علم سرامیک

مشخصات کیفی کائولن مورد مصرف هر صنعت به تبعیت از صفات مورد نظر محصول نهایی متغیر است. این تفاوت حتی در صنایع مشابه بعلت تغیرات شدید کیفی کائولن استخراجی و یا فرآوری شده معادن کاملاً‌مشهود است، ویژگی صنعت، محدوده تغییرات مورد قبول را تعیین می‌نماید و فرمول سازی مواد مصرفی یکی از رایج‌ترین راه حل‌ها در اینگونه صنایع است.
مرغوبترین کائولن‌ها تا حدود 20 درصد ناخالصی را دارا می‌باشند که به منظور کاهش این ناخالصی‌ها بطرق مختلف فرآوری می‌گردد و در هر روش نوعی خاص از این ماده حاصل می‌شود و هر کدام مصرف ویژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتیکی، نوع فرآوری نیز محصول را از یکدیگر متمایز می‌نماید. کائولن کلسینه شده، کائولن شیته شده توسط آب، حرارت نخورده،‌پودر شده، دانه بندی شده و کائولن پر کننده و طبقه‌بندی‌های مختلف کائولن از نقطه نظر نوع فرآوری می‌باشند.
کائولن در صنایع مختلف به عنوان ماده اولیه اصلی و در برخی دیگر به عنوان ماده جنبی در کنار سایر مواد بکار می‌رود. قیمت مناسب و ویژگی‌های این ماده معدنی در هر صنعت جلوه‌های خاص خود را دارد.
دلیل کاربرد فراوان کائولن در صنعت، دارا بودن ویژگی های زیر است:
•پرکننده و پوشش دهنده مناسب
•از نظر شیمیایی در گستره وسیعی از تغییرات pH بدون تغییر باقی می ماند.
•به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
•به عنوان سخت کننده در صنایع پتروشیمی.
•داشتن رنگ سفید که آن را به صورت ماده رنگی قابل استفاده می سازد.
•جلای خاص و قابلیت سفیدکنندگی.
•خواص کاتالیزوری.
•دارا بودن خاصیت پرکنندگی و پوششی بسیار خوب.
•نرم کننده سطح و غیرسایشی بودن آن.
•قابلیت اندک هدایت جریان الکتریسیته و گرما.
•ارزانی قیمت آن.
بیشترین مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلای خاص و سفید کننده، منبسط کننده، ایجاد کننده مقاومت در مقابل سایش، رقیق کننده، سخت کننده در صنایع پتروشیمی، نرم کننده سطح و به عنوان کاتالیزور در صنایع مختلف،کاغذسازی، سرامیک، مرکب و رنگ سازی، دیرگداز، پلاستیک، لاستیک، دارویی، فایبرگلاس، صنایع نسوز، مصالح ساختمانی، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذایی، تهیه داروها، صنایع کشاورزی و تهیه کودهای شیمیایی است.
در ایران از این ماده معدنی در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی کوره ها، دیگ های گرمایی و کاشی استفاده می شود.
حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازی به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنایع سرامیک و دیرگداز، 10 درصد در لاستیک سازی به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازی پلاستیک استفاده می شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگی خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمیر سلولز و ایجاد شفافیت در کاغذاز مزایای استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازی می‌باشد.
قیمت مناسب کائولن طی سال های اخیر سبب شده است تا صنایع مصرف کننده این محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.

سنگ کائولن برحسب نوع پیوندهایش به دو گروه پیوند نرم و سخت طبقه بندی می شود:
مصارف سنگ کائولن با پیوند نرم عمدتاً در صنایع کاشی، چینی و سرامیک سازی است.
مصارف سنگ کائولن با پیوند سخت در صنایع لاستیک سازی و کاغذ سازی می باشد.
رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می‌گیرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسیم می‌شود که این تقسیم‌بندی براساس درخشندگی، اندازة ذرات و ویسکوزیته آن است. کائولن کانی پرکنندة ارزان، سفید یا نزدیک به سفید است که در یک دامنه وسیع از PH خنثی است. غیر ساینده و اندازه ذرات کوچک ولی فابل کنترل، هدایت گرمایی و الکتریکی کم و درخشندگی خوب است، در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکیب شیمیایی آن بحرانی نیست به جز اینکه در رنگ تاثیر می‌گذارد، همچنین جذب روغن یا نفت آن بویژه برای رنگ یا لاستیک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه‌ها، ویسکوزیته و PH به آن اجازه می‌دهد تا به‌عنوان رنگدانة پوششی کاغذ بکار رود. درخشندگی، صافی و پذیرش جوهر در کاغذهای چاپ و نوشتاری، هنری و... از خواص آن است.
در پلاستیک، کائولن برای ایجاد سطح صاف، پایداری در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شیمیایی مصرف می‌شود (PVC، پلی‌استر ترموپلاستیک، نایلون و...).
کاغذسازی :
استفاده از کائولن در کاغذسازی باعث نرمی کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگی، ارزانی و پوشش مناسب از دیگر مزیت های استفاده از کائولن در صنایع کاغذسازی است.
