Организация производства керамической плитки. Производство керамической плитки в екатеринбурге

Первые образцы керамической плитки начали изготавливаться еще в далеком прошлом, и были найдены в Междуречье Евфрата и Тигра еще до н.э. Отделочный материал и на сегодняшний день является одним из самых востребованных на строительном рынке.

Несмотря на многовековую историю керамической плитки, процесс изготовления данного материала у разных производителей практически идентичен. Отличаются только применяемые технологии, оборудование, инструменты и оснастка.

Сырье для производства керамической плитки

Используемое сырье и компоненты:

Основные компоненты – глина, каолин;
Сырье для снижения усадки – кварцевые пески;
Плавни для снижения температуры спекания – нефелины, шлаки, полевые шпаты;
Добавки – механоактивирующие, ПАВ, разжижители.

Все сырье, используемое при создании керамической плитки условно можно классифицировать на такие группы:

Глинистые компоненты, обеспечивающие пластичность массе для дальнейшей формовки отделочного материала;
Кварцевые составляющие, способствующие образованию скелета плитки;
Карбонатное сырье, придающее стекловидную структуру обожжённому изделию.

Производство керамической плитки - технология

В зависимости от особенностей технологического процесса создания керамической плитки выделяют такие виды отделочного материала:

Неглазурованную керамическую плитку;
Глазурованную плитку однократного обжига;
Глазурованную плитку двукратного обжига.

При подробном рассмотрении технологической схемы производства данных видов изделий можно выделить ряд повторяющихся этапов, однако существуют и принципиальные различия.

Этапы, составляющие технологический процесс производства керамической плитки, свойственные всем видам изделий:

1. Приготовление смеси - сложный процесс получения однородной массы, необходимой зернистости и содержания воды. Приготовление смеси включает операции:

измельчение;
смешивание-гомонизацию;
увлажнение.

На данном этапе производства могут применяться две технологии:

Технология, предполагающая измельчение сырья в воде , после которой шликер подсушивается методом распыления;

- Сухое измельчение и последующее доведение смеси до заданного уровня влажности.

Разные производители в процессе приготовления смеси могут не только придерживаться вышеперечисленных двух технологий, но и изменять состав смеси. Например, американский завод по производству керамической плитки «Вортек » при приготовлении смеси вводит до 70- 90% стекольного компонента, используемого в виде остеклованной золы.

2. Формовка (рис. 1) - осуществляется методом прессования. Как известно, более 95 % керамической плитки, изготовленной на заводах в Испании, производится методом прессования. Во время прессования под воздействием высокого давления порошкообразная масса сдавливается в двух направлениях. В процессе прессования гранулы деформируются, и плитка приобретает необходимую прочность и плотность.

3. Сушка - этап производства, на котором удаляется вода из изделий необходимая для формовки. Во время данной операции очень важно организовать контроль качества изделий. Ведь во время сушки на поверхности керамической плитки могут возникнуть трещины или другие деформации.

4. Глазурование — данная операция осуществляется только при производстве глазурованной керамической плитки. Во время данной операции глазурь наносится на поверхность изделий и расправляется по всей плоскости. В состав глазури могут входить: песок, каолин, красящие пигменты, фритты.

5. Обжиг - осуществляется в специальных печах, которые представляют собой туннель. Изделия перемещаются по туннелю на специальных транспортёрах, вначале они нагреваются и только потом температура обжига достигает максимального значения, которое может быть более 1250 °С.

Если необходимо произвести глазурованную керамическую плитку двукратного обжига, тогда глазурь наносят после первичного обжига и только затем подвергают изделия повторной операции.

Технологическая схема производства керамической плитки представлена на рис 2.

Технология производства керамической плитки у зарубежных заводов и отечественных компаний может отличаться.

Так, например, на многих отечественных заводах внедрена система «Ротоколор», которая представляет собой автоматическую самоочищающуюся систему. Данная система позволяет осуществлять декорирование керамической плитки любой поверхности. Благодаря данной технологии продукция производителей характеризуется конкурентоспособными преимуществами.

Оборудование для производства керамической плитки

В зависимости от цели предприятия

Предприятиям, которые только начинают изготовление керамической плитки необходимо соответствующие оборудование:

Бетономешалка или емкости, изготовленные из нержавеющей стали, оснащенные перемешивающим устройством;
Вибростанок;
Формы для керамической плитки;
Промышленная печь для сушки изделий и обжига;
Камера для напыления глазури, рисунков.

