علم سرامیک

 

به طور كلي موارد مصرف سيليس SiO2 عبارت است از:
شيشه سازي، چيني سازي، توليد فروسيليس، سراميك سازي، توليد آجر ماسه آهكي، ريخته گري، توليد سيليكات سديم، توليد ديگر مواد سيليسي، به عنوان نيمه هادی در صنعت الکترونيک و توليد پشم شيشه.
مقادير قابل توجهي ازماسه سنگ خرد شده به عنوان مصالح ساختماني بكار مي رود.
سيليس مصرفي در هر يك از اين صنايع بايد كيفيت خاصي داشته باشد. تركيب شيميايي، ساختمان كاني شناسي و خواص فيزيكي سيليس، تعيين كننده كيفيت و موارد مصرف آن در هر يك از صنايع مذكور مي باشند. تركيب شيميايي سيليس در واقع عبارت است از درصد SiO2 موجود در سنگ و نيز درصد هريك از اكسيدهاي ديگر كه معمولاً به همراه SiO2 در كانسارهاي مختلف وجود دارند و در صورتي كه درصد هر يك از آنها از حد معيني تجاوز نمايد، كاربرد آن را در صنايع مختلف محدود و يا غير ممكن مي سازد.
علاوه بر درصدSiO2، ساختمان كاني شناسي سنگ نيز در تعيين كيفيت و موارد مصرف آن نقش مهمي دارد زيرا ممكن است SiO2 به صورت انواع سيليكات ها وجود داشته باشد، در نتيجه اين مسئله در تعيين روش كانه آرائي و چگونگي حذف ناخالصي ها تأثير خواهد داشت.
خواص فيزيكي سيليس نيز در همين روش مناسب براي خردايش، دانه بندي پودر سيليس توليد شده و تعيين موارد مصرف پودر توليد شده تأثير خواهند داشت.
لعاب:
سيليكا ماده تشكيل دهنده شيشه است، براي ساخت انواع شيشه مخصوص سيليس با موادي از قبيل فلدسپار، نفلين سينيت، سودا و... تركيب مي‌شود.
سراميك:
كوارتز در ساخت انواع مختلف سراميك و سرويس بهداشتي بكار مي‌رود.
ريخته گري و نسوز:
مقاومت كوارتز وسيليس تا دمايC 1470 سبب شده از آن براي تهيه قالب هاي ريخته‌گري فلزاتي مانند فولاد، آهن سياه، آلومينيم وآلياژهاي مس و همچنين به عنوان نسوز در ساخت كوره‌هاي آهن و فولاد، سراميك، شيشه و سيمان بكار مي‌رود. كاربردهاي متفرقه ديگري مانند ساينده، پودر جلا، فيلتراسيون، شن و ماسه ساختماني است. انواع گرد شده و با كيفيت براي باز كردن شكافها و افزايش نفوذ پذيري در توليد نفت وگاز بكار مي‌رود. همچنين با پودر كردن آن مي‌توان از آن به عنوان پركننده در رنگ، پلاستيك، لاستيك، بتونه و چسب استفاده كرد.
سيليكات سديم :
سيليكات سديم به صورت گلوله هاي شفاف، بدون آب و پودر شيشه يا پودر آبدار خريد و فروش مي‌شود. اين ماده در كنترل سايندگي لوله هاي آب و فرمول بندي لعاب و مينا بكار مي رود. انواع محلول مايع آن در صابون‌سازي، پاك كننده‌هاي صنعتي و عمومي، چسب، سيمان‌سازي، ‌رنگ و پوشش، قالب ريخته‌گري، شناور‌سازي كانه، پايدارسازي پراكسيد و كنترل خوردگي در لوله هاي آب و پيش ماده سيليس مخلوط زئوليت كاربرد دارد.
سيليس ته‌نشين شده:‍
از واكنش سيليكات سديم با اسيد سولفوريك يا اسيد كلريدريك طي شرايط مشخصي سيليس ته نشيني توليد مي شود كه بدليل خواصي از قبيل درخشندگي بسيار بالا و تخلخل كم از آن به عنوان پر كننده ريز دانه و ضد لغزش در لاستيك (لاستيك خودرو و كفپوش) PVC، پلي الفين، فيلم LDPE و جداكننده هاي ريز منفذي باتري هاي سربي، پخش كننده، حمل كننده و بسياري موارد ديگر استفاده مي‌شود.

سيليس كلوئيدي:
سوسپانسيونی از سيليس ريز دانه در محيط آبي كه به منظور اصطكاك دركاغذ و تخته، جوش دهنده نسوزهاي فيبري، كاتاليزور و پيش ماده شيميايي مصرف مي شود.