کاغذ حتی اگر خلل وناهمواری های بین الیاف سلولزی آن بوسیله پر کننده معدنی پر شده باشد به منظور استفاده در فرآیندهای کارهای چاپی مدرن، تا زمانی که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نیست. استفاده از پر کننده در خمیر کاغذ بخشی از شکاف ها و درزهای بین الیاف سلولز را پر کرده، لذا بسیاری از نقاط ریز مرکب چاپ در این نقاط بدرستی قرار نگرفته و کیفیت کار چاپ کاهش می‌یابد. پوشش سطحی در روی کاغذ بعث نرمی، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می‌شود. پوشش مناسب باعث افزایش کاربرد کاغذ می‌گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتی در آبهای سخت) پراکنده شده و به وسیله ماشین‌های مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می‌شود. کائولن پوششی مناسب برای کاغذهای پرجلا، کاغذهای سبک با پوشش LWC و کاغذهای مناسب گراور به روش غلتگی (افست) می‌باشد.
در صنعت تولید کاغذ،کائولن مورد استفاده باید به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه‌بندی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. درجه روانی (ویسکوزیته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 میکرون دارای اهمیت بیشتر هستند.
کائولن پوششی درجه یک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون و درخشندگی آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششی درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون ودرخشندگی آن حداقل 5/85 درصد می‌باشد.
بطور خلاصه می‌توان خواص زیر را برای کائولن جهت مصرف در صنایع کاغذسازی در نظر گرفت:
الف ـ شفافیت: حداقل شفافیت برای مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و برای رس بعنوان پوشش 85 درصداست که این عمل در مقایسه با استاندارد شفافیت مشخص می‌شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقیق‌ترین روش برای تعیین اندازه ذرات و پراکندگی آنها به اصل استوک استوار است بعبارت دیگر از روی سرعت ته‌نشین شدن در سیال قطر ذرات کنترل می‌شود. تعیین اندازه ذرات از روی زمان نشست آنها انجام می‌گردد.
ج ـ ویسکوزیته: درجه روانی کائولن در پوشش اکغذ بسیار مهم است. در صنایع کائولن دو آزمایش ویسکوزیته انجام می‌گردد که عبارتند از HSV و LSV،‌که برای تعیین این دو مورد به ترتیب از ویسکازیمترهای هرکولس و فیلد براک استفاده می‌شود.
د ـ باقیمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساینده یا باقیمانده سرند مصطلح می‌باشد. طریقه عملی بدین صورت است که 100 گرم نمونه را کوبیده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شیمیایی پراکنده می نمایند. سپس وزین درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه‌گیری نموده،‌ مجموع باقیمانده روی سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می‌نمایند.
رنگ سازی :
استفاده از کائولن در رنگ سازی پلاستیک سبب کنترل ویسکوزیته می شود. 10 % کائولن در رنگ سازی مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش‌دهی، روان کنندگی و پخش‌کردن رنگ می‌شود. در رنگ سازی از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگی و پرکننده بهره می گیرند. در رنگ‌هایی که با آب شسته می‌شِوند نیز انواع کائولن درشت‌دانه نوع مات و انواع کائولن ریزدانه نوع شیشه‌ای را ایجاد می‌کنند.
جایگاه صنعت رنگ سازی در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستیک سازی در طی سالیان اخیر بوده است. افزایش رقابت بین کربنات کلسیم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازی بوده است. بیشترین میزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازی در کشورهای ایالات متحده امریکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گردیده است. پیش بینی می‌شود که بطور کلی و در آینده نزدیک میزان رشد مصرف کائولن در این صنعت، یک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادی در کشورهای آسیائی همچون گذشته، این رشد به 5/1 درصد خواهد رسید.
مصرف کائولن در صنایع رنگ سازی در ایالات متحده امریکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسید و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش یافت. از آنجایی که تولید رنگ در ایالات متحده امریکا حدود 30 درصد از کل تولید جهانی است. بنابراین مصرف کائولن در صنایع رنگسازی در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گردیده است.
اصولاً‌ کائولن بعنوان یک بسط دهنده و ماده اصلی رنگ سفید بصورت جایگزین اکسید تیتانیوم در تولید رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. کائولن کلسینه شده اصلی‌ترین کائولن بکار برده شده در صنایع رنگسازی است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،‌از خصوصیات کائولن مصرفی در صنایع رنگ سازی است و مشابهت خاصی با کائولن مصرفی در صنایع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولینیت، بویژه در صنایع رنگ سازی با آرایشی خاص بر روی یکدیگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولانی می‌دهد. بزرگترین تقاضا برای کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ های مات داخلی ساختمان است. اداره استانداردهای ایالات متحده امریکا توصیه نموده که برای رنگ های خانگی حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً‌ تا 10 درصد وزنی رنگ های براق را می‌توان کائولن اضافه نمود. کائولنی که در رنگ سازی مصرف می‌گردد باید از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصی برخوردار باشد. ضریب تعلیق بالایی در آب داشته و نمک های محلول آن پایین باشد. از نظر درخشندگی بین 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زیر 2 میکرون باشد.
لاستیک سازی :
در صنعت لاستیک سازی نیز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار می برند. کائولن مقاومت در برابر سایش و صلبیت آن را افزایش می‌دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستیک های نرم نظیر کاشی های لاستیکی و کائولن ناخالص در تهیه در لاستیک های سخت نظیر پاشنه و کف در کفش ها و لاستیک خودرو ها استفاده می شود.