Если цель предприятия - изготавливать уникальные товары, тогда может потребоваться дополнительное производственное оснащение:

Усовершенствованная напылительная камера;
Набор трафаретов, позволяющих наносить уникальный и оригинальный рисунок на плитку.

Линия по производству керамической плитки

На крупных заводах, лидирующих по объемам продаж керамической плитки, установлены автоматизированные линии. Как правило, на отечественных предприятиях устанавливается импортное оборудование Испанского и Итальянского производства. Линии SACMI , установленные на заводах, позволяют изготавливать облицовочные плитки однократного и двукратного обжига (рис. 4). Сделать продукцию конкурентоспособной можно, оснастив дизайн-бюро оборудованием для лазерного обжига силиконовых барабанов компании «Assoprint », изготовленного в Италии.

Создание бизнес-плана для предприятия, изготавливающего керамическую плитку

Для открытия завода, изготавливающего 50 тыс. м 2 керамической плитки в год необходимо такое оборудование:

Печь;
Смеситель;
Шаровая мельница;
Транспортеры;
Сушильное оборудование;
Распылители;
Весовой питатель;
Прессы, штампы;
Упаковочное оборудование и вспомогательное.

Руководители создающегося завода должны арендовать производственные помещения площадью 600 м 2 , а также офис площадью 20 м 2 .

Производственные помещения должны включать:

Склад для сырья;
Цех по производству изделий;
Склад готовой продукции.

Производственная программа завода по производству керамической плитки подразумевает изготовление 60 080 м 2 товара в год. Для данного объема производства необходимо 420567 кг сырья. Рассчитаем стоимость сырья и материалов для изготовления заданного объема керамической плитки. (табл. 1)

Для расчета основных показателей эффективности завода, изготавливающего керамическую плитку необходимо совершить калькуляцию себестоимости готового изделия . (табл.2)

Потребность в персонале и фонд заработной платы в год рассчитан в таблице 3.

Только при условии строгого соблюдения технологии производства кафеля можно получить качественный продукт с высокими эксплуатационными характеристиками. Сегодня множество отечественных и зарубежных заводов занимаются изготовлением кафеля. Несмотря на то, что производство керамической плитки – довольно сложный технологический процесс, некоторые мастера делают плитку в домашних условиях. Это делается не только с целью экономии, но и для получения уникального продукта. Мы расскажем о производстве кафеля в домашних и заводских условиях.

Необходимые материалы и оборудование

Для изготовления керамической плитки потребуются следующие материалы:

для сохранности размеров после высыхания в изделие добавляют кварцевый песок;
для получения необходимой вязкости смести требуется фелдшпатовый и карбонатный состав;
эластичная смесь получается благодаря использованию огнеупорной или тугоплавкой глины;

В процессе производства кафельной плитки используются следующие добавки:

Глазурь нужна для повышения эстетических характеристик изделия. Глазуровать кафель нужно и для его защиты.
Для повышения пластичности и уменьшения усадки материала используют отдающие добавки.
С целью уменьшения температуры плавления глины добавляют плавни.
Добавка ангоб нужна для декоративной обработки керамического изделия.
Для повышения пористости материала добавляют парообразующие компоненты.

Технология изготовления керамической плитки на заводе подразумевает использование следующего оборудования:

Для уплотнения приготовленной бетонной смеси используют вибростанок.
Для приготовления глиняной массы и смешивания всех ингредиентов применяется бетономешалка.
Форма нужна для заливки массы и формирования геометрического изделия.
Напыление глазури и нанесение рисунка производится в специальных камерах.
Сушка сформированных изделий осуществляется в печи.
Набор трафаретов для профессионального нанесения рисунка.

Внимание! На некоторых заводах используют многофункциональные камеры, в которых производится напыление рисунка и глазури на элементы. Хоть это оборудование довольно дорогое, оно быстро окупается.

Технология изготовления плитки в заводских условиях

Технологическая схема производства керамической плитки подразумевает наличие таких этапов:

заготовка сырья и изготовление смеси;
формовка изделий;
процесс сушки;
глазурирование кафеля;
обжиг в специальных печах;
сортировка.