سيليس، نوع متالورژي:
از واكنش كوارتز وكك در كوره قوس الكتريك و دماي بالاي C’2000 ساخته شده و 99%-98 Si دارد. ازآن در تهيه آلياژهاي آلومينيم، فولاد، سوپرآلياژ، سيليكون و مواد شيميايي استفاده مي كنند.
انواع ديگر ازسيليس و تركيبات آن مانند سيليس پخته، خرد سيليكون، نيترات سيليسيوم و... وجود دارند كه هر يك كاربرد هاي مخصوص خود را داراست.
كوارتز بلوري:
انواع شفاف و خوش‌نما براي تهيه عدسي و مخروط، جواهرسازي و نمونه كاني بكار مي‌رود، از خاصيت پيزوالكتريك آن در الكترونيك استفاده مي كنند.
تريپلي:
سيليس ريز بلور، متخلخل با وزن مخصوص 65/2، سختي7، سفيد تا خاكستري و... كه به عنوان پركننده يا رنگدانه در رنگ، لاستيك، پلاستيك، ساينده و بتونه بكار مي رود، بعلاوه در پودر‌هاي ساينده وجلا و ساينده دندان بكار مي رود.

نواكوليت:
سنگ متخلخل سفيد تا خاكستري، قهوه اي روشن تا سياه كه از دانه هاي كوارتز بي‌شكل متراكم ساخته شده است كه خاصيت سايندگي عالي دارد: تميز كردن فلزات، ماده آسياب كننده، نسوز و مصالح سبك ساختماني.
فلينت:
سيليس كلسدوني مخفي بلور متراكم (سراميك، چيني استخواني، ماده آسياب كننده و...).

تقسيم بندي انواع سيليس براساس درصد SiO2 و مصرف :
سيليس درجه 1 :
اين نوع سيليس داراي حداقل 96%=SiO2 است و در شيشه سازي، لعاب، صنايع شيميايي، فروسيليس، پشم شيشه، سيليكات سديم، فروکروم و ماسه تست سيمان به کار مي رود.
سيليس درجه 2 :
اين نوع سيليس داراي 95-85%= SiO2 است و در ماسه ريخته گري، ماسه سندبلاست، فيلتراسيون و ديرگدازها به کار مي رود.
سيليس درجه 3 :
اين نوع سيليس داراي 85-70%= SiO2 است و در آجر ماسه آهکي و آجرسبک، کارخانجات توليد سيمان و بتن سبک به کار مي رود.

جدول 3- تقسيم بندي انواع سيليس بر اساس درصد SiO2

استانداردها:
باكاربري شيشه سازي:
حداقل 99-5/98% SiO2 و Fe2O3 كمتر از 04/0% در شيشه تخت، 03/0% ظروف شيشه اي، 88/0%ظروف بلوري، 3/0% فايبرگلاس، 6/1%-2/0 Al2O3 و مقادير نا چيز (Ni،Cu،Co) و مواد نسوز (كروميت، زيركن وروتيل)
شيشه نوري درجه اول:
حداقل99%-5/98 SiO2، كمتر از 1/0%Al2O3 و02/0% Fe2O3.
پيش ماده سيليكات سديم:
بيشتر از 4/99% SiO2و كمتر از03/0% Fe2O3.
سراميك:
زير 20% Cu،5/97%> SiO2، 55%< Al2O3 و2/0% Fe2O3.
ماسه با كاربري فيلتر:
نسبتا خالص و بدون خاك، رس و مواد آلي يا ميكايي، شكل بلور هاي گرد شده يا نرمال بدون كشيدگي يا تخت شدگي، اندازه دانه هاي يكنواخت، اندازه كوچك و ضريب يكنواختي.
ماسه خوب گرد شده و مقادير ناچيز ناخالصي از رس، فلدسپار و كلسيت اندازه دانه ها : mm7/1*35/3 mm18/1×36/2, mm85/0×70/1, mm212/0×425/0,mm 106/0×212/0

ماسه ريخته گري:
98% SiO2 زير 200مش وCaO وMgO محدود (چرا كه مقدار اسيد مصرفي كه عامل اندازه‌گيري مقدار جوش دهنده مورد نياز است را كاهش مي‌دهد).

ماسه گداخت (آهن و فولاد):
90%> SiO2

ماسه نسوز:
99%-95 : SiO2

پودر سيليس:
1/0%< Fe2O3, 38/0%< Al2O3 , 1/0%< Na2O ,1/0%< K2O اندازه متوسط ذرات 60 ميكرومتر, درجه درخشندگي 89%

پيش ماده سيليكون:
99%-5/98> SiO2 ,5/1%-1/0< Fe2O3 ,15/0%< Al2O3 , بدون فسفر و آرسنيك, 2/0%< CaO,MgO و نقصان در اثر حرارت, گلوله هاي با قطر< cm54/2 و حداقل درجه نرم شدن C ‘1700

فروسيليكون:
98%> SiO2 ,2/0%< Fe2O3 ,4/0% Al2O3 ,2/0% MgOوCaOو 1/0% P, قطر گلوله ها 16/1-32/0

تريپلي:
5/99-98% SiO2 ,1%-025/0 Fe2O3 و اندازه ذرات 99% زير 74 ميكرومتر تا 99% زير 10 ميكرومتر