مصرف کائولن در صنایع لاستیک‌سازی در سال 1998 معادل 08/1 میلیون تن بوده است. در طی سالهای 1990 الی 1998 مصرف جهانی لاستیک از 02/5 میلیون تن در سال 1991 به 61/6 میلیون تن در سال 1998 رسید و این نشاندهنده رشد متوسط سالیانه 9/3 درصد در طی دهه 90 میلادی بوده است. بر اساس گزارش راسکیل رشد سالیانه 1 درصد برای آینده‌ای نه چندان دور جهت مصرف کائولن در این صنعت پیش‌بینی می‌شود. مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌سازی موجب کاهش قیمت لاستیک می‌گردد. چون کائولن از لاستیک طبیعی و یا الاستومر بسیار ارزانتر است. کائولن مصرفی در صنایع لاستیک از نوع کائولن مرغوب نمی‌باشد. در ایالات متحده امریکا، کائولن مصرفی در این صنعت از نوع تغلیظ شده بوسیله هوا می‌باشد. در صنایعی که ذرات درشت مزاحم است مانند صنایع لاستیک که بوسیله اکستروژن شکل داده می‌شوند. از کائولن کلسینه شده هم در صنایع لاستیک سازی بعنوان پوشش استفاده می‌گردد. از خصوصیات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستیک سازی این است که 5/99 درصدذرات باید زیر 44 میکرون باشند.
سرامیک‌سازی:
20 % کائولن به عنوان یکی از مواد اولیه و اساسی در صنایع کاشی، چینی و سرامیک‌سازی است. کائولن از انواع نسوزهای آلومینیایی است که میزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغیر است. انواع کم آلومینا کائولن تکلیس‌شده، فلینت (45-35%) و انواع پرآلومینا مانند آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت (60-40%). قدیمی‌ترین وشاید متداول ترین روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از این کانه در ساخت انواع محصولات سرامیکی می‌باشد. گل چینی بیش از چهار هزار سال است که در ساخت سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. درصنعت سرامیک سازی از مجموعه روش‌های فرمول سازی مواد،‌ شکل دادن و روش‌های حرارت دادن و پخت استفاده می‌شود.بنابراین دامنه تغییرات نوع کائولن مصرفی وسیع می‌باشد بعبارت دیگر نوع محصول و روش تولیدنوع کائولن را تعیین می‌نماید.
کائولن بدلیل ترکیب خاص شیمیایی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد در مقابل حرارت حالت شیشه‌ای آن تغییر نمی‌کند و درخشندگی و شفافیت خاصی در محصول ایجاد می‌نماید. در تهیه سرامیک مهمترین عامل نسبت اختلاط کائولن، سیلیس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سرامیک‌ها می‌باشد. ویژگی کائولن مصرفی در صنعت سرامیک عموماً مربوط به ناخالصی‌های زیان‌آور موجود در آن است که باعث تغییر رنگ محصول بعد از پخت می‌گردد. مهمترین و مضرترین ناخالصی‌ها اکسید آهن می‌باشد. از دیگر عناصر مضر می‌توان از مس، کروم و منگنز نام برد. این مشکل زمانی نمود پیدا می‌شودکه این مواد بصورت ریزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اینصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گردیده و در پخت بیسکویت چنانچه مقدار اکسیژن کوره پایین بیاید. اطراف لکه حفره‌هایی بوجود می‌آید. مقدار 3O2Fe مجاز در سرامیک بین 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسید آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان باید کمتر از 5/0 درصد باشد زیرا تیتانیوم با آهن در بدنه سرامیک عکس‌العمل نشان می‌دهد و موجب کاهش شفافیت می‌گردد.درجه آلکالی بودن اثر خاصی بر روی شیشه‌ای بودن محصول دارد،‌زیرا بدنه سرامیک را متخلخل می‌نماید. کائولنی که در پرسلان بکار می‌رود پتاس آن باید کمتر از 5/1 درصد و مقدار تیتانیوم و سیلیس آن حداقل باشد.
وجود بعضی از کانی‌ها در کائولن مضر است،‌رس‌های طبیعی متورم کننده مانند مونت موریونیت که آب را در شبکه خود نگهداری می‌نمایند در روانی و شکل‌گیری قالب اثر می‌گذارد.در صنعت سرامیک کائولن ریز دانه ترجیح داده می‌شود. زیرا ریزدانه بودن موجب افزایش پلاستیسیته و افزایش مقاومت بدنه خام می‌گردد. انتخاب نوع دانه بندی بسیار مهم است، اگر چه ریز و نرمه بودن کائولن درجه ریخته‌گری را کاهش می‌دهد ولی در طول پخت موجب انقباض می‌گردد. به منظور استفاده کائولن در صنایع سرامیک سازی، آزمایشات مدول شکست، میزان شکل پذیری، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، میزان قالب پذیری و تعیین ویسکوزیته بر روی کائولن انجام می‌پذیرد.
نسوز:
کائولن کانی است که مصرف گسترده‌ای در صنایع نسوز دارد.این کانی حاوی 20 تا 9/45 درصد آلومینا (3O2Al) بوده و همین امر استفاده آن را در صنایع نسوز امکان‌پذیر می‌سازد.
