Литература -->  Производство газовых тканей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 [ 106 ] 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

типа каолииита и слюд в смеси с частицами кварца и полевого шпата. Кристаллич. сло-лсехше имеют также обычиью легкоплавкие примеси в Г.: черные минералы-роговые обманки, авгиты, рутил, ильменит и т. д., карбонаты и сульфаты кальция и магния, пирнты. В тонкодисперсном и коллоидальном состояниях встречаются в иластич. Г. частицы руд Fe и Ti, пх гидроокиси и ги-дратные соединения глинозема и кремнезема. Огнестойкий скелет глины образуется SiOj (в виде кварца) и водными алюмосиликатами. Все другие примеси являются по отношению к скелету плавнями. Минералогический состав Г. всегда находится в зависимости от происхождения их. В наиболее ценных, первичных сортах Г., каолинах, содержится наряду с кварцем, полевым шпатом и слюдой минерал каолинит состава А1 ,0з 2 SiO 2 Н.,0, являющийся конечным продуктом выветривания полевого шпата, а иногда и некоторые родственные ему минералы, как то: галлоизит, пирофиллит, ал-лофан. Глины вторичного нроисхождения отличаются большей топкостью частиц и повы-шеппым содержанием коллоидальных компонентов. Они обладают всегда значительной пластичностью. В состав их, кроме тех же скелетных минералов-кварца и каолинита, входят в заметном количестве образовавшиеся в процессе естественного отму-чивания разнообразнейшие примеси, дающие в совокупности легкоплавкую смесь. Таковы указанные выше плавни. Соотношение компонентов огнестойкого скелета, содержание и разнообразие плавней, степень измельчения всех компонентов, присутствие коллоидальных частиц, органические примеси- все это определяет в совокупности важнейшие свойства глины до обжига и после него: химические и механические составы, пластичность, связующую способность, влагоемкость, усадку при сушке и обжиге, окраску черепа, пористость, спекаемость, склонность к размягчению при высокой темп-ре и огнеупорность. Большое влияние на свойства обожженной Г. оказывают, кроме того: степень предварительного увлажнения ее, величина механич. воздействия (давления) при формовании, темп нарастания t° при обжиге и окончательная t° последнего. Принято различать три основные группы Г.: каолины, огнеупорные и легкоплавкие сорта.

Каолины. Каолиновые породы как первичного, так и вторичного образования состоят преимущественно из тончайших кристаллических частиц каолинита и родственных ему минералов в смеси с более крупными частицами кварца, полевого шпата и слюды- остатками первичной породы. Као-.чины отличаются высокой огнеупорностью (плавятся около 1 750°) и, вследствие незначительного содержания красящих окислов Fe и Ti (0,4--0,6%), приобретают после обжига белый цвет (или слабо окрашены). Пластичность каолинов, обычно не содержащих коллоидальных компонентов, незначительна. Это-их существенное отличие от прочих глин и, одновременно, недостаток. Чистота состава каолинов делает их незаменимой сырьевой основой для тонкой керамики (фарфор и фаянс). Первичные као-

лины, наиболее распространенные в природе, содерлсат до 60-75% кварца, полевого шпата и слюды в виде песчинок и частиц различно!! степени измельчения. В сыром виде первичные каолины находят лишь ограниченное применение в производстве огнеупорного кирпича. Очистка сырого каолина от примесей осуществляется при помощи отмучивания водой. В последнее время с успехом применяют электроосмотпческую очистку (электрофорез) по способу Бото-Шверипа и вакуумфильтров Оливера, Вольфа и т. д. Отмученные каолины широко применяются при выработке тонкой керамики и, как наполняющие вещества, в бумажном производстве, в химической промышленности (для ультрамарина, обойных и других красок, препаратов глинозема), а также и в резиновом производстве. Реже встречаются чистые каолины вторичного нроисхождения, т. е. нриродно отмученные. Количество очень тонких примесей в них надает до 10%. Такие каолины отличаются несколько большей пластичностью, чем первичные. В пределах СССР каолиновые месторождения, имеющие промышленное значение, находятся преимуществеипо на территории УССР. Из них наибольшее значение имеет Глуховское месторолсдение Глуховского округа, дающее до 50% всего производства отмученного каолииа, и Мало-Михайловское при станции Просяная Днепропетровского округа. Просяновский каолин особенно широко применяется-в бумажной промышленности. Кроме Укра1кны, кастины встречаются на Урале (Чебаркульский) и в Сибири, в Иркутском округе. См. Каолин.