نواكوليت:
60%> SiO2, 20% Al2O3, 2% Fe2O3 ,3% C
فلينيت:
4/97% SiO2 , 35/0% Al2O3 , Fe2O3 نادر, 46/0%CaO , 18/0%MgO,3/1% نقصان در اثر حرارت, اندازه متوسط دانه ها 10 ميكرومتر.
باز يافت:
بازيافت شيشه در حال افزايش است. نرخ متوسط باز يافت شيشه 33% در آمريكا و 90% در برخي كشورهاي اروپايي مانند سوييس است. بعد از خمير شيشه, دومين كاربري ظروف شيشه اي بازيافتي فايبر گلاس عايق (40% از ماده اوليه) است. ماسه سيليس مورد استفاده در سايش معمولاً در بازيافت فولاد مصرف مي‌شود. بازيافت ماسه ريخته گري بدليل مشكلات دفع و آماده سازي آن رو به افزايش است.
جايگزين ها:
ساينده:
بوكسيت, آلومينا, كروندوم, الماس, دياتوميت, فلدسپار, گارنت, منيتيت, نفلين سينيت, اليوين, پرليت, پوميس, سربار, ذغال و فلزات استاروليت, تريپلي, كربيد سيليسيوم و ايلمنيت.
ماده ضد بلوكه شدن:
كائولن تكليس شده , دياتوميت, تالك.

ساختمان سازي:
گرانيت خرد شده, آهك, مرمر و...

سنگ نما:
گرانيت, مرمر, آهك, اسليت, آجر.

پركننده ها:
تري هيدرات آلومينيم, باريت, كربنات كلسيم, دياتوميت, فلدسپار, كائولن, ميكا, نفلين سينيت, پرليت, تالك, ولاستونيت.

فيلتر:
كربن فعال شده/آنتراسيت, آزبست, سلولز, دياتوميت, گارنت, منيتيت, پوميس, پرليت, ايلمنيت.

ريخته گري:
بوكسيت و آلومينا, كروميت, رس, اليوين, پرليت, ورميكوليت, زيركن.

مواد اصطكاك زا:
آزبست, باريت, بوكسيت و آلومينا, رس, (آتاپولگليت, كائولن, سيبوليت), گارنت, گرافيت, ژيپس, ميكا, پوميس, پيروفيليت, اسليت, ورميكوليت, ولاستونيت, زيركن.

نسوز:
آندالوزيت, بوكسيت, كروميت, كيانيت, دولوميت, گرافيت, منيزيت, اليوين, پيروفيليت, رس نسوز, سيليمانيت, زيركن.

مصرف ظاهری سيليس در جهان در اين دوره ( 1990-2000) از 588 هزارتن در سال 1990 به 609 هزارتن در سال 609 و 689 هزارتن در سال 2000 افزايش يافته است (جدول 4 ).

جدول 4- ميزان مصرف ظاهري سيليس در جهان در سالهاي 1990- 2000(هزارتن)

شکل 2- ميزان مصرف ظاهري سيليس در جهان در سالهاي 1990- 2000

 

 

 

مصرف سیلیس

  با توجه به مصرف بالاي سيليس در صنعت بخصوص صنايع شيشه سازي، ريخته‌گري و سراميك پيش بيني مي‌شود كه تقاضا براي سيليس افزايش پيدا كرد. نظر به اينكه ايران جزء كشورهاي در حال توسعه مي باشد و با توجه به دورنماي رشد مصرف سرانه شيشه كشور در سالهاي آينده پيش‌بيني مي‌شود حجم پودر سيليس موردنياز صنايع شيشه سازي افزايش پيدا كرده، لذا نياز به فراوري سيليس بيش از پيش احساس می گردد.
با توجه به سود دهي بالاي سيليس براي عرضه به صنعت ريخته‌گري پيش‌بيني مي شود عرضه سيليس مورد نياز براي ريخته‌گري روندي افزايشي داشته باشد و در صورت تأمين تقاضاي داخلي قيمت آن كاهش يابد. 

 ماسه وشن ها مي‌بايست دامنه مختلف از اندازه ذرات را دارا باشند و از موادي مانند ميكا, رس, لاي, مواد آلي و... پاك باشند كه اين ناخالصي ها با شستشو و غربال كردن وگاهي جدايش در ملات سنگين برطرف مي‌گردند. در ادامه خرد شدن صورت مي گيرد تا قلوه سنگ ها و تخته سنگ ها نيز به اندازه ذرات ديگر تبديل شود. كوارتز تيله اي و ماسه هاي غربال شده, با جدايش مغناطيسي, لرزش, شستشو و شناورسازي و يا اسيد شويي بر روي آن صورت مي گيرد.
نواكوليت با چكش و قلم به اندازه دلخواه درآمده و بر حسب كيفيت دسته بندي در محل كارخانه به اندازه دلخواه برش داده مي شود. بلورهاي كوارتز به صورت محلي توسط مصرف كننده نهايي جدا سازي و درجه بندي مي شود.