نسوزها موادی هستند که در مقابل حرارت مقاوم بوده و ترکیب شیمیایی، شکل ظاهری و خواص مکانیکی آنها تغییر نمی‌کند. کائولن و خاک های کائولن دار کاربردهای وسیعی بعنوان نسوز دارند و مهمترین بازار استفاده آن در صنایع آهن و فولاد است،‌لیکن مصرف رس صنعتی بعنوان نسوز بعلت دسترسی آسان و قیمت مناسب نیز بسیار گسترده می‌باشد. میزان مصرف کائولن در صنایع نسوز در سال 1999 حدود 4 میلیون تن بوده است. صنایع شیشه سازی نیز از دیگر صنایع مهم مصرف کننده کائولن بعنوان نسوز می‌باشد.
میزان مصرف کائولن در صنایع نسوز در ایالات متحده آمریکا از دهه 1980 تقریباً‌ثابت بوده و مقدار آن بین 8/0 میلیون تن در سال 1980 تا 2 /1 میلیون تن در سال 1998 در حال تغییر بوده است.

پلاستیک :
مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌سازی در سال 1999 معادل 135 هزار تن بوده است. صنایع پلاستیک ایالات متحده امریکا در طی سالهای 1995 تا 1998 بی 36 الی 40 هزار تن کائولن مصرف نموده است. این نشان دهنده این امر است که مصرف کائولن در این صنعت در طی این دوره تقریباً‌ ثابت و کمتر دستخوش تغییرات بوده است.
مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌ساز ی کاملاً شبیه مصرف در صنایع لاستیک است و نقش کائولن بعنوان پرکننده و بسط دهنده می‌باشد. کائولن در این صنعت با دیگر مواد خام به رقابت پرداخته است. با افزایش قیمت نفت در دهه 1970، بازار مصرف کائولن و سایر پر کننده‌ها گسترش چشمگیری یافت و با استفاده از پر کننده‌های ارزان قیمت نظیر کائولن، در مصرف رزین‌های گران قیمت صرفه‌جویی شد.
کائولن بعنوان بسط دهنده ارزان قیمت در صنعت ساخت PVC (پلی وینیک کلراید) نیز مصرف می‌گردد. کائولن همچنین در ساخت نایلون، پلی‌استر و سایر پلاستیک‌ها، تهیه رنگینه‌ها (بجای رنگی اکسید تیتانیوم) نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد شیمیایی:
کائولن دارای آلومینا و سیلیکا است (افزودنی سیمان، تولید زئولیت و سولفات آلومینیوم، تولید فایبرگلاس، کاتالیزور و عمل کننده‌های کاتالیزور، ظروف دارویی، حشره‌کش‌ها، غذای حیوانات).
یکی از پرارزش‌ترین مصارف کائولن، ‌مصرف در صنایع شیمیایی و بویژه بعنوان کاتالیزور می‌باشد. در ایالات متحده امریکا حدود 5 درصد کل مصرف کائولن در این زمینه صورت می‌پذیرد. خصوصیات کائولن مصرفی محدود به شرکت‌هایی می‌شود که از تکنولوژی خاص و پیشرفته برخوردار هستند و از مصارف عمده کائولن، استفاده بعنوان کاتالیزوز FCC در صنایع نفت و ساخت زئولیت مصنوعی است. ترکیبات آلومینیوم از جمله سولفات آلومینیوم که در صنعت کاغذ سازی و در تصفیه آب مصرف عمده دارند، از دیگر مصارف عمده کائولن در این بخش می‌باشد.
اصولاً مصرف کائولن در کاتالیست‌ها در ایالات متحده امریکا،‌کشورهای اروپای غربی و برخی از کشورهای آسیایی از قبیل ژاپن، کره جنوبی صورت می‌گیرد. میزان مصرف کائولن در کاتالیست‌ها در سال 1997 توسط ایالات متحده امریکا بالغ بر 227 هزار تن بوده است که در سال 1998 با کمی کاهش به 200 هزار تن رسیده است.
داروسازی :
کائولن در صنعت داروسازی با ترکیب سیلیکات آلومینیوم آبدار شناخته شده است. این کانی در تهیه داروهای ضداسهال کاربرد دارد که این داروها هر 4 ساعت یک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف می شود. از کائولن برای تهیه پمادهای مسکن درد، کاهش دردهای التهابی و معالجه بیماری های معده و روده استفاده می شود.
داروهای مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن، شربت کائولن کودکان، شربت کائولن و مرفین، شربت کائولن و پماد کائولن می باشد.
داروهای حاوی کائولن ممکن است عوارض جانبی از قبیل : حساسیت مفرط با علائم سقوط فشار خون، کهیر، تب، درد مفاصل، تاول های سرخک مانند، ناراحتی های گوارشی، تهوع، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بین برود.
مصالح ساختمانی :
کائولن در ساخت انواع مصالح ساختمانی بکار می‌رود. در برخی از این مصالح بعنوان ماده اصلی و در برخی بعنوان ماده کم اهمیت‌تر صرف می‌گردد. عموماً‌در این صنایع از کائولن نامرغوب استفاده می‌شود. از موارد مصرف کائولن در ساختمان سازی می‌توان از ساخت آجر، آجرنما، اتصالات لوله ساخته شده (از انواع رس‌ها) کاشی کف و دیواری، محصولات بهداشتی، پوشش سقف و استفاده در نمای ساختمانها نام برد. همچنین از کائولن در ساخت بعضی از آسفالت‌ها و موزائیک سقفی و نوعی کف پوش بنام لینولیوم، ساخت سیمان های سفید استفاده می‌گردد ولیکن در ساخت سیمان معمولی کاربردی ندارد.
