Afyon Kilinin Porselen Karo Bünyelerinde Kullanımının Araştırılması

Seramik karo üretiminde kullanılan ana hammaddeler kil, kaolen, feldspat ve kuvarstır. Ülkemizde Şile/İstanbul ve Bilecik bölgelerinde kil yatakları bulunmasına rağmen porselen karolar gibi yüksek kalitede ürün üreten firmalar bu killerin yüksek oranda demir içermesinden dolayı Ukrayna’dan kil ithal etmektedirler. Porselen karo bünyelerinde kullanılan Ukrayna kili oldukça beyaz pişen ve plastikliği yüksek bir kil olduğu için tercih edilmektedir. Bu çalışmada, standart bir porselen karo reçetesinde yer alan Ukrayna kil oranının azaltılarak yerine Afyon kilinin ilave edilmesiyle porselen karo bünyesinin teknik özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla standart porselen karo bünye kompozisyonunda Ukrayna kil oranı kademeli olarak azaltılarak % 7, 8, 10 oranlarında Afyon kili bünyeye ilave edilerek bünye reçeteleri oluşturulmuş ve geleneksel seramik karo üretim süreçleri ile hazırlanmıştır.  Bünyeler endüstriyel rulolu fırınlarda 1200°C’de 55 dak. lık pişirim koşullarında pişirilmişlerdir. Geliştirilen bünyelerin tüm fiziksel özellikleri test edilmiş, sinterleme davranışları optik dilatometre ile, ısıl genleşme katsayısı dilatometre cihazı ile, incelenmiştir. Pişmiş bünyelerin mikroyapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş, faz analizleri XRD ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, porselen karo bünyelerinde Ukrayna kil oranının azalması ve Afyon kili ilavesiyle bünye su emme ve pişme küçülmelerinin arttığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte Afyon kili kullanımı ile birlikte bünyenin ısıl genleşme katsayısı da artmaktadır. Sonuç olarak, porselen karo bünyelerinde diğer hammadde oranlarında da bazı değişikliklerin yapılması ile Afyon kili kullanımının % 7 oranına kadar uygun olduğu belirlenmiştir. 

The main raw materials used in the production of ceramic tiles are clay, kaolin, feldspar, and quartz. Despite the presence of clay deposits in the regions of , Sile/Istanbul/Turkey and Bilecik/turkey in our country, companies producing high-quality products such as porcelain tiles are importing clay from Ukraine. The Ukraine clay used in the porcelain tile bodies is preferred because of its whiteness and high plasticity. In this study, the effects of reducing the amount of Ukrainian clay in a standard porcelain tile composition and replacing it with Afyon clay were investigated. For this purpose, the Ukraine clay content was gradually reduced and 7 to 10 % of the Afyon clay were added to the standard porcelain tile body composition and prepared with traditional ceramic tile production processes. The representative bodies are fired in industrial roller kilns under fast firing cycle at 1200°C - 55 min. All physical properties of the developed bodies were tested, sintering behaviors were investigated by optical dilatometer and thermal expansion coefficient values of the bodies were determined by dilatometer. The microstructure and the phase evolution of the bodies were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). According to the results, it was found that decrease of Ukrainian clay and the addition of Afyon clay increases the water absorption and firing shrinkage values of bodies. In addition to that, the thermal expansion coefficients of the bodies are also increasing with using of Afyon clay. As a result, it has been determined that it’s possible to use Afyon clay up 7% ratio in porcelain tile body compositions with also some changes in other raw material proportions.