 

---

میزان ذخایر سیلیس در ایران

 ميزان ذخاير قطعي سيليس ايران در طي اين دوره ( 1376-1380 ) با متوسط نرخ رشد 4/5%، از 3/56 ميليون تن در سال 1376 به 2/54 ميليون تن در سال 1378 و 5/68 ميليون تن در سال1380 افزايش يافته است (جدول2).
با توجه به نرخ رشد 4/5 درصدي ذخاير ايران مي‌توان گفت سرمايه گذاري بخش توسعه و اكتشاف سيليس درسالهاي اخير افزايش يافته و نتايج آن، افزايش ميزان قطعي سيليس ايران مي‌باشد.

جدول 2-ذخيره قطعي سيليس در ايران طي سال هاي ( 1376-1380 ) (ميليون تن)

شکل 1-ذخيره قطعي سيليس در ايران طي سال هاي ( 1376-1380 ).

 کاربردهای پودر سیلیس:      

ذرات در حد ماسه که از مقاومت و دوام زیادی برخوردار باشند مصارف صنعتی و ساختمانی متنوعی دارند. به این منظور ، معمولا از ذرات سیلیسی استفاده می‌شود. در حال حاضر کشور ما سیلیس به صورت ماسه سیلیسی دارای دانه بندیهای مناسب به مصرف می‌رسد. این ماسه‌ها ممکن است مستقیما از معادن ماسه طبیعی استخراج و به مصرف برسد یا اینکه از ماسه سنگهای سیلیسی یا کوارتزیت استفاده شود. در حالت اخیر ، سنگ به کارخانه‌های تهیه کننده پودر سیلیس حمل شده و پس از خرد و دانه بندی شدن به بازار مصرف ارائه می‌شود. عمده ترین مصارف صنعتی ذرات سیلیسی در حد ماسه و ریزتر از آن را می‌توان به نحو زیر خلاصه کرد.

عمده ترین مصارف صنعتی ذرات سیلیسی در حد ماسه و ریزتر

   شیشه سازی

قسمت عمده مصرف سیلیس کشور در شیشهسازی است. سیلیس مورد نیاز برای شیشه سازی باید دارای عیار بالا ، ترکیب شیمیایی یکنواخت و عاری از مواد آهنی رسی و آهکی باشد. برای تهیه شیشه مرغوب و بلور(کریستال) ، مقدار سیلیس سنگ مورد استفاده باید از 99 درصد بیشتر و مقدارآهن آن از 0.12 درصد کمتر باشد.

   تصفیه آب

از ماسه‌های سیلیسی برای تصفیه آب نیز استفاده می‌شود. در تصفیه خانه‌ها در قسمت تحتانی از ماسه‌های سیلیسی با دانه بندی 0.4 تا 0.7 میلیمتر ، در قسمت وسط از دانه بندی 0.8 تا 1.2 میلیمتر و در بالا از ماسه‌های با دانه بندی 3 تا 6 میلیمتر استفاده می‌شود.

   نما سازی

در این مورد دانه‌ها را با چسب مخصوص به یکدیگر پیوند داده در نما سازی به مصرف می‌رسانند. رنگ ، فرم و یکنواخت بودن دانه‌ها از ویژگیهای مهم مصالح بکار گرفته شده در نما سازی است. ماسه‌های دارای ناخالصیهای آهن اکسید ، ککوکونی و غیره که به رنگهای قرمز ، سبز ، سیاه و غیره می‌باشد، نیز در نما سازی مصرف دارند.

   بلوک سازی

یکی دیگر از مصارف ماسه سیلیسی ، تهیه قطعات و آجرهای ماسه سیلیسی است. این مصالح از مخلوط ماسه سیلیسی وآهک با سیمان بدست می‌آیند.

   پشم شیشه

با مخلوط نمودن پودر سیلیس و موادی از جمله فلدسپات و دولومیت ، با نسبتها و فرمولهای معینی پشم شیشه تهیه می‌شود. امروزه پشم شیشه کاربرد گسترده‌ای به عنوان عایق در صنعت ساختمان دارد.

   تهیه لعاب

یکی دیگر از کاربردهای سیلیس تهیه لعاب کاشی و سرامیک است. در اینجا ماده سیلیسی را با نسبت معینی با مواد معدنی دیگر از قبیل بوراکس ، سنگ آهک، کائولن ، روی ، اکسید ، منیزیت ، دولومیت ، سود ، فلدسپات ،تالک و غیره مخلوط نموده و لعابهایی با رنگهای مختلف تهیه می‌نمایند.

    چینی و کاشی سازی

کارخانه‌های تولید چینی و کاشی سازی با مخلوط نمودن ماده سیلیسی با سایر مواد (از جمله کائولن ، دولومیت و غیره) چینی و کاشی تهیه می‌نمایند.

   ماسه سنگ بر و سنگ ساب

ماسه سیلیسی خالص ، محکم کاملا جور شده و دانه درشت است که عاری از ذرات ریز و پهن می‌باشد. این ماسه برای ساییدن اولیه سطوح سنگی و اره کردن آنها بکار می‌رود.

