Sürdürülebilir endüstriyel özellikleri taşıyan seramik sağlık gereci sırları üretiminde mikronize pomzanın kullanımı

Yıl 2023, Cilt: 38 Sayı: 3, 1967 - 1978, 06.01.2023

Zahide Bayer Oztürk , Asım Can

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1121723

Cited By: 2

Öz

Bu çalışmada, Nevşehir ilinde (Türkiye) bol miktarda bulunan bir hammadde olan mikronize pomzanın, üretim kapasitesi giderek artan vitrifiye ürünler için yapılan sır bileşimlerinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, sır hammaddelerindeki kuvars, kaolin ve feldispat miktarları için Seger formülü kullanılarak mikronize pomza içeren farklı sırlar hazırlanmıştır. Sonuçlar bir vitrifiye firmasında (Turkuaz Seramik A.Ş., Kayseri) endüstriyel standart testler uygulanarak değerlendirilmiştir. Sırlar, ateş kili bünyelerine uygulanmış ve 1200-1250°C arasında değişen sıcaklıklarda endüstriyel bir pişirim rejiminde pişirilmiştir. Ayrıca, sır numunelerine tane boyutu analizi, fiziksel sır akış uzunluğu ve termal genleşme testi uygulanmıştır. Mikronize pomza içeren sırlı yüzeyler, renk parametreleri CIELab, Harkort testi ve lekelenmeye dayanıklılık testleri ile karakterize edildi. Taramalı elektron mikroskobu (SEM/EDS) ile birlikte X-ışını kırınımı (XRD) ile yapılan ölçüm, zirkon ve kuvars kristallerinin oluştuğunu göstermiştir. Mikronize pomza, homojen olarak dağılmış zirkon kristalleri oluşturan zirkon partikülleri ile reaksiyona girmesi için gerekli silikayı sağlamıştır. Zirkon kristalleri de beyazlığı yükseltmeyi başarmıştır. Seramik sağlık gereçleri sırlarında sürdürülebilir teknik özelliklerini bozmadan vitrifiye sır bileşimlerinde mikronize pomza kullanımının mümkün olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Pomza, Sır, Seramik Sağlık Gereci, Fiziksel Akma boyu

Destekleyen Kurum

Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi

Proje Numarası

ABAP20F38

Teşekkür

Bu çalışma, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi ABAP20F38 nolu projeden mali destek, Turkuaz Seramik firması hammaddeleri, endüstriyel koşulları ve standart testleri ile desteklenmiştir, Yönetim Kurulu ÖZKAYA ailesine ve Turkuaz Seramik Ar-Ge Merkezi'ne teşekkür ederiz.

