কওলিন একটি অধাতব খনিজ, যা মূলত কওলিনাইট গোষ্ঠীর কাদামাটি খনিজ দ্বারা গঠিত এক প্রকার কাদামাটি ও কাদামাটির শিলা। এর সাদা ও কোমল রূপের কারণে এটি বাইয়ুন মাটি নামেও পরিচিত। জিয়াংসি প্রদেশের জিংদেঝেনের গাওলিং গ্রামের নামে এর নামকরণ করা হয়েছে।

এর বিশুদ্ধ কওলিন সাদা, সূক্ষ্ম এবং গঠনে নরম, এবং এর প্লাস্টিকতা ও অগ্নি প্রতিরোধ ক্ষমতার মতো ভালো ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর খনিজ গঠন প্রধানত কওলিনাইট, হ্যালোসাইট, হাইড্রোমাইকা, ইলাইট, মন্টমোরিলোনাইট এবং কোয়ার্টজ ও ফেল্ডস্পারের মতো খনিজ দ্বারা গঠিত। কওলিনের ব্যবহার ব্যাপক; এটি প্রধানত কাগজ তৈরি, সিরামিক এবং তাপ-প্রতিরোধী উপকরণে ব্যবহৃত হয়। এরপরেই রয়েছে প্রলেপ, রাবার ফিলার, এনামেল গ্লেজ এবং সাদা সিমেন্টের কাঁচামাল হিসেবে এর ব্যবহার। অল্প পরিমাণে এটি প্লাস্টিক, রঙ, রঞ্জক, গ্রাইন্ডিং হুইল, পেন্সিল, দৈনন্দিন প্রসাধনী, সাবান, কীটনাশক, ঔষধশিল্প, বস্ত্রশিল্প, পেট্রোলিয়াম, রাসায়নিক, নির্মাণ সামগ্রী, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং অন্যান্য শিল্প খাতে ব্যবহৃত হয়।

প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য
ভাঁজ করা সাদাটে ভাব উজ্জ্বলতা

কওলিনের প্রযুক্তিগত কার্যকারিতার অন্যতম প্রধান মাপকাঠি হলো এর শুভ্রতা, এবং উচ্চ-বিশুদ্ধ কওলিন সাদা হয়। কওলিনের শুভ্রতাকে প্রাকৃতিক শুভ্রতা এবং ক্যালসাইন্ড শুভ্রতা—এই দুই ভাগে ভাগ করা হয়। সিরামিকের কাঁচামালের ক্ষেত্রে, ক্যালসিনেশনের পরের শুভ্রতা বেশি গুরুত্বপূর্ণ, এবং ক্যালসাইন্ড শুভ্রতা যত বেশি হয়, গুণমানও তত ভালো হয়। সিরামিক প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতি অনুসারে, প্রাকৃতিক শুভ্রতার জন্য গ্রেডিং স্ট্যান্ডার্ড হলো ১০৫℃ তাপমাত্রায় শুকানো এবং ক্যালসাইন্ড শুভ্রতার জন্য গ্রেডিং স্ট্যান্ডার্ড হলো ১৩০০℃ তাপমাত্রায় ক্যালসাইনিং করা। একটি হোয়াইটনেস মিটার ব্যবহার করে এই শুভ্রতা পরিমাপ করা যায়। হোয়াইটনেস মিটার ৩৮০০-৭০০০Å তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর প্রতিফলন ক্ষমতা পরিমাপ করে (যেমন, ১ অ্যাংস্ট্রম = ০.১ ন্যানোমিটার)। একটি শুভ্রতা পরিমাপক যন্ত্রে, পরীক্ষাধীন নমুনার প্রতিফলন ক্ষমতাকে আদর্শ নমুনার (যেমন BaSO4, MgO, ইত্যাদি) প্রতিফলন ক্ষমতার সাথে তুলনা করা হয়, যার ফলে একটি শুভ্রতার মান পাওয়া যায় (যেমন শুভ্রতা ৯০, যা আদর্শ নমুনার প্রতিফলন ক্ষমতার ৯০%-এর সমতুল্য)।