    ماسه به عنوان مصالح پرکننده در معادن

در برخی نقاط مقادیر زیادی از ماسه به عنوان پرکننده پشت کار در معادن مصرف می‌شود. مهمترین خاصیت ماسه‌ای که به این منظور استفاده می‌شود سرعت جذب آن است. پرکننده ماسه‌ای باید متخلخل و به اندازه کافی نفوذپذیر باشد تا آب بتواند به سادگی از آن عبور کند. بطور تجربی ، ماسه‌های دارای نفوذپذیری 15 سانتیمتر بر ساعت ، یا بیشتر از آن ، مفید تشخیص داده می‌شوند.

   ماسه پاشی

برای تمیز کردن سطوح وسایل فلزی (مانند مخازن فلزی بزرگ ، کشتیها و قالبهای فلزی) از زنگ یا دادن جلای مجدد به سطوح آنها ، ماسه سیلیسی با فشار زیاد به توسط هوا یا آب بر سطح آنها پاشیده می‌شود. ویژگیهای دانه‌ها در اینجا خلوص ، مقاومت و سختی زیاد آنها و دانه بندی مناسبشان است.

   تهیه سموم

مخلوطی از پودر نرم سیلیس و داروهای شیمیایی مناسب به عنوان سموم دفع کننده آفات نباتی بکار گرفته می‌شوند.

   ذوب آهن

یکی از مصارف سیلیس در ذوب آهن و در کوره بلند است. علاوه بر آن ، ماسه سیلیسی برای کلوخه کردن سنگ آهن نیز استفاده می‌شود. ماسه سیلیسی نشسته و با ذراتی نه دقیقا یک اندازه ، برای آستر کردن کوره‌های فولادی الکتریکی و جز آن نیز مصرف می‌شود.

    ماسه تزریقی

یکی دیگر از کاربردهای ماسه سیلیسی ، تزریق با فشار آنها به داخل لایه‌های نفت‌دار می‌باشد. در اینجا ماسه‌ها با فشار وارد سطح لایه بندی و درزها شده ، به نحوی که پس از برداشته شدن فشار ، ماسه‌ها شکافها را باز نگهداشته و نفوذپذیری لایه‌ها افزایش می‌یابد. در این مورد معمولا ماسه‌های سیلیسی با اندازه‌های مابین الکهای 16 الی 60 مورد استفاده قرار می‌گیرد.

    سیلیسیم کاربید

عبارت است از ماده‌ای بلوری به رنگهای آبی یا سیاه ، غیرقابل حل در آب و بسیار مقاوم که به صورت ماده ساینده ، منعکس کننده حرارت و جز اینها مصرف می‌شود. به این منظور معمولا از ماسه سیلیسی که حداقل 99.25 درصد سیلیس داشته باشد، استفاده می‌شود. در اینجا وجود مقدار کمی آهن و Al₂O₃ قابل تحمل است (در صورتی که مقدار آن در کل مصالح یکنواخت باشد) ولی حضور موادی مانند آهک ، منیزیم و مواد فسفردار ، زیان آور و نامناسب می‌باشند.

    ماسه شیشه ساب

عبارت است از ماسه سیلیس تمیز و مقاوم ، عاری از مواد خارجی ، دانه ریز تا متوسط که برای پرداخت و سایش مقدماتی و نیمه نهایی سطوح شیشه‌ای بکار گرفته می‌شود.

   ریخته گری

یکی دیگر از مصارف مهم ماسه‌های سیلیسی کاربرد آن در ریخته گری و قالب ریزی ابزار و ادوات فلزی است. ماسه ریخته گری بسته به کاربرد آن (ماسه پشت قالب ، ماسه روی قالب ، ماسه ماهیچه ، ماسه قالب گیری مرطوب و ...) از مشخصات مختلفی برخوردار است. ویژگیهای عمومی ماسه ریخته گری به شرح زیر است: مقاومت زیاد در برابر حرارت ، ضریب انبساط حرارتی پایین ، قابلیت عبور گازها ، قابلیت انتقال حرارت ، قابلیت شکل گیری و قابلیت فروریزی و دج شوندگی.

ماسه ریخته گری را می‌توان از ماسه طبیعی و ماسه سنگ سیلیسی و کوارتزیتی بدست آورد. در کشور ما بیش از همه از ماسه سیلیسی استفاده می‌شود. یادآوری می‌شود که در ایران هنوز استفاده از ماسه کرومیتی در ریخته گری مرسوم شده است.

