Керамика является одним из древнейших материалов, используемых для изготовления посуды и художественных изделий. Она обладает рядом положительных свойств: прочностью, термостойкостью, экологической и химической безопасностью, изделия из нее обладают высоким эстетическим потенциалом, это и определяет ее широкое использование.
Керамика — это изделия из глины (или глинистых веществ) с минеральными добавками или без них, полученные путем формования и последующего обжига. Для улучшения потребительских эстетических свойств керамику покрывают глазурью.
В производстве керамики используются следующие материалы:
. пластичные — глины и каолин (мономинеральная порода, состоящая из каолинита);
. отощающие, снижающие усадку при сушке и обжиге — кварцевый песок, глинозем, бой фарфора и фаянса, шамот;
. плавни, снижающие температуру спекания и создающие стекловидную фазу — полевой шпат и пегматит;
. материалы для глазури.
В качестве факторов, формирующих потребительские свойства и качество керамических художественных изделий, выделяют вид керамики, способ формования и вид декорирования.
В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основными видами тонкой керамики являются: фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика, а грубой — гончарная керамика.
Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглошением (до 0,2 %), при ударе издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Ввиду парного обжига изделий край борта или основание изделия не покрыто глазурью. Сырьем для производства фарфора служат каолин, песок, полевой шпат и другие добавки.
Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение — 3—5 %, используется в производстве посуды хозяйственного назначения.
Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка — 9—12 %. Ввиду высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью. Глазурь имеет невысокую термостойкость, поэтому данный вид керамики находит применение в производстве столовой посуды повседневного использования. Вырабатывают его из бело-жгущихся глин с добавлением мела и кварцевого песка.
Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15 %, изделия имеют гладкую поверхность, высокий блеск, малую толщину стенок (что определено способом формования — литьем), покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения. Для производства майолики применяют беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни, мел, кварцевый песок.
Гончарная керамика имеет черепок красно-коричневого цвета (используются красножгущиеся глины), большой пористости, водопоглощение до 18 %. Изделия могут покрываться бесцветными глазурями, расписываются цветными глиняными красками — ангобами. Ассортимент представлен кухонной и хозяйственной посудой (горшки для жаркого, крынки для молока) и декоративными изделиями.
Процесс производства керамических изделий в упрощенном виде можно представить следующими этапами:
. подготовка сырья;
. получение керамической массы;
. формование (ручное или механизированное), литье, полусухое прессование;
. сушка и правка;
. первый обжиг;
. глазурование;
. политой обжиг;
. декорирование.
Качество художественных изделий из керамики определяется их внешним видом, долговечностью, соответствием функциональному назначению и другим техническим показателям.
Специфика изготовления керамических изделий связана с возможностью возникновения большого числа производственных дефектов на различных стадиях данного процесса.
Дефекты внешнего вида подразделяются на дефекты черепка, глазури и дефекты декорирования. Дефекты черепка формируются на этапах подготовки массы, формования (литья), сушки и первичного обжига. Некоторые из них заметны сразу, а другие (например, пятна) могут проявиться только после обжига. Поэтому для ручного и механизированного формования необходимо все инструменты содержать в безукоризненной чистоте.
Глазури — глянцевидные сплавы, расплавляющиеся на глиняном черепке слоем толщиной 0,12—0,40 мм. Назначение глазури — прикрыть пористый черепок изделий плотным и гладким слоем; придать изделию с плотным черепком повышенную механическую прочность и хороший внешний вид; гарантировать диэлектрические свойства; защитить декор от механического и химического воздействия.
Декорирование — художественное оформление готового изделия с применением деколей, штампов и т. п. Штамп используют при декорировании изделий повторяющимися мотивами. Для нанесения штампа на край изделия применяют штемпельный ролик.
Заключительная операция по обработке керамического изделия — шлифование края и ножки изделия.
Дефекты формования изделий и причины их возникновения
Ручное формование
Дефект: полуфабрикат прилипает к форме.
Причина: массу закладывали в форму мокрыми руками, влажность массы неравномерная, шаблон не очищен от прилипшей массы, шаблон установлен неправильно.
Дефект: царапины и борозды.
Причина: недостаток массы в форме.
Механизированное формование
Дефект: прогиб дна (обычно становится заметным только после политого обжига).
Причина: недостаточное нагревание центральной части формующего ролика, недостаточно выдержан вакуум, загрязнен формующий ролик.
Дефект: деформация края, заметная после обжига.
Причина: заготовка массы положена не в центр формы или смята, загрязнена поверхность рабочего кулачка, мягкая масса.
Дефект: трещины по краю.
Причина: использованы новые или загрязненные формы, высокая температура сушки, малое вакуумирование массы.
Дефект: трещины по ножке.
Причина: высокая температура ролика, низкая скорость формования, быстрая или односторонняя сушка, смещение центра ролика при наклоне.
Дефект: шероховатая поверхность полуфабриката.
Причина: большая всасывающая способность гипсовых форм, перегреты формы, плохо действует вакуум, изношены гипсовые формы.
Дефекты литья и причины их возникновения
Дефект: разная толщина черепка.
Причина: несоблюдение заданного времени набора черепка, недостаточно или односторонне высушены формы, одновременно используются новые и старые формы.
Дефект: деформация.
Причина: полуфабрикат прилипает к форме, рано вынут из формы, небрежное извлечение полуфабриката из формы, неравномерная сушка, иногда из-за сквозняка.
Дефект: трещины.
Причина: долгое выдерживание полуфабриката в форме, быстрая или односторонняя сушка, неаккуратная подрезка края горловины или носика, расслоение массы из-за недостаточного перемешивания шликера в форме.
Дефект: пятна.
Причина: загрязненная или расслоившаяся масса, изделие вынимали из формы мокрыми руками.
Дефекты сушки
Причину дефектов, появляющихся в процессе сушки, часто трудно установить, так как это может быть не только нарушение режима, но и отклонения от технологических параметров на предыдущих этапах производства.
Существенное влияние на результат сушки оказывает состав массы. Высокое содержание глинистых составляющих и, как следствие, большое количество воды набухания при неправильно выбранном режиме сушки обусловливают появление дефектов. Во время сушки в черепке образуются большие перепады влажности, из-за чего происходит деформация полуфабриката.
Причина деформации может быть заложена в технологии формования. Большая разница между частотами вращения шпинделя и ролика так же, как и сильное давление ролика, разрыхляет черепок, который из-за этого разрушается при нагревании во время сушки.
Наряду с упомянутыми выше основными видами дефектов встречаются также и специфические для каждого способа сушки.
Дефект: деформация и трещины, приводящие к разрушению изделия.
Причина: интенсивная сушка, не учитывающая возможности перемещения влаги в полуфабрикате.
Дефект: появление пятен ржавчины.
Причина: несоблюдение правил эксплуатации сушилок; металлические детали не покрыты антикоррозионной краской.
Дефекты обжига
Обжиг — один из важнейших технологических этапов в производстве керамических изделий. Он оказывает решающее влияние на результат всего технологического процесса.
Обжиг проходит в два этапа.
1. Первый обжиг. Назначение — очистить, упрочнить черепок, так как относительно тонкий черепок необожженных изделий при глазуровании размокает и не выдерживает механического воздействия. Затем на поверхность изделия наносят слой глазури.
2. Политой обжиг. Назначение — равномерное растекание глазури, окончательное спекание черепка.
Дефекты первого обжига и причины их возникновения
Дефект: серая окраска.
Причина: налет серы во время первого обжига (заметен только после политого обжига).
Дефект: трещины.
Причина: слишком быстрое нагревание или охлаждение.
Дефект: деформация.
Причина: неровная поверхность опоры, одностороннее воздействие температуры.
Дефекты политого обжига и причины их возникновения
Дефект: трещины с заплавленными краями.
Причина: скачок температуры в процессе нагревания.
Дефект: трещины с острыми краями.
Причина: скачок температуры во время охлаждения.
Дефект: деформация.
Причина: пережог, часто также дефект формования.
Дефект: желтая окраска.
Причина: запоздалое или недостаточное восстановление.
Дефект: голубоватый оттенок.
Причина: рано начато восстановление, недостаточная выдержка при максимальной температуре.
Дефект: наколы.
Причина: нарушение газового режима обжига, попадание в глазурь карбида кремния.
Дефект: серая окраска.
Причина: наличие серы в топливе.
Дефект: коричневатые края, а также матовые пятна и налеты на глазури.
Причина: дымовые газы в зоне охлаждения.
Дефект: недостаточная просвечиваемость, матовая поверхность.
Причина: низкая температура или недостаточная продолжительность обжига.
Дефект: высокая просвечиваемость, вспучивание.
Причина: пережог.
Дефект: прыщи.
Причина: недостаточная температура первого обжига или восстановление начато ниже температуры 980 °С.
Дефекты глазурования, причины их возникновения
и способы предотвращения
Дефект: сборка глазури.
Причина: загрязнение изделия жиром, сажей, пылью.
Предотвращение дефектов: соблюдать чистоту, тщательно обеспыливать поверхность, при налете сажи повторно обжигать.
Дефект: цек (сетка трещин на глазурном слое).
Причина: слишком тонкий помол.
Предотвращение дефектов: контролировать степень помола.
Дефект: натек (утолщение).
Причина: неправильное глазурование, очень толстый слой глазури, недостаточная частота вращения изделия при поливе, высокая плотность глазури.
Предотвращение дефектов: тщательно очищать пли слипать остатки глазури, контролировать плотность глазури (при необходимости уменьшать её), проверять оборудование
Дефект: приплавление к подставке.
Причина: остатки глазури на опорных поверхностях, грязная вода в машине для зачистки глазури.
Предотвращение дефектов: обеспечивать равномерное прижатие изделия к зачищающей ленте, чаще менять воду или использовать проточную.
Дефект: плешина.
Причина: отскакивание или стирание глазури.
Предотвращение дефектов: избегать столкновения изделий при загрузке и обработке, приклеивать ножку неустойчивого изделия.
Дефект: выгорка.
Причина: остатки пыли.
Предотвращение дефектов: обеспечивать хорошую обдувку и влажную замывку полуфабриката.
Дефект: заглазурованная засорка.
Причина: кусочки массы в глазури или на поверхности изделия после первого обжига.
Предотвращение дефектов: чаще процеживать глазурь через сито, улучшить контроль изделий перед глазурованием.
Дефект: неровная, волнистая глазурь.
Причина: сильная струя глазури, большая частота вращения шпинделя.
Предотвращение дефектов: проверить оборудование и настроить его заново, проверить состав глазури и температуру политого обжига.
Дефект: трещина.
Причина: велик температурный коэффициент линейного расширения глазури.
Предотвращение дефектов: проверить состав глазури.
Дефект: отекание глазури.
Причина: плотная глазурь, завышена температура политого обжига.
Предотвращение дефектов: проверить плотность глазурной суспензии, состав глазури и температуру политого обжига.
Дефект: вскипание глазури (пузыри и прыщи).
Причина: быстрый подъем температуры во время обжига, глазурь расплавилась до окончания выделения газов из черепка.
Дефект: булавочные наколы.
Причина: лопнувшие, но не закрывшиеся пузырьки воздуха в глазури, узкий интервал плавления глазури.
Предотвращение дефектов: расширить интервал плавления глазури.
Дефект: матовость.
Причина: кристаллизация глазури вследствие воздействия S02 из печных газов, низкая температура политого обжига.
Предотвращение дефектов: проверить режим политого обжига.
Дефекты декорирования изделий деколями и причины их возникновения
Дефект: остатки бумаги под изображением.
Причина: недостаточное размягчение деколи, водонепроницаемые места (масло, пятна лака) на бумаге: на этих местах образуются пузыри, которые разрушают изображение.
Дефект: вскипание краски.
Причина: недостаточно тщательное расправление деколи, остатки воды под деколью.
Дефект: пузыри.
Причина: недостаточно выдавлены вода и воздух из-под деколи, пузыри при обжиге лопаются, разрушая в этих местах слой краски.
Дефект: складки.
Причина: плохое расправление и небрежное наложение деколи на искривленные поверхности.
Дефект: белесые пятна после обжига.
Причина: использована загрязненная или жесткая вода, изделия плохо протерты.
Дефект: загрязнения после перевода деколи.
Причина: небрежная протирка изделия.
Дефект: ломкая деколь.
Причина: плохой лак, низкое качество бумаги.
Дефекты при нанесении штампа и причины
их возникновения
Дефект: отпечаток штемпеля расплющен.
Причина: жидкий препарат золота, неравномерное давление на штемпель, толстый слой лака.
Дефект: отпечаток штемпеля неполный (нет отдельных мест рисунка).
Причина: густой препарат золота, на изделии были жирные пятна (отпечатки пальцев), недостаточно клейкий лак.
Дефект: штемпель воспроизводит тонкие контуры.
Причина: штемпель износился, его следует заменить.
Дефект: загрязненный отпечаток.
Причина: загрязненный штемпель (волокна и др.).
Дефект: отпечаток подложки штемпеля.
Причина: подложка выступает за пределы изображения.
Дефект: сильное или слабое прилипание пудровальной краски.
Причина: неравномерно нанесена пленка лака.
Дефект: царапины на отпечатке, остатки пудровальной краски в углублениях под ручками и внутри полых изделий.
Причина: неосторожное припудривание и недостаточный контроль.
Дефект: различный тон изделий.
Причина: добавлено разное количество керосина, плохой сравнительный контроль.
Дефект: отклонение цвета смешанных красок.
Причина: несоблюдение рецепта смешения.
Дефект: стирание контуров рисунка.
Причина: излишнее количество керосина или чрезмерное удаление пудровальной краски.
