Usos y aplicaciones del caolín en papel, pinturas y plásticos

Caolín es el nombre comercial para las arcillas blancas que están, predominantemente compuestas por caolinita. China fue el primer país en utilizar arcillas blancas en la cerámica, aproximadamente hace 3.000 años atrás. El nombre de caolín se deriva del nombre de la montaña de donde se extraía dicho mineral, Kauling, que significa cerro elevado. El caolín define a una arcilla que consiste principalmente en caolinita pura, o un mineral relacionado con la halloysita, metahalloysita y arcillas con alto contenido de alúmina ó sílice.

La caolinita posee la siguiente fórmula química Al2O3.2Si02.2H2O. Se distingue de otras arcillas principalmente por su blandura, blancura y fácil dispersión en agua y otros líquidos. Estas características son cruciales para sus usos en la manufactura de papel y otras aplicaciones industriales de cargas minerales.

La caolinita en su forma ideal consiste en una estructura plana hexagonal. El promedio de tamaño de partículas se maneja en un rango que va de 0.1 a 100 micrones. Los caolines se caracterizan por su baja dureza o falta de abrasividad. El caolín tiene dureza entre 2 y 2,5 en la escala de Mohs. Esta blandura es importante en muchas aplicaciones al reducir la abrasión de los equipos de procesos.

Los caolines de alta calidad son caracterizados por bajos niveles de impurezas como hierro, titanio y minerales de tierras alcalinas.

Usos del caolín

La aplicación más importante del caolín se da en la industria del papel, donde éste se usa como carga o pigmento de revestimiento. Se estima que esta industria demanda cerca del 45% del total del caolín producido. Este mineral, también encuentra usos en la industria del caucho como carga, abarcando el 4% del consumo mundial; como pigmento extendedor y carga en pinturas, cuyo consumo alcanza aproximadamente al 3% del total demandado; como carga en plásticos, utilizándose en este caso, aproximadamente el 1% del tonelaje mundial consumido mundialmente; y en la industria cerámica donde cubre un extenso espectro de aplicaciones, desde la cerámica tradicional tal como cerámica blanca, productos de arcillas estructurales, refractarios y vidrios.

Aproximadamente el 54% de las ventas se refieren a caolín utilizado como carga en diversos usos.

Dentro de los usos menores del caolín se destaca la manufactura de ceolitas sintéticas (catalizadores); en la agricultura; para la elaboración de productos químicos, farmacéuticos y cosméticos.

Especificaciones Técnicas del Caolín

Especificaciones como carga de papel del caolín

Los análisis típicos de caolines de grado como carga se muestran en la tabla siguiente.

Las especificaciones para el caolín de grado de papel normalmente incluye las distribuciones de partícula y las apreciaciones de brillo, los cuales son medidos en unidades GE (principalmente USA) o en unidades ISO (generalmente 1 o 2 unidades menos que las apreciaciones de GE).

Especificaciones de caolín como carga en papel.

Especificaciones del caolín para revestimiento de papel

El contenido de mineral de papel revestidos y cartones, es más alto que en grados sin revestir, como se muestra en la tabla más abajo. El contenido total de pigmentos puede variar hasta un máximo de 28% en peso para cartones revestidos a aproximadamente 50% en el caso de algún papel libre de madera de doble revestimiento. En la mayoría de los casos, los papeles revestidos comprenden una cierta cantidad de carga en adición a los pigmentos de revestimiento. Parece improbable que los niveles de carga en papeles revestidos se incrementaran significativamente en un futuro previsto dado que esto podría tener un efecto negativo en la resistencia y procesamiento de papeles revestidos.

Especificaciones del papel revestido por caolín

En suma a los requerimientos del producto final, los pigmentos de revestimiento pueden tener propiedades reológicas aceptables para máquinas modernas de alta velocidad de revestimiento de papel. Los caolines se dispersan en agua, aún con altos contenidos de sólidos, fluyen bien y producen el espesor liso requerido en la mínima duración de tiempo. Ellos son particularmente aconsejados para papeles de alto lustre tal como revestido de peso liviano (LWC).

Especificaciones del caolín en cerámica

La industria de la cerámica emplea una extensa variedad de formulaciones: métodos de fabricación, moldeado y prácticas de quemado; por lo tanto no existe una especificación ajustada para el caolín usado en cerámica. Las especificaciones requeridas dependerán del tipo de producto y aún de la planta particular donde se hará, la variable más importante son las diferentes proporciones de caolín, otras arcillas, sílice y fundentes usados en cuerpos cerámicos. Los que manufacturan cerámica actualmente compran sus materias primas en la forma de cuerpos preparados, y la fuente de materias primas y el control de calidad y especificaciones está mayormente en manos de los procesadores.