Подготовка сырья и формовка плиток

Как видно из технологической схемы, процесс изготовления керамической плитки начинается с подготовки смеси и формирования изделий. Сюда входит несколько этапов работы:

Глина предварительно измельчается. В нее добавляются необходимые компоненты. Производится их тщательное перемешивание до однородной консистенции. Процентное соотношение составляющих компонентов зависит от требуемых характеристик будущего продукта.
Перед формовкой глиняная масса смачивается. Степень смачивания зависит также от технических показателей готового кафеля.
Далее подготовленную массу заливают в специальные формы. Прессуют плитки под высоким давлением (400 кг/см²). В итоге формируется плотное и прочное изделие.

Сушка кафеля и его глазурирование

Предварительная сушка в процессе производства кафельной плитки нужна для удаления лишней влаги. Если же она не будет удалена до момента обжига, то образующийся в результате сильного нагрева пар будет разрушать изделие.

Глазурирование позволяет придать кафелю необходимый цвет или оттенок. После обжига слой глазури становится прочным, как стекло. Получается, что покрытие выполняет не только декоративные, но и защитные функции.

Обжиг в печи и сортировка

Технология производства керамической плитки предусматривает обязательный обжиг в печи при высоких температурах. В результате химических реакций, протекающих в материале при высоких температурах, кафель приобретает свои окончательные эксплуатационные и технические характеристики.

Температура в печи изменяется от 900 до 1300 градусов. Изделие движется в туннеле, где температура окружающей среды постепенно снижается. Очень важно уберечь материал от резкой смены температуры, поскольку это приводит к деформациям.

Важно! В процессе сортировки отбраковывают плитку с трещинами, негабаритные элементы и кафель с неравномерной толщиной. Только после этого изделия упаковывают.

Изготовление кафеля своими руками

Если производится керамическая плитка своими руками, процесс изготовления включает такие этапы:

замес глиняной смеси;
изготовление сырца;
бисквитный обжиг;
декорирование.

Подготовка смеси и производство сырца

Очень важно правильно выбрать глину. Оптимальным вариантом считается глина со средней жирностью, поскольку она имеет хорошую пластичность, что позволяет сформировать изделие любой конфигурации.

Важно! При выборе жирной глины в нее добавляют шамот, пемзу или песок. Это не даст материалу разорваться при обжиге и уменьшит тугоплавкость сырья.

Изготовление керамической плитки в домашних условиях проходит в такой последовательности:

Вначале все компоненты смешивают, а подготовленную массу заматывают в полиэтилен. Это делают, чтобы полностью исключить доступ кислорода. Так сырье лучше впитает влагу. Обматывание полиэтиленом убережет от образования воздушных пробок в изделии, что позволит повысить его качество.
Формовку проводят в формах из полиуретана или другого подходящего по характеристикам материала.
После заливки массы в форму ее тщательно разравнивают и утрамбовывают. В процессе этого следят, чтобы толщина изделия была одинаковой по всей площади.
Затем сырец хорошо просушивают. О готовности изделия к следующему этапу говорит его плотность и цвет. Сырец должен заметно посветлеть.

Обжиг и декорирование

Для получения прочного кафеля обжиг проводится при высоких температурах, но в домашних условиях максимум, который удается получить, – это 850 градусов. Процесс обжига называют бисквитным из-за того, что заготовки дают усадку, которую учитывают при определении габаритов будущего кафеля.

Качество декорирования зависит от уровня мастера. Обычно используют рисунки, орнаменты. В любом случае изделие покрывают глазурью, которую наносят распылителем или кистью. Также иногда используют способ обливания заготовки. Для получения глянцевого блеска кафель покрывают эмалью или лаком.

Стоит знать! При повторном обжиге после декорирования важно строго соблюдать температуру. Превышение ее значений приведет к растрескиванию изделия.

Бизнес-план по производству кафеля

Не стоит думать, что наличие большого числа конкурентов в отрасти производства кафеля сделает ваш бизнес убыточным. Наладив свое мини-производство, вы сможете производить кафель не худшего качества, но по приемлемой цене. Это всегда привлекало потребителей.