Керамические изделия , так же как и стеклянные, входят в группу силикатных товаров. Керамическими называют изделия, изготовленные в основном из глинистых материалов и обожженные для придания прочности. В зависимости от температуры обжига, а также состава массы черепок керамических изделий может получиться пористым или сплошным (спекшимся). Чтобы сделать поверхность керамических изделий гладкой, легко очищающейся и не впитывающей влаги, ее покрывают глазурью, представляющей собой тонкий слой стеклообразной массы.
В зависимости от назначения различают керамические изделия промышленно-строительные, технические, хозяйственно-бытовые и художественно-декоративные.
К промышленно-строительной и технической керамике относят кирпич, черепицу, печные изразцы, облицовочные и половые плитки и др.
В состав хозяйственно-бытовой и художественно-декоративной керамики включают гончарную посуду, а также посуду и художественно-декоративные изделия из фарфора, фаянса и майолики.
Гончарной называют посуду, изготовленную из простых окрашенных глин. Она может быть глазурованной и неглазурованной.
Фарфор и фаянс — это изделия с белым, обычно глазурованным черепком, причем у фарфора он сплошной, спекшийся, а у фаянса — пористый.
Майоликовыми называют изделия с пористым черепком из белых или слабоокрашенных глин, имеющие на корпусе рельефный узор и покрытые цветной глазурью.
Гончарную посуду относят к предметам так называемой грубой керамики, а фарфор, фаянс и майолику — к предметам тонкой керамики.
Производство гончарной посуды существует в нашей стране с давних времен. Начало фарфорового производства относится к 1744 г., т. е. к тому времени, когда в России был организован первый фарфоровый завод. В настоящее время этот завод носит имя гениального русского ученого М. В. Ломоносова. Способ приготовления фарфора в России был самостоятельно открыт талантливым химиком Д. И. Виноградовым.
Благодаря трудам русских мастеров и художников фарфоровое и фаянсовое производство в России достигло высокого уровня. Однако за годы первой мировой войны и войны гражданской фарфоровое и фаянсовое производство пришло в полный упадок.
За годы сталинских пятилеток в результате реконструкции старых заводов и строительства новых продукция наших фарфоро-фаянсовых заводов уже в 1937 г. превысила уровень 1913 г. более чем в два раза.
Тяжелый урон, нанесенный фарфоро-фаянсовой промышленности за годы Великой Отечественной войны, успешно ликвидирован в четвертой (первой послевоенной) пятилетке. Восстановление разрушенных заводов и строительство новых создало базу для огромного роста выпуска продукции. Вместе с этим расширился ассортимент изделий и улучшилось их качество.
В пятой пятилетке намечается дальнейшее значительное увеличение производства всех видов керамических изделий, в частности фарфоро-фаянсовой посуды. Особенно расширится выпуск различных сервизов и гарнитуров.
Сырье для керамических изделий
Основным сырьем для производства керамических изделий являются пластичные материалы, отощающие материалы и плавни, или флюсы.
Пластичные материалы. К пластичным материалам, используемым в керамическом производстве, относятся различные виды глин и каолина (глинистое вещество обычно белого цвета, состоящее почти целиком из каолинита). Глины в зависимости от содержащихся в них примесей могут иметь разную температуру плавления и различную окраску, причем в тех случаях, когда эта окраска вызвана наличием примесей органического происхождения, при обжиге такие глины приобретают белый цвет (так называемые беложгущиеся глины).
Глина и каолин обладают свойством пластичности, т. е. способностью при замешивании с водой давать тесто, приобретать при внешнем воздействии любую форму и эту форму сохранять.
После обжига глины и каолин получают твердость камня, превращаясь в черепок, уже не обладающий пластичностью и при смешивании с водой не дающий пластичного теста. Этими двумя свойствами и объясняется широкое применение глинистых материалов в производстве различных изделий.
Отощающие материалы . Отощающие материалы применяются в керамическом производстве для снижения усадки изделий, так как высокая и неравномерная усадка изделий из одной глины при сушке и обжиге вызывает деформацию и растрескивание этих изделий. К числу таких отощающих материалов относится кварцевый песок, кварц, битый черепок (битые керамические изделия) и т. п.
Плавни. Плавни добавляют для облегчения спекания составных частей керамической массы. Особенное значение плавни, естественно, имеют в производстве изделий со спекшимся черепком (фарфор и т. п.). К числу плавней относятся полевой шпат, мел, известняк.
Гончарная посуда
Гончарную посуду вырабатывают из природных окрашенных глин, содержащих до 20% песка, либо из смеси чистых глин с соответствующим количеством песка.
Для повышения пластичности и освобождения от посторонних примесей гончарную глину часто вымораживают, просеивают, иногда отмучивают.
Формуют изделия из подготовленного глиняного теста чаще всего вручную на вращающихся, так называемых гончарных, кругах, иногда с применением шаблонов. Изделия сложной формы изготовляют лепкой вручную или в гипсовых формах.
Отформованные изделия высушивают, затем, как правило, глазуруют и обжигают при 900—1000°.
Глазурь на гончарных изделиях представляет собой легкоплавкую стеклообразную массу, которая делает поверхность гончарной посуды гладкой и не пропускающей влагу. Глазуруют гончарную посуду различными способами, но чаще всего окунанием изделий в суспензию (болтушку), представляющую собой взвесь мелкоизмельченной глазури в воде, или наливанием на определенный срок глазури в изделия. При этом влага впитывается в стенки изделий, а частички глазури оседают (присасываются) на их поверхности и при следующем за этим обжиге изделий расплавляются, превращаясь в стекловидную массу, которая приплавляется к стенкам изделий.
Гончарную посуду выпускают чаще всего без украшений, однако отдельные ее виды (кувшины, вазы, настенные блюда) могут быть украшены. Такие изделия чаще всего до глазурования расписывают ангобами и цветными глазурями.
В ассортимент гончарной посуды входят: горшки, крынки для молока, кувшины, миски, блюда, кружки, вазы и т. п.
Гончарная посуда, вырабатываемая на предприятиях Министерства местной промышленности, делится на 1-й и 2-й сорта; посуда же кустарной выработки выпускается обычно одним сортом. Доброкачественность гончарной посуды проверяют внешним осмотром и перестукиванием. Внешним осмотром устанавливается правильность формы и тщательность глазурования. Перестукиванием проверяют целость посуды (посуда треснувшая дребезжит) и качество обжига (хорошо обожженная посуда при ударе издает высокий, чистый звук).
Фарфоровая и фаянсовая посуда
Материалы и производство
Фарфоровую и фаянсовую посуду изготовляют в основном из смеси каолина, белых и беложгущихся глин, кварца и полевого шпата. Используются также молотый фарфоровый и фаянсовый бой.
Масса для фарфора чаще всего содержит 50% глинистых материалов, преимущественно каолина, 25% кварца и 25% полевого шпата. В массу для фаянса входит 5—10% полевого шпата, 35—40% кварца и 50—60% глинистых материалов (преимущественно белой глины). Таким образом, основное отличие фарфоровой массы от фаянсовой заключается в большем содержании полевого шпата и каолина.
Производство фарфоровой и фаянсовой посуды значительно сложнее производства гончарной посуды. Оно складывается из. подготовки массы, формовки, сушки, двукратного обжига, глазурования и раскраски.
Подготавливают массу для фарфора и фаянса очень тщательно. Кварц и полевой шпат обжигают, промывают для освобождения от посторонних примесей, грубо размалывают, затем смесь их с груборазмолотым боем тщательно измельчают в специальных шаровых мельницах. Полученную массу смешивают с глинистыми материалами, пропускают через электромагнит для очистки от примесей железа, через фильтрпресс для удаления избытка влаги и, наконец, через массомялку для получения однородной массы, которую выдерживают некоторое время в подвалах, а затем передают в формовку.
Фарфоровую и фаянсовую посуду формуют с помощью формы и шаблонов или литьем в гипсовые формы. В первом случае изделия формуют из фарфорового или фаянсового теста во вращающихся гипсовых формах (полых или выпуклых) с помощью шаблонов. При этом гипсовая форма образует одну из поверхностей изделия, а шаблон, вырез края которого соответствует форме другой поверхности, выравнивает эту поверхность изделия. Во втором случае жидкую массу (шликер) заливают в гипсовые формы, имеющие внутреннюю полость, соответствующую внешней поверхности изделия.
Значительная часть влаги поглощается при этом из шликера толстыми стенками гипсовой формы, а частички массы остаются на поверхности ее стенок, образуя стенки изделия. Излишек шликера удаляется и изделие после подсыхания вынимают из формы.
Отформованные изделия сушат и подвергают первому, так называемому утильному, обжигу. Обжиг проводится до глазурования изделий при температуре 1250—1280° для фаянса и 900° для фарфора. Обоженные изделия затем глазуруют.
Глазурями для фаянса служат обычно предварительно сплавленные легкоплавкие смеси стеклообразующих материалов, а для фарфора — масса, близкая по составу к черепку фарфора, но более легкоплавкая. Глазуруют фарфоровые и фаянсовые изделия чаще всего окунанием их в жидкую глазурь, т. е. так же, как и гончарные изделия.
Второй, политой, обжиг применяют после глазурования изделий и ведут при температуре: для фаянса — около 1150° и для фарфора — около 1400°. Вследствие более высокой температуры второго обжига черепок фарфора спекается и в отличие от фаянса становится не пористым, а сплошным.
Как при первом, так и при втором обжиге для предохранения от загрязнения топочными газами изделия помещают в особые формы (капсели или короба), изготовленные из огнеупорных материалов.
По внешним признакам фарфор отличается от фаянса тем, что в тонком слое он просвечивает и при ударе по краю изделия издает длительный звонкий звук, в то время как фаянс не просвечивает и при ударе по краю издает низкий, быстро затухающий глухой звук. Глазурь на фарфоровых изделиях тверже, термическая устойчивость ее выше, чем у изделий фаянсовых.
Украшение посуды. Украшают (раскрашивают) фарфоровую и фаянсовую посуду особыми, так называемыми керамическими, красками. Последние представляют собой чаще всего растертые на скипидаре, глицерине и других веществах тонкоизмельченные сплавы, близкие по составу к цветным легкоплавким стеклам, а также особые препараты золота и серебра.
Раскраска посуды может быть подглазурной и надглазурной. В первом случае изделия раскрашивают до глазурования после первого обжига и краски закрепляют путем второго (политого) обжига. Во втором случае раскрашивают готовые изделия и нанесенные краски закрепляют путем специального, следующего за раскраской, так называемого муфельного, обжига, производимого при более низкой температуре, чем обжиг политой (около 800—900°).
Раскраска изделий фарфоровых чаще всего надглазурная, фаянсовых — надглазурная и подглазурная.
Ограниченное применение подглазурной раскраски (особенно в фарфоровых изделиях) объясняется тем, что большинство керамических красок не выдерживает высокой температуры политого обжига изделий и теряет при этом свою окраску.
Основными видами украшения фарфоровой и фаянсовой посуды являются следующие.
Лента, отводка и усик — цветные полоски различной ширины, наносимые кистью на вращающиеся изделия. Усиком называют полоску шириной до 1 мм, отводкой — полоску до 3 мм, лентой — полоску от 3 до 13 мм, причем ленту шириной до 5 мм называют узкой, до 9 мм — средней и выше 9 мм — широкой.
Штамп — мелкий одноцветный узор, наносимый чаще всего по краю изделий с помощью резинового штампика.
К рытье и полукрытье — сплошное покрытие краской всей или части (полукрытье) поверхности изделия. Наносят краску в этом случае с помощью аэрографа, т. е. прибора, распыливающего краску, а также кистью и тампоном. В отдельных случаях, чтобы получить в крытье неокрашенные места в виде различных узоров, на поверхность изделий перед нанесением краски наклеивают бумажки или же нанесенную уже краску снимают (прочищают). В этом случае крытье называют «с прочисткой».
Трафарет — одноцветные или многоцветные несплошные узоры, которые наносят с помощью аэрографа и трафаретов, т. е. чаще всего пластинок свинца или меди, в которых вырезаны те или иные сквозные узоры. Такую пластинку прижимают к поверхности изделий и краску наносят, распиливая ее сквозь отверстия трафарета.
Отличают трафарет от других способов раскраски по ровным, как бы оборванным краям рисунка, отсутствию мазков кистью и наличию просветов между отдельными частями однокрасочного рисунка.
Печать — тонкие сплошные контурные узоры, которые сначала печатаются с помощью металлических валов или пластин на папиросной бумаге, а потом с нее переносят на поверхность изделия. В некоторых случаях эти контурные узоры дополнительно раскрашивают от руки. Такая печать называется «печать с раскраской». Узоры, нанесенные на изделия способом печати, характеризуются наличием резко очерченных одноцветных контуров.
Декалькомания (сокращенно деколь) — это обычно многоцветные сплошные узоры, наносимые на изделие с помощью многокрасочных переводных картинок (наподобие детских, но выполненных керамическими красками).
От печати деколь отличают по отсутствию резко очерченного одноцветного контура и мазков кистью.
Живопись — ручная роспись изделий кистью или пером. Узоры, нанесенные живописью, характеризуются обычно наличием заметных мазков кистью и более густым слоем краски.
Фотокерамика — нанесение на изделия фотоизображений, чаще всего портретов с использованием диапозитивов, т. е. фотоотпечатков на стекле. Техника фотокерамики довольно сложна.