উজ্জ্বলতা হলো শুভ্রতার অনুরূপ একটি প্রক্রিয়াগত বৈশিষ্ট্য, যা ৪৫৭০Å (অ্যাংস্ট্রম) তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোকরশ্মির প্রভাবে সৃষ্ট শুভ্রতার সমতুল্য।

কওলিনের রঙ প্রধানত এতে থাকা ধাতব অক্সাইড বা জৈব পদার্থের উপর নির্ভর করে। সাধারণত Fe2O3 থাকলে এর রঙ গোলাপী লাল এবং বাদামী হলুদ হয়; Fe2+ থাকলে এর রঙ হালকা নীল এবং হালকা সবুজ হয়; MnO2 থাকলে এর রঙ হালকা বাদামী হয়; জৈব পদার্থ থাকলে এর রঙ হালকা হলুদ, ধূসর, নীল, কালো এবং অন্যান্য রঙে দেখা যায়। এই অপদ্রব্যগুলো কওলিনের স্বাভাবিক শুভ্রতা কমিয়ে দেয়। এদের মধ্যে, লোহা এবং টাইটানিয়াম খনিজও পোড়ানোর পর এর শুভ্রতাকে প্রভাবিত করতে পারে, যার ফলে পোর্সেলিনে রঙের দাগ বা গলনের ক্ষতচিহ্ন তৈরি হয়।

ভাঁজ কণার আকার বন্টন
কণার আকার বন্টন বলতে প্রাকৃতিক কওলিনের মধ্যে থাকা বিভিন্ন আকারের কণার (মিলিমিটার বা মাইক্রোমিটার মেশে প্রকাশিত) একটি নির্দিষ্ট অবিচ্ছিন্ন পরিসরের মধ্যে থাকা কণাগুলোর অনুপাতকে বোঝায়, যা শতাংশে প্রকাশ করা হয়। আকরিকের নির্বাচনযোগ্যতা এবং প্রক্রিয়াজাতকরণের ক্ষেত্রে কওলিনের কণার আকার বন্টনের বৈশিষ্ট্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এর কণার আকার এর প্লাস্টিসিটি, কাদার সান্দ্রতা, আয়ন বিনিময় ক্ষমতা, গঠন ক্ষমতা, শুকানোর ক্ষমতা এবং পোড়ানোর ক্ষমতার উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। কওলিন আকরিকের জন্য প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াকরণ প্রয়োজন, এবং এটিকে প্রয়োজনীয় সূক্ষ্মতায় সহজে প্রক্রিয়াজাত করা যায় কিনা তা আকরিকের গুণমান মূল্যায়নের অন্যতম মানদণ্ডে পরিণত হয়েছে। প্রতিটি শিল্প বিভাগের বিভিন্ন উদ্দেশ্যে কওলিনের কণার আকার এবং সূক্ষ্মতার জন্য নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। যেমন, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে আবরণ হিসাবে ব্যবহৃত কওলিনের পরিমাণ ৯০-৯৫% ২ μM-এর কম হতে হয়, এবং কাগজের ফিলার উপাদানে এর পরিমাণ ৭৮-৮০% ২ μM-এর কম হতে হয়।