کائولن بعنوان پر کننده و افزایش دهنده مقاومت مکانیکی در صنایع فیبر شیشه، پشم سنگ و سایر تولیدات عایق کننده بکار می‌رود. حجم کمی از کائولن نیز بعنوان پر کننده و تقویت کننده در صنایع دیوارهای پیش ساخته گچی و سایر تولیدات پیش یاخته بکار می‌رود.
استانداردها:
بهترین کائولن‌ها 20 درصدناخالصی دارند. از این رو باید کائولن را تغلیظ کرد و مواد قلیائی (O2Na + O2K + CaO) آن را به کمتر از 5/1 درصد رسانید.
وجود عدسی های آهن‌دار و سنگهای ولکانیک آندزیتی تا بازالتی و فلدسپات های دگرسان نشده باعث پائین آمدن کیفیت کائولن می‌شود. سولفات کلسیم (گچ) نقطه ذوب کائولن را پائین می‌آورد.
حداکثر انقباض کائولن 12 درصد است و برای بالا بردن آن می‌توان به آن مونت موریونیت افزود. کائولن مصرفی در کاشی‌سازی، در روند گامه‌های گوناگون شکل دادن و گرم کردن، ‌شکل‌پذری و تحمل حرارت، نباید با از دست دادن آب نقصان حجم پیدا کند،‌در غیر اینصورت برای این گونه صنایع کار آمد نیست. این پدیده که بعنوان چروک خوردن همراه با ایجاد ترک (Sherinkage) نام دارد، در صنایع کاشی‌سازی از اهمیتی ویژه برخوردار است.
کائولن مصرفی در صنعت باید دارای مشخصات عمومی زیر باشد :
1- درصد آلومین (3O2Al) آن بایستی از 30 درصد به بالا باشد تا مرغوبیت پیدا کند.
2- میزان اکسیدهای آهن (3O2Fe) نباید از 1 درصد بیشتر باشد.
3- میزان اکسید تیتانیوم (2TiO) باید به 2/0 درصد کاهش یابد.
4- جمع اکسیدهای قلیایی نباید از 2 درصد فراتر باشد.
5- حداکثر میزان CaO، 2/0 درصد و MgO، 3/0 درصد باشد.
6- افزایش میزان کائولینیت نسبت به سایر کانیهای موجود باعث مرغوبیت کائولن می‌شود. بطور معمول درصد این ماده خاکی باید از 70 درصد بیشتر باشد.
7- دیرگذاری کائولن باید در حدود 1700 درجه سانتیگراد باشد.
8- مدل گسیختگی(Modulus of Rupture)آن می بایست بیش از 2kg/cm 10 باشد.
اگر کائولن آنقدر گرما بپذیرد تا پیوندش بشکند، 3O2Al،2SiO بدست خواهد آمد که به آن مولیت و شاموت گویند (فرآورده‌ای که در تولید آجر نسوز بکار می‌رود).
نقطه گداز بالا،‌ظرفیت کم آب و پایداری در برابر دمای بالا سبب می‌شود تا کائولن ماده‌ای مهم در بین خاکهای رس نسوز بشمار آید. کائولن در صنایع چینی و سرامیک‌سازی به کنترل خواص شکل‌پذیری ماده خام کمک می‌کند و استحکام فرآورده را در برابر دما و گرما و خشکی بالا می‌برد و به صیقل‌پذیری سطح پوشیده شده کمک می‌کند.
کائولن مطلوب برای پوشش کاغذ باید سفید باشد و در آب به سرعت معلق شود. درجه غلظت پائین داشته باشد و دارای دانه‌بندی ریزی باشد. مقدار کوارتز کائولن باید کم باشد تا فرسایش ماشین‌آلات را کاهش دهد. کائولن شسته شده مرغوب بیشتر خواص بالا را دارد. یک راه ارزشیابی کائولن مرغوب در پوشش کاغذ، شفافیت آن است.
کائولن در لاستیک‌سازی وقتی به اندازه کمتر از 18 درصد حجم بکار گرفته شود قدرت کشش لاستیک را بالا می‌برد و درجه از هم پاشیدن آن را کم می‌کند.
کیفیت مطلوب در کائولن مورد مصرف در صنعت سرامیک، درخشندگی خوب بعد از پخته شدن، مقاومت و شکل‌پذیری و درجه غلظت است.
رنگ سفید،خاصیت پوشش خوب، نرم بودن، نداشتن ویژگی سایندگی،‌ ضریب هدایت حرارتی و الکتریکی پایین و قیمت به نسبت ارزان محسنات کائولن است.
صنعت کاغذ:
50 % کائولن در صنعت کاغذ سازی استفاده می شود که در آن کائولن به اندازه ریز (90% ذرات کوچکتر از 2 میکرومتر) و درشت (50% کوچکتر از 2 میکرومتر) تقسیم شده و می‌بایست رس‌های با ویسکوزیته کم مورد استفاده قرار گیرند. در صنعت کاغذ سازی کائولن به عنوان ماده پرکننده و روکش استفاده می شود. درخشندگی بر اساس استاندارد متغیر است، محتوی باکتری و قارچ محلول آن می‌بایست به دقت کنترل شود.