Группировка украшения посуды по сложности. Каждым из перечисленных выше способов могут наноситься узоры различной сложности, к тому же общее оформление может быть произведено не одним, а несколькими способами. Например, деколь может дополняться штампом, живописью, отводкой и т. п., трафарет — штампом, отводкой и т. п. Поэтому каждый из наносимых на посуду узоров относится к определенной группе сложности раскраски изделия и расценка изделий производится с учетом номера группы раскраски.
В фарфоровой посуде таких групп установлено 20, в фаянсовой — 12. При установлении группы сложности раскраски посуды учитывают прежде всего способ нанесения узора (трафарет, деколь, печать и др.). Наряду с этим принимается во внимание характер узора, наличие дополнительных разделок, вид примененной краски. Так, различают узоры букетом, раскидные, бортовые и сплошные. Узоры букетом имеют до трех включительно лепков или рисунков, раскидные — от пяти и выше, бортовые — это узоры, расположенные по всему борту, сплошные — узоры, нанесенные по всей внешней или внутренней поверхности изделия.
Дополнительными разделками являются пестрение (частичная разрисовка изделия), разделка, подправка и дорисовка основного рисунка, блик — рельефный мазок бесцветной краской, арабеска — узкий бортовой орнамент, цуровка — прочерчивание узора по ленте золотом или серебром.
Так, например, печать (по фарфору) букетом без раскраски и без дополнительных украшений относится к пятой группе, с отводкой краской — к шестой, с отводкой золотом — к седьмой. Та же печать, но раскидная относится уже к шестой (без отводки), седьмой (с отводкой краской) и восьмой (с отводкой золотом) группам, а печать с раскраской двумя красками — к восьмой, девятой и десятой группам.
Ассортимент фарфоровой и фаянсовой посуды
Общая группировка. Фарфоровую и фаянсовую посуду подразделяют по назначению, видам изделий, фасонам, размерам, характеру украшения (разделки).
По назначению фарфоро-фаянсовую посуду делят на чайную (чашки, блюдца, чайники и др.), кофейную (кофейники, чашки кофейные) и столовую (тарелки, блюда, миски и др.).
Виды посуды весьма разнообразны. Так, к чайной посуде относят чашки, блюдца, кружки, стаканы, чайники, сахарницы, масленки, сливочники, полоскательницы, сухарницы, кувшины, молочники, вазы для печенья и конфет, фруктов и варенья, рюмки для яиц. В ассортимент столовой посуды входят тарелки, блюда, бульонки, вазы суповые, соусники, салатники, подливочники, селедочницы, горчичницы, солонки, перечницы, доски для сыра.
Фасоны посуды в настоящее время обозначают порядковыми номерами: 1, 2, 5, 39 и т. д. Особенно разнообразны фасоны фарфоровых чашек (свыше 40 фасонов). Наряду с обозначением фасонов номерами в практике встречается также обозначение фасонов изделий специальными терминами, например: блюдце тазиком, салатник четырехугольный, чайник парный, и др.
Размеры посуды указываются либо по ее емкости в кубических сантиметрах (для полой посуды), либо по диаметру (для плоских изделий).
Характеристика ассортимента. Большинство видов посуды вырабатывают как из фарфора, так и из фаянса. Однако некоторые изделия изготовляют только из фарфора или, наоборот, только из фаянса. Так, например, чайники вырабатывают только из фарфора, а миски и пловницы — только из фаянса.
Краткое описание основных видов посуды приводится ниже.
Чашки — обычно вырабатывают из фарфора. Подразделяются они по фасонам и размерам. Фасоны фарфоровых чашек обозначаются обычно порядковыми номерами (39, 51, 54, 58 и т. д.). Размеры чашек указываются по их емкости, а иногда — условными названиями: аппетитные (375—400 см 3), полуаппетитные (275—300 см 3), чайные (200—220 см 3), кофейные (110—130 см 3) и детские (60 см 3). Значительное количество чашек выпускается в продажу в паре с блюдцем.
Блюдца фарфоровые и фаянсовые по назначению делятся на чайные, кофейные и для варенья. Чайные блюдца бывают двух фасонов: обыкновенные и тазиком (в торговой практике последние называются иногда подстаканниками).
Стаканы фарфоровые изготовляют различной формы: конические — без ручки, цилиндрические — без ручки, фигурной формы — с ручкой и блюдцем. Стаканы последнего типа называют также бокалами. Емкость фарфоровых стаканов конической и цилиндрической формы — 250 см 3 , фигурной формы — 375—400 см 3 .
Кружки — изделие цилиндрической формы, с ручкой. Фарфоровые кружки могут быть с толстым черепком, емкостью 500 и 400 см 3 , и с тонким черепком, емкостью от 90 до 400 см 3 . Фаянсовые кружки выпускаются емкостью 200-—400 см 3 .
Пиалы (получашки) фарфоровые — посуда для чая в виде круглой чашки без ручки, на низкой ножке, емкостью 220—400 с.м 3 .
Чайники вырабатываются только из фарфора, различают их по фасонам и размерам. Фасоны чайников разнообразны и обозначаются номерами: 92 (старое название «репкой»), 72 (старое название «парный»), 39 и т. д. Чайники, которые имеют те же фасоны, что и чашки, обычно называют сервизными. Размеры чайников определяются их емкостью. Емкость сервизных чайников составляет обычно 600 см 3 , а остальных чайников — от 250 до 1400 см 3 .
Кофейники фарфоровые могут быть различных фасонов, емкостью 500—1400 см 3 . В продажу кофейники обычно поступают в составе кофейного сервиза.
Сахарницы, как и чайники, вырабатываются только из фарфора, разных фасонов (соответственно фасонам чашек), емкостью 250, 350 и 500 см 3 .
Масленки фарфоровые по конструкции делятся на масленки с колпаком (на тарелочке) и масленки с крышкой. Емкость масленки — 100 и 200 г. Фаянсовые масленки выпускаются обычно с крышкой, емкостью 250 г.
Сливочники фарфоровые и фаянсовые вырабатываются различных фасонов, емкостью от 150 до 325 см 3 .
Полоскательницы фарфоровые могут быть разных фасонов (круглые, бусами, сервизные), емкостью от 500 до 1200 см 3 . Фаянсовые полоскательницы изготовляют в виде полушария, на ножке, их диаметр от 95 до 215 мм.
Сухарницы фарфоровые обычно выпускают плоскими (типа тарелки), диаметром 270 мм, а также углубленными продолговатыми, диаметром от 310 до 335 мм. Фаянсовые сухарницы изготовляют в виде плетеной корзинки, на ножке, диаметром 200 мм.
Кувшины фарфоровые могут быть самых разнообразных фасонов: №№ 95, 96, 97, емкостью 750—1400 см 3 . Фаянсовые кувшины менее разнообразны по форме, емкость их 500—1500 см 3 .
Молочники фарфоровые отличаются от кувшинов отсутствием крышки и меньшим разнообразием фасонов; емкость их 500—1000 см 3 .
Вазы по назначению бывают для фруктов и для варенья. Вазы для фруктов вырабатываются из фарфора и фаянса, для варенья — обычно из фарфора. Размеры ваз указываются по их верхнему диаметру (для фруктов — 240 мм, для варенья — 120 мм).
Фруктовницы фаянсовые представляют собой круглые вазочки на низкой ножке, диаметр их верхней части 130 и 230 мм.
Тарелки фарфоровые и фаянсовые по емкости подразделяют на глубокие и мелкие. Фасоны тарелок различают по форме края (с ровным краем, с вырезным краем) и по характеру поверхности борта (гладкие и с рельефным рисунком по борту). Размеры тарелок указываются по диаметру. Наиболее распространенные размеры фарфоровых глубоких тарелок — 200 мм (детская) и 240 мм (обыкновенный размер) и тарелок мелких — 150 мм (пирожковые), 175, 200 и 240 мм (закусочные). Фаянсовые глубокие тарелки бывают размером 200, 220, 240 и 255 мм, а мелкие 175—180, 200, 220, 240 мм.
Блюда фарфоровые и фаянсовые по форме бывают круглые и овальные (так называемые лотки). Блюда круглые могут быть с ровным и вырезным краем, гладкие и граненые; блюда овальные — различных фасонов. Обычные размеры круглых блюд — 300, 325 и 350 мм, овальных — 300, 350, 400 и 450 мм (по диаметру).
Бульонки представляют собой сосуды круглой формы с крышками, в которых имеется небольшое отверстие для выхода пара, и с двумя ручками. Вырабатывают бульонки из фарфора и фаянса. Емкость бульонок — от 0,6 до 2,4 л.
Вазы суповые, или суповницы, в отличие от бульонок имеют овальную форму. В крышке у них с одной стороны делается вырез для разливной ложки. Емкость суповых ваз — 2 и 3 л.
Соусники (вазы для соуса) отличаются от ваз суповых емкостью (0,8 л).
Салатники фарфоровые и фаянсовые по форме делятся на четырехугольные и сервизные. Размеры салатников определяются емкостью в кубических сантиметрах (от 120 до 1400 см 3).
Подливочники фарфоровые бывают различной формы, без поддона и с поддоном, емкостью от 35 до 400 см 3 . Фаянсовые подливочники изготовляют обычно без поддона, емкостью 400—450 см 3 .
Селедочницы (лотки для селедок) различных фасонов (овальные, четырехугольные и т. д.) вырабатываются из фарфора и фаянса, диаметром от 135 до 300 мм.
Миски изготовляют из фаянса. По фасону миски подразделяются на обыкновенные и с кантом (утолщенным краем), диаметром от 190 до 265 мм.
Пловницы — фаянсовые изделия, сходные по форме с полуглубокими тарелками, диаметр их — от 215 до 265 мм.
Кроме перечисленных изделий, в ассортимент фарфоровой и фаянсовой посуды входят хренницы, горчичницы, перечницы, солонки, рюмки, для яиц, доски для сыра, бочонки для соления, пепельницы, плевательницы и др.
Сервизы и гарнитуры. Сервизами и гарнитурами называются наборы посуды одинакового фасона, раскраски и качества, имеющие определенное назначение.
Сервизы могут быть чайными, кофейными и столовыми на 6 и 12 человек, гарнитуры — только чайными на 6 и 12 человек.
Чайный сервиз составляют только из фарфоровых изделий. В его состав входят 6 или 12 чашек с блюдцами, чайник, сахарница, сливочник и полоскательница.
В состав кофейного сервиза включают 6 или 12 кофейных чашек с блюдцами, кофейник, сливочник, сахарницу и 6 или 12 мелких тарелок диаметром 175 мм.
Гарнитур — более полный набор посуды. В его состав полностью включают сервиз на 6 или 12 человек и дополнительно 6 или 12 мелких тарелок диаметром 175 мм, 6 или 12 блюдец для варенья, масленку, сухарницу, вазу для фруктов и вазу для варенья.
Столовые сервизы на 6 человек обычно состоят из 34 предметов, в том числе 24 тарелки, а сервизы на 12 человек — из 66 предметов, в том числе 48 тарелок. Возможны и более полные сервизы, особенно на 12 человек.
Прейскурантные номера на фарфоро-фаянсовую посуду . Каждое изделие, включенное в прейскурант, имеет свой номер, состоящий из двух частей, разделенных знаком тире. Первая часть этого номера показывает порядковый номер изделия по прейскуранту. Так, например, блюдо фарфоровое круглое диаметром 300 мм обозначают цифрой 1, а диаметром 325 мм — цифрой 2, тарелку глубокую диаметром 240 мм — цифрой 88, чашку чайную емкостью 200—220 см 3 — цифрой 100 и т. д. Вторая часть прейскурантного номера характеризует группу украшения (разделки) изделия.
Сортировка фарфоровой и фаянсовой посуды
Фарфоровую посуду по качеству делятся на высший, 1-й, 2-й и 3-й сорта, а фаянсовую — на 1-й, 2-й и 3-й сорта.
Сортность посуды устанавливают по обнаруженным на ней порокам, причем принимают во внимание вид (наименование) порока, его размер, местонахождение на изделии (на лицевой или оборотной стороне), размер изделия, число одноименных пороков и общее число пороков на изделии.
К числу пороков, которые могут быть на фарфоровой и фаянсовой посуде, относятся: недостаточная белизна черепка; деформация (отклонение от правильной формы), особенно часто встречающаяся в фарфоровой посуде; мушка — темные пятна на черепке, образовавшиеся при загрязнении массы частичками железа; прыщи и пузыри — вздутия на поверхности черепка; засорка — приплавившиеся к черепку частицы массы или капселей, в которых обжигаются изделия; щербины и трещины — заглазурованные и незаглазурованные; цек — мелкие трещины глазури; плешины — места, не покрытые глазурью; натеки глазури —неровный слой глазури, чаще всего на краях изделий; неправильная монтировка — перекос ручек и носиков, неправильный подбор крышек и т. п.; непрочность красок — отскакивание краски, стирающаяся краска.
Сортность посуды обозначают нанесением на донышко изделий клейма нестирающейся краской различного цвета: красного (для высшего сорта фарфора и 1-го сорта фаянса), синего (для 1-го сорта фарфора и 2-го сорта фаянса), зеленого (для 2-го сорта фарфора и 3-го сорта фаянса) и коричневого или черного (для 3-го сорта фарфора).
Доброкачественная фарфоро-фаянсовая посуда должна быть правильной формы, устойчивой, с ровно и прочно прикрепленными ручками или ножками, со сплошной ровной глазурью. Не допускаются в посуде свищи (сквозные отверстия), цек глазури, царапающая засорка, крупные пузыри, сухость глазури, обнажающая черепок, стирающаяся краска, сквозной зазор между корпусом и крышкой изделия.
Майоликовая посуда
Майоликовыми в настоящее время называют изделия, имеющие, как правило, на корпусе рельефные украшения и покрытые окрашенной глазурью.