موارد کاربرد محصول و آینده کاربرد آن

آهک از جمله مصالح ساختمانی می باشد که قرنها پیش شناخته شده است. از جمله ملاتهای آبی، ملات آهک است که مصری‌ها و یونانی‌هاي قدیم با مخلوط کردن آن با خاکستر آتش‌فشانی، خاک آجر و آب به نوعی آهک آبی دست می‌یافتند که خاصیت سخت شدن و فشارپذیری قابل توجهی داشت. با بکار بردن این ساروج رومی‌ها توانستند ساختمانهای عظیمی بسازند که بقایای آن پس از گذشت چند هزار سال پا برجا و قابل مشاهده است. در ایران نیز در زمان قدیم در مناطق مرطوب بویژه مناطق شمالی خلیج فارس از نوعی ساروج استفاده میکردند که دارای خواص هیدرولیکی جالب  و مقاومت فشاری بالایی بود که هنوز هم تأسیسات بندری که از این ساروج ساخته شده در نقاطی مانند بندر لنگه و بندر بوشهر پابرجا می‌باشد.
پودر میکرونیزه در صنایع مختلف مانند تولید پی وی سی ، رنگ، کابل و سیم، پلاستیک و لاستیک، غذایی و دارویی، کاغذ، شوینده ها، حفاری نفت، کفش پلاستیکي و زیره کفش(چرم مصنوعی)، بهداشتی و ... بکار برده می شود که در ادامه به جزئیات موارد مصرف این محصول پرداخته شده است.

 صنعت پلی وینیل کلراید (pvc) -1

یکی از پلیمرهای مهم که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد pvc یا همان صنعت پلی وینیل کلراید می باشد. Pvc به دو گرید سخت و نرم تقسیم می شود که هرکدام از آنها کاربردهای متنوعی دارند که از جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

پی وی سی سخت در ساخت لوله ها، بست و اتصالات، پروفیل، فیلم و ورق، قالب گیری دمشی و نوارهای ضبط کاربرد دار

• پی وی سی نرم در ساخت عایق سیم و کابل، فیلم و ورق، کفپوش ها و پارچه های چرمی کاربرد دارد.

این ماده توسط شرکت های پتروشیمی داخل کشور در گریدهای مختلف تولید می شود که جزئیات هرکدام از گریدها در استانداردها قابل دسترسی می باشد.
خواص پی وی سی:
پی وی سی ترموپلاستیکی آمورف است ومعمولاً به شکل پودر بیرنگ وجود دارد. ماده ای است سخت که رنگ پذیری آن محدود میباشد. هنگامی که گرم شود خاصیت چسبندگی خوبی به فلزات دارد. پی وی سی سخت (بدون نرم کننده) در مقابل محلول اسیدها، بازها، الکلهای سبک و روغن ها مقاوم است. بنزین، بنزین و دیگر حلالها آن را متورم میکنند. پی وی سی نرم شده مقاومت شیمیایی کمتری نسبت به پی وی سی نرم نشده دارد. مقاومت خزشی پی وی سی بسیار خوب است. وزن مولکولی را در پی وی سی بوسیله گرانروی محلول رقیق شده آن تعریف و تعیین می کنند. این تبدیل به وسیله عدد گرانروی بیان می شود.
 یکی از ویژگیهای مهم پی وی سی مقاومت در برابر آتش گیری (Self extinguish) می باشدکه این پلیمر را از سایر پلیمرها متمایز کرده است. پی وی سی نرم نشده ماده ای است آتش گیر ولی در صورتیکه منبع آتش را از آن دور کنند خود بخود خاموش میشود ولی پی وی سی نرم شده به سوختن ادامه می دهد.
انواع پی وی سی:
علت اصلی تولید انواع پی وی سی، خواص مختلف این رزین در کاربردهای مختلف آن میباشد.هموپلیمرهای پی وی سی که حجمی حدود 80درصد از کل تولید انواع مختلف پی وی سی را بخود اختصاص داده اند حاوی حدود 8/56 درصد کلر در زنجیره کربنی میباشند. سه مشخصه مهم که فرآیند و استفاده از رزین مورد نظر اثر میگذارند عبارتنداز وزن مولکولی، اندازه ذرات و پیکربندی ذرات. پی وی سی کلرینه شده که در آن میزان کلر از 8/56 درصد به حدود 67درصد افزایش می يابد و در نتیجه باعث افزایش درجه حرارت خمیدگی گرمایی می شود در مقابل حرارت مقاوم بوده و از آن در لوله کشی آب گرم استفاده میکنند. گذشته از همو پلیمرهای پی وی سی تعداد زیادی از کوپلیمرهای آن نیز وجود دارند. وینیل کلراید با مواد گوناگونی مانند وینیل استات، استرهای اکريلیک و وینیلیدین کلرایدکوپليمریزه مي شود که مهمترین آنها بدليل سهولت سیلان در خلال فرآیند کوپلیمر وینیل استات می باشد. علاوه بر موارد ذکر شده فوق کوپلیمرهای دیگری نیز وجود دارند که در موارد زیر مورد استفاده قرار میگیرند:

• وینیل کلراید و 2 تا 15 درصد وینیل استات برای فیلم و ورق.
• وینیل کلراید و 14 درصد وینیل استات بعلاوه 1درصد اسید مالتیک برای ساخت روغن جلا.
• وینیل کلراید و 30 درصد استایرن برای تولید کف پوش.
• وینیل کلراید و 45 – 30 درصد اکریلونیتریل برای تولید فیبرها.

