Технология изготовления плиток

Производство керамической плитки мало чем отличается от технологии изготовления прочих изделий из керамики.

КАК ИЗГОТАВЛИВАЮТ КЕРАМИЧЕСКУЮ ПЛИТКУ!

НЕЗАВИСИМО ОТ ТИПА КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ, ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕ­НИЯ СОСТОИТ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ ЭТАПОВ:

1. Приготовления смеси (порошка или тестообразной массы);

2. Формовки;

3. Сушки;

4. Обжига;

5. Сортировки.

В зависимости от метода формовки керамические плитки делятся на:

· прессованные;

· экструдированные.

Прессованные керамические плитки изготавливаются из глиняной порошкообразной смеси с низким содержанием влаги (4-7 %), которая под высоким давлением порядка 200–400 кг/см 2 сдавливается одновременно в двух направле­ниях. При этом используется специальный штамп, позволяю­щий получать плитки с одинаковой плотностью. Под давлени­ем происходит частичная деформация гранул исходного сы­рья, благодаря которой керамическая плитка приобретает заданные свойства. В настоящий момент более 95 % керами­ческой плитки изготавливается именно способом прессования. Прессованная плитка имеет низкопористую структуру и ис­пользуется в основном для настилки полов. При работе с прессованной плиткой можно выполнять достаточно узкие разбежки.

Экструдированные керамические плитки получают из тес­тообразной массы (с содержанием воды 15–20 %), которая принимает необходимую форму при прохождении через от­верстия экструдера — агрегата, устроенного по принципу мясорубки. Экструдер вытягивает глиняную массу в ленту, которую потом нарезают на плитки требуемой толщины. Час­то экструдированная плитка имеет «простоватый», несколько «деревенский» внешний вид, что только добавляет ей обая­ния. При этом по точности размеров и сложности формы та­кая плитка многократно превосходит прессованную, так как форма отверстий экструдера может быть самой причудли­вой. Плитки, полученные данным способом, по внешнему ви­ду мало отличаются друг от друга и требуемых стандартов. Сегодня экструдирование — наиболее прогрессивная техно­логия изготовления керамической плитки, за которой многие специалисты признают большое будущее.

Существуют еще литые керамические плитки. Для их про­изводства используют глиняную массу сметанообразной консистенции, которую разливают по формам и высушивают. При таком способе формования плитки получаются неодина­ковыми по размеру и толщине.

В зависимости от двух основных параметров, определяю­щих физико-технические характеристики и назначение кера­мической плитки, — водопоглощения и способа ее формов­ки — плитку делят на несколько классов (таблица 1).

К группе А относится керамическая плитка, полученная экструзией, а к группе В — прессованная плитка. Группа I — это наиболее прочная напольная плитка, а группа III — пори­стая настенная плитка.

Отформованные глиняные заготовки подвергают сушке в специальных сушильных установках с подачей горячего воздуха. На данном этапе из заготовок удаляется вода, необ­ходимая для формовки, но совершенно лишняя для высоко­температурного обжига. С просушенной плитки удаляют пыль.

Следующий технологический этап имеет место только в случае производства глазурованной плитки. Это изготовле­ние глазури и нанесение ее на высушенную глиняную заго­товку. Высушенная заготовка смачивается водой и покрыва­ется веществом белого цвета — ангобом, обеспечивающим хорошее сцепление глазури с основой. Глазурь изготавлива­ется из смеси различных минералов и химических соедине­ний, среди которых каолин, кварцевый песок, фритты, раз­личные окислы и красящие пигменты. Указанные материалы наносятся либо в измельченном виде в процессе формовки, либо в гранулированном виде на раскаленный корпус отфор­мованной плитки. Позже, после высокотемпературного об­жига и охлаждения, на поверхности керамического изделия образуется твердая стекловидная масса.

Для нанесения глазури используются различные виды оборудования, которые входят в состав сложных полностью автоматизированных линий. Каждый слой многослойной гла­зури закрепляется фиксажем. По окончанию глазурования плитка обрабатывается специальным материалом, повыша­ющим ее износостойкость. Готовая плитка еще раз просуши­вается и после этого подвергается обжигу.

