نقش بنتونیت در تولید سرامیک چیست؟
بنتونیت در سرامیک سازی برای سال های زیادی است که به دلیل ویژگی پلاستیسیته و کارایی آن مورد استفاده قرار می گیرد. البته جایگزین های دیگری نیز برای بنتونیت خاک رس در این صنعت وجود دارد. اما چرا کاربرد بنتونیت تا این حد عمومیت دارد؟ بنتونیت از دوران رومیان و ایرانیان باستان به عنوان ماده صابون مانند شناخته می شده است. این ماده خاصیت پلاستیسیته و پخش پذیری در سیستم کلوئیدی را دارد. این ویژگی یک مالفه مهم در تولید سرامیک به عنوان یک عامل چربی بر می باشد.
بنتونیت خاک رس تمایل زیادی به افزایش حجم در اثر جذب آب دارد و به دلیل خاصیت تورم پذیری و تیکسوتروپیک (خاصیت ژله ای شدن) قادر است میزان زیادی آب را درون ساختار مولکولی خود به دام بیاندازد. این خاصیت در صنایع تولید سرامیک ، استخراج چاه نفت ، شوینده ها ، جاذب ها و بایندرها بسیار مورد توجه است.
عملکرد بنتونیت در تولید سرامیک چگونه است؟
خاک بنتونیت در فرمولاسیون سرامیک به میزان اندکی برای تنظیم خواص پلاستیسیته مصرف می شود. ساختار بنتونیت و واکنش آن با آب ، به تولید کنندگان سرامیک اجازه می دهد تا شکل پذیری خمیر سرامیک را کنترل کنند. هم زمان ، ذرات بنتونیت به دلیل خاصیت فعال سطحی فوق العاده ای که دارند با دیگر مواد اولیه در تولید سرامیک اثر گذاری متقابلی خواهند داشت. این تعامل به دلیل شارژ الکتریکی زیاد بنتونیت بسیار نیرومند است که در نتیجه حتی می تواند منجر به ایجاد تبادل کاتیونی شود. همچنین مشاهده می شود که نیروی جاذبه موجی انعطافی بین ذرات نیز تا دو برابر بیشتر می شود. ذرات بنتونیت به راحتی هیدراته شده و بین ۱۰ تا ۲۰ برابر حجم خشک خود منبسط می شوند. حتی برخی از انواع خاص بنتونیت می تواند تا ۳۰ برابر نیز حجیم گردد.
شرایط بازار بنتونیت در سرامیک سازی
بنتونیت نیز مانند دیگر مواد معدنی دارای منابع مشخص و محدودی است و کیفیت این ماده نیز بستگی به همین منابع و معادن دارد. در ساختار سرامیک های با عملکرد خاص ، به کارگیری موادی که در چرخه خشک شدن مواد اولیه قدرتمند باشند بسیار مهم است. با توجه به اینکه روند خشک شدن بنتونیت برای تولید کنندگان سرامیک همچون کابوس می باشد ، به همین علت مواد و افزودنی های دیگری رفته رفته جایگزین کاربرد بنتونیت در تولید سرامیک شده اند که علاوه بر دارا بودن ویژگی های بنتونیت نظیر پلاستیسیته ، تغییر پذیری و شکل نهایی ، برخی مشکلات کار با بنتونیت را نیز نداشته باشند.
افزودنی های بیوپلیمری امروزه جایگزینی برای بنتونیت در سرامیک سازی شده اند. به طور معمول در حدود ۲ درصد بنتونیت می تواند با ویژگی های ۰٫۲۵ تا ۰٫۵ درصد افزودنی های ارگانیک برابری کند. ولی مهم ترین ویژگی جایگزینی این افزودنی ها به جای بنتونیت ، کاهش هزینه و زمان خشک شدن سرامیک است زیرا این مواد به مانند بنتونیت خاک رس ، آب را به مدت طولانی در خود نگه نمی دارند. با این وجود ، بنتونیت همچنان یک انتخاب مناسب و ارزان قیمت برای استفاده در فرمولاسیون سرامیک محسوب می شود.