Kaynakça

• [1] Elmastaş N. A mine becoming increasingly important for the economy of Turkey: pumice, Journal of International Social Research, 5, 1307-9581, 2012.
• [2] Gündüz L,, Huseyin A. Türkiye ve Dünyadaki Pomza Oluşumlarının Malzeme Karakteristiği Analizi, 4, Industrial Raw Materials Symposium, 2001, https://www,maden,org,tr/resimler/ekler/3f09b21324d1ed3_ek,pdf, Accessed 18 Jun 2021.
• [3] Hossain K.M.A., Ahmed S., Lachemi M. Lightweight concrete incorporating pumice based blended cement and aggregate: Mechanical and durability characteristics, Construction and Building Materials, 25, 1186-1195, 2011.
• [4] Hossain K.M.A., Lachemi M. Performance of volcanic ash and pumice based blended cement concrete in mixed sulfate environment, Cement and Concrete Research, 36, 1123-1133, 2006.
• [5] Amato G., Campione G., Cavaleri L., Minafò G., Miraglia N. The use of pumice lightweight concrete for masonry applications, Materials Structure, 45, 679–693, 2012.
• [6] Kılınç Aksay E., Akar A., Cöcen İ. Pomza Cevherinin Hazırlanması ve Zenginleştirilmesi, AKU Journal of Science Engineering, 16, 384‐390, 2016 https://fenbildergi,aku,edu,tr/1602/025802(384-390),pdf, Accessed 18 Jun 2021.
• [7] Ozkan S.G., Tuncer G. Pomza Madenciliğine Genel Bir Bakış, PU Journal Enginering Science 7, 269-276, 2001. https://www,maden,org,tr/resimler/ekler/ecd070e606afbf0_ek,pdf, Accessed 18 Jun 2021, pumice particles, Chemosphere, 68, 1846–1853, 2007.
• [9] Yavuz M., Gode F., Pehlivan E., Ozmert S., Sharma Y.C. An economic removal of Cu2+ and Cr3+ on the new adsorbents: Pumice and polyacrylonitrile/pumice composite, Chemical Engineering Journal 137, 453–461, 2008.
• [10] Panuccio M.R., Sorgona A., Rizzo M., Cacco G. Cadmium adsorption on vermiculite, zeolite and pumice: Batch experimental studies, Journal of Environmental Management 90, 364-374, 2009.
• [11] Taherishargh M., Belova I.V., Murch G.E., Fiedler T. Pumice/aluminum syntactic foam, Materials Science Engineering A, 635, 102–108, 2015.
• [12] Paul R., Genescà E. The use of enzymatic techniques in the finishing of technical textiles, Advances in the Dyeing and Finishing of Technical Textiles Woodhead Publishing Series in Textiles, 177-198, 2013.
• [13] Kul A.E., Benek V., Selçuk A., Onursal N. Using Natural Stone Pumice in Van Region on Adsorption of Some Textile Dyes, J Turkish Chemical Social Chemistry A, 4, 525-536, 2017.
• [14] Sahin U., Ors S., Ercisli S., Anapalı O., Eşitken A. Effect of pumice amendment on physical soil properties and strawberry plant growth, Journal of Central European Agriculture, 6, 361-366, 2005.
• [15] Varol O.O. A general overview of pumice mining in Van and Bitlis provinces, Science Mining Journal 55, 27-34, 2016.
• [16] Orhan A., Dinçer I., Akın M., Çoban S. Nevşehir pomza endüstrisi’nin genel değerlendirilmesi, Nevsehir Journal of Science Technology, 6, 571-579, 2017 https://dergipark,org,tr/tr/download/article-file/395945, Accessed 18 Jun 2021.
• [17]Dincer I., Orhan A., Çoban S. Pumice Research and Application Center Feasibility Report, 2015, https://dosyalar,nevsehir,edu,tr/76e5940a159c1d8d53606bf8fd6b78de/ahika_2015_nevsehir-pomza-arastirma-ve-uygulama-merkezi-fizibilite-raporu,pdf, Accessed 18 Jun 2021.
• [18] Bayer Ozturk Z., Eren Gultekin E. Determination of the effect of the addition of pumice on the technological properties of wall tile using the factorial design method, Advance Ceramic Science Engineering (ACSE) 3, 1-10, 2014.
• [19] Tore I., Civan L. Evaluation of pumice in glaze compositions for ceramics, International Journal of Science Technical Research, 1, 22-30, 2015.
• [20] Poyraz H.B., Erginel N., Ay N. The use of pumice (pumicite) in transparent roof tile glaze composition, Journal of European Ceramic Society, 26, 741–746, 2006.