По характеру черепка майоликовые изделия обычно сходны с фаянсовыми, однако в отдельных случаях при производстве майолики применяют и слабоокрашенные гончарные глины. Формуют майоликовые изделия преимущественно литьем в гипсовых формах.
По характеру украшения различают майоликовые изделия без росписи с цветной глазурью (однокрасочной, двухкрасочной и четырехкрасочной) и изделия с росписью цветными глазурями или краской по сплошной однокрасочной глазури.
Основными видами майоликовой посуды являются вазы для фруктов и конфет, кружки для пива, кувшины, масленки, пепельницы, сухарницы-хлебницы, солонки, рюмки для яиц, чашки с блюдцами, приборы для воды, кружки с крышкой «напейся не облейся» и др.
Размеры этих изделий указывают по их емкости в кубических сантиметрах или литрах, а также по диаметру в миллиметрах.
Сортируют майоликовую посуду, как и фаянсовую, на 1-й, 2-й и 3-й сорта.
Художественно-декоративные изделия
К художественно-декоративным изделиям относят вазы для цветов, тарелки настенные, различные скульптурные изделия, бюсты, барельефы и некоторые виды художественно оформленной посуды.
Вазы для цветов вырабатывают из фарфора, фаянса и майолики. Особенно разнообразны фарфоровые вазы для цветов. Они могут быть самых различных фасонов и размеров, украшаются преимущественно живописью, часто с применением сплошного крытья.
Тарелки настенные изготовляют из фарфора, диаметром 250 мм, украшают их чаще всего живописью.
Скульптурные изделия очень разнообразны по ассортименту, например: гармонист, девушка-строитель, нахимовцы, девочка с кошкой, заяц-трубач, квартет, медвежонок сидящий, слон и др. Подавляющее большинство этих изделий выпускают глазурованными с росписью красками или золотом.
Бюсты и барельефы являются фарфоровыми неглазурованными или глазурованными изделиями.
К посуде художественной относят графины для вина фарфоровые, стопки к графинам, горчичницы, кружки, масленки, чайницы, судки столовые и др. Украшают эту посуду вручную красками и золотом.
Артикулы на изделия этой группы обозначают порядковыми номерами.
Сортировка. По качеству бюсты и барельефы бывают высшего и 1-го сортов. Вазы и другие изделия из фарфора делят на высший, 1-й, 2-й и 3-й сорта, из фаянса и майолики — на 1-й, 2-й и 3-й сорта.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение керамических изделий
Маркировка. Гончарная посуда специальной маркировке не подвергается. Фарфоровые, фаянсовые и майоликовые изделия маркируют нанесением нестирающейся краской клейма на донышко каждого изделия с указанием завода-изготовителя и сорта. Кроме того, в каждую пачку вкладывают (или наклеивают) бумажный ярлык с указанием прейскурантного номера и группы раскраски изделий, упакованных в данную пачку.
Упаковка и транспортирование. Гончарную посуду упаковывают в солому, стружку и т. п. Перевозят ее в крытых вагонах без тары.
Фарфоровую и фаянсовую посуду перевозят либо без тары, в крытых вагонах (вагонные отгрузки), либо в ящиках или бочках. При перевозке тарелки и блюдца, а также чашки, если они перевозятся вместе с блюдцами, завертывают в бумагу через одну штуку, все прочие изделия — каждое в отдельности. Чашки завертывают в пакет по 4—6 штук вместе с блюдцами. Сервизы и гарнитуры упаковывают комплектами. Укладывается фарфоро-фаянсовая посуда в вагон или ящик в основном так же, как и стеклянная посуда, т. е. рядами. Между рядами прокладывается упаковочный материал.
Хранение. Условия хранения керамической посуды сходны с условиями хранения стеклянной посуды; чаще всего такую посуду хранят вместе со стеклянной.
Для рационального использования складской площади и удобства отпуска керамическую посуду укладывают в несколько рядов по высоте. Так, тарелки, если они завернуты через одну в бумагу, ставят одну на другую — до 120 штук; чашки с блюдцами, если они завернуты в пачки, — до 10 рядов по высоте с перестилкой 4—5 листами плотной бумаги через каждые 2 ряда; чайники — в 10 рядов с перекладыванием каждого ряда 2—3 слоями плотной бумаги.
Основы производства керамических товаров. Производство керамических изделий включает следующие основные операции: приготовление массы, формование изделий, сушку, обжиг и декорирование.
Материалы, применяемые для керамического производства, принято подразделять на основные и вспомогательные. К основным относятся материалы, идущие для приготовления керамических масс, глазурей, керамических красок; к вспомогательным — материалы, применяемые для изготовления гипсовых форм, капселей.
Основные материалы делят на пластические, отощающие, плавни, глазуреобразующие и керамические краски.
Пластическими материалами являются глины и каолины. Глины и каолины образуются в результате распада горных пород типа гранита, гнейса, полевого шпата. Каолины отличаются от глины более чистым химическим составом, меньшей пластичностью, большей огнеупорностью.
Отощающими материалами являются кварц и чистые кварцевые пески, они способствуют уменьшению пластичности глин, снижают усадку и деформацию изделий при сушке.
Плавни понижают температуру плавления и спекания глинистых материалов, придают керамическому черепку плотность, просвечиваемость, механическую прочность; к ним относятся полевой шпат, пегматит, мел, известняк, доломит.
Глазуреобразующие материалы (глазурь) — это тонкий стекловидный слой на поверхности керамических изделий. Она предохраняет черепок от механических воздействий, улучшает его гигиеничность, придает поверхности изделия лучший внешний вид. Глазури бывают прозрачные и непрозрачные (глухие), бесцветные или окрашенные.
Керамические краски применяют для украшения фарфоровых, фаянсовых, майоликовых и других изделий. Основу керамических красок составляют металлы и их оксиды, которые при нагревании образуют с силикатами, алюминатами, боратами и другими веществами окрашенные соединения на черепке керамических изделий. По характеру применения керамические краски подразделяют на подглазурные и надглазурные.
Подглазурные краски наносят на неглазурованный обнаженный черепок, затем изделие покрывают глазурью и обжигают.
Надглазурные — наносят на черепок, покрытый глазурью, и закрепляют их особым обжигом при температуре 600-850 °С.
Приготовление керамической массы осуществляется последовательным выполнением ряда технологических процессов: очистки сырья от вредных минеральных включений, дробления, размола, просеивания через сита, дозирования и смешивания.
Формуют изделия из пластических и жидких (шликер) керамических масс. Изделия несложных форм (чашки, тарелки) формуют из пластической массы влажностью 24—26 % в гипсовых формах с помощью стальных шаблонов на автоматах и полуавтоматах.
Способ литья из жидкой массы — шликера влажностью 30-35% в гипсовые формы является незаменимым в производстве керамических изделий, где сложность и разнообразие форм исключают использование других способов формования. Осуществляют литье ручным или автоматическим способами.
Сушка способствует повышению прочности керамических изделий, сформированной из пластической массы или отлитых из шликера. Сушку проводят в конвекционных (конвейерных, камерных и туннельных) и радиационнных сушилках при температуре 70-90 °С.
Обжиг является основным технологическим процессом. В результате сложных физико-химических превращений, проходящих при высоких температурах, керамические изделия приобретают механическую прочность.
Обжиг проводят в два приема. Для фарфоровых изделий первый обжиг (утильный) происходит при температуре 900-950 °С, а второй (политой) — при температуре 1320—1380 °С. Для фаянсовых изделий первый обжиг проводится при температуре 1240—1280 °С, а второй — при температуре 1140-1180 °С. Используются печи двух видов: туннельные (непрерывного действия) и горны (периодического действия).
Декорирование изделий является завершающей стадией производства фарфоровых и фаянсовых изделий, заключающийся в нанесении на бельё (неокрашенный полуфабрикат) специальных разделок двумя методами: ручным и полумеханизированным.
Усик, отводка, лента представляют собой непрерывные круговые полоски (усик шириной 1 мм, отводка — от 1 до 3 мм, лента — от 4 до 10 мм).
Трафарет наносят аэрографом при помощи пластин из тонкой жести или фольги, имеющих вырезы, контуры которых соответствуют наносимому рисунку. Он может быть одноцветным и многоцветным.
Крытьё различают следующих видов: сплошное — все изделие покрыто равномерным слоем краски; полукрытье — изделие покрыто краской шириной от 20 мм и выше, нисходящее — краску накладывают с ослаблением тона к низу изделия; крытье с прочисткой — по сплошному крытью сделана прочистка рисунка; крытье с прочисткой и раскраской красками и золотом.
Печать наносят на изделие с печатного оттиска на бумаге, при этом получают графический однокрасочный рисунок, который обычно раскрашивают одной или более красками.
Штамп представляет собой наиболее простой способ декорирования. Рисунок наносят резиновым штампом. Чаще штампы наносят золотом.
Декалькомания (деколь) занимает основное место в декорировании изделий. Переносят рисунок на изделие при помощи переводной картинки, выполненной литографическим способом. В настоящее время применяют сдвижную деколь. На подкладочную бумагу наносят ацетилцеллюлозную пленку, на которой напечатан рисунок. При смачивании пленка с рисунком отделяется от бумаги и остается на изделии. В процессе муфельного обжига пленка сгорает, а краска сплавляется с поверхностью изделия.
Шелкография является перспективным способом украшения керамических изделий. Печатание рисунка производят через шелковую сетку, на которую накладывают трафарет. Декорируемое изделие подводят под шелковую сетку. Резиновый ролик с краской проходя через сетку продавливает ее в вырезы трафарета и таким образом рисунок переводят на изделие.
Живописные работы выполняют кисточкой или пером ручным способом. В зависимости от сложности живопись бывает простой и высокохудожественной.
Фотокерамика воспроизводит на изделии портреты знаменитых людей, виды городов, особенно эффектна она в цветном исполнении.
Свойства керамических товаров. Основными свойствами керамических изделий являются физические и химические. Свойства керамических изделий зависят как от состава применяемых масс, так и от технологических особенностей их производства.
Основными свойствами являются объемная масса, белизна, просвечиваемость, механическая прочность, твердость, пористость, термическая стойкость, скорость распространения звуковых волн, химическая устойчивость.
Объемная масса фарфора равна 2,25—2,4 г/см 3 , а фаянса 1,92— 1,96г/см 3 .
Белизна — способность материала отражать падающий на него свет. Особенно важна белизна для фарфоровых изделий. Белизна определяется визуально путем сравнения испытуемого образца с эталоном или с помощью спектрофотометра.
Просвечиваемость характерна для фарфора, который просвечивает даже при большой толщине изделия, так как имеет плотный спекшийся черепок. Фаянсовые изделия не просвечивают поскольку черепок является пористым.
Механическая прочность является одним из важнейших свойств, от которого зависит долговечность изделия. Удельная механическая прочность, т.е. отношение приложенного усилия к единице толщины дна, определяется по методу свободного падения стального шарика по дну изделия. У фаянса она более высокая, чем у фарфора. Прочность на удар по методу маятника наоборот у фаянсовых изделий ниже, чем у фарфоровых.
Твердость глазурного слоя по минералогический шкале Мооса для фарфора составляет 6,5-7,5, а для фаянса — 5,5-6,5, микротвердость определяется вдавливанием алмазной пирамидки (по Виккерсу). Фарфоровые глазури являются твердыми, майоликовые — мягкими, а фаянсовые относятся к средним.
Пористость определяют методом водопоглощения, которая; у фарфора составляет 0,01-0,2 %, ау фаянса — 9-12 %.
Термическая стойкость характеризует способность изделия выдерживать резкие смены температур. Термическая стойкость фарфоровых изделий выше, чем у фаянсовых. Так в соответствии с действующими ГОСТами глазурь у фарфоровых изделий должна выдерживать перепады температур от 205 до 20 °С, а у фаянсовых — от 145 до 20 °С (для бесцветных глазурей) и от 135 до 20 °С (для цветных глазурей).
Скорость распространения звуковых волн у фарфоровых изделий в 3—4 раза выше, чем у фаянсовых, поэтому при ударе деревянной палочкой по краю фарфоровые изделия издают высокий звук, а фаянсовые — глухой.
Химическая устойчивость глазурей и керамических красок, применяемых для бытовых фарфоровых и фаянсовых изделий, должна быть высокой, так как при обработке слабыми кислотами и щелочами при обыкновенной температуре или при нагревании до 60-65 °С они не должны разрушаться.
Классификация и ассортимент керамических товаров. Все керамические товары делят на изделия грубой и тонкой керамики. Изделия грубой керамики имеют неоднородную структуру черепка, различаемую невооруженным взглядом, кроме этого черепок имеет естественную окраску от желтых до коричневых тонов.
Для изделий тонкой керамики характерен спекшийся мелкопористый черепок, с однородной, плотной структурой..
Рис. Основные виды украшений керамических изделий:
1 - отводка; 2 - лента; 3 - трафарет; 4 - штамп; 5 - крытье сплошное; 6 - крытье нисходящие; 7 - печать; 8 - печать с раскрасской; 9 - декалькомания; 10 и 11 - живопись;
12 и 13 - фото по керамике; 14 и 15 — разделка рельефа
Изделия тонкой керамики включают две группы:
1) изделия со спекшимся в изломе черепком (твердый фарфор, мягкий, костяной и фриттовый фарфор, тонкокаменные изделия);
2) изделия с пористым черепком (фаянс, майолика, полуфарфор).
Твердый фарфор характеризуется высокой механической прочностью, химической и термической устойчивостью. Российские заводы вырабатывают в основном фарфоровые изделия из твердого фарфора, который готовят из массы, содержащей 50 % глинистых веществ, 25% полевого шпата и 25 % кварца.