Огнеупорные Г. в общем отличаются от каолина повышенным содерлеанием плавней, в том числе и красящих окислов Fe и Ti, и высокой степенью измельчения частиц, часть которых имеет коллоида-ть-ный характер. Эти отличия обеспечивают высоко развитую пластичность огнеупорной Г. Вследствие вторичности происхождения и, как результат этого, засоренности посторонними частицами, увлеченными водным потоком, огнеупорные г-тины нередко содержат более грубые частицы кварцевого песка и других минералов, уменьшающих их пластические свойства. К числу огнеупорных ., Г. относятся все сорта, плавящиеся при t° выше 1 580°. Наиболее ценные огнеупорные Г. имеют степень огнеупорности одинаковую с каолинами. Вредными примесями являются соединения железа и титана, в том числе пирнты, а также продукты разлолсе-гшя последних-сульфаты Fe, Са и Mg и высокое содерлсание углистых и смолистых частиц. Огнеупорные глины широко распространены в природе и имеют весьма разнообразное применение. Их отличные пластич. свойства и сопротивляемость высоким t° обусловливают их громадную практич. ценность. Типичным образцом в СССР является известный Боровичский сухарь , относящийся к огнеупорным шамотньшЕ сортам. Все огнеупорные Г. могут бьггь . разделены на три категории: 1) типичные огнеупорные сорта, 2) пластические беложгущиеся, или фаянсовые, глины и 3) низкоспекающиеся сорта. Первая категория представляет паи-



более чистые разновидности, с минимальным содержанием плавней и высоким содержанием глинозема. Посте обжига они приобретают вследствие значительного присутствия (от 1,5 до 4-4,5%) окислов Fe и Ti более или менее темную окраску. Применяются при изготовлении разнообразнейших шамотных и кварце-глинистых огнеупорных материалов. В других отраслях керамики их применяют в качестве пластической добавки, когда белизна черепа изделий не играет существенной роли. Существуют многочисленные сорта или марки Г. этой категории: шамотная Г., горшечная (стеклоплавильные горшки и припас), капсельная, ретортная, тигельная и т. д. В основе этого разделения лежит особая стойкость в условиях работы тех или иных изделий при высоких t°, присущая отдельным сортам Г. Ко второй категории огнеупорных Г.-к высокопластич. белонсгущимся разновидностям-относятся такие п.тастические сорта первой группы, которые содержат окислов Fe и Ti в общем не больше 0,5-0,8% и вследствие этого дают после обжига белый или очень слабо окрашенный череп. Такие огнеупорные Г. применяются в тонкой керамике-в фарфоровом и фаянсовом производствах. Они имеют специфич. значение добавки (8-12%), повышающей пластичность керамич. массы, составленной преимущественно из тощих материалов (кварца, полевого шпата, доломита, каолина); Г. эти встречаются в природе сравнительно редко и потому высоко ценятся. Замечательным образцом такой Г. была знаменитая, теперь почти не добываемая за исчерпанием запаса, глу-ховская Г. I сорта ( ускалка ). Ее частичной заменой в настоящее время является один из сортов часов-ярской глины с содержанием 0,4-0,5% FegOg. Третья разновидность огнеупорной Г.--низкоснекающиеся сорта-характеризуется средней огнеупорностью, значительным содержанием тончайше распределенного кремнезема (кварца) и наличием повышенного количества плавней, что, в общем, способствует спеканию глины при t° облшга в 1 150-1 250°. Низкоспекаю-щиеся огнеупорные Г. яв.тяются ценнейшим сырьем для обширного к.ласса каменных керамических изделий, именно: кислотоупорных изделий, половых плиток, хозяйственной посуды, канализационных труб и т. д. Подобные Г. применяются также в качестве керамической связки при изготовлении абразионных изделий. Огнеупорные Г. весьма распространены на территории СССР. Значительная добыча их производится в трех месторождениях: Боровичско-Любытинском Новгородского округа Ленинградской обл., в Латнинском Воронежского округа Цен-тра.льно-Черноземной области и Часов-Яр-ском Артемовского округа УССР. В 1925/26 голу из этих месторождений добыто около 70% общего потребления Союза, составивнте-го ок. 730 ООО т сырой Г. Ряд месторождений в др. районах-уральском, в Централь-но-Черноземн. обл., в Сибири, дающих в общем также значительное количество сырья, не имеет пока организованной и планомерной добычи его. См. Огиеупоргше глины и Спрабочпгш физ., хгш. и технолог, величин.