با کاربری پرکننده:
کائولینیت بیشتر از 90%، Fe2O3 و TiO2 کمتر از 1%، کوارتز ساینده کم (2-1%)، درخشندگی بالای 80%، اندازه ذرات 50 تا 70% زیر 2 میکرومتر.
با کاربری در پوشاننده‌ها:
کائولینیت 100-90%، Fe2O3 کم (8/1-5/0%)، تقریبا بدون کوارتز ساینده، درخشندگی 85%، اندازه ذرات 80 تا 100% آنها کمتر از 2 میکرومتر، ویسکوزیته بروک‌فیلد کمتر از cpe 7000، خواص رئولوژیکی نقش مهمی دارند، می‌بایست توانایی پخش در آب و تشکیل یک مایع آبکی با ویسکوزیته کم را داشته باشد.
با کاربری درسرامیک:
85-75% کائولینیت تولید شده در صنایع سرامیک به مصرف می رسد، چراکه دیگر کانی‌ها در رنگ، ویسکوزیته و سایندگی تاثیر می‌گذارند. کائولن مورد استفاده در چینی استخوانی می‌بایست درخشندگی 91-83% در دمای 1180C و کمتر از9/0% Fe2O3 داشته باشد. اندازه دانه در مقاومت و سختی موثر است، لذا انواع ریزتر برای چینی استخوانی، حدواسط برای ظروف سفالی و انواع درشت برای سرویس بهداشتی کاربرد دارد.
باکاربری نسوز:
انواع نسوز کائولینیت باید تا دمای 1500 C صلابت خود را حفظ کند، برپایه مناسب بودن و درجه آن به 4 دسته تقسیم می‌شوند. آزمایشات مختلفی برای سنجش درجه نسوزی و مقاومت دربرابر حرارت، فرسایش و تخلخل آن انجام می‌شود. رس‌های مورد استفاده در نسوز ممکن است براساس مقدار Al2O3 تقسیم‌بندی شوند که نوع کم آهن و کم‌آلکالی ارجحیت دارد.
درفایبرگلاس:
به عنوان منشاء Al2O3 و SiO2 شناخته می‌شود، در حالت معمول 37% Al2O3 و 44% SiO2 با حداکثر 1% Fe2O3، 2% Na2O و 1% آب.
مواد آرایشی:
حداکثر 2 ppm آرسنیک، 20 ppm فلزات سنگین، 250 ppm کلریدها، 15% وزنی نقصان در اثرحرارت دادن، PH 5/0 ± 5/7.
بازیافت:
بازیافت روزافزون کاغذ بیش از هرچیز در بازار خمیره کاغذ موثر است تا در بازار انواع کانی‌های پرکننده یا پوشاننده. بعلاوه بیشتر کاغذ بازیافت شده در چاپ روزنامه مصرف شده که هرچند کم به کائولن نیازمند است.
بعد از بازیافت کاغذ، هرکانی پرکننده آن یا رنگدانه پوششی به‌ صورت یک مایع مخلوط جداشده که درحال حاضر دفع می‌شود. بنابراین در حال حاضر چنین کاغذی وقتی بازیافت می‌شود برای کاربردهای مجدد به کائولن تازه محتاج است. فایبرگلاس به مقدار کمی بازیافت می‌شود. سفال‌های شکسته در موارد محدودی مصرف می‌شوند و نسوزها برای چند مرتبه بازیافت می‌شوند که در استفاده مجدد، ساخت نسوزهای رسی در نظر نیست.
جایگزین‌ها:
کائولن دارای خواصی چون دارا بودن خاصیت پوششی بسیار خوب، داشتن رنگ سفید،ثابت بودن خواص فیزیکی با تغییرات PH، کم بودن قابلیت هدایت گرمایی و الکتریکی، نرم بودن و ساینده بودن و ارزانی قیمت می‌باشد. این ویژگیها باعث شده است که از نظر کانی و یا ترکیبات جایگزینی برای این ماده معدنی در صنعت دچار محدودیت شویم.
جایگزینی ترکیبات دیگر به جای کائولن نیاز به مطالعات وسیعی در زمینه‌های خواص کاربردی و شاخص‌های اقتصادی دارد. این مطالعات باید به صورت موردی در بخش‌های مختلف صنعت صورت پذیرد.
رنگ سازی
کائولن اصولاً بعنوان یک رنگدانه،‌با رنگ سفید که به طور جزئی جایگزین دی‌اکسید تیتانیم می‌شود، در رنگ‌ها بکار می‌رود. کائولن همچنین پایداری رنگها را افزایش می‌دهد زیرا ذرات پهن کائولن تمایل به همپوشانی دارند و بدین ترتیب پوسته رنگ تقویت می‌شود. در این نقش کائولن با میکا، تالک و دیگر کانیهای سیلیکاتی رقابت می‌کند.
ماده ضد بلوکه‌شدن:
دیاتومیت، سیلیس‌ته‌نشستی، تالک.
جذب‌کننده، حمل کننده:
آتاپولگیت، بنتونیت، دیاتومیت، پیت، پومیس، پیروفیلیت، سپیولیت، تالک، ورمیکولیت، زئولیت.