О процедуре обжига керамической плитки следует по­говорить подробнее. Дело в том, что от него зависят мно­гие технические характеристики плитки, а значит, и ее на­значение. Обжиг керамики производится при высоких температу­рах. По ходу обжига температура постепенно повышается с 60 до 1000–1250 С и даже более (в зависимости от типа из­делия). На начальном этапе из плитки испаряется вода и вы­горают органические примеси. По мере повышения темпе­ратуры происходит спекание частиц глиняной массы, благо­даря которому она приобретает иные химические свойства и структуру. После нагрева до максимальной температуры плитка резко охлаждается. И если обжиг происходил с нару­шением, то охлажденная керамическая плитка теряет цвет и легко разрушается.

От температуры и продолжительности обжига напрямую зависит степень пористости керамической плитки, а значит, и ее технические параметры. До конца 70-х годов прошлого столетия обжиг керамики производили в туннельных печах непрерывного действия на протяжении 12–24 часов. По мере продвижения плитки по туннелю она сначала нагревалась до нужной температуры, а затем последовательно охлаждалась, и на выходе из печи имела безопасную температуру, В последние 10–15 лет туннельные печи почти повсеместно вы­теснили печи быстрого обжига, в который обжиг плитки продолжается всего 40–70 минут.

Обжиг керамической плитки может быть одинарным или двойным. Одинарный обжиг используется при изготовлении как глазурованной, так и неглазурованной плитки. Двойной обжиг характерен только для глазурованной плитки. В редких случаях предусмотрен и третий обжиг (при нанесении неко­торых видов орнамента).

Двойной обжиг (бикоттура) является более древней тех­нологией производства плитки, покрытой глазурью. На про­тяжении многих веков керамическую плитку получали в про­цессе двукратного обжига: сначала обжигали глиняные заго­товки, затем наносили на них глазурь и производили повтор­ный обжиг. То есть, при двойном глазурь наносится на уже обожженную плитку. Из-за продолжительного воздействия высоких температур глина становилась пористой и, как след­ствие, недостаточно прочной, не говоря уже о больших энер­гетических и трудовых затратах. Такая плитка не очень-то подходила для создания напольных покрытий и наружной об лицовки. Сегодня плитка одинарного обжига, которая может быть глазурованной или неглазурованной, используется, как правило, только для отделки внутренних, так и наружных стен.

Технология одинарного обжига (монокоггура) изначаль­но задумывалась с целью создания водостойкой и высоко­прочной плитки для пола, но в результате стала использо­ваться для производства большей части керамической про­дукции, вытеснив технологию двойного обжига. При одинар­ном обжиге глиняная масса спекается одновременно с глазу­рью (в случае изготовления глазурованной плитки).

Плитка, прошедшая разное количество обжигов, обладает разными характеристиками. Плитка двойного обжига отлича­ется более пористой структурой, а следовательно, имеет низкие прочностные и морозостойкие характеристики. По­этому ее используют только для отделки внутренних стен в сухих помещениях. Монокоггура имеет более высокую плотность и вес. Ее лицевая поверхность всегда покрыта гла­зурью, чаще всего матовой. Некоторые плитки одинарного обжига совсем не поглощают воду и отличаются повышенной морозостойкостью, поэтому ее иногда используют в наруж­ных облицовочных работах.

Из-за исключительных эксплуатационных характеристик плитка одинарного обжига первое время существенно потес­нила старые добрые виды керамической плитки, изготовляемые двойным обжигом (майолику, фаянс, коттофорте), но в 80-х го­дах 20 столетия технология двойного обжига была усовершен­ствована. Появился так называемый «быстрый двукратный обжиг» в специальных быстро нагревающихся печах, позволив­ший возродить производство плитки двойного обжига.

Обратите внимание еще на одну деталь: количество обжи­гов существенно влияет на стоимость керамической плитки. Плитка, подвергшаяся двойному обжигу, как правило, стоит дороже монокоттуры, так как на ее изготовление затрачено больше электроэнергии.

Сразу же после обжига керамическая плитка проходит ис­пытание на прочность. Ее подвергают давлению 38–40 кг/см 2.

Заключительный этап изготовления керамической плит­ки — сортировка. В некоторых случаях ему предшествует специальная обработка поверхности плитки (полировка, ло­щение и т.п.). Сама сортировка преследует сразу несколько целей:

· обнаружение некачественных плиток (брака);

· отделение плитки высшего сорта от плитки более низ­ких сортов;

· группировка плитки каждого сорта по цвету (тону) и размеру (калибру).

Калибр — это реальный размер плитки, который часто от­личается от проектного на несколько миллиметров. Производится сортировка, как на глаз, так и при помощи компьютерной техники.