Мягкий фарфор имеет высокую просвечиваемость, но меньшую термическую и механическую прочность. Массы, применяемые в производстве мягкого фарфора, содержат 30 % глинистых материалов, 30-36% полевого шпата и 20—45% кварца. Используют мягкий фарфор при изготовлении художественных изделий.
Костяной фарфор изготавливают из массы, в состав которой кроме обычных компонентов входит 20—60% костяной золы. Костяной фарфор характеризуется высокой просвечиваемостью, но вместе с тем низкой механической и термической прочностью. Применяется для изготовления сувенирной посуды.
Фриттовый фарфор по своему составу напоминает стекло, так как не содержит глинистых материалов. Этот вид фарфора вследствие недостаточной твердости глазури и трудоемкости технологического процесса для изготовления посуды применяют редко.
Тонкокаменные изделия имеют окраску, зависящую от природных свойств глины (светло-серая, кремовая). Эти изделия обладают высокой термической устойчивостью. Изготавливают химическую тонкокаменную посуду, а также кружки, кофейные и чайные сервизы.
Фаянс имеет белый пористый черешок, водопоглощение которого колеблется в пределах 9—12%. Фаянсовые изделия покрывают легкоплавкой глазурью. В состав фаянсовой массы входят 65% глинистых материалов, 30% кварца или кварцевого песка и 2-5% полевого шпата.
Майолика является разновидностью фаянса, обладает высокой пористостью. Майоликовые изделия обычно покрывают цветной глазурью.
Полуфарфор по своим свойствам занимает среднее положение между фарфором и фаянсом и в основном идет на изготовление изделий санитарно-технического назначения. Полуфарфоровые изделия дешевле фарфоровых и выше по качеству, чем фаянсовые.
Керамические изделия подразделяются на посуду и художественно-декоративные изделия. В свою очередь посуда может быть столового, чайного и кофейного назначения.
Фарфоровые изделия по толщине стенки делят на обыкновенные с толщиной стенки 2,5 (чашка) — 4 мм и тонкостенные 1,4 (чашка) - 2,5 мм все остальные.
В зависимости от размера керамические изделия делят на мелкие и крупные.
По форме изделия делят на полые и плоские.
К плоским относятся блюдца, блюда, тарелки, селедочницы и другие; к полым — бокалы, чашки, кружки, пиалы, чайники, кофейники, сахарницы, кувшины и другие.
В зависимости от наличия глазурного слоя различают фарфоровые изделия глазурованные и неглазурованные (бисквитные).
По комплектности изделия бывают штучные и комплектные (сервизы, гарнитуры, наборы). Особенностью изделий, входящих в комплект, является единство декоративного оформления, конструкции и формы.
Фарфоровые изделия. По назначению ассортимент бытовых фарфоровых изделий делят на столовую, чайную, бытовую посуду и прочую.
Особо выделены художественно-декоративные изделия.
Фарфоровая столовая посуда представлена самыми разнообразными изделиями, как по наименованиям, так и по фасонам и размерам.
Блюда выпускают круглыми и овальными размером 300, 350, 400 и 450 мм.
Вазы для супа или компота изготавливаются с крышками разных фасонов емкостью 2000—3500 см 3 .
Подливочники бывают без поддона и с поддоном (на тарелочке) емкостью от 80 до 400 см 3 .
Салатники характеризуются разными фасонами (круглые, овальные, четырехугольные) и емкостью 1200—1400 см 3 , четырехугольные имеют емкость от 120 до 1000 см 3 .
Селедочницы выпускаются длиной 135 и 250—270 мм.
Тарелки — основной вид столовой посуды. Они бывают глубокими и мелкими, для взрослых и детей. Глубокие тарелки выпускают диаметром 240 и 200 мм и мелкие 240 мм (подставка под глубокую тарелку 240 мм), 200 мм (для вторых блюд), 175 мм (закусочная) и 158 мм (пирожковая). Детские тарелки глубокие и мелкие диаметром 178 мм входят в состав детских наборов. Кроме перечисленных изделий в эту группу входят изделия для специй - горчичницы, солонки, перечницы и хренницы.
Чайная и кофейная посуда весьма разнообразна по фасонам, размерам и декору. Чашки с блюдцами занимают основное место в ассортименте данной группы. Чайные чашки от кофейных отличаются по емкости. Так, кофейные чашки имеют емкость 60, 85 и 100-130см 3 . Емкость чайных чашек бывает 200-250 см 3 (обыкновенные), 260-275 см 3 (среднегабаритные), 300—350 см 3 (крупногабаритные) и 400 и 500 см 3 (подарочные).
Чайники различают заварные (для заварки чая) емкостью 250, 350-375, -450, 500-700, 735-800 см 3 и доливные (для кипятка) емкостью 1000-1250, 1400 и 3000 см 3 .
Бокалы выпускаются разных фасонов с блюдцами емкостью 375— 400, 500 и 600 см 3 .
Кофейники изготавливают разных фасонов емкостью 500, 750, 1000-1250, 1400 см 3 .
Кружки вырабатываются с ручкой и без ручки, с утолщенным черепком и специальные курортные плоские с отверстием в ручке. Емкость кружек колеблется от 90 до 500 см 3 .
Пиалы по форме бывают конические, без ручек емкостью 140— 150, 220-250, 350-400 см 3 .
К группе чайной и кофейной посуды относят также вазы для фруктов и варенья на ножке.
Прочие изделия — это сырницы, салфетницы и др.
Комплектную посуду выпускают в виде сервизов, наборов, гарнитуров, для нее характерно единство формы (фасона) и разделки.
Сервизы и гарнитуры по назначению бывают столовыми, чайными и кофейными на 6 и 12 персон. Гарнитур включает большее количество предметов, чем сервиз того же назначения.
Художественно-декоративные изделия занимают значительное место в группе фарфоровых изделий. В ассортимент художественно-декоративных изделий входят скульптура (фигурки людей, животных, птиц, рыб и т.д.), бюсты, настенные барельефы, вазы для цветов, разные изделия (пудреницы, пепельницы, карандашницы, блюда и тарелки настенные, графины для вина, памятные медали и т.д.).
Для изделий прикладного искусства характерно сочетание утилитарных свойств с высокими эстетическими. Эти изделия разнообразные по форме, их более тщательно отделывают и декорируют (чаще способом живописи).
Фаянсовые изделия. Ассортимент фаянсовых изделий проще и менее разнообразен, чем аналогичных фарфоровых. Значительную долю занимают плоские изделия (тарелки, миски, селедочницы и др.). В ассортименте фаянсовых изделий отсутствуют чашки чайные, чайники, кофейники. В основном ассортимент фаянсовой посуды представлен изделиями столового назначения. Фаянсовая посуда состоит из штучных и комплектных изделий. В комплектные изделия входят сервизы столовые, наборы тарелок (разных размеров и детские наборы).
Художественно-декоративные изделия занимают незначительное место в ассортименте фаянсовых изделий, в основном это скульптура, вазы для цветов и пепельницы разных фасонов.
Майоликовые и гончарные изделия. Ассортимент майоликовых изделий включает посуду и художественно-декоративные изделия.
Для майоликовых изделий характерна разделка различными цветными глазурями (майоликовыми поливами) и подглазурными красками.
Ассортимент майоликовых изделий представлен и штучной и комплектной посудой. Вырабатывают кружки, масленки, кофейницы, сухарницы, пепельницы, рюмки для яиц, сырницы, салатницы, медовницы; особенно широко представлены в ассортименте приборы для фруктов, блинов, салата, яиц, воды, варенья, компота, чая, специй, а также кофейные и детские приборы.
Художественно-декоративными изделиями являются вазы для цветов, настенные блюда и тарелки, пепельницы, скульптура и другие.
Гончарные изделия относятся к грубой керамике. Основным сырьем являются легкоплавкие глины средней пластичности. Формуют эти изделия на гончарном круге или в гипсовых формах. После сушки и глазурования обжигают в горнах при температуре 900-1000 °С.
Ассортимент гончарных изделий состоит из крынок, горшков, мисок, кувшинов, масленок, сухарниц, судков для сметаны и масла, цветочных горшков. Из гончарной массы вырабатывают такие художественно-декоративные изделия: вазы для цветов, кашпо, блюда настенные, скульптуру, игрушки и др.
Оценка качества керамических товаров. Керамические товары должны быть прочными, удобными в пользовании, иметь красивый внешний вид. Их изготавливают в соответствии с образцами, утвержденными в установленном порядке. При оценке качества керамических товаров обращают внимание на показатели качества черепка, глазури и декорирования. В зависимости от внешнего вида, физико-технических показателей, характера, размера и количества дефектов посуда по действующим ГОСТам делится на 1 и 2 сорта.
Белизну, термическую стойкость, водопоглощение, кислотостойкость определяют по методикам, изложенным в ГОСТах.
Белизна фарфоровых изделий для 1-го сорта должна быть не менее 64%, для 2 — 58%. Для фаянсовых изделий белизна не регламентируется.
Просвечиваемость характерна только для фарфоровых изделий, которые в слоях толщиной до 2,5 мм просвечивают. Механически прочными считаются фарфоровые и фаянсовые тарелки и блюдца, которые при пятидневном хранении их стопками (первые по 120 штук, а вторые по 100 и 150 штук) не разрушаются.
Наличие дефектов устанавливают при внешнем осмотре изделия. Все многообразие дефектов, встречающихся на керамических изделиях делятся на дефекты черепка и глазури и дефекты декорирования.
Дефекты черепка и глазури. Деформация изделия выражается в его искривлении. Этот дефект возникает в результате направленного проведения процессов сушки и обжига. Особенно характерен для плоских изделий. Замеряется деформация с помощью ступенчатого шаблона в миллиметрах и для основных видов изделий имеет допуски по ГОСТу.
Выбоины и щербины на изделии образуются в процессе производства, транспортирования и хранения.
Заглазурованные односторонние трещины представляют собой несквозные посечки черепка.
Разлив глазури на черепках должен быть гладким и равномерным. Допускаются незначительные натеки. Мелкие рассредоточенные наколы, не нарушающие товарный вид изделия допускаются. Матовость глазури в 1 сорте не допускается.
Плешины и сборка глазури проявляются в виде мест не покрытых глазурью. На лицевой стороне фарфоровых изделий в 1 сорте, а у фаянсовых изделий в 1 и 2 сортах не допускаются.
Сухость глазури и летелый край встречаются на фаянсовых изделиях. Сухость глазури возникает в результате недостаточной толщины глазурного слоя на изделии. Летелый край резко снижает гигиенические свойства изделия; он характеризуется отскоком глазури по его краям в 1 сорте не допускается.
Цек и волос — это трещины глазурного слоя. Изделия с этими дефектами переводят в брак.
Засорка появляется на изделиях в результате выкрашивания зерен шамота из капселей. Она бывает подглазурной, а также надглазурной, которую можно зашлифовать.
Мушка проявляется в виде темных точек на изделии. Появляется этот дефект вследствие попадания в керамическую массу оксидов железа.
Следы от полозков, гребенок характерны только для фаянсовых изделий и допускаются с оборотной стороны зашлифованными или зачищенными.
Неправильность монтировки деталей изделия — это несимметричное их расположение, отклонение приставных деталей (носиков, ручек) от вертикальной и горизонтальной плоскостей.
Подрыв приставных деталей допускается, если он волосяной и несквозной и не нарушает механическую прочность изделия. Однако подрыв носиков у чайников, не допускается.
Дефекты декорирования. Пережог или недожог красок образуется при нарушении муфельного обжига. Краска не должна стираться.
Сборка декалькомании допускается, если она не нарушает рисунка.
Помарки краской надглазурные на лицевой стороне изделия в 1 сорте не допускаются.
Отслоение краски переводит изделие в брак.
По ГОСТу число допустимых дефектов не должно превышать для фарфоровых изделий для 1 сорта - 3, для 2 сорта — 6; для фаянсовых изделий соответственно - 3 и 6.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение керамических товаров. Каждое фарфоровое и фаянсовое изделие маркируют товарным знаком, который наносят на центр дна изделия керамической краской и закрепляют обжигом. Товарный знак должен быть четким.
При упаковывании посуды применяют тару потребительскую (коробки из картона, бумаги и комбинированных материалов); пачки из картона, бумаги и комбинированных материалов и пакеты бумажные и из комбинированных материалов, материалы вспомогательные (бумагу оберточную и прокладочную, картон гофрированный, термоусадочные материалы, пленку полиэтиленовую, полистирол, древесную стружку и др.); тару транспортную (ящики деревянные и ящики из гофрированного картона).
Чашки с блюдцами укладывают следующим способом: чашку вверх дном помещают на блюдце с лицевой стороны, предварительно переложенное бумагой, и оборачивают бумагой. Затем формуют стопу, содержащую от двух до двенадцати изделий, которую также оборачивают бумагой. Допустимо формование стоп, составленных отдельно из чашек и блюдец. Плоские изделия заворачивают в бумагу через одно изделие, а затем в пакет по 25-40 штук. Укрупненный пакет перевязывают шпагатом или заклеивают бумажной лентой и наклеивают ярлык с указанием завода-производителя и его адреса, наименования изделия; количество изделий в пакете, сорта, даты упаковки, номера упаковщика и номера ГОСТа или ТУ. При упаковывании пакетов сервизов, наборов, гарнитуров укладывают изделия одного сорта и одного декоративного оформления: каждый предмет оборачивают бумагой. Затем посуду укладывают в потребительскую и транспортную тару. Изделия сувенирного и подарочного назначения укладывают в коробки из гофрированного картона, на которые наклеивают художественно оформленные этикетки.
