسخ باید گفت در تولید فرآورده های فوق، به بنتونیتی نیاز داریم که قابلیت جذب آب و تورم پذیری داشته باشد. بنابراین باید از نوع سدیمی بنتونیت استفاده کنیم.
اما نکته جالب این که بنتونیت کلسیمی قابل تبدیل به نوع سدیک است. به این منظور تنها کافی است محلول 10-5 درصد از یک نمک سدیمی مثل هیدروکسید سدیم را به بنتونیت کلسیم دار اضافه کنیم. مدتی زمان لازم است تا تبادل یون ها به طور کامل انجام شود. محصول به دست آمده از این واکنش، بنتونیت سدیمی است که قابل استفاده در صنعت سرامیک سازی خواهد بود.
خرید بنتونیت سرامیک
کشور ما منابع باکیفیتی برای استخراج کلوخه های بنتونیت دارد. معادن بنتونیت ایران در 6 استان پراکنده شده اند. لذا تولیدکنندگان، فرصت مناسبی جهت تولید انواع پودرهای میکرونیزه بنتونیت در مش بندی های مختلف، طبق نیاز صنعتگران خواهند داشت.
برای پی بردن به سطح کیفی کانی علاوه بر بررسی آنالیز مربوط، باید در مورد نحوه استخراج و فرآوری خاک معدنی بنتونیت نیز اطلاعاتی به دست آورد.
زئولایف یکی از شرکت های فعال تولیدکننده انواع بنتونیت از جمله بنتونیت ساختمانی، بنتونیت کشاورزی و نوع مناسب برای مصرف در سرامیک سازی می باشد. این مجموعه با بهره گیری از نیروی متعهد و متخصص و ماشین آلات و دستگاه های مدرن و به روز شده و در راستای جلب رضایت مشتریان محترم، این محصول را با کیفیت برتر و قیمت رقابتی در بسته بندی با اوزان مختلف عرضه می کند.
کلام آخر
اگرچه بنتونیت ها از اجزاء اصلی سازنده کاشی و سرامیک نیستند، اما افزودن آنها به مواد اولیه بسیار حائز اهمیت می باشد. از مزایای آن می توان به شکل پذیری بهتر خمیر و خشک شدن سریع و خروج سرامیک از قالب اشاره کرد. بنتونیت مصرفی در صنعت سرامیک، از نوع سدیمی بوده که قابلیت جذب آب و تورم پذیری فوق العاده ای دارد.
سوالات متداول
1- ویژگی بنتونیت سرامیک چیست؟
بنتونیت مصرفی در صنعت سرامیک سازی از نوع بنتونیت سدیمی است. اصلی ترین ویژگی بنتونیت سدیم، خاصیت تورم پذیری آن در اثر جذب آب می باشد. در واقع این قابلیت بنتونیت سدیمی به دلیل خاصیت کلوئیدی قابل توجه آن است. این کانی پس از جذب آب، متورم و حجیم شده و همچون یک چسب طبیعی هوشمند، تمامی منافذ عبور آب را مسدود می کند.
2- کاربرد بنتونیت در صنعت سرامیک سازی چیست؟
از بنتونیت در سرامیک سازی، جهت ساخت بدنه بهره برده می شود. این کانی نقطه ذوب پایینی داشته و در اثر گرما، خیلی زود تغییر رنگ می دهد. معمولا لعاب شیشه ای حاصل از ذوب آن دارای رنگ تیره ای می باشد. این ترکیب معدنی به دلیل برخورداری از کاتیون ها، رنگ های متنوعی را در سرامیک و کاشی ایجاد می کند.
سلام
بنتونیت مورد استفاده در صنعت سرامیک سازی از نوع بنتونیت سدیمی هست یا بنتونیت کلسیمی؟
سلام
بنتونیت سدیمی، چون بنتونیت سدیک با قابلیت جذب بالای آب، قابلیت تورم پذیری بیشتری خواهد داشت. به این ترتیب سبب انعطاف پذیری خمیر سرامیک و شکل پذیری آسان تر می گردد.