مواد افزودنی به پی وی سی

از آنجائیکه پی وی سی ترموپلاستیکی حساس در برابر حرارت است اجزای ترکیبی معینی را باید به آن اضافه نمود تا بتوان آن را تبدیل به کالای ساخته شده و محصول نهایی کرد. افزایش این مواد هم در فرآیند پی وی سی و هم در کارآیی آن نقش بسیار مهمی بازی میکند. پایدار کننده های حرارتی در فرآیند کلیه محصولات پی وی سی بکار میروند و از نظر کاربرد و کارآیی اهمیت دارند.افزودنیهای مهم دیگری که مورد استفاده قرار میگیرند عبارتنداز: نرم کننده ها، روان کننده ها، اصلاح کننده های ضربه پذیري، پرکننده ها و رنگینه ها. خواص مخصوص نیز ممکن است در صورت استفاده از عوامل متورم کننده، مواد ضد اشتعال، مواد ضد قارچ، مواد ضد الکتریسیته ساکن و غیره بدست آید. پلیمر انتخاب شده و روش ترکیب آن با افزودنیهای فوق بستگی مستقیم به شکل فیزیکی محصول، چگونگی فرآیند و نوع خواص مورد انتظار از محصول نهایی دارد. قدیمی ترین تکنیکی که در این زمینه بکار گرفته می شود بصورت ریختن رزین و دیگر اجزاء در یک مخلوط کن نواری یا یک مخلوط کن دارای سرعت بالا، انتقال مخلوط به یک نورد و سپس به بن بوری یا مخلوط کن مداوم که در آنجا مخلوط تحت عمل اختلاط گرم که ضمناً با چینش بالا نیز همراه است میباشد. پر کننده ها بمنظور کاهش قیمت  استفاده میگرددکه از جمله این موارد میتوان به خاک چینی،کربنهای کلسیم (گچ – سنگ آهک آسیا شده)، تالک، کربنات کلسیم سبک و باریت اشاره نمود.
از پودر میکرونیزه جهت مسلح کردن اشیا لاستیکی و همچنين بالا بردن قدرت دوام و استحکام این نوع تولیدات و همچنین جهت ازدیاد فرم پذیری و ضربه گیری در مقابل فشار و ضربه مخصوص پی وی سی سخت استفاده می شود میزان مصرف پودر میکرونیزه در این نوع صنعت بطور تقریبی 25 درصد برآورد میگردد.
مشخصات پودر میکرونیزه در این صنعت به شرح زیر میباشد:
میزان cao  بیش از 97 درصد میزان fe2o3  کمتر از 3 درصد و درجه ریزی آن بیش از 350 مش.

 صنعت رنگ

در این صنعت از پودر میکرونیزه به عنوان پرکننده(فیلر) استفاده می شود
مشخصات پودر مصرفی در این صنعت بشرح ذیل می باشد
میزان cao  بیش از 97 درصد میزان fe2o3  کمتر از 1 درصد و درجه ریزی آن بیش از 500 مش
بطو تقریبی مصرف پودر میکرونیزه در صنعت رنگ ایران 22 درصد در نظر گرفته می شود.

صنعت کابل و سیم

از پودر میکرونیزه برای استحکام و به عنوان پرکننده بمیزان 20 درصد جهت تولید کابل و 10درصد جهت تولید سیم مصرف می شود. مشخصات پودر مصرفی باید دارای خلوص cao  دارای 98 درصد ، رطوبت کمتر از 1درصد و درجه دانه بندی حدود 350 مش باشد. البته جهت تولید کابل از ماده اولیه ای بنام امیا استفاده میگردد که حدود 99درصد پودر میکرونیزه و 1درصد اسید استئاریک تشکیل گردیده است. مصرف پودر با درجه ریزی کمتر از 350 مش و خلوص کمتر باعث ترک خوردگی و شکنندگی این نوع محصولات خواهد شد. میزان مصرف پودر میکرونیزه در شرکت کابل سازی ایران بعنوان نمونه بشرح جدول ذیل می باشد:
جدول شماره 1 – میزان مصرف پودر میکرونیزه در شرکت کابل سازی

  صنعت پلاستیک و لاستیک

پودر میکرونیزه بسیار نرم در این صنایع مصرف میگردد. از این مواد جهت تولید لوله و اتصالات و لوازم پلاستیکی و همچنین لاستیک و تایر استفاده می شود. پودر میکرونیزه در این صنعت برای پر کنندگی و مقاومت محصول در مقابل حرارت و استحکام استفاده می کنند. مشخصات پودر میکرونیزه در این صنعت به این صورت است که میزان cao  حداقل 98 درصد، درجه رطوبت حداكثر 1درصد،  میزان fe2 o3  حداکثر 2 درصد ، ph  5/8 تا 5/9 درصد باشد.

 صنعت غذایی و دارویی

در این صنایع پودر میکرونیزه بعنوان پرکننده و تولید آنتی بیوتیکها، ضداسیدها، دندانپزشکی استفاده میگردد و با خلوص 100درصد جهت تولید لوازم آرایش و بعنوان پر کننده کاربرد دارد.