Посуду транспортируют всеми видами транспорта. В основном посуду перевозят в железнодорожных вагонах и контейнерах, пол которых выстилают древесной стружкой равномерным и плотным слоем. Ряды пакетов тоже прокладывают стружкой. На контейнерах и железнодорожных вагонах завод-изготовитель должен сделать надпись «Осторожно стекло».
Посуду, направляемую в районы Арктики, Крайнего Севера и отдаленные районы упаковывают в соответствии со специальными техническими условиями.
Фарфоровые и фаянсовые изделия хранят в закрытых сухих помещениях на стеллажах. При этом более тяжелые изделия размещают на нижних стеллажах, легкие — на верхних. Тарелки можно хранить в стопках (фарфоровые по 120 штук, а фаянсовые по 100 штук).
Насколько разнообразна керамика, трудно себе даже представить. Попробуем перечислить только самые главные виды керамики. По назначению обычно керамику подразделяют на строительную, бытовую и техническую.
Строительная керамика: кирпич, черепица, трубы, облицовочные плитки разных видов для наружных и внутренних отделки стен зданий, плитки и плиты для полов, санитарно-технические изделия (раковины, ванны, унитазы, бачки к ним и т.п.).
Бытовая керамика: посуда, художественные изделия.
Техническая керамика: самые разнообразные изделия для машиностроения, ракетостроения, радиоэлектроники, электротехники и других отраслей промышленности.
Однако при всем многообразии различают плотную и пористую . При этом неважно, из какого сырья изготовлено изделие, какого цвета его черепок, как отделана поверхность. К плотной керамике относят: фарфор неглазурованный («фарфоровый бисквит»), а также глазурованный; фаянс . Представителями пористой керамики являются: майолика, терракота, шамот .
Однако самодельщиков интересует главным образом та технология изготовления керамики, изделия из которой они могут изготавливать сами . Это майолика и терракота. Вот о них-то и пойдет разговор ниже.
Лепка, отминка, литье...
Горшок формируют из глины разными способами. Древние горшечники брали мешок с мокрым песком, придавали мешку форму будущего горшка, а потом облепляли его со всех сторон влажной пластичной глиной, выравнивали поверхность и иногда наносили на мягкую глину деревянной палочкой узор в виде полос и спиралей. Когда глина высыхала, высыхал и песок в мешке. Тогда песок высыпали, легко вынимали освободившийся мешок, а глиняный горшок обжигали на костре...
Потом придумали гончарный круг. Изготовленные на нем керамические изделия имеют обязательную форму тел вращения, по крайней мере, изначально. Лепили из глины и изображения животных, людей. Эти статуэтки не были столь симметричными, как гончарные изделия.
Но крупные лепные изделия не получались. Дело в том, что их не умели делать полыми, и потому они неизбежно оказывались «толстостенными», в результате обычно растрескивались или сильно деформировались при сушке и обжиге.
Неизвестно, кто первый заметил, что если сильно разведенную водой глину в виде сметанообразной массы (шликера ) вылить в сосуд с пористыми впитывающими воду стенками, то на стенках сосуда образуется корочка из глины. Чем дольше шликер находится в таком сосуде, тем более толстая образуется корка. Если затем лишний шликер вылить, а образовавшейся корке дать подсохнуть, то ее можно из сосуда извлечь. И получится отливка, внешняя поверхность которой будет копией внутренней поверхности сосуда.
Это наблюдение и легло в основу так называемого сливного способа формирования керамических изделий сложной формы, например, статуэток, ваз, изразцов, унитазов, раковин. Многие уникальные произведения искусства получены именно сливным способом.
Ниже мы подробно познакомимся именно с таким способом изготовления майолики, то есть изделий из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытых эмалью.
Последовательность операций при сливном способе формирования керамических изделий следующая:
Подготавливают все твердые компоненты сырьевой смеси, причем лучше всего их измельчить, чтобы облегчить последующий помол; осуществляют мокрый помол, это очень ответственная операция, от которой зависит качество будущих изделий (в мельницу при подобном помоле кроме глины и всех добавок заливают еще и воду);
Полученный шликер заливают в заранее подготовленные гипсовые разъемные формы и выдерживают в них до тех пор, пока не будет достигнута нужная толщина стенок изделий;
Из форм сливают «лишний» шликер, а формы с изделиями оставляют для первичной просушки - подвяливания;
Осторожно разнимают формы и извлекают из них изделия;
Изделия и формы высушивают (последние после сушки используют для формования повторно);
Сухие изделия покрывают слоем глазури;
Глазурованные изделия обжигают в печи и охлаждают.
В приведенной здесь общей схеме получения майолики сливным способом нет подробностей. Но именно в этих подробностях заключены те самые секреты и хитрости, которые называют тайной гончарного мастерства. Но о секретах чуть позднее. Тех же, кто решит попробовать свои силы в этом замечательном ремесле, хочу сразу предупредить, что без мельницы и печи им никак не обойтись. Учтите это, пожалуйста.
Глина глине рознь
Глины бывают разные. Геологи и технологи различают множество разновидностей глин. Для нас же важна информация о глинах, с которыми нам предстоит работать.
Просто глины - осадочные горные породы, состоящие преимущественно из глинистых минералов (каолинита, монтмориллонита, галлуазита и др.) и некоторого количества примесей, обладающие способностью размокать и набухать в воде с образованием при этом пластичной массы. Эти породы обычно имеют красновато-бурую или желто-бурую окраску.
Каолины - осадочные горные породы из глинистых минералов, состоящих главным образом из каолинита или его разновидностей. (Каолинит - минерал подкласса слоистых силикатов, Al 4 (OH) 8 - Прим. ред.)
Бентониты - осадочные породы, но состоят они из минералов группы монтмориллонита. Эти минералы имеют слоистую кристаллическую структуру как у графита или талька, то есть состоят из тончайших чешуек, способных при механическом воздействии на них скользить друг по другу. Поэтому эти минералы наощупь кажутся жирными. К тому же между чешуйками имеются полости, в которые легко проникают молекулы воды. Благодаря этому бентонитовые глины сильно набухают в воде и образуют пластичное тесто.
При всем разнообразии глинистых минералов у них есть общая особенность: они образовались при химическом разрушении других минералов и потому размеры их кристалликов очень малы - всего 1...5 мкм в поперечнике.
Кроме глинистых минералов все глины содержат то или иное количество примесей, которые сильно влияют на свойства глин, а потому состав и количество примесей необходимо учитывать при работе с глиной. Познакомимся с основными примесями, содержащимися в глинах.
Кварц - один из самых распространенных на Земле минералов, состоящий из одной лишь двуокиси кремния - кремнезема (Si0 2).
Полевой шпат - довольно обычный минерал, в котором наряду с кремнеземом обязательно присутствует глинозем - окись алюминия (Аl 2 0 3), а также окись одного из металлов типа натрия, калия, кальция (чаще всего именно этих трех).
Слюда - знакомый всем минерал, характерный тем, что очень легко расщепляется на тончайшие прозрачные пластинки. Слюда содержит кремнезем, глинозем и (часто) соединения железа, натрия, магния.
Чаще всего эти минералы-примеси и составляют присутствующий в глине песок. Реже в глине встречаются зерна известняка, гипса, других пород и минералов.
Разные минералы по-разному влияют на свойства глины. Так, кварц снижает ее пластичность, но повышает прочность черепка после обжига. Полевые шпаты снижают температуру спекания. А вот зерна известняка могут быть и полезными, и вредными, что зависит от их размера. Если эти зерна крупные (до 2 мм в поперечнике), то они для керамики вредны. Дело в том, что при обжиге известняк превращается в окись кальция (СаО), то есть в ту самую известь, которую мы называем кипелкой. Зерна извести в уже готовом черепке обязательно «натянут» пары воды из воздуха. При этом известь начнет «гаситься», сильно увеличиваясь в объеме. В конце концов, такое расширение песчинки приведет к разрушению изделия, которое обязательно растрескается. Если те же самые примеси находятся в глине в виде тонкого порошка, да еще равномерно в ней распределены, вреда от них не будет. Иногда даже наоборот полезно добавить в глину некоторое количество тонкоизмельченного известняка. Зачем? Об этом разговор будет позже.
Примеси в глинах встречаются не только в виде зерен. Некоторые минеральные вещества, растворимые в воде, как бы пропитывают глину. Это соединения железа, марганца, серы и целого ряда других элементов. Именно они чаще всего придают глине ее цвет. Чтобы убедиться в этом, проделайте простой опыт. Поместите в стакан щепотку обычной бурой глины и залейте ее уксусом. Содержимое размешайте, а потом осторожно промойте водой, чтобы не слить осадок. Вы увидите, что в стакане остался осадок белого или светло-серого цвета, а вся бурая окраска перешла к воде. Это произошло потому, что окрашивающие глину примеси растворились в кислоте и «отмылись» водой.
Что вам надо знать о глине
Свойства глин весьма разнообразны и многочисленны. Поэтому остановимся только на свойствах, особенно важных для гончаров, чтобы они могли правильно выбрать глину, а главное - подготовить ее к работе.
Среди свойств глины несколько выделяют ее запесоченность , которая характеризует содержание в глине песчаных частиц. Чтобы определить запесоченность глины, понадобится сито с размером ячеек 0,14 мм. Берут 100 г высушенной глины и замачивают ее в большом количестве воды до полного размокания. Затем полученную влажную массу выкладывают на сито и промывают водой до полного исчезновения мути в сливе (до «чистой воды»). После этого оставшуюся на сите субстанцию, а это и будет песок, содержащийся в глине, перекладывают на металлическую тарелку и сушат на плите или в духовке. Далее песок взвешивают с точностью до 0,1 г. Масса песка в граммах и будет равна запесоченности глины.
Остальные свойства глины, знание которых необходимо гончару, обычно подразделяют на водные и огневые.
Водные свойства
Пластичность - количество воды, которое необходимо добавить к глине, чтобы получить пластичное тесто. Это количество воды определяют опытным путем.
Берут 100 г сухой глины, растертой в ступке до состояния тонкого порошка, и добавляют к ней 5 г воды. Замешивают тесто, скатывают из него шарик, укладывают последний на ровную поверхность, например, на стол, и ладонью раскатывают в цилиндр-«колбаску» (рис. 1). Если «колбаска» через некоторое время начинает распадаться - воды мало. Тогда повторяют опыт, добавляя в глину большее количество воды, например, 10 г. Только нельзя добавлять воду к уже приготовленному тесту, придется тесто замешивать заново. Если и в этот раз цилиндр развалится, значит, воды все еще мало. Тогда надо еще на 5 г увеличить количество воды. Словом, повторяют эту процедуру до тех пор, пока глиняная «колбаска» или не перестанет растрескиваться (значит, достигнут предел раскатывания), или начнет просто размазываться по поверхности, что свидетельствует о достижении предела текучести.
Разность между влажностью глины в состоянии предела текучести влажностью той же глины в состоянии предела раскатывания называют числом пластичности. По значению этого числа судят о пластичности глины. Напомню еще, что относительная влажность характеризуется отношением массы жидкости, содержащейся во влажном веществе, к массе этого влажного вещества. Выражается влажность в процентах. Итак, малопластичной считают глину, число пластичности которой меньше 7%, у пластичной глины это число - 7...15%, у высокопластичной - более 15 %. Знание пластичности глины очень важно при составлении рецептуры керамической массы, а также для назначения режима сушки изделий.
Пластичность глины можно в некоторой степени изменять введением добавок.
Воздушная усадка - уменьшение объема глины при ее высыхании. При удалении из глины воды частицы минералов, составляющие глину, сближаются между собой, что и вызывает усадку. Это также очень важная характеристика, которая понадобится, например, чтобы определить размеры изделия-сырца. Определяют воздушную усадку так. Приготовив и промесив как следует некоторое количество глиняного теста, влажность которого соответствует пределу пластичности, его заворачивают во слегка увлажненный кусок холщовой материи и кладут на ровную доску. Далее деревянным молотком-киянкой «простукивают» тесто. Этот прием, называемый выколачиванием, позволяет получить тесто без воздушных пузырьков и пустот. Затем, не доставая глину из холстины, придают ей форму ровного пласта толщиной 10 мм. После этого острым ножом разрезают глину (без холстины, конечно) на квадраты со стороной 50 мм. При этом пользуются линейкой, чтобы линии разреза были прямыми и ровными. Потребуется изготовить не меньше пяти штук таких глиняных плиточек.
Затем заостренной палочкой на поверхности плиточек тоже по линейке наносят диагонали. Не глубоко, но так, чтобы они были хорошо заметны. Осталось с помощью циркуля-измерителя, раскрыв его ровно на 50 мм, нанести его концами риски поперек обеих диагоналей (рис. 2). Для сушки плитки укладывают в укромное место, например, на полку или на сухой подоконник. Конечно, на плитки не должны попадать прямые солнечные лучи, причем нельзя их располагать близко к отопительным приборам. При комнатной температуре плитки просохнут за неделю, после чего можно приступать к определению воздушной усадки. Для этого, взяв штангенциркуль, измеряют с точностью до 0,1 мм расстояния между рисками на диагоналях. Не забудьте во время измерения осмотреть образцы, отметить изменения формы, наличие трещин, прогибов, искривлений и т. д.
Предположим, что после замеров всех 5 плиток получили такие результаты (в мм): 45,0, 45,9, 46,1, 45,6, 47,8, 46,2, 45,4, 45,5, 46,1, 45,8. Вычислим среднее арифметическое этой группы чисел, для чего сумму значений этих чисел разделим на их количество:
459,4: 10 = 45,94 мм.