Подсчитаем предстоящие расходы:

На оборудование для производства керамической плитки уйдет 5000 $.
Закупка необходимых материалов потребует расходов в 5800 $.
Также вам понадобится многофункциональная камера для выполнения напыления. Она стоит 1500 $.
Для покупки набора трафаретов для профессионального декорирования кафеля придется выделить 300 $. В набор входит 200 трафаретов.
Также учтите аренду площади для размещения оборудования и осуществления производственного процесса. Эти расходы вместе с оплатой электроэнергии составят 585 $.
Для оплаты труда рабочих, которые будут задействованы в процессе производства, придется выделить 1500 $.
Также не забудьте включить в расходы деньги на открытие дела. Сумма равна 750 $.

Все перечисленные траты делятся на два типа:

одноразовые (они составляют 7550 $);
ваши ежемесячные расходы составят 7920 $.

Чтобы подсчитать ожидаемую прибыль, нужно знать объемы производства. Предположим, они составляют 5 тысяч м.кв. кафеля. Если цена за квадрат равна 3,5 $, то прибыль за месяц составит 17500 $. Если из полученной суммы вычесть ежемесячные расходы, то чистая прибыль составит 9580 $.

В этой статье мы рассмотрим производство керамической плитки , а именно, технологию и интересное видео, согласно которой изготавливается материал, используемый для декорирования, как внешней, так и внутренней стороны зданий и построек. Впервые заниматься изготовлением плитки начали еще в древние времена. Этим вопросом интересовали различные древние народы: ассирийцы, вавилоняне, египтяне и прочие представители различных рас. Если говорить о некоторых из пирамид, которые были построены в Египте до нашей эры, то декор некоторых из них сделан на основе красочного кафеля, что весьма удивительно для давних времен.

С течением времени, декор с помощью керамических плит стал распространен практически во всех странах, а вот в двадцатом веке ее изготовление вышло на промышленный уровень. За счет того, что оборудование для производства керамической плитки все время совершенствовалось и улучшалось, не пришлось долго ждать и того момента, когда процесс был полностью автоматизирован. Если же начинающий предприниматель решает заняться изготовлением керамических плит, то ему непременно понадобится четкий и просчитанный бизнес план. Далее рассмотрим основные пункты, на которые следует обратить внимания при реализации производства керамической плитки.

Как получить сырье?

Основной составляющей сырьевой базы являются глинистые материалы, источником добывания которых является земная кора. К этой базе добавляются некоторые представители природных минералов. Для того чтобы снизить температурный режим, при котором осуществляется обжиг, добавляют немного полевого шпата, а для улучшения формировочных процессов используют добавки с определенным химическим составом. Перед тем, как минеральная составляющая сырья будет направлена на заводы для производства плитки, ее специально обогащают.

После получения заводом исходного материала, он измельчает и классифицируется согласно размерным характеристикам частичек. Если сформировались довольно большие комки, то они разбиваются в различных типах дробильных машин. В зависимости от того, какой материал необходимо получить, используются и разные типы дробильных аппаратов.

Производство керамической плитки начинается с того, что все необходимые ингредиенты тщательно перемешиваются между собой. После этого полученная смесь разбавляется водой и перемалывается с помощью специальных аппаратов. Например, это может быть шаровая мельница или мокрый размол. При последнем варианте понадобится также пресс-фильтр и распылительная сушка для того, чтобы удалить впоследствии лишнюю влагу.

Из полученного сырья необходимо сформировать заготовку плитки с учетом желаемой формы и размера изделия. Для этого используется специальный аппарат содержащий две стальные пластины, направленные на сжимание материала между собой. Иногда используют стальные конусы, которые путем вращения формируют нужную форму плитки.

Если необходимо уменьшить частицы сырья сильнее, то его можно подробить повторно в молотковой мельнице или мельнице Мюллера. Принцип работы молотковой мельницы заключается в том, что она содержит стальные молотки, которые на высокой скорости двигаются и дробят сырье. Если говорить о мельнице Мюллера, то ее работа базируется на мелком вращении ковша, в котором размещаются специальные стальные пластины. Иногда технология производства керамической плитки подразумевает использование конических дробилок или валовых аппаратов.

Чтобы изготовить плитку высокого качества, придется измельчить сырье и в третий раз. Для этого используют специальные типы мельниц, называемые барабанными. Кроме них также распространены различные прочные методики дробления. Для того чтобы изготовить качественное сырье, многие специалисты советуют воспользоваться шаровыми мельницами. В их основе работаю два масштабных цилиндра