Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic

Tahsin BOYRAZ; Umut ÖNEN; Şaban TAPİK

doi:https://doi.org/10.47495/okufbed.1050392

Article Details

Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic

Authors:

Tahsin BOYRAZ | Umut ÖNEN | Şaban TAPİK

Publisher:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi

Main Topics:

Manufacturing

Journal:

Osmaniye Korkut Ata University Journal of the Institute of Science and Technology 2022 Vol.5 Issue 2, pp.632-642

Document Type:

Article

Publication Date:

7/2022

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000556747

Frequency:

Tri-annual

pISSN:

2687-3729

DOI:

https://doi.org/10.47495/okufbed.1050392

Abstract:

 

Sanitaryware is the generic term used to describe items which traditionally were made from pottery. i.e. toilets, washbasins, pedestals, bidet, urinals, sinks, bathtubs installed within a bathroom or washroom. Sanitaryware products are primarily made of clay, kaolin, feldspar and quartz but they may also include small quantities of other raw materials. Its high gloss, stain resistant surface is ideal for use in both bath-rooms and kitchens. Vermiculite, a mineral in which the hydromicas group occurs naturally, becomes a high-efficiency thermal insulation material when heated above 300 ℃. The expanded vermiculite can be used as a filler for heat insulating materials due to its unique properties, low bulk density, low thermal conductivity, relatively high melting point, chemical inertia, durability and environmental safety. In this study, the effects of vermiculite obtained from Yıldızeli/Sivas region on sanitaryware body properties were investigated. The materials used in this study are calcined vermiculite, quartz, clay, kaolin and feldspar ceramic raw materials. Sanitaryware compositions were prepared by using kaolin-feldspar-quartz ternary equilibrium diagram according to the appropriate recipe from the raw material. In accordance with this purpose; prepared sanitaryware bodies %0, 10 and 20 by weight calcined vermiculite (1050 oC 1 hour) was added to formed the body compositions. The samples were coded as S20V1100 (S: Sanitaryware; 20V: 20% vermiculite addition and 1100: 1100 °C firing temperature). Mixtures homogenized in Alumina ball mills (60 rpm, 24 hours) were shaped by uniaxial dry pressing (100 MPa). Then, the prepared pressed samples were fired at 1050-1100 and 1150 °C for 1 hour. Microstructure (SEM), phase analysis (XRD), mechanical (hardness, 3-point bending) and physical properties (% shrinkage, water absorption, porosity and density) tests were performed on the sanitaryware bodies produced. The obtained data were presented in graphs and tables and commented. Accordingly, the properties of the vermiculite doped specimens were successfully developed and the optimum parameters were clearly shown. According to the results, it has been shown that sanitaryware properties are improved with the increase of calcined vermiculite.

 

Vitrifiye, geleneksel olarak çanak çömleklerden yapılan bir banyo veya tuvalet içine yerleştirilmiş tuvaletler, lavabolar, ayaklıklar, pisuarlar, lavabolar ve küvetler gibi eşyaları tanımlamak için kullanılan genel bir terimdir. Vitrifiye ürünleri esas olarak kil, kaolen, feldispat ve kuvarstan yapılır, ancak küçük miktarlarda başka hammaddeler de içerebilirler. Çok parlak, leke tutmaz yüzeyleri hem banyo hem de mutfaklarda kullanım için idealdir. Hidromika grubunun doğal olarak meydana geldiği bir mineral olan vermikülit, 300 ℃'nin üzerinde ısıtıldığında yüksek verimli bir ısı yalıtım malzemesi haline gelir. Genleştirilmiş vermikülit, benzersiz özellikleri, düşük kütle yoğunluğu, düşük termal iletkenliği, nispeten yüksek erime noktası, kimyasal atalet, dayanıklılık ve çevre güvenliği nedeniyle ısı yalıtım malzemeleri için dolgu maddesi olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, Yıldızeli/Sivas bölgesinden elde edilen vermikülitin vitrifiye bünye özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Bu çalışmada kullanılan malzemeler kalsine vermikülit, kuvars, kil, kaolen ve feldspat seramik hammaddeleridir. Hammaddeden uygun reçeteye göre kaolen-feldspat-kuvars üçlü denge diyagramı kullanılarak vitrifiye kompozisyonları hazırlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda; hazırlanan vitrifiye bünyeleri ağırlıkça %0, 10 ve 20 kalsine vermikülit (1050 °C 1 saat) ilave edilerek bünye kompozisyonları oluşturulmuştur. Numuneler S20V1100 (S: Vitrifiye; 20V: %20 vermikülit ilavesi ve 1100: 1100 °C pişirme sıcaklığı) olarak kodlanmıştır. Alümina bilyalı değirmenlerde (60 rpm, 24 saat) homojenize edilen karışımlar, tek eksenli kuru presleme (100 MPa) ile şekillendirilmiştir. Daha sonra hazırlanan preslenmiş numuneler 1050-1100 ve 1150 °C'de 1 saat fırınlanmıştır. Üretilen vitrifiye gövdelerinde mikroyapı (SEM), faz analizi (XRD), mekanik (sertlik, 3 nokta eğilme) ve fiziksel özelliklerin (% çekme, su emme, gözeneklilik ve yoğunluk) testleri yapılmıştır. Elde edilen veriler grafik ve tablolar halinde sunulmuş ve yorumlanmıştır. Vermikülit katkılı numunelerin özellikleri başarıyla geliştirilmiş ve optimum parametreler açıkça gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, kalsine vermikülitin artmasıyla vitrifiye özelliklerinin iyileştiği gösterilmiştir.

Article Details

Investigation Of The Effect Of Vermiculite (Yıldızeli/Sivas) Addition On The Properties Of Sanitaryware Ceramic

Authors: Tahsin BOYRAZ | Umut ÖNEN | Şaban TAPİK

Publisher: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi

Main Topics: Manufacturing

Journal: Osmaniye Korkut Ata University Journal of the Institute of Science and Technology 2022 Vol.5 Issue 2, pp.632-642

Document Type: Article

Publication Date: 7/2022

Document Language: English

Document ID (Org No.): 2000556747

Frequency: Tri-annual

pISSN: 2687-3729

DOI: https://doi.org/10.47495/okufbed.1050392

Issues

Authors:

Tahsin BOYRAZ | Umut ÖNEN | Şaban TAPİK

Publisher:

Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi

Main Topics:

Manufacturing

Journal:

Osmaniye Korkut Ata University Journal of the Institute of Science and Technology 2022 Vol.5 Issue 2, pp.632-642

Document Type:

Article

Publication Date:

7/2022

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

2000556747

Frequency:

Tri-annual

pISSN:

2687-3729

DOI:

https://doi.org/10.47495/okufbed.1050392