 صنعت کاغذ

از نوع کربنات کلسیم رسوب داده شده بعنوان کدر کننده، صاف کننده، پرکننده و همچنین مانع پخش جوهر روی کاغذ استفاده می گردد

صنعت شوینده ها

در این صنعت از پودر میکرونیزه جهت تهیه مواد سفید کننده با اندازه مخصوص و نرم استفاده میگردد.

 صنعت حفاری نفت

در حفاری چاههای نفت و در ترکیبات سیال حفاری، از پودر میکرونیزه با خلوص 85درصد و با مش 325 استفاده میگردد.

صنعت کفش پلاستیکی و زیره کفش 

در این صنعت بعنوان پرکننده از پودر میکرونیزه با دانه بندی حدود چند میکرون و سطح خارجی  که با یک نوع چرب کننده پوشیده شده است بکار میرود که خواص مذکور در ادامه را به محصول میدهد.

• براق کننده سطح خارجی جسم.
• افزایش دهنده مقاومت در مقابل بیشتر پاره شدن و کشیده شدن.
• عدم ایجاد زردی در جسم یعنی رنگ سفید را ثابت نگه میدارد.
• کم کننده خاصیت ارتجاعی.
• در مقابل چربی ثابت است.

در این صنعت حد مصرف مشروط به این مسئله است که حالت ارتجاعی جنس مورد مصرف حفظ و رعایت شودو درجه پرکنندگی در کفش و بخصوص زیره کفش فاکتور مهم بحساب می آید که در آنها 20درصد پرکننده مصرف میشود.

 صنعت بهداشتی

در این صنعت از پودر میکرونیزه با خلوص 100درصد جهت تولید خمیر دندان استفاده میگردد. از دیگر موارد کاربرد پودر میکرونیزه، تولید فرش ماشینی،مکالئوم،موکت، انواع چسب موکتي و صنایع دیگر میباشد.
اندازه مش مصرفی پودر میکرونیزه در صنایع مختلف بشرح جدول ذیل ارائه شده است.
ردیف    موارد مصرف در صنایع                       اندازه مش           موارد مصرف در صنایع     اندازه مش
1         صنایع شوینده،پودر کفشوی،صابون    170 - 100           مرکب چاپ                    2500
2         گرانول                                            3500 – 800         کاغذ                            2500 – 1500
3         انواع مستربچ                                  3500 – 800         خوراک دام                    1500 – 400 – 325
4         انواع رنگ                                        3500 - 400          چرم مصنوعی               2500 - 800
5        پلاستیک                                         1500 – 400         چسب                         2500 – 600
6        لاستیک                                          1500 – 400         رزین                            2500 – 600
7        سیم و کابل                                    2500 - 400          دارویی                         1500 - 800

  کربنات کلسیم(پودر میکرونیزه

استفاده از ملاتهایی همچون آهک، ساروج و گچ که مواد اولیه به صورت جداگانه به محل اجرا (ساختمان) حمل می شود به دلیل مشکلات ایجاد شده از سال 1960 به بعد به آرامی منسوخ شده است و در حال حاضر در کشورهای پیشرفته از روش جایگزین آن و در واقع از ملاتهای خشک استفاده میکنند. یکی از این ملاتهای خشک پلاستر کربنات کلسیم می باشد که بمنظور اندود کاری داخل ساختمان مورد استفاده قرار میگیرد. برخی از خواص عمده آن بشرح ذیل است:
-    جلوگیری از خوردگی قطعات فولادی در ساختمان بدلیل وجود مواد آنتی اکسیدانت.
-    زمان گیرش اولیه زیاد و قابلیت عملیات ابزار کاری در طول مدت 45 دقیقه.
-    سختی بسیار بالاتر از کچ و قابل مقایسه با بتن.
-    چسبندگی بسیار زياد و قابلیت اجرا بر روی سطوح مانند بتن، چوب، سفال و3D Panel.
-    وزن مخصوص پائین که باعث سبکی ساختمان می باشد(1060 کیلوگرم بر متر مکعب.)
-    مقاومت در برابر حریق و شعله مستقیم.
-    مقاومت در برابر انتقال حرارت  و برودت که باعث میشود در فصول گرم محیط خنک و در فصول سرد محیط گرم باشد.
-    مقاومت و پایداری در برابر رطوبت.
-    اجرای بسیار سریع روی سطوح بطوریکه در هرشیفت کاری با یک دستگاه شات کریت حداقل 80 الی 120 متر مربع را میتوان پوشش داد.
-    دانه بندی ریز در حد مش 400 و صافی سطح پس از اجرا.
-    قابلیت اختلاط با پیگمت های رنگی.
-    حذف مرحله گچ و خاک در ساختمان.
-    قیمت پائین و قابل رقابت با گچ کاری معمولی.
-    گیرش ثانویه پائین و قابل رقابت با گچ کاری معمولی.
-    عدم وجود ترک های سطحی.
-    به لحاظ زیست محیطی عاری از هر آلودگی می باشد.
-    عدم وجود اثرات نامطلوب بر روی پوست بدن در زمان اجراء.
-    مقاومت بالا در مقابل خراش های سطحی