Utilization Esme/Usak Feldspar as an Alternative Raw Material for Manufacturing Glazed Porcelain Tiles

Sırlı Porselen Karo Üretimi için Alternatif Hammadde Olarak Eşme/Uşak Feldspatı

Abstract

In the production of ceramic porcelain tiles, feldspars are used as fluxing agents. Almost all ceramic factories in Turkey use the sources of sodium feldspar in Cine/Aydın Region. The use of road transport for the transport of raw materials and hence the high transportation costs negatively affect the competitiveness of the ceramic sector. Therefore, the use of local raw materials is advantageous for ceramic companies. In this study, the usage of Esme/Usak feldspar instead of sodium feldspar sources of Cine region was investigated and its effects on the technical properties of glazed porcelain tile bodies were determined. For this purpose; sodium feldspar was gradually removed and Esme feldspar were added to the standard glazed porcelain tile composition of Usak Ceramic. The developed bodies were fired in Usak Ceramic industrial roller kilns at 1210° C for 51 minutes. All technical properties of the developed bodies were investigated and compared with the standard body. According to the results, the usage of Esme feldspar instead of sodium feldspar in porcelain tile compositions increases the sintering behaviour of the bodies. The use of Esme feldspar decreased the water absorption of the bodies and increased firing shrinkage. In addition, the color of the bodies became darker and L value of the bodies decreased. The thermal expansion coefficient of the bodies reduced with the use of Esme feldspar. As a result, it was determined that the use of Esme feldspar would be suitable for glazed porcelain tiles by adjusting the body composition or the firing conditions.

Özet

Seramik porselen karo üretiminde genellikle feldspat türevli (sodyum-potasyum) ergiticilerkullanılmaktadır. Ülkemizde hemen hemen bütün seramik fabrikaları Çine/Aydın Bölgesi sodyumfeldspat (albit) kaynaklarını kullanmaktadırlar. Seramik hammaddelerinin taşınmasında karayolutaşımacılığına bağımlı kalınması ve bundan dolayı taşıma maliyetlerinin yüksekliği sektörün ulusal veuluslararası rekabet gücünü olumsuz yönde etkilemektedir. Bu yüzden yerel hammaddelerinkullanılması şirketlere avantaj sağlamaktadır. Bu çalışmada Eşme/Uşak bölgesi alkali kaynaklarınınÇine/Aydın Bölgesi sodyum feldspat kaynakları yerine kullanımı araştırılmış ve sırlı porselen karobünyeleri teknik özellikleri üzerine olan etkileri belirlenmiştir. Bu amaç doğrultusunda; Uşak Seramikstandart sırlı porselen karo bünye kompozisyonunda Çine/aydın bölgesinden temin edilen sodyumfeldspat oranı kademeli olarak azaltılarak reçeteden tamamen çıkarılmış ve yerine Eşme feldspat ilaveedilerek bünye reçeteleri oluşturulmuştur. Geliştirilen bünyeler Uşak Seramik endüstriyel rulolufırınlarında 1210°C’de 51 dakikada pişirilmişlerdir. Geliştirilen bünyelerin fiziksel ve optik özellikleriincelenmiş standart bünye ile karşılaştırılmaları yapılmıştır. Bünyelerin ısıl genleşme katsayılarıdilatometre cihazı ile belirlenmiş, mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir.Sonuçlara göre, sırlı porselen karo bünyelerinde Eşme feldspat kullanımı bünyelerin sinterlenmesiniarttırmaktadır. Bünyelerde Çine bölgesi sodyum feldspat kaynağı yerine Eşme feldspatının kullanımıbünyelerin su emmesini azaltırken pişme küçülmesini arttırmıştır. Bununla birlikte bünye renk değerleride koyulaşmış, bünyelerin L değeri düşmüştür. Ayrıca Eşme feldspat kullanımıyla birlikte bünyelerin ısılgenleşme katsayısı azalmaktadır. Sonuç olarak porselen karo bünyelerinde pişirim koşullarınındeğiştirilmesi (pişirim süre/sıcaklık düşürülmesi) ve/veya bünye kompozisyonunda bazıoptimizasyonların yapılmasıyla Çine bölgesi feldspatlarının yerine Eşme feldspatının kullanımının uygunolacağı belirlenmiştir.