Теперь определим процент усадки, зная, что расстояние между рисками до сушки было равно 50,0 мм:
[(50,0 - 45,94)/50] х 100 = 8,12%.
Вот это и есть воздушная усадка нашей глины. У разных глин она неодинаковая и колеблется в пределах от 1 до 15%.
Одновременно по состоянию этих же образцов определяем и еще одно свойство нашей глины - чувствительность к сушке . Если после сушки образцы не деформированы и на них отсутствуют трещины, значит глина мало чувствительна к сушке. Наличие слабых искажений формы или небольшого числа мелких усадочных трещин свидетельствует о повышенной чувствительности глины к сушке. Наконец, если образцы сильно деформированы или потрескались - глина высокочувствительна к сушке. Это очень важный показатель, который обязательно учитывают при назначении рецептуры керамической массы из той или иной глины.
Огневые свойства
Спекаемость - способность глины давать при обжиге плотный черепок. Исследователи, занимающиеся керамикой, договорились, что способность глины образовывать черепок необходимо определять при одной и той же температуре, а именно при 1350° С. Ведь разные глины спекаются при «своих» температурах, разброс которых весьма значителен (от 450 до 1450° С), и если определять спекаемость каждой глины при ее температуре, то трудно установить количественную меру спекаемости. Поэтому и выбрали одну температуру.
Степень же спекаемости определяют по водопоглощению обожженного при 1350° С черепка той или иной глины: если водопоглощение меньше 2% - глина сильноспекающаяся; от 2 до 5% - среднеспекающаяся; больше 5% - неспекающаяся. (Водопоглощение - способность материала впитывать воду при погружении в нее.) Спекаемость глин удается регулировать с помощью добавок.
Поскольку мы условились, что будем заниматься изготовлением майолики, то есть пористой керамики, нам не понадобится добиваться сильного спекания глины. Однако чтобы определить температуру спекания той глины, с которой предстоит работать, это свойство глины знать желательно.
Для определения спекаемости нашей глины подойдут те же образцы, которые послужили для определения воздушной усадки. Причем не страшно, что они потрескались при сушке или изменили форму. Если есть доступ к лабораторной муфельной печи, то обжечь высушенные образцы лучше в ней.
Мы хотим установить сейчас, насколько сильно можно спечь в вашей печи черепок из имеющейся глины без введения каких-либо добавок. Поэтому и установим в муфеле соответствующую температуру.
При отсутствии муфеля образцы обжигают в обычной отопительной печи. Для этого в конце протапливания печи, когда в топке накопится достаточно много золы, но топливо еще полностью не прогорело, высушенные образцы укладывают поверх углей, не закапывая в них. Задвижку печи и поддувало прикрывают так, чтобы горение топлива продолжалось со средней интенсивностью. Когда печь протопится, ее просто закрывают. Образцы достают из печи только после полного ее охлаждения, то есть примерно через 10...12 ч. Температура спекания в этом случае будет такая, какую обеспечит печь, где вы собираетесь обжигать свои изделия. Обычно дровяные печи дают температуру 850...950° С. Осина, липа и другие мягкие породы при горении выделяют меньше теплоты, чем хвойные породы. Твердые (дуб, бук, вяз) - больше. Конечно, во многом температура зависит и от тяги в печи.
Вынув образцы из печи, их отряхивают от золы и пыли, после чего взвешивают на аптечных весах с точностью до 0,1 г и помещают их плашмя в посудину с водой, погружая образцы в воду не полностью, а на 2/3 их толщины.
В воде образцы выдерживают одни сутки, после чего вынимают, промокают сухой тряпицей или промокательной бумагой (вода с них капать не должна) и снова взвешивают с той же точностью.
Водопоглощение образцов вычисляют по формуле:
В = [(М в - М с)/М с ] х 100,
где М с - масса сухого образца, г; М в - масса насыщенного водой образца, г; В - водопоглощение,%.
Подвергнуть подобному испытанию необходимо не менее 3 образцов, затем вычисляют среднее арифметическое полученных результатов. Это и будет значение водопоглощения. Если оно окажется менее 2%, то глина легкоспекаемая, при 2...5% - среднеспекаемая, выше 5% - неспекаемая. Если глина легкоспекаемая, никаких мер для улучшения ее спекаемости не требуется. Среднеспекаемую глину, скорее всего также можно оставить в покое. А вот как повысить спекаемость неспекаемой глины, обсудим позже.
Если после выяснения воздушной усадки образцы окажутся непригодными для определения спекаемости, ну, скажем, они развалились при сушке или оказались сильно деформированными, следует приготовить точно такие же новые образцы. Но сушить их придется осторожнее и медленнее, для чего их лучше поместить в закрытый сосуд, например, в стеклянную банку, и накрыть ее листом бумаги. Сушка в этих условиях продлится не меньше 2 недель.
Огневая усадка - изменение объема глины при обжиге. Степень подобной усадки зависит не только от свойств глины, но и от температуры обжига. Как и в случае со спекаемостью, огневую усадку определяют при 1350° С. Но в нашем случае важна огневая усадка при температуре обжига, то есть при той, которую обеспечит печь. Знание огневой усадки поможет определить, какого размера требуется отливка, чтобы после обжига получить изделие заданных размеров. Естественно, что при этом учитывают и воздушную усадку.
Если образцы, подвергшиеся обжигу для изучения спекаемости, хорошо сохранили форму и нанесенные на них риски отчетливо видны, определить огневую усадку можно с их помощью.
Для этого, применяя штангенциркуль или циркуль-измеритель, вновь измеряют расстояния между рисками на диагоналях образцов. Рассчитывают огневую усадку по той же формуле, что и воздушную усадку. Нужно только сопоставить расстояния между рисками после сушки с расстояниями после обжига. Обычно у большинства глин огневая усадка составляет 6...8%. Как уже говорилось, общая усадка равна сумме воздушной и огневой. Она для обычных глин, как правило, близка к 15%, но наблюдаются и существенные отклонения от этого значения.
Все эти сведения понадобятся, чтобы назначить состав сырьевой смеси, с которой придется работать, а также определить размеры форм и установить режимы сушки и обжига изделий.
Итак, со свойствами пластичной глиняной массы мы разобрались. Давайте познакомимся со специфическими свойствами жидкой литейной глины (шликером), которые понадобятся при изготовлении майолики сливным способом. Но сначала подготовим сито с размером ячейки 0,0053 мм, вискозиметр Энглера и секундомер. Все это вряд ли раздобудешь в небольшом городке, а уж тем более - в деревне. Но и сито, и вискозиметр можно изготовить самостоятельно. Подробно об этом будет в следующем разделе, специально посвященном оборудованию, приборам и устройствам, необходимым для работы с керамикой. А пока скажем, что сито по конструкции ничем не отличается от обычных сит, только вместо традиционных сетки здесь придется натянуть капроновый или нейлоновый чулок, который заменит сетку с размером ячейки 0,0053 мм. Вместо секундомера подойдут любые часы с секундной стрелкой - точности до 1 с вполне достаточно.
Еще понадобится фарфоровая ступка вместимостью не менее 0,5 л с фарфоровым же пестом. Еще лучше было бы приобрести лабораторную фарфоровую мельницу. Имейте в виду, что чугунная или бронзовая ступки в данном случае не подойдут, так как при измельчении компонентов в шликер попадет металл в виде мельчайшей пыли, что может заметно отразиться на свойствах шликера. Но если уж другого выхода нет, применяйте чугунную ступку.
Чтобы определить свойства шликера, последний надо сначала приготовить. Для этого возьмем 0,5 кг высушенной глины и добавим к ней воду, количество которой зависит от пластичности. Так, малопластичные глины разводим в 320 мл воды, глины средней пластичности - в 300 мл, высокопластичные - в 280 мл. (Влажность шликера в этом случае составит примерно 39%, 37,5% и 36% соответственно.)
Итак, глину и воду в нужных количествах помещают в ступку, после чего измельчают глину, растирая ее пестом. Когда под пестом перестанет ощущаться песок, можно первый раз определить тонкость измельчения (помола) шликера. Отвесив 100 г шликера, его выливают в сито с сеткой из чулка и струей воды промывают шликер до чистой воды. Отмытый остаток сушат и взвешивают. Если масса его окажется меньше 2г (в нашем случае меньше 2%), то шликер готов.
Масса остатка на сите 0053 (так обозначается сито с размером ячейки 0,0053 мм) характеризует тонкость помола шликера. Она не должна превышать 2%, иначе шликер станет интенсивно расслаиваться, то есть из него при формировании изделий начнут быстро оседать более крупные частицы, в результате стенки изделия приобретут неодинаковые структуру и плотность на разной высоте. Добавим также, что тонкость помола не должна быть и меньше 1%. В последнем случае шликер слишком быстро загустевает, поэтому плотность стенок изделий окажется разной по толщине. Если тонкость помола окажется недостаточной (остаток на сите превысит 2%), шликер придется дополнительно растирать, чтобы количество остатка вписалось в нужный диапазон.
Подготовив шликер необходимого качества, приступают к определению его текучести. Для этого шликер наливают в вискозиметр с закрытым сливным отверстием. Через 30 с сливное отверстие открывают и одновременно начинают отсчет по секундной стрелке часов. Когда в сосуд под вискозиметром выльется ровно 100 мл шликера, отверстие слива закрывают. Время, за которое из вискозиметра вытечет 100 мл шликера и есть его текучесть. Обычно нормальная текучесть литейного шликера составляет 20 с. При текучести больше 25 с в шликер необходимо вводить разжижающую (пластифицирующую) добавку. Если текучесть меньше 15 с, необходимо уменьшить влажность шликера, то есть добавлять в глину меньше воды. Словом, текучесть шликера, пригодного для литья, лежит в пределах 15...25 с.
Теперь разберемся с загустеваемостью шликера, которая проявляется в том, что текучесть шликера со временем уменьшается, то есть время истечения 100 мл шликера из вискозиметра через какой-то период возрастает. Определяют загустеваемость так. Шликер, оставшийся в вискозиметре после определения текучести, сохраняют в покое в течение 30 минут, не встряхивая и не перемешивая его. Затем снова измеряют время истечения 100 г шликера, как в первый раз. Это время будет, понятно, больше, чем первое. Разделив новое время истечения шликера на предыдущее, получают его степень загустевания. Если данное частное окажется больше 2,2, то шликер не пригоден для формирования. Его текучесть и время загустевания надо регулировать добавками.
Еще одно очень важное свойство шликера, от которого во многом зависят как формовочные свойства шликера, так и качество будущего черепка - плотность. Определяют плотность шликера с помощью ареометра (денсиметра) с интервалом градуировки 1,5...1,8 г/см³. Подобный ареометр раздобыть не всегда удается, но можно заменить его двумя или даже тремя ареометрами, диапазон измерений которых перекрывает названный интервал, например, один - от 1,5 до 1,6, другой - 1,55...1,65, а третий - 1,56...1,85.
При отсутствии ареометра плотность определяют, взвешивая известный объем шликера. Например, предварительно взвешенный с точностью до 0,1 г мерный сосуд емкостью не менее 100 мл наполняют шликером до метки, обозначающей этот объем. Взвесив сосуд со шликером, из получаемой массы вычитают массу пустого сосуда и делят результат (разность) на объем шликера О ш. Частное от деления (с некоторой оговоркой) можно считать плотностью шликера П ш:
П ш = (М ш - М п)/О ш г/см³.
Замечу, что в действительности значение плотности, вычисленное таким способом, будет несколько отличаться от значения, которое покажет ареометр. Полученный в первом случае удельный вес шликера, с плотностью по ареометру может и не совпасть.
Несмотря на широкое распространение современных материалов, которые отличаются долгим сроком службы и хорошими потребительскими качествами, изделия из керамики, по-прежнему, актуальны. Керамическая посуда хрупкая и стоит довольно дорого, по сравнению, к примеру, с пластиковой. Однако хорошая теплопроводность и, главное, экологическая безопасность этого материала компенсирует все его недостатки.
Конкуренция на рынке керамической посуды высокая, в том числе и среди российских производителей. Ситуация осложняется тем, что емкость этого сегмента российского рынка можно определить лишь приблизительно, так как он входит в состав рынка товаров для дома и оценивается в совокупности с другими сегментами. Известно, что посуда составляет около трети от общего объема рынка всех товаров для дома. На него приходится около $700 млн.
Несмотря на то, что здесь представлены изделия из различных материалов – от стекла до металла, тем не менее, до последнего времени лидировала керамическая и фарфоровая посуда (около 70% в общем объеме производства посуды).
Главные тенденции, которые наблюдались на российском рынке керамической посуды на протяжении последних нескольких лет, заключаются в ежегодном снижении объемов производства (особенно значительный спад произошел в 2009-2010-х годах) и в одновременном росте цен за единицу продукции.С другой стороны в начале 2009 года произошло резкое снижение импорта посуды из-за падения курса рубля и проблем с кредитованием импорта. Сейчас объем производства керамической продукции в нашей стране составляет около 250 миллионов изделий и 2,6 млрд. рублей в стоимостном выражении в год, а ежегодные темпы роста объемов импорта керамики из других стран составляют 20-30%.
В целом, темпы роста рынка постепенно снижаются. Эксперты говорят о том, что для производств керамической и фарфорово-фаянсовой посуды наступили не лучшие времени. Новых компаний за последний год практически не появилось, не считая мелких полукустарных предприятий. Большинство заводов закрывается или перепрофилируется, так как загруженность производства составляет всего лишь 10%.
