Kaolin: Der feine Füllstoff mit Verstärkungspotenzial
Kaolin – ein natürliches Mineral mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten
Kaolin, auch bekannt als Porzellanerde, Weiße Tonerde oder China Clay, ist ein natürlicher Rohstoff, der weltweit in verschiedenen Ländern abgebaut wird; nicht nur in China, wie sein Name vermuten lässt – u. a. auch in Deutschland. Benannt wurde es nach dem Ort Gaoling in China, wo man es erstmals entdeckte. Das Mineral ist ein feines, weißes Pulver, das hauptsächlich aus Kaolinit besteht, einer Aluminiumsilikatverbindung. Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften wird Kaolin häufig als Füllstoff in verschiedenen Wirtschaftszweigen eingesetzt. Neben der Keramik- und Papierindustrie findet Kaolin auch in vielen anderen Branchen Verwendung; zum Beispiel bei der Herstellung von Farben und Lacken, Elastomeren und im Automobilbereich sowie von Kautschuk und Gummi. Darüber hinaus wird Kaolin auch in der Pharma- und Kosmetikindustrie genutzt.
CHEMIE und MINERALOGIE
Chemische Formel: Al2[Si2O5](OH)4
Kaolin gehört zur Gruppe der Schichtsilikate und hat eine sehr ausgeprägte Plättchenform.
Kaolin von HPF: Produkte in höchster Qualität
Die von HPF vertriebenen Kaolinprodukte tragen die Markennamen:
Kaolin wird jedoch auch in vielen anderen industriellen Bereichen eingesetzt. Es findet Anwendung in der Kosmetikindustrie sowie als weißes Pigment zur Herstellung von Streichfarben.
Dabei verleiht es nicht nur Farbe, sondern auch Glanz und Oberflächenhärte. Weichkaolin wird zur Herstellung von Gummi verwendet, beispielsweise in Autoreifen. Darüber hinaus schätzt man Kaolin in industriellen Anwendungen als Emulgator und Trennstoff.
Elastomere
Elastomere sind formfeste aber elastische verformbare Polymere wie z. B. Fluorelastomere oder Silikone. Diese Polymere finden überall dort Verwendung, wo die hohe Elastizität des Endproduktes wichtig ist, u. a. in Dichtungsringen, Reifen, Kabeln, Schläuchen, Transportbändern, Bodenbelägen und in der Medizintechnik. Verschiedene CHINAFILL-Typen eigenen sich besonders für Dichtungen im Automobilbereich.
Kautschuk & Gummi
Gummi ist aus unserem alltäglichen Leben als ein extrem dehnbarer Werkstoff nicht mehr wegzudenken. Unter Gummi versteht man vulkanisierte natürliche oder synthetische Kautschuke. Gummi ist dort zu finden, wo die Elastizität eine besondere Bedeutung hat, z. B. bei Reifen, Bodenbelägen, Schläuchen, Kabeln und Transportbändern oder auch in diversen Haushaltsprodukten. Wir bieten verschiedene Kaolinsorten mit der passenden Farbe und gewünschten Korngrößen-Verteilung in Kombination mit niedrigem Schwermetallgehalt und nahezu feuchtigkeitsfrei (freie Feuchtigkeit <1%) an. Typische Endanwendungen für die feinen kalzinierten Kaoline der Produktreihe CALK sind Gummimischungen für extrudierte und geformte Komponenten wie beispielsweise Waschmaschinentürdichtungen oder auch pharmazeutische Gummistopfen.
Polyamid
Mit dem Produkt Kaolin TEC 110 ist es uns gelungen, einen effizienten Füllstoff mit guten Verstärkungseigenschaften zu einem ausgezeichneten Preis-/Leistungsverhältnis zu entwickeln. Durch den Einsatz des plättchenförmigen Kaolins werden die folgenden mechanischen Eigenschaften in Polyamid Compounds erheblich verbessert:
- Erhöhung der Zugfestigkeit und des Zugmoduls
- Erhöhung der Steifigkeit unter Beibehaltung der Zähigkeit
- Effektiver Flammschutz
- Gutes Preis-/Leistungsverhältnis
Farben und Lacke
Der Einsatz des plättchenförmigen hellen Kaolins eignet sich besonders in Dispersions- und Silikatfarben. Eine gute Pigmentverteilung führt zu einer guten Deckkraft. Die kalzinierten Kaoline der Produktreihe AKPure® sind multifunktionale Füllstoffe für Dekorfarben im Innen- und Außenbereich mit hervorragendem Deckvermögen und erhöhter Scheuerbeständigkeit.