ভাঁজ বাঁধাই
আসঞ্জন বলতে বোঝায় অ-প্লাস্টিক কাঁচামালের সাথে কাওলিনের সংযুক্ত হয়ে প্লাস্টিক কাদা পিণ্ড গঠন করার এবং একটি নির্দিষ্ট মাত্রার শুষ্ক শক্তি ধারণ করার ক্ষমতা। বন্ধন ক্ষমতা নির্ধারণ করার জন্য কাওলিনের সাথে আদর্শ কোয়ার্টজ বালি (যার ভর গঠনে ৭০% ০.২৫-০.১৫ মিমি কণা আকারের এবং ৩০% ০.১৫-০.০৯ মিমি কণা আকারের অংশ থাকে) যোগ করা হয়। যখন এটি একটি প্লাস্টিক কাদামাটির পিণ্ড বজায় রাখতে সক্ষম থাকে, তখন এর সর্বোচ্চ বালির পরিমাণ এবং শুকানোর পরে এর নমনীয় শক্তির উপর ভিত্তি করে এর উচ্চতা বিচার করা হয়; যত বেশি বালি যোগ করা হয়, এই কাওলিনের বন্ধন ক্ষমতা তত শক্তিশালী হয়। সাধারণত, শক্তিশালী প্লাস্টিকতা সম্পন্ন কাওলিনের বন্ধন ক্ষমতাও শক্তিশালী হয়।

ভাঁজ করা আঠালো
সান্দ্রতা বলতে কোনো তরলের এমন একটি বৈশিষ্ট্যকে বোঝায় যা অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণের কারণে এর আপেক্ষিক প্রবাহকে বাধা দেয়। এর মান (১ একক ক্ষেত্রফলের অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণের উপর ক্রিয়াশীল) সান্দ্রতা দ্বারা প্রকাশ করা হয়, যার একক হলো Pa·s। সান্দ্রতা সাধারণত একটি ঘূর্ণনশীল ভিসকোমিটার ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়, যা ৭০% কঠিন পদার্থযুক্ত কওলিন কাদার ঘূর্ণন গতি পরিমাপ করে। উৎপাদন প্রক্রিয়ায় সান্দ্রতার গুরুত্ব অপরিসীম। এটি শুধু সিরামিক শিল্পের জন্যই একটি গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার নয়, বরং কাগজ তৈরির শিল্পেও এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। তথ্য অনুযায়ী, বিদেশে আবরণ হিসেবে কওলিন ব্যবহারের ক্ষেত্রে, কম-গতির আবরণের জন্য সান্দ্রতা প্রায় ০.৫ Pa·s এবং উচ্চ-গতির আবরণের জন্য ১.৫ Pa·s-এর কম হওয়া প্রয়োজন।

থিক্সোট্রপি বলতে সেই বৈশিষ্ট্যকে বোঝায় যেখানে জেলের মতো ঘন হয়ে যাওয়া এবং আর প্রবাহিত না হওয়া স্লারি চাপের মুখে তরল হয়ে যায় এবং স্থির অবস্থায় ফিরে এলে ধীরে ধীরে ঘন হয়ে তার মূল অবস্থায় ফিরে আসে। এর আকার বোঝাতে পুরুত্ব সহগ ব্যবহার করা হয়, যা একটি আউটফ্লো ভিসকোমিটার এবং একটি ক্যাপিলারি ভিসকোমিটারের সাহায্যে পরিমাপ করা হয়।

কাদার সান্দ্রতা এবং থিক্সোট্রপি এর খনিজ গঠন, কণার আকার এবং ক্যাটায়নের প্রকারের সাথে সম্পর্কিত। সাধারণত, যেগুলিতে মন্টমোরিলোনাইটের পরিমাণ বেশি, সূক্ষ্ম কণা থাকে এবং সোডিয়াম প্রধান বিনিময়যোগ্য ক্যাটায়ন হিসেবে থাকে, সেগুলির সান্দ্রতা এবং ঘনীভবন সহগ বেশি হয়। তাই, প্রক্রিয়াকরণে এর সান্দ্রতা এবং থিক্সোট্রপি উন্নত করার জন্য সাধারণত উচ্চ প্লাস্টিক কাদামাটি যোগ করা এবং সূক্ষ্মতা বাড়ানোর মতো পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, অন্যদিকে এটি কমানোর জন্য লঘু ইলেক্ট্রোলাইট এবং জলের পরিমাণ বাড়ানোর মতো পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।