Стоит отметить, что по сравнению с западными странами, соотношение объемов продукции отечественного производства и импортируемой из других стран (преимущественно Китая) долгое время было в пользу российских компаний, в то время как за рубежом местные производители давно уступили позиции китайским предприятиям. Специалисты объясняют это тем, что еще с советских времен отечественная продукция пользуется большим спросом среди потребителей благодаря ее высокому качеству. Определенную роль играет и ностальгия, и уверенность в безопасности российской керамики. Сейчас ситуация несколько изменилась.
Основная доля продаж на российском рынке посуды приходится на продукцию импортного производства (особенно в сегменте фарфора). По данным аналитиков, объем производства фарфора в нашей стране снижается более чем на 2 тысячи тонны в год. Специалисты объясняют это устареванием оборудования и, как следствие, низким качеством и высокой себестоимостью готовых изделий. Среди стран, которые поставляют свою продукцию в Россию, лидирует Китай (около 40% от общего объема импорта). А в сегменте продукции из керамики и фарфора стоимостью выше среднего преобладают европейские производители. Основные страны-импортеры керамики: Германия, Чехия, Польша, Япония, Великобритания. Доля импортной продукции из фарфора на российском рынке составляет 80%, но с каждым годом она понемногу уменьшается, что не может не радовать отечественных производителей.
При этом потребление посуды из этих материалов в нашей стране постоянно растет (прирост составляет примерно 7% в год). Специалисты уверены, что этот показатель будет увеличиваться по мере роста доходов населения. Во многом это связано с бурным развитием сегмента профессиональной посуды HoReCa (гостиницы, рестораны, кафе), который составляет около 20% от объемов рынка.
Рост цен на керамическую посуду связан, в основном, с увеличением стоимости сырья (темпы этого роста составляют около 30% в год). Около 10% сырья, которое используется отечественными производителями керамики, импортируется из-за рубежа (в основном, с Украины). Отпускная цена за тонну глины в нашей стране составляет около $100. Стоимость глины, импортируемой с Украины, почти в два раза ниже. Кроме того, сырье с отечественных месторождений нередко уступает по качеству глинам украинских месторождений. В нашей стране керамическую и фарфоровую продукцию производят несколько десятков предприятий. Большая ее часть экспортируется в страны ближнего зарубежья, а также в США и Германию.
Эксперты отмечают следующие тенденции развития отечественного рынка керамической и фарфоровой продукции: потребители отдают предпочтение стеклянной посуде, спрос смещается в сторону низкого и среднего ценового сегмента, растет спрос на продукцию повседневного использования и профессиональную посуду для заведений общественного питания.
Существует несколько классификаций изделий из керамики. Самое широкое разделение – в зависимости от назначения. Так, выделяют промышленно-строительную керамику, техническую, художественно-декоративную и хозяйственно-бытовую. К первым категориям относится кирпич, облицовочная и напольная плитка, черепицы, изразцы. А ко вторым двум – гончарная продукция, посуда (тарелки, салатники, чашки, блюда, горшочки, сковородки, кокотницы, формы для выпечки и пр.) и декоративные изделия из фарфора, фаянса и майолики (аромалампы, керамические скульптуры, декоративные статуэтки, шкатулки, аквариумная керамика, вазы, светильники и т. д.).
Керамическая продукция, как и стеклянная, относится к разряду силикатных товаров. Эти изделия изготавливаются из пластичных глинистых материалов, которые обжигаются для придания им прочности. В зависимости от компонентов, которые входят в состав массы, и температуры обжига керамика может быть как сплошной, так и пористой. Перед обжигом часть изделий покрывается глазурью, которая представляет собой тонкий слой стеклообразной массы. Это необходимо не только для эстетического эффекта: глазурь противостоит впитыванию керамикой грязи и влаги.
Гончарные изделия производятся из простых окрашенных глин. Они тоже могут быть глазурованными и неглазурованными. Изделия из фарфора и фаянса производятся из белой глины и отличаются по структуре: у фаянса она пористая, а у фарфора спекшаяся (сплошная). Майолика – это продукция из белых или слабоокрашенных глин с рельефными узорами на корпусе, покрытая цветной глазурью. Специалисты подразделяют керамику на грубую и тонкую. К первой относятся гончарные изделия, а ко вторым – продукция из фарфора, фаянса и майолики.
Для производства керамических изделий используются пластичные и отощающие материалы, а также плавни (другое название – флюсы). К пластичным веществам относятся различные виды глин и каолина. Строго говоря, каолин – это тоже глинистое вещество обычно белого цвета, которое состоит из каолинита. В зависимости от примесей, которые входят в состав смеси, глины могут иметь различные температуры плавления и разнообразную окраску.
Если окраска связана с наличием в сырье примесей органического происхождения, то, как правило, во время обжига такое изделие приобретает белый цвет (такие виды глин называются беложгущимися). Эти материалы очень пластичны, но после обжига они отвердевают и превращаются в черепок. Отощающие материалы используются для снижения усадки керамической продукции. Глина при сушке и обжиге дает усадку, что, в свою очередь, может привести к деформации и растрескиванию изделия. Отощающие материалы, к которым относятся кварц, кварцевый песок, битые черепки и пр., препятствуют этой деформации, сохраняя форму изделия практически в первозданном виде. Плавни, или флюсы используются для более быстрого и надежного спекания компонентов керамической массы (особенно при производстве изделий из сплошной керамики). Для этого, как правило, используется мел, известняк или полевой шпат.
Открывать собственное крупное производство нерентабельно. Небольшим компаниям, которые работают на определенный узкий сегмент или региональный рынок, выжить намного проще. Для такого производства не требуется больших площадей и дорогостоящего оборудования. Главное требование: производственные помещения должны находиться на окраине города или за его пределами. Кроме того, здесь должна быть вода, отопление и электричество. Помимо производственных площадей, понадобится помещения под склад, санузел, душевые кабины.
Необходимое оборудование цеха включает в себя: муфельные печи, станок для прокатки, «карусель», шаровую мельницу для производства глазури. Для работы в цехах потребуется минимум 3-4 рабочих на одну смену. Кроме того, не обойтись без бухгалтера (можно обратиться к услугам бухгалтерской фирмы). Обязанности менеджера по закупкам и сбыту можно взять в первое время на себя.
Сырье (белую глину), как уже упоминалось выше, обычно покупают в Украине. Поэтому сразу закладывайте расходы на оформление всех документов и растаможивание груза. По времени эта процедура займет около одной недели.
Сырье должно пройти специальную обработку: сначала оно очищается от вредных минеральных включений, затем дробится, размалывается, просеивается через сито, смешивается с другими компонентами. На основе глины делается шликер – жидкая глиняная масса влажностью около 35%. Она заливается вручную или с помощью специального оборудования в формы и оставляется там до полного застывания. Изделия простых форм (например, тарелки) формуются из пластической массы влажностью около 25% в гипсовых формах при помощи стальных шаблонов.
После этого изделия извлекаются из форм, сушатся и промываются. Сушка проходит либо естественным образом (печи довольно дорогие, и мелкие производства обходятся без них), либо в конвекционных печах при температуре от 70 до 90 градусов Цельсия. Обжиг в печах проводится в два приема.
Затем керамические изделия покрываются глазурью и обжигаются. Полный цикл производства занимает от трех до пяти дней. Использование специальных печей для сушки сокращает эти сроки минимум в два раза. Одна небольшая мастерская изготавливает около 1000 наименований продукции за один цикл.
Безупречное качество вашей продукции – это главное условие ее популярности среди потребителей. При оценке качества керамических товаров основное значение имеют три основных характеристики: качество черепка, глазури и декорирования. Большинство производителей руководствуется так называемым «технологическим регламентом производства керамической продукции».
Заранее определитесь с ассортиментом продукции, которую будете производить. Пусть он будет лучше небольшим (20-30 наименований), что позволит избежать больших складских остатков. Наибольшим спросом пользуется керамическая посуда (горшки, чашки, супницы и пр.). Старайтесь регулярно обновлять свой ассортимент, убирая устаревшие модели и предлагая новые, ориентируясь на пожелания потребителей и спрос.
Бизнес, связанный с производством керамических изделий не считается сезонным, хотя этот фактор все же оказывает на него определенное влияние. Например, в южных регионах нашей страны посуда пользуется особенно высоким спросом с сентября-октября по апрель. В жаркое время года люди готовят намного реже, соответственно, объем продаж посуды резко снижается. Также работа самого производства может приостанавливаться при повышенной влажности, так как керамика хорошо впитывает влагу, что приводит к увеличению количества брака. Следовательно, объемы производства дождливой осенью или слишком теплой зимой будут ниже, чем в другие месяцы.
Для открытия собственного производства керамической продукции потребуется минимум 3,5 млн. рублей. Рентабельность такого проекта составляет около 25-30%, а срок окупаемости – от 3 лет. Можно приобрести уже существующий бизнес (благо предложений на рынке хватает). Он обойдется в 6-7 млн. рублей (с учетом аренды производственных площадей).
Лилия Сысоева
- портал бизнес-планов и руководств
Ассортимент изделий из керамики чрезвычайно разнообразный и различаются они и по форме, и своими свойствами. Но кое-что остается одинаковым или, по крайней мере, очень похожим – это основные производственные этапы изготовления.
Основные этапы и технология производства керамики:
- Добыча сырья;
- Подготовка массы;
- Формирование сырца (изделий);
- Сушка;
- Обжиг;
- Прочая обработка;
- Упаковка продукции.
Добыча сырья
Если говорить о добыче сырья, то в основном все заводы по производству находятся рядом с месторождением глины, а очень часто эти карьеры и есть частью завода. Добыча же происходит открытым способом с помощью эскалаторов.
Первым этапом обработки сырья является очистка (большие включения удаляются вообще или же измельчаются), а также разрушается естественная структура глины. После этого глина смешивается с добавками и увлажняется до состояния такой массы, которая легко поддается лепке.
Способы обработки глиняной массы
Включает в себя разные способы придания формы массе. Выбор того или иного метода зависит от первичных свойств поставляемого материала, а также от вида изготавливаемой продукции. Рассмотрим каждый из них отдельно:
1. Полусухой способ
– после дробления и просушки глину подают на формирование с влажностью не более 8–12%. Формирование массы происходит на механических или гидравлических прессах.
2. Пластический способ – сначала дробление, а потом в глиносмесителе, смешивание с отощающими добавками до получения однородной массы с влажностью 20–25%. При использовании этого метода изделия формируются в основном на ленточных прессах.
3. Шликерный способ – глины смешивается с огромным количеством воды (около 60%), конечно предварительно измельчив. Все смешивается до тех пор, пока не образуется однородная масса – так называемый шликер. Он используется для изделий, которые изготовляются способом литья или же непосредственно после просушки в специальных распылительных печах.
Особенности производственного процесса
В наше время процесс технология производства керамических изделий максимально автоматизирована. Именно в связи с этим технология получения специального пресс-порошка занимает очень важную позицию в общем процессе. Суть этого процесса заключается в объединении процессов дробления, сепарации и обезвоживания. Сама по себе сушильная камера – это металлический цилиндр, снизу он заканчивается конусом. Основное его предназначение – это сбор уже готового продукта. Именно объединение выше названых процессов в распылительных сушилках дало возможность поднять производительность в 3,5 раза и при этом сократить затраты на производство.
Процесс сушки
Теперь поговорим о сушке. Этот промежуточный этап – обязательный при пластическом способе изготовления. Сырец, влажность которого высокая, ни в коем случае нельзя сразу отправлять на обжиг, потому что в таком случае он потрескается. При искусственном способе для сушки используют дымовые газы в обжигательных печах или же специальных топках. Если же изготовляют изделия из тонкой керамики, тогда для сушки используют горячий воздух из калорифера. Для искусственной же сушки подходит обжиг в туннельных или камерных сушилах.
Рассмотрим детально сам процесс сушки. Он представляет собой целый комплекс взаимосвязанных процессов массо- и теплообмена между окружающей средой и материалом. Иными словами изделие отдает свою влагу и, как следствие, изделие теряет объемы. Для получения качественных изделий из керамики просто необходимо строго придерживаться всех технических условий во время сушки и обжига.
Что такое обжиг?
Процесс обжига
– завершающий в технологическом процессе производства. Именно во время обжига происходить полная дегидратация материала и усадка керамических изделий. Эти процессы происходят при температуре от +550 0 C до +800 0 C.
Летучие органические примеси удаляются при температуре от +200 0 C до +800 0 C, а также происходит окисление примесей, но только в пределах их возгорания. Здесь характерным является резкое поднятие температур (от +300 0 C до +450 0 C за час). После этого, до полного выгорания углерода, изделия пребывают в окислительной среде.
В дальнейшем температура поднимается от +800 0 C до максимума и при этом разрушается кристаллическая решетка минералов и происходит изменение структуры черепка. Когда температура достигает максимума, тогда изделие выдерживают, пока температура не выровняется по толщине всего изделия. Потом постепенно температуру снижают. Именно в этот период согласно технологии изготовления керамических изделий происходит их усадка и другие пластические изменения формы.
Постепенно снижается скорость охлаждения. При определенных условиях внешнего теплообмена снижение температуры замедляется. Но если говорить об обычных туннельных печах, скорость режима обжига никак не может быть реализована по причине неравномерности температурного поля. Например, легкоплавкие глины, которые используются для изготовления отдельных изделий, обжигаются при температуре от +900 0 C до +1100 0 C. Именно благодаря таким температурам подобные изделия характеризуются морозостойкостью, прочностью, очень высокой водостойкостью и многими другими качествами, которые особенно ценны для строительства.
Технология производства керамических изделий, видео-обзор:
