Технология производства

Гамма производимой керамической плитки для покрытия полов и облицовки стен очень велика и в первую очередь зависит от производственного процесса и технологии их изготовления.

Технологическая схема производства керамической плитки включает следующие основные фазы:

• Приготовление раствора (смеси)
• Формовка издели
• Сушка
• Приготовление глазури и глазуровка (эмалировка)
• Обжиг

Приготовление смеси

Имеется две технологии приготовления смеси: мокрая и сухая.

При мокрой технологии сырьевые ингредиенты подвергаются измельчению и смешиванию в барабанных дробилках в присутствии воды. Дробилки представляют собой огромные барабаны, вращающиеся вокруг оси: измельчающие детали (камни или шарики из спеченной смеси окиси алюминия), ударяя друг по другу, производят раздавливание сырьевых ингредиентов. В результате измельчения получается водная суспензия сырья (шликер).

При необходимости прессования смеси вода удаляется процессом атомизации (противоточное распыление шликера нагретым воздухом с немедленным испарением воды). В результате этого процесса получается смесь в виде порошка, который содержит 5-6 % влаги, необходимой для качественной прессовки изделия.

При необходимости экструдирования смеси остаточная влажность смеси должна быть выше указанного значения: при этом возможно удаление воды из шликера при помощи фильтра-пресса.

При сухой технологии сырьевые ингредиенты подвергаются измельчению в молотковых дробилках, а затем увлажнению в специальных машинах.

Измельчение сырья необходимо для гомогенизации смеси и крайнего сокращения размера ее частиц, что облегчает следующий процесс обжига керамического изделия.

Технология мокрого измельчения дороже (необходимо много энергии для удаления воды), но дает намного лучшие результаты.

Плитка однократного обжига, высокой пористости и из фарфоровой керамики (грес) изготовляется из смесей, полученных мокрым измельчением, а плитка типа - из смесей, приготовленных сухим способом. Клинкерную плитку и плитку двукратного обжига можно изготовлять обоими способами.

Формовка изделия

Прессовка или экструзия - это два метода формовки, применяемых в производстве керамической плитки.

Прессованная керамическая плитка изготавливается из порошкообразной смеси, уплотняющейся и формующейся под высоким давлением при помощи гидравлического пресса посредством пресс-форм.

Экструдированная плитка изготавливается из тестообразной массы исходных материалов и формуются при прохождении через специальное отверстие экструдера при помощи матрицы-мундштука, обеспечивающей плитке толщину и ширину. Далее происходит нарезка изделия по длине специальными ножами (тонкой проволокой).

Сушка

Перед тем как попасть в печь керамическая плитка проходит через сушильную камеру, куда подается горячий воздух и где керамическая плитка теряет остаток влаги.

Приготовление глазури и глазуровка (эмалировка)

Керамическая глазурь покрывает смесь, придавая ей важные эстетические характеристики (цвет, блеск, декоративный рисунок, неограниченное разнообразие орнаментальных украшений и т.д.), а также технические свойства (твердость, непроницаемость, легкость очистки и т.д.). Глазурь увеличивает также износостойкость половой плитки.

Основой керамической глазури являются особые виды стекла (фритты), которые в процессе обжига плитки расплавляются и плотно прилипают к смеси. Глазурь, состоящая из одних фритт, используется только для получения блестящей поверхности некоторых видов облицовочной плитки (высокопористой и двукратного обжига). Как правило, в массу фритт добавляют другие ингредиенты, такие как красители, сырье, способное переходить в стеклообразное состояние или сырье, не переходящее в стеклообразное состояние и остающееся <заполнителем> в стеклянной массе (кварц, корунд, циркон и др.). Последние вещества вызывают матирование глазури (придают ей непрозрачность) и могут даже нарушать присущий стеклу блеск ("матовая" глазурь).

Нанесение глазури на плитку возможно как сухим, так и мокрым способом. При мокром способе глазурь имеет вид водной суспензии тонкоизмельченных ингредиентов, а при сухом способе - вид гранул.

Почти всегда покрытие керамической плитки состоит из ряда глазурей, нанесенных разными способами: методом шелкографии (стереографии) одно- или многоцветной, керамической калькой, напылением, а также вручную с применением золотых, интерференционных и зеркальных красок и другого рода декораций. Настоящее разнообразие поверхностей глазурованной керамической плитки связано именно с возможностью сочетания разных видов глазурей. Глазурованная керамическая плитка бывает блестящая (глянцевая), матовая, с гладкой или рельефной поверхностью, в широкой цветовой гамме, с различными рисунками, узорами, декорациями.

Обжиг

Для глазурованной (эмалированной) плитки двойного обжига технологи предусматривает два раздельных обжига: для корпуса плитки первый обжиг, для эмали второй обжиг.

Глазурованная плитка одинарного обжига подвергается лишь одной процедуре обжига, которой подвергается и основа, и эмаль. Особыми типами такой плитки является "прессованно-эмалированная" плитка, полученная нанесением порошкообразной эмали в момент прессования, и плитка с "эмалировкой по раскаленному корпусу", полученная путем нанесения специальных гранулированных эмалей на раскаленный корпус.

В процессе обжига при высоких температурах (от 900 до 1250 ^oС в зависимости от типа плитки) в смеси происходят химические реакции с выделением пара и др. химических веществ, что приводит к уплотнению изделия.

Это вызывает усадку изделия, размер которой зависит от свойств используемой смеси: от нулевой усадки смеси в высокопористой плитке до 8 %-ной усадки смеси в плитке из фарфоровой керамики. Восьмипроцентная усадка значит, что для получения обожженной готовой плитки с размером стороны 20 см нужно прессовать плитку размером 21,6 см. Усадка смеси увеличивается по мере повышения температуры обжига изделия. Небольшие колебания температуры вызывают равные колебания усадки, которые имеют большое значение: из этого следует необходимость разделения готовых изделий на партии по калибру.

Все чаще в производстве керамической плитки стал применяться так называемый двукратный "быстрый обжиг" (то есть, короткий интенсивный обжиг) в печах с роликовым подом. "Быстрый обжиг" является современной технологией, позволяющей получать плитки больших размеров и с разнообразным рисунком. Он дает возможность сэкономить много энергии и уменьшить затраты. Экономный расход энергии означает также меньший выброс в атмосферу газов и пыли, а следовательно, и меньшее загрязнение окружающей среды.

Благодаря более короткому времени обжига новые печи с однослойным роликовым подом в настоящее время заменяют старые туннельные печи для обжига при производстве большинства видов керамической плитки.