سرامیک:
فایبرگلاس، مشابه‌های پلاستیکی.
پرکننده و پوشش دهنده
کائولن عموماً‌بعنوان بهترین کانی پرکننده و پوشش دهنده در دسترس برای کاغذ شناخته شده و در آینده نیز چنین پیش‌بینی می‌شود.
کربنات کلسیم در صنعت کاغذسازی رقیب کائولن بوده و کانیهای گروه تالک نیز اگر مشخصات فنی لازم را داشته باشند، ممکن است جانشین کائولن گردند.
در تولید سموم دفع آفات، کائولن به عنوان یک حامل و پر کننده معدنی برای سم به کار گرفته می‌شود. به جز کائولن مناسبترین پرکنندگان معدنی که بعنوان حامل و رقیق کننده استفاده می‌شوند عبارتند از دولومیت، فولرزارت، تالک، ژیپس، آهک،‌پرلیت و پیروفیلیت.
تری‌هیدرات‌آلومینیم، باریت، کربنات کلسیم، فلدسپار، میکا، نفلین‌سینیت، پرلیت، پیروفیلیت، تالک، سیلیس میکروکریستالین، پودر سیلیس و سیلیس سنتز‌شده، ولاستونیت.
ریخته‌گری:
بوکسیت و آلومینا، کرومیت، الیوین، پرلیت، پیروفیلیت، ماسه‌سلیسی، ورمیکولیت، زیرکن.
نسوز:
آندالوزیت، بوکسیت، کرومیت، کیانیت، دولومیت، گرافیت، منیزیت، الیوین، پیروفیلیت، سیلیس، سیلیمانیت، زیرکن.
اصلاح خاک:
بنتونیت، دیاتومیت، ژیپس، پرلیت، ورمیکولیت، زئولیت.
پلاستیک
در پلاستیکها کاربرد اصلی کائولن در پر کردن PVC،‌ نایلون ها و پلی‌استرهاست که رقبای عمده‌اش کربنات کلسیم و کانیهای سیلیکاتی هستند.
از نظر مصرف کائولن، رتبه اول را کاغذسازی و بعد از آن سرامیک سازی، صنعت دیرگدازها و لاستیک‌سازی رتبه‌های دوم تا چهارم را در جهان به خود اختصاص داده اند.
بزرگترین صنعت مصرف کننده کائولن در این سال، صنعت کاغذسازی بوده است بطوری که 45 دصد کائولن مصرفی، در این صنعت مورد استفاده قرار گرفته است. اصولاً بزرگترین مناطق تولید کننده کاغذ در جهان، عمده‌ترین مصرف کننده کائولن در جهان هستند (مناطق امریکای شمالی و اروپای غربی) در آسیا از دیرباز در صنایع سرامیک‌سازی مصرف شده است و این در حالیست که مصرف این کانه در صنعت کاغذسازی در این قاره با افزایش کارخانه‌های سازنده انواع کاغذ و تغییرات در تکنولوژی ساخت در حال افزایش می‌باشد. صنعت کاغذسازی، بزرگترین مصرف کننده این کانه در ایالات متحده آمریکا، ژاپن و آلمان بوده است، در حالیکه در کره جنوبی و تایوان صنعت سرامیک سازی، بعنوان بازار اصلی مصرف این کانه اعلام گردیده است.
بزرگترین مصرف کننده کائولن در سال 1998، ایالات متحده امریکا با 05/7 میلیون تن بوده است. از دیگر کشورهای مهم مصرف کننده کائولن در این سال می‌توان از کره جنوبی با 4/2 میلیون تن، ژاپن با 5/1 میلیون تن، تایوان با 1 میلیون تن را نام برد. مصرف کننده عمده دیگر کشور آلمان است که میزان مصرف ظاهری آن در سال 1997 معادل 4/2 میلیون تن بوده است.
حدود سه درصد از مصارف نهائی کائولن در سال 1999 در صنعت رنگسازی بوده است. در این صنعت از خصوصیات ویژه کائولن در زمینه سهولت در پخش معلق ماندن، قدرت کنترل ویسکوزیته و رنگ سفید آن استفاده می‌شود.
در صنایع لاستیک‌سازی در طی سال 1999 معادل 4 درصد مصرف جهانی (08/1 میلیون تن) کائولن مورد استفاده قرار گرفته است. کائولن مورد استفاده در این صنعت عمدتاً از نوع بسیار نرم و در لاسیتک‌های سخت نظیر پاشنه کفش و پوشش کابل از نوع کائولن با دانه‌بندی درشت‌تر از 2 میکرون است.
در صنایع پلاستیک کائولن جانشین پلی‌مرهای گران قیمت شده و موجب ارزانی محصول گردیده است. مصرف نهائی در این صنعت طی سال 1999 معادل 5/0 درصد مصرف جهانی و برابر با 135 هزار تن بوده است. بعد از صنعت کاغذسازی و مصارف کاربردی کائولن بعنوان پرکننده، بزرگترین مصرف کننده کائولن صنایه ساختمانی می‌باشند. 12 درصد کائولن مصرفی در سال 1999 بعنوان ماده اصلی دریک طیف گسترده صنایع ساختمانی بکار رفته است. این طیف شامل صنایع آجر،‌سیمان،‌فایبرگلاس، پوشش‌های سقف و دیوارهای گچی می‌باشد.