Легкоплавкие Г. К этой разновидности принадлежат по старой терминологии все Г., которые имеют точку плавления ниже 1 580°. Они очень распространены в природе и образовались в позднейшие геологические эпохи. Обыкновенно .легкоплавкие Г. залегают вблизи поверхности земли, почему добыча их не представляет затруднений. В особенности часто встречаются легкоплавкие глины низшей плавкости в 1 200-1 300° и значительно реже-более стойкие в огне сорта. Эти осадочного происхождения образования содерясат в своем составе преобладающее количество кварцевого песка, иногда в чрезвычайно измельченном состоянии, обычно в смеси с еще более тонко измельченными минералами, а также продуктами выветривания их. В составе легкоплавких Г. содерлеатся: SiO Al.Og, FCoOg, FoO, TiO. CaO, MgO, SO3, щелочи, и вода. Наряду с частицами кристаллического сложения имеются часто в значительном количестве и коллоиды. В некоторых сортах .легкоплавких Г. существенной составной частью, как и в случае огнеупорных Г., является као.линит. Последний вместе с кварцем образует тогда основной огнестойкий скелет Г. Остальные примеси, присутствующие обычно в значительном количестве, относятся к легкоплавким составным частям, которые при облш-ге до 900-1 000° размягчаются, плавятся и уплотняют глиняную массу. Легкоплавкие Г. широко применяются в производствах грубой керамики. Из них изготовляют разнообразя, строительные материалы и хозяйственные изделия. Эти изделия по степени их пористости и механической прочности следует разделять на три группы: изделия с грубопористым черепом, то же- с малопористым и изделия с плотным каменным черепом. К первым относится обыкновенный строительный кирпич; ко вторым - гончарная черепица, облицовочные плитки и кафели, гончарные изделия, архитектурная терракота, дренажные трубы; к третьим следует отнести мостовой и фасадный клинкер, некоторые сорта облицовочных половых плиток, хозяйственную посуду специального назначения, кислотоупорный кирпич и простейшую кислотоупорную заводскую аппаратуру. В соответствии с этими особенностями свойств готовых грубо керамич. изделий легкоплавкие Г. разделяют на три группы: кирпичные Г.-менее однородные и грубо отмученные, черепичны е-бо.лее тонкие и однородные по составу и более пластические и, наконец, более огнестойкие-к линкер-н ы е, богатые тончайшим Si О. и плавнями. Последняя, клинкерная, разновидность д. б. обособлена и под названием тугоп.лавких глина до.лжна составить промелсуточное звено меладу легкоплавкими и огнеупорными Г. Вредными для применения примесями легкоплавкой Г. являются: грубые вк.лючергая известковых пород (дутнки), сульфаты Са и Mg, пириты, крупные обломки валунного происхождения и большое количество органических примесей. Легкоплавкие Г. широко применяются при изготовлении портландцемента. Отдельные сорта их пригодны в качестве глазурей для каменного товара и как



керамическая связка для абразионных изделий. Некоторые сорта легкоплавких и огнеупорных Г. обнарулшвают значительную способность адсорбции в отношении смолистых и красящих веществ и масел (сукновальные Г.), другие служат нанолнителями при изготовлении мыла, бтмаги, картона и т. д. Точный учет добычи легкоплавких Г. в СССР пе производится. Приблизительная годовая потребность в этих- Г. лишь для кирпичного и цементного производства будет в 1930 году около 16 млп. т.

Применение Г. для строительного дела в необожженном виде обусловлено пластичностью, водонепроницаемостью и огнестойкостью Г. Определение пластичности глины производится различными лабораторными способами (см. Пластичность),-грубое же определение ее при строительных работах достигается сплющиванием образца глипы в тонкую пластинку на твердой и гладкой постели (стекло) или скатыванием из глины тонкого шпура с перегибанием его вдвое: тощие Г. дают трещины на краях пластинки пли на месте перегиба шнура. Усадка обыкновенной строительной жирной Г. достигает 6-10%. В наиболее жирных Г. усадка сопровождается появлением трещин, почему в тех частях сооружений и зданий, где можно ожидать высыхания Г., употребляются глины тощие или отощенные примесью песка.

В гидротехнических работах Г. применяются главным образом: 1) при устройство ядра плотин, когда откосы плотин возводятся из других грунтов; 2) при устройстве перемычек для ограждения места производства работ в водотоках и водоемах; 3) для заполнения пространства под флютбетами деревянных плотин и полами шлюзов; 4) при каптаже ключей.