Los caolines también mejoran la resistencia de cuerpos no quemados y afectan sus características de plasticidad y colado. Las prácticas de colado y quemado en particular en plantas de cerámicas pueden ser modificadas para tener en cuenta las características particulares de los grados disponibles de caolín y otras arcillas.

Una de las principales especificaciones de caolín cerámico concierne la presencia de minerales que puedan afectar el color de quemado del cuerpo cerámico. El principal problema es el óxido de hierro, pero un contenido significante de cobre, cromo y manganeso también es perjudicial. Si tales impurezas están presentes dentro de la red de la arcilla luego el brillo quemado es reducido, pero en la forma particular su presencia es mucho más perjudicial. Ellas producen manchas cuando el cuerpo cerámico es quemado y durante el quemado del bizcocho, el hierro y la cerámica pueden reaccionar para formar un halo alrededor de la mancha si el nivel de oxígeno en el horno cae.

Una combinación de contenido de hierro de 0.6% a 0.7% Fe 2 O 3 puede usualmente ser tolerado en caolines cerámicos pero los niveles más bajos de hierro son requeridos para minimizar la absorción suave en cuerpos de hueso chino donde la transparencia es importante. Los caolines deben contener menos de 0.5% de hierro, el titanio cataliza la reacción del hierro con los cuerpos cerámicos y debe también ser bajo su contenido, los niveles de álcalis tienen un marcado efecto sobre las características de vitrificación para alterar la porosidad de los cuerpos cerámicos. Los caolines usados en porcelana deben contener menos de 1.55 de potasio, mínimo titanio y bajos contenidos de sílice.

La presencia de ciertos minerales es también perjudicial en caolines cerámicos. Naturalmente las arcillas que hinchan tal como las montmorillonitas absorben agua en sus redes; esto afecta la viscosidad y así la velocidad de colado. Los procesos de colado pueden ser seriamente afectados por la presencia de tan solo un 1% de montmorillonita en el cuerpo.

Generalmente se prefiere caolín de partículas de fino tamaño, porque el tamaño de las partículas generalmente determina la plasticidad y la resistencia del cuerpo cerámico no quemado. La elección de la distribución del tamaño de las partículas varía, de todos modos, porque las partículas finas también reducen la velocidad de colado e incrementa la contracción durante el quemado.

Especificaciones de caolín en cerámica.

Especificaciones para el caolín en pintura

El caolín es usado principalmente como pigmento extendedor blanco, reemplazando parcialmente el dióxido de titanio en pinturas. El caolín calcinado es la principal forma de caolín usada, si bien la tendencia hacia la producción de pinturas en base a agua impulsó el uso de caolín lavado en agua. El caolín contribuye dando brillo y opacidad a la pintura y, por lo tanto, los caolines usados en pinturas deben tener buen brillo y bajos niveles de impurezas, especialmente aquellos que deben liderar la formación de constituyentes oscuramente coloreados cuando el film de pintura se encuentra sometida a la intemperie.

Otros requerimientos adicionales para caolines para pintura es que deberían deflocular fácilmente y tener bajos niveles de sales solubles. El brillo entre el 80% y el 90% es generalmente requerido y la distribución del tamaño de las partículas tiende a ser 70% a 80% menor de dos micrones. Los caolines calcinados son utilizados en pinturas porque imparten alto poder de cubrimiento en seco a la pintura y también producen un film de pintura más durable.

Tanto en Estados Unidos como en Europa Occidental se ha impulsado dentro de la industria de la pintura el uso de pinturas en base a agua en lugar de aquellas basadas en solvente, dado que no son tóxicas, son menos caras para manufactura y producen menos polución. En términos de consumo de caolín, este cambio llevó a un crecimiento de la demanda de caolín lavado en agua.

Propiedades físicas importantes de cargas minerales seleccionadas en el uso para plásticos.

Si desea contactar a proveedores de caolín haga click aquí

¿En que consiste la preparación mecánica de los minerales?

De manera muy general, la preparación mecánica de los minerales consta de:

1. APARTADO: Este proceso consiste en ir a los depósitos de minerales (minas) y extraerlos de los más convenientes para su beneficio fundamentalmente este proceso radica en el conocimiento de ciertas características físicas del mineral tales como color, brillo, aspecto de fractura. Este apartado se lleva a cabo a mano, con cincel y martillo, con barreta manual y neumáticas, perforadas de barrera y explosivos. Los medios de transporte que se pueden utilizar son carretillas manuales, bandas transportadoras, carretillas mecánicas, transportadoras de carga, grúas viajeras, palas mecánicas, trascabos.

2. MOLIENDA: Esta operación consiste en reducir de tamaño grandes granos de mineral para manejar su manejo y transporte, fundamentalmente este proceso radica en la diferencia de durezas que ofrecen los distintos minerales y las gangas presentes. Esta operación se puede llevar a cabo utilizando quebradoras de campana, quebrantadoras rompedoras, peras, molinos de bolas, molinos de codillos.