• [21] Lardizábal-G, D., Estrada-Guelb I., Montesa J.A., Ramirez-Balderramab K.A., Soto-Figueroaa C., Ruiz Santos R. Synthesis and characterization of low-cost glass-ceramic foams for insulating applications using glass and pumice wastes, Journal of Applied Research Technology,18, 44-50, 2020.
• [22] Kurama S., Sarı H. Investigation of sintering behavior of sanitaryware ceramics by controlling glassy phase, Journal of Australian Ceramic Society, 55, 623-632, 2019.
• [23] Tuncel D.Y., Özel E. Evaluation of pyroplastic deformation in sanitaryware porcelain bodies, Ceramic International, 38, 1399–1407, 2012.
• [24] Kurama S., Kara A., Kurama H. Investigation of borax waste behaviour in tile production, Journal of European Ceramic Society, 27, 1715-1720, 2007.
• [25] International standard ISO 10545-17, Ceramic Tiles-Part 14: Determination of resistance to stain, 1997.
• [26]Mysen B.O., Richet P. Silicate Glasses and Melts – Properties and Structure, Elsevier B, V, 1st ed, Amsterdam: The Netherlands; 2005.
• [27] Yıldız B. Diopsit Esaslı Duvar Karosu Sır ve Angoplarının Geliştirilmesi, Doktora Tezi, Anadolu University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, Eskişehir, 2010.
• [28] Sarı H., Kurama S. Effects of modifications of glassy phase composition on sintering temperature of sanitaryware, Journal of Faculty Engineering Architecture of Gazi University, 28, 445-454, 2013.
• [29] Partyka J., Sitarz M., Lesniak M., Gasek K., Jelen P. The effect of SiO2/Al2O3 ratio on the structure and microstructure of the glazes from SiO2-Al2O3-CaO-MgO-Na2O-K2O system, Spect. Acta Part A: Mol. Biomol. Spect. 134, 621-630, 2015.
• [30] Ma J., Chen C.Z., Wang D.G., Shi J.Z. Textural and structural studies of sol-gel derived SiO2–CaO –P2O5–MgO glasses by substitution of MgO for CaO, Mat Sci Eng C, 30, 886-890, 2010.
• [31] Bayer Ozturk Z, Thermal behavior of transparent wall tile glazes containing ulexite, Journal of Australian Ceramic Society, 51, 69 – 74, 2015.
• [32] Casasola R., Ma Rincon J., Romero M. Glass-ceramic glazes for ceramic tiles: a review, Journal of Materials Science, 47, 553–582, 2012.
• [33] Pasiut K, Partyka J., Bucko M.M., Grandys M., Kurpaska L., Piekarczyk W. An impact of the molar ratio of Na2O/K2O on nanomechanical properties of glaze materials containing zirconium oxide, Journal of Alloys Comp, 815, 152411, 2020.
• [34] Guo Y., Liu C., Wang J., Ruan J., Xie J., Han J., Deng Z., Zhao X. Effects of alkali oxides and ion exchange on the structure of zinc-alumino-silicate glasses and glass-ceramics, Journal of European Ceramic Society, 42, 576-588, 2022.
• [35] Hupa L., Bergman R., Fröberg L., Vane-Tempest S., Hupa M., Kronberg T., Pesonen-Leinonen E., Sjöberg A.M. Chemical resistance and cleanability of glazed surfaces, Surface Science 584, 113-118, 2005.
• [36] Baklacı S., Gençoğlu P., Kara A. Influence of particle size distribution on surface properties of sanitarywares, UCTEA Chamber of Metallurgical & Materials Engineers, 29-31, IMMC 2016 Proceeding Book, http://www1,metalurji,org,tr/immc2016/28,pdf, Accessed 18 Jun 2021.
• [37] Kaplan A.E,, Binal G. Reducing of zirconium silicate quantity in opaque white sanitaryware glaze, Journal of Science Bilecik Şeyh Edebali University, 4, 1-8, 2017. https://dergipark,org,tr/tr/download/article-file/368174, Accessed 18 Jun 2021.
• [38] Castilone R.J., Sriram D., Carty W.M. Crystallization of zircon in stoneware glazes, Journal of American Ceramic Society, 82, 2819–24, 1999.
• [39] Wang S., Cheng P., Zhilong H., Jum Z., Ming L, and Jianqiny W. Clustering of zircon in raw glaze and its influence on optical properties of opaque glaze, Journal of European Ceramic Society, 34, 541-547, 2014.
• [40] Pina-Zapardiel R., Esteban A., Bartolome J.F., Pecharroman C., Moya J.S. High wear resistance white ceramic glaze containing needle-like zircon single crystals by the addition of sepiolite n-ZrO2, Journal of European Ceramic Society 33, 3379-3385, 2013.