В гражданском строительстве, кроме возведения глинобитных построек (см.) и гли-носоломенных кровель (см.), глина прршеня-ется: 1) для изоляции подполий зданий от проникновения грунтовой воды, 2) для смазки междуэтажных и чердачных перекрытий, 3) д.ля изоляции стен и дна деревянных выгребов при заложении их в водопроницаемых грунтах, 4) для устройства огнестойкой изоляции деревянных частей путем покрытия их войлоком, напитанным жидким раствором жирной Г.

Лит.: Земятченский П. А., К познапиго русских глин, П., 1923: Ю р г а н о в В. В., Керамическая прошгалепность России, П., 1922; НИ , т. 2, Л., 1927; Статьи в трудах Гос. керамич. исслед. ин-та и Гос. аксперим. ин-та силикатов, в изд. ICEHC и в Обзорах минеральных ресурсов СССР , Л.; Сборнире экспериментальных работ по исследованию глины. Труды Гос. эксперим. института си.ликатов , изд. ИТУ ВСНХ. М., 1927; S е а г 1 е А., The Chemistry а. Physict, ot Clays a. other Ceramic Materials, L., 1924; S e ar 1 e A., The Clayworkers Handbook. London, 1921. B. Юрганов.

Глины сукновальные составляют группу осветляющих земель; название свое они получили от того, что были впервые применены в Англии для обезжиривания тканей (fullers earth-фуллерова земля; fuller-сукновал, валяльщик сукон). Обесцвечивающее их действие было установлено на отбелке жиров и масел, а затем на продуктах переработки нефти. До 1880 года единственным известным видом этих Г. была до-

бывавшаяся в Англии фуллерова земля. Она применялась не только в Англии, но вывозилась также на континент Европы и в Америку. В 1893 г. в С. Ш. А., во Флориде, была обнаружена Г., близкая по своему химическому составу и действию к фуллеровой земле. Эта Г. получила торговое название флоридина (см.). До 1900 г. в Европе пользовались исключительно американ, и англ. сукновальными Г. В 1906 г. в Баварии были найдены Г., оказавшиеся пригодными для отбелки. В России до 1914 г. пользовались исключительно привозными Г. После первых опытов применения глуховской глины и каолина был исследован с положительным результатом целый ряд сукновальных Г. Из месторождений сукновальных глин в СССР известны: Козловского округа, Раненбургско-го района, с. Свинушки; Елецкого округа, Задонского района, село Нижне-Казачье; Ленинградского округа. Тихвинского района (в 30 км от с. Рудной Горки), с. Паншино и д. Верховья; Глуховского округа, с. Полешка; Полтавского округа, Зеньковского района, с. Камыши; на Кавказе-Чорохско-го уезда Аджарской АССР, с. Чаква; в Сибири-Минусинского округа, Гризеровское месторождение; есть указания на обнаружение проф. Н. Блюдухо месторождения Г. флоридинового типа в БССР в бассейне реки Сожа.

Сукновальные Г. представляют собой по внешнему виду зем.листые минералы аморфного строения; по химическому составу они являются алюминиево-магниевьши силикатами. В табл. 1 даны анализы некоторых заграничных и наших глин, отличающихся друг от друга как физическими и химическими свойствами, так и происхождением. Наиболее пригодньпии для целей обесцвечивания являются те глины, состав которых соответствует формуле А1(ОН)з-пН20-п)8102 (каолин и фуллерова земля). Глины другого состава обладают меньшими осветляющими свойствами; их активность можно увеличить путем обработки их кислотой (см. ниже), в результате чего, вероятно, образуется гель кремневой кислоты. Процесс обесцвечивания основан на адсорбционных свойствах сукновальных Г., поэтому эти Г. действуют таким образом, что в химическ. составе смол и красок, удерживаемых ими, не происходит изменений, в противоположность отбелке светом или химическими агентами. В соответствии с этим наиболее активными сукновальными Г. являются те, у к-рых наиболее сильно выражены коллоидные свойства (сильно развитая поверхность). Адсорбционный характер отбелки сукновальных глин подтверждается и тем, что эти Г. си/гьно поглощают все коллоидальные соединения - клеи, слизе-образные белковые вещества, краски (то.ль-ко сложного состава), из растворов карбонатов-СО3 , из раствора бикарбоната- HCOg, а также поглощают В4О7 и др.

Сукновальные Г. обьшно не обладают пла-стическ. свойствами и негодны для керамических целей. В водных суспензиях они обладают кислой реакцией и поглошают смо-.лы и краски основного характера. Суспензии в воде связывают некоторое количество едкого натра, и для того, чтобы окрасить рас-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 [ 106 ] 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152