صنعت سرامیک‌سازی در بین مصرف کنندگان کائولن مقام دوم را بخود اختصاص داده است. حدود 16 درصد مصرف نهائی کائولن جهان درسال 1999 مربوط به این صنعت بوده است.
صنعت دیر گدازها از دیگر مصرف کننده عمده کائولن در سال 1999 بوده است. میزان مصرف کائولن در این صنعت در این سال معادل 4050 هزار تن بوده است.
مصرف کائولن بعنوان کاتالیزور در صنایع مختلف و دیگر صنایع منجمله صنایع شیمیایی و داروئی از دیگر مصارف این کانه در جهان در سال 1999 بوده که معادل 3 درصد مصرف جهانی را شامل می‌شده است.
کائولن در تهیه نوارهای مغناطیسی به منظور افزایش کیفیت و جلوگیری از ورم و چروکیدگی، در داروها بعنوان پرکننده و در تولید حشره‌کش‌ها بعنوان حامی سم، در صنایع بهداشتی و آرایشی بعنوان پاک کننده و پر کننده و در صنایع گچ بعنوان کنترل زمان گیرایش گچ کاربرد دارد.
یکی از مصرف کائولن که اخیراً‌ بر روی آن کار شده و هنوز هم تحقیق و بررسی بر روی آن ادامه دارد، استفاده از آن در تولید آلومینا در صنایع آلومینیوم سازی و تهیه زئولیت می‌باشد.
میزان مصرف ظاهری کائولن در جهان در طی این دوره ( 1997 – 2001) با نرخ رشد 26/0-%، از 23309 هزار تن در سال 1997 به 22789 هزار تن در سال 1999 و 23081 هزار تن در سال 2001 کاهش یافته است

مصرف کائولن در سال های 1997-2001 با یک کاهش نسبی 26/0 % همراه بوده است. عامل اصلی آن افزایش جایگزین های کائولن در سطح جهانی می باشد. نکته جالب توجه افزایش چشمگیر مصرف کائولن در صنایع سرامیک و نسوز، ثابت بودن نسبی در صنعت کاغذسازی و کاهش قابل ملاحظه مصرف کائولن در سایر صنایع در سال 2001 نسبت به سال 1993 بوده است. این امر عمدتاً به علت مصرف دیگر کانی ها به عنوان جایگزین کائولن در بعضی از صنایع مصرف کننده از قبیل کاغذسازی، لاستیک سازی، رنگ سازی و غیره می‌باشد. تلاش در یافتن جایگزین مناسب تر و ارزانتر و کاهش ذخایر کانی های نسوز و مصرف ترکیبات کائولن در این بخش و ادامه رشد فعالیتهای ساختمانی، توجیهات فرض شده برای پیش‌‌بینی در آینده می‌باشد. اطلاعات موجود تا سال 2001 حاکی از کاهش تدریجی مصرف این ماده در سطح جهانی می‌باشد. بدین ترتیب مصرف این کانه در سال 2005 میلادی بالغ بر 8/36 میلیون تن خواهد رسید. مصرف کائولن در سال 2001 بیش از 23 میلیون تن بوده است.

نکته جالب توجه افزایش چشمگیر مصرف کائولن در صنایع سرامیک و نسوزها، ثابت بودن نسبی در صنعت کاغذسازی و کاهش قابل ملاحظه مصرف این کانه در دیگر صنایع در سال 1999 نسبت به سال 1993 بوده است. این امر عمدتاً‌بعلت مصرف دیگر کانی‌ها بعنوان جایگزین کائولن در بعضی از صنایع مصرف کننده از قبیل کاغذسازی،‌لاستیک‌سازی، رنگسازی و... می‌باشد. از طرفی رشد فعالیت‌های ساختمانی و نیز رشد مصرف نسوزها در صنایعی از قبیل فولاد،‌ باعث تغییر الگوی مصرف و بالا رفتن مصرف کائولن در این صنایع در سال 1999 نسبت به سال 1993 شده است.
پیش‌بینی می‌شود که الگوی مصرف فوق همچنان بر مصرف کائولن تا سال 2005 میلادی حاکم باشد. تلاش در یافتن جایگزینی مناسب تر و ارزان تر، کاهش ذخایر کانی‌های نسوز و مصرف ترکیبات کائولن در این بخش و ادامه رشد فعالیت‌های ساختمانی،توجیهات فرض شده برای پیش‌بینی فوق‌الذکر می‌باشند. بدین ترتیب مصرف این کانه در سال 2005 میلادی بالغ بر 8/36 میلیون تن خواهد رسید.
مصرف کائولن در سال 1999 براساس گزارش راسکیل در سال 2000، بیش از 27 میلیون تن بوده است. این برآورد براساس مقدار کائولن تولید شده و نیز مصرف ظاهری آن صورت پذیرفته است. از این مقدار 31 درصد آن متعلق به امریکای شمالی، 27 درصد اروپای غربی، 26 درصد آسیا، 6 درصد اروپای شرقی، 4 درصد خاورمیانه، 3 درصد امریکای جنوبی، 2 درصد افریقا و 1 درصد اقیانوسیه می‌باشد. بنابراین امریکای شمالی با مصرف حدود 9 میلیون تن بزرگترین مصرف کننده کائولن در جهان در سال 1999 بوده است.