Керамічна плитка

Основною сировиною для виготовлення керамічних виро­бів є глина та каоліт до складу яких входять каолініт, () алюмосилікати, оксиди заліза, кальцію,

магнію, тощо.

Технологічна схема виробництва керамічної плитки скла­дається з таких етапів: підготовлення розчину (суміші); Формов­ка виробу; сушіння; виготовлення глазурі і емалювання; випал.

Виготовлення суміші здійснюють мокрим та сухим способа­ми. При мокрій технології сировинні інгредієнти піддаються здрібнюванню і змішуванню в барабанних дробарках в присут­ності води. Дробарки уявляють собою барабани, які обертають-

ся навколо осі: роздрібнювальні деталі (камінці або шарики із спеченої суміші окиси алюмінію) вдаряючи одна об іншу, призво­дять до роздавлювання сировинних інгредієнтів. В результаті роздрібнювання отримуємо водну суспензію сировини (шлікер).

При необхідності пресування суміші вода видаляється проце­сом атомізації (противоточне розпилення шлікера нагрітим повітрям з негайним випаровуванням води). В результаті цього процесу отримуємо суміш в вигляді порошку, який містить (5...6)% вологи, необхідній для якісного пресування виробу.

При необхідності екструдування суміші залишкова вологість суміші повинна бути вища вказаного значення: при цьому мож­ливе вилучення води з шлікера за допомогою фільтр-преса. При сухій технології сировинні інгредієнти піддаються роздрібнюван­ню в молоткових дробарках, а потім зволоженню в спеціальних машинах. Роздрібнювання сировини необхідне для гомогенізації суміші і прикінцевого скорочення розміру її часток, що полегшує наступний процес випалу керамічного виробу.

Технологія мокрого роздрібнювання дорожча (більше витра­чається енергії для вилучення води), але дає набагато кращу якість продукту.

Керамічна плитка одноразового випалу, високої шпарува­тості і із фарфорової кераміки (грес) виготовляється з сумішей, отриманих мокрим роздрібнюванням, а керамічна плитка типо­ва — із сумішей, виготовлених сухим способом. Клінкерну ке­рамічну плитку і керамічну плитку двократного випалу можна виготовляти обома способами.

Формування виробу. Пресування чи екструзія — це два методи формовки, які застосовуються в виробництві керамічних плиток.

Пресовані керамічні плитки виготовленої із порошкоподібної суміші, які ущільнюються і формуються під високим тиском у гідравлічному пресі за допомогою прес-форм.

Екструдована керамічна плитка виготовляється з тісто­подібної маси вихідних матеріалів і формується при проходженні через спеціальні отвори екструдера за допомогою матриці-мунд-штука, що забезпечує керамічній плитці визначену товщину і ши­рину. Потім проходить нарізка виробів по довжині спеціальними ножами (тонким дротом).

Сушіння. Перед піччю керамічна плитка проходить через су­шильну камеру, куди подається гаряче повітря і де керамічна плитка втрачає залишок вологи.

Виготовлення глазурі і поливка (емалювання). Керамічна гла­зур придає важливі естетичні характеристики плитки (колір, блиск, декоративний малюнок, розмаїття орнаментальних при­крас тощо), а також технічні властивості (твердість, непро­никність, легкість очищення тощо). Глазур збільшує також зно­состійкість підлогової керамічної плитки.

Основою керамічної глазурі є особливі види скла (фріти), які в процесі випалу керамічної плитки розплавляються і щільно прилипають до суміші. Глазур, яка складається із одних фріт, ви­користовується тільки для отримання блискучої поверхні деяких видів лицювальної керамічної плитки (високо шпаруваотої і дво­кратного випалу). Як правило, в суміш фріт добавляють інші інгредиєнти, такі як барвники, сировину, що спроможна перехо­дити в склоподібний стан або сировину, яка не переходить в склоподібний стан і залишається "заповнювачем" у скляній масі (кварц, корунд, циркон тощо). Останні речовини викликають ма­тування глазурі (додають їй непрозорість) і можуть навіть пору­шувати властивий склу блиск ("матова" глазур).

Нанесення глазурі на керамічну плитку можливе як сухим, так і мокрим способом. При мокрому способі глазур має вид во­дяної суспензії тонко роздрібнених інгредієнтів, а при сухому способі — вид гранул.

Майже завжди покриття керамічної плитки складається з ря­ду глазур, які нанесені різними способами: методом шовко-графіки (стереографії) одне- або різнокольорової, керамічної кальки, напиленням, а також вручну з використанням золотих, інтерференційних і дзеркальних фарб та іншого роду декорацій. Дійсний різновид поверхонь глазурованих керамічних плиток зв'язано саме з можливостями сполучень різних видів глазур. Глазурована керамічна плитки буває блискучою (глянцевою), матовою, з гладкою чи рельєфною поверхнею, в широкій колірній гамі, з різними малюнками, візерунками, декораціями.