3. CRIBADO O TAMIZADO: Fundamentalmente este proceso consiste en seleccionar y clasificar los minerales por medir el índice de finura obtenida durante la molienda, esta operación separa por diferencia de tamaño los materiales útiles de las gangas para esta operación es necesario utilizar telas o laminas perforadas conocidas como tamices, cribas. Los tamices para su manejo generalmente se clasifican por el numero de mallas o agujeros que existen en una distancia de pulgada lineal. Este proceso consiste en utilizar un agujero, un juego de tamices colocados verticalmente en orden creciente de superior a inferior, dichos conjuntos pueden estar accionados por dispositivos que produzcan sacudidas, vibraciones, sarapes, oscilaciones, trepidaciones. Durante el tamizado los granos más gruesos son detenidos en los tamices colocados en la parte superior.

4. CLASIFICACIÓN: El principio fundamental de este proceso radica en la diferencia de velocidad de la caída del grano, de los minerales puestos en contacto con una solución acuosa más densa que el agua, esta diferencia de velocidad de caída de los granos delos minerales se debe a la diferencia de densidades de los mismos. Los clasificadores son construcciones cilíndricas verticales como base en forma de cono truncado, la solución que se emplea se vuelve a utilizar limpiando con una prensa de un filtro, el tiempo de reposo es variable según del mineral de que se trate.

5. CONCENTRACIÓN:

b. Concentración por flotación: Se aplica particularmente para minerales sulfurados ofrece resistencia al empapamiento en un mineral mas finamente dividido cuesta mas trabajo empaparlo, fundamentalmente este proceso consiste en incrementar la tensión superficial de los minerales molidos, después de que el mineral sale del proceso de clasificación se le añade una sustancia llamada espumante como ejemplo aceite de pino que hace que el mineral tenga mayor tensión superficial posteriormente este mineral se lleva a un recipiente rectangular y se le añade agua hasta que cubra el mineral, se inyecta aire formándose una espuma con la cual se van los sulfuros (mineral sulfurado)enseguida se añade mas espumante y se inyecta aire para eliminar sus sulfuros y así sucesivamente. La flotación selectiva se realiza cuando el mineral muy revuelto, es decir, que existen diferentes minerales y se requiere aprovechar la flotación selectiva añadiendo los aditivos adecuados.

En Grupo Avante, somos líderes mundiales en la fabricación de productos y sistemas para aplicaciones de separación magnética, detección de metales, equipo vibratorio para transporte de materiales, tratamiento de minerales, cribas vibratorias para separación de diversas aplicaciones, sistemas y equipos de ensacado y transporte de materiales a granel.

El cribado es hoy por hoy una técnica utilizada en una gran variedad de industrias alrededor del mundo, desde la minera, hasta la farmacéutica, pasando por petroquímica y alimentos. Es por eso que garantizamos los mejores equipos de proceso para la industria Química, Alimenticia, Minera, Cementera y de Manufactura en general.

Contáctenos y solicite mayor información sobre nuestros equipos, haciendo clic aquí.

Si desea conocer más de nuestra empresa y toda la amplia gama de equipos que manejamos, haga clic aquí.

¿Qué es un esquinero de cartón?

Al utilizar esquineros de cartón, se puede minimizar:

Adicionalmente, el cliente podrá obtener:

Los mejores esquineros se fabrican de cartón (fibra), son sólidos y resistentes, y al mismo tiempo, económicos, deben tener una medida aproximada entre 50 cm a 105 cm de longitud, con un ángulo de 90º ± 5º, y el ancho de las alas puede fluctuar entre 40 mm a 50 mm. El espesor o calibre del cartón se encuentra entre 2 mm a 4 mm ± 0.1 mm y depende básicamente de las necesidades de cada usuario.

El cartón industrial fibra sólida con que se fabrican los esquineros debe ser elaborado con fibras celulósicas reciclables en mezclas bien balanceadas de pulpas químicas y mecánicas, para garantizar sus propiedades físico-mecánicas.

Proveedores de esquineros de cartón

A continuación le presentamos a FDE Fábrica de Esquineros de Oriente, proveedor de esquineros:

FDE Fábrica de Esquineros de Oriente S. A. de C. V., es una empresa que brinda el mejor servicio en el campo de protección para empaque. Satisface las necesidades de empaque proporcionando protección a los productos y resistencia a la estiba, protegiendo además, al medio ambiente utilizando papel reciclado.

Especificaciones Técnicas de los esquineros de cartón

Conozca el Perfil, Productos, Dirección y Teléfono de FDE Fábrica de Esquineros de Oriente.

O bien, haga contacto directo con FDE Fábrica de Esquineros de Oriente para solicitar mayor información sobre los esquineros que ofrece.