Körperpflege und Pharmaanwendungen
Der Einsatz des plättchenförmigen hellen Kaolins eignet sich besonders in Dispersions- und Silikatfarben. Eine gute Pigmentverteilung führt zu einer guten Deckkraft. Die kalzinierten Kaoline der Produktreihe AKPure® sind multifunktionale Füllstoffe für Dekorfarben im Innen- und Außenbereich mit hervorragendem Deckvermögen und erhöhter Scheuerbeständigkeit.
Die vielfältigen Eigenschaften von Kaolin
Kaolin ist ein äußerst vielseitiges Mineral, das aufgrund seiner Charakteristika in verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet ist. Es besitzt verstärkende Eigenschaften, eine hohe Zugfestigkeit, ist gut einfärbbar und hydrophil.
Aufgrund der natürlichen Weiße ist Kaolin ein wichtiger Rohstoff bei der Papierherstellung, wo es als Füllstoff und Beschichtungsmittel dient, um die Druckqualität zu verbessern und die Oberflächenglätte zu erhöhen. Die feine Partikelgröße von Kaolin ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung und eine hohe Oberflächenqualität, was es in der Keramikindustrie besonders wertvoll macht.
Dort wird es aufgrund seiner Plastizität geschätzt, die eine leichte Formbarkeit und Modellage ermöglicht. Zusätzlich zur Keramik- und Papierindustrie findet Kaolin auch in der Feuerfestindustrie wegen seiner Temperaturbeständigkeit und Porosität Verwendung; diese Eigenschaften ermöglichen es, Wärme zu speichern und zu isolieren.
Kaolin ist chemisch stabil und reagiert kaum mit anderen Substanzen, was seine Verwendung in verschiedenen weiteren industriellen Prozessen unterstützt. In der Pharmaindustrie wird Kaolin aufgrund seiner Fähigkeit zur Absorption von Toxinen und Schadstoffen eingesetzt.
In der Farben- und Lackindustrie wird Kaolin als Füllstoff und Pigment verwendet. Seine natürliche Weiße und die ausgeprägte Plättchenform der Partikel verbessern die Deckkraft und Helligkeit von Farben und Lacken.
In der Gummi- und Kautschukindustrie wird Kaolin häufig als Füllstoff und Verstärkungsmittel eingesetzt. Es optimiert die Festigkeit, Elastizität und Abriebfestigkeit.
Über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von Kaolin informieren wir Sie detailliert in den kommenden Abschnitten.
Vorkommen und Abbau von Kaolin
Kaolin kommt in zwei Hauptarten von Lagerstätten vor: primär und sekundär. Primäre Vorkommen entstehen durch die Verwitterung von Feldspatgestein, während sekundäre Vorkommen aus der Verlagerung und Ablagerung von primären Kaolinen entstehen.
Weltweit sind Kaolinvorkommen vergleichsweise selten, aber dennoch von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Länder wie u. a. Deutschland, England, die USA, Japan, China und Indien weisen nennenswerte Vorkommen auf. Die Quarzwerke-Gruppe, zu der auch die Amberger Kaolinwerke gehören, zählt zu den weltweit größten Abbauunternehmen.
In Deutschland konzentriert sich der Abbau hauptsächlich auf das Gebiet bei Hirschau in der Oberpfalz. Weitere Abbaugebiete finden sich bei Seilitz und Kemmlitz.
Lagerstätten der Amberger Kaolinwerke in Deutschland
Seit ihrer Gründung im Jahr 1901 haben sich die Amberger Kaolinwerke Hirschau zu einem bedeutenden Rohstoffproduzenten in Europa entwickelt. Der Erfolg dieser positiven Entwicklung beruht einerseits auf hochwertigen Rohstoffvorkommen als Ausgangsgrundlage und andererseits auf einer kontinuierlich weiterentwickelten, effizienten Aufbereitungstechnologie.
Seit 1995 sind die Amberger Kaolinwerke Teil der Quarzwerke Gruppe, einem traditionsreichen Familienunternehmen mit Sitz in Frechen bei Köln. Der Schlüssel zum Angebot von Qualitätsprodukten liegt in einem vielfältigen Portfolio und dem Zugang zu unterschiedlichen Lagerstätten in unserem internationalen Verbundnetzwerk.
Jede Lagerstätte weist eine mineralogische Individualität auf, wodurch wir auf verschiedene Kaolintypen mit unterschiedlich ausgeprägten Qualitätsparametern zugreifen können. Dies ermöglicht es uns, maßgeschneiderte Produkte für die Keramik- und Papierindustrie anzubieten, die zu den Kernmärkten der Amberger Kaolinwerke gehören.
Kaolinlagerstätte in Hirschau im Hintergrund Monte Kaolino
Caminau
Die Lagerstätte Caminau im sächsischen Landkreis Bautzen hat sich geologisch aus dem Lausitzer Granodiorit entwickelt. Die kaolinitische Verwitterung infolge des feuchten Klimas des Tertiärs führte zur Bildung einer Lagerstätte, die seit 1904 abgebaut wird.
Die Kaolinprodukte aus Caminau sind besonders für die Papier-, Buntstifte- und Kosmetikindustrie geeignet. Diese Lagerstätte ist die nördlichste oberflächennahe in der Oberlausitz und entstand autochthon durch Verwitterung des Lausitzer Granodiorits. Sie erstreckt sich über eine Fläche von 2,5 km², wobei das abbaubare Gestein eine Mächtigkeit von 20 bis 50 m aufweist.
Der hohe Weißgrad des Caminauer Kaolins wird durch eine nachträgliche Einwirkung von Huminsäure bei der Bildung von Braunkohle im Tertiär erklärt.
Kemmlitz
Das Kemmlitzer Kaolinrevier, mit seinen Tagebauen und Aufbereitungsstandorten, liegt im Umfeld der Stadt Mügeln in Nordsachsen, nahe Meißen. Es beherbergt die bedeutendsten feinkeramischen Kaolinvorkommen in Deutschland, hauptsächlich aufgrund ihrer hochweißen Brennfarbe, die sie besonders für Porzellane und andere feinkeramische Erzeugnisse geeignet macht. Das Ausgangsgestein besteht aus vulkanischem Urgestein, bei dem durch Erosion und die Einwirkung von Eismassen der letzten Eiszeit kaolinisierte Rhyolite in unterschiedlich großen Mulden entstanden sind. Für die industrielle Gewinnung bedeutet dies, dass in Kemmlitz mehrere kleinere, nicht zusammenhängende Tagebaue vorhanden sind.
Kaolin ist ein einzigartiges und bewährtes Industriemineral, auch weil es über einen relativ breiten pH-Bereich chemisch inert bleibt. Zudem ist Kaolin weich, nicht abrasiv und leitet Wärme und Elektrizität nur in geringem Maße. Aufgrund der mineralogischen Individualität der unterschiedlichen Lagerstätten kommen insbesondere die Kaoline der Amberger Kaolinwerke und der bulgarischen Kaolin EAD, beide Teil der Quarzwerke Gruppe, in vielen Anwendungen mit sehr speziellen Anforderungen zum Einsatz.
Die Geschichte von Kaolin
Kaolin hat eine Geschichte, die bis in die antike Zeit zurückreicht. Seine Nutzung begann in China vor mehreren tausend Jahren, wo es für die Herstellung von feinem Porzellan verwendet wurde. Dies markierte den Beginn der Porzellanindustrie, die später auch in Europa Fuß fassen sollte. Im 18. Jahrhundert wurden Kaolinvorkommen auch in Europa entdeckt, insbesondere in Deutschland, England und Frankreich. Die industrielle Nutzung von Kaolin in der westlichen Welt trug zur Entwicklung verschiedener Industriezweige bei, darunter die Keramik-, Papier-, Farben- und Gummiindustrie. Im Laufe der Zeit wurde die Verwendung von Kaolin weiter diversifiziert, und heute findet man es in einer Vielzahl von Produkten, darunter Kunststoffe, Kosmetika und Pharmazeutika.
Die Erlebniswelt Kaolin im Geopark Mügeln
Die Geschichte von Kaolin live erleben – im Geopark Mügeln: Vor etwa 290 Millionen Jahren, während des Supervulkanismus im Gebiet Nordwestsachsens, bildete sich Kaolin hier als Verwitterungsprodukt des Porphyrs, eines vulkanischen Gesteins. In warmen und feuchten Klimaten wandelte sich der feste Porphyrstein zu zerkrümelbarem Kaolin um, ein Prozess, der als Kaolinisierung bekannt ist. Feuchtwarme Verhältnisse während der Oberkreide und des Tertiärs begünstigten diese chemische Zersetzung des Porphyrs.
Besonders bekannt ist Kaolin als Grundstoff für Porzellan, das auch als "weißes Gold" bezeichnet wird. Das Meissener Porzellan, das erste europäische Hartporzellan, wurde 1708 mithilfe von Kaolin geschaffen. Im Geopark, insbesondere in Colditz, wurde Kaolin abgebaut und für die Porzellanherstellung genutzt.
Heutzutage wird Kaolin weiterhin in dieser Region gefördert. Dort befindet sich auch das Geoportal "Bahnhof Mügeln – Erlebniswelt Kaolin", wo Besucher in einer multimedialen Ausstellung alles über Kaolin erfahren können. Der Abbau von Kaolin findet nach wie vor bei Gröppendorf, Kemmlitz und Schleben/Crellenhain statt.
Wissenswertes zu weiteren industriellen Füllstoffen
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