Випал. Для глазурованих (емальованих) плиток подвійного об-палу технологія передбачає два роздільних обпала: для корпуса плитки перший випал, для емалі другий випал. Глазуровані плитки одинарного випалу піддається і основа, и емаль. Особливими типа­ми таких керамічних плиток є "пресовано-емаліровані" плитки, от­римують нанесенням порошкоподібної емалі в мить пресування, і плитки з "емалюванням по розпеченому корпусу", отримуємо шля­хом нанесення спеціальних гранульованих емалей на розпечений

корпус.В процесі випалу при високих температурах (від 900 до 1250) °С в залежності від типу плитки) в суміші відбуваються хімічні реакції з видаленням пари і інших хімічних речовин, що призводить до ущільнення виробу. Восьмипроцентна усадка озна­чає, що для отримання випаленої готової плитки з розміром сторо­ни 20 см треба пресувати плитку розміром 21,6 см. Усадка суміші збільшується за мірою збільшення температури випалу виробу. Не­значні коливання температури призводять до коливання усадки, які мають велике значення: із цього випливає необхідність поділу готових виробів на партії за калібром. Усе частіше у виробництві керамічної плитки стали застосовуватись двократний "швидкий випал" (тобто, короткий інтенсивний випал) в печах з роликовим подом. "Швидкий випал" є сучасною технологією, що дозволяє от­римувати плитку великих розмірів і з різноманітним малюнком. Він дає можливість зекономити енергію і зменшити затрати. Еко­номні витрати енергії ведуть також до менших викидів в атмосфе­ру газів і пилу, а відповідно і меншого забруднення довкілля.

Завдяки більш короткому часу випалу печі з одношаровим роликовим подом в даний час заміняють старі тунельні печі для випалу при виробництві більшості видів керамічної плитки.

Керамічна плитка — дуже міцний та твердий матеріал. Гра­ниці її міцності при так званому "сосредоточенной нагрузке" в (10...20) раз перевищує можливості цементу та залізобетону. І може досягати 30000 тонн/м. Цю властивість плитка проявляє тільки за умови правильного укладання.

Жорсткість. Керамічна плитка не гнеться та не деформується навіть при високих навантаженнях на розрив. І чим товстіша, тим вищий цей показник.

Вогнетривкість та вогнестійкість. Саме завдяки вогнестійкос­ті плитку можна використовувати для облицювання печей та камінів. Вогнестійкість означає, що вона зовсім не горить і, більше того, захищає від вогню облицьовану поверхню. Причо­му при нагріванні ніяких токсичних газів не виділяє.

Теплоємність та теплопровідність. Завдяки цим властивостям плитка здатна швидко проводити та утримувати тепло.

Стійкість кольору. Плитка не чуттєва до впливу сонячних промінів. Вона не змінює свого кольору, що не властиво іншим матеріалам (паперовим шпалерам, пластмасам, тканині...).

Антистатичність та електроізоляційні властивості. Керамічна плитка не проводить електричний струм. Це значить, що вас не

вдарить розрядом статичного струму, як це буває при проход­женні по синтетичних поверхням (лінолеуму, килимах).

Хімічна стійкість. Керамічна плитка має "імунітет" до руйнівного впливу хімічно активних речовин (боїться тільки фтористоводневої кислоти).

Гігієнічність. Керамічна плитка — один із самих гігієнічних матеріалів. На її поверхні не "гніздяться" бактерії і мікроби. Не­дарма плиткою облицьовують стіни і підлоги в операційних, де чистота — залог здоров'я.

Декоративність. Керуючись в більшості цим критерієм, люди купували і будуть купувати плитку для внутрішнього лицювання стін і підлог; для зовнішнього лицювання стін і підлог (на тера­сах, балконах) та для басейнів.

Необхідно, щоб плитка відповідала майбутньому місцю "служби" (усередині приміщення чи зовні). Отут вирішальну роль відіграє її морозостійкість. Властивості і, як і міцність плитки, за­лежать від здатності плитки поглинати вологу. Причому в зво­ротній пропорції: чим більше вона поглинає вологу, тим менше буде морозостійкою.

Керамічна плитка надзвичайно міцний матеріал при ідеально рівному покритті, яке повинно добре "зхоплювати" плитку, щоб не утворилось пустот, інакше в цьому місці вона рано чи пізно лопне.

Ще один важливий критерій якості плитки, встановлений європейськими нормами, — формат і зовнішній вигляд. Плитка повинна мати чітко встановлені розміри, абсолютно правильну ідеально рівну поверхню. Для глазурованої плитки дуже важлива рівномірність глазурованого покриття: однакова пофарбо-ваність, відсутність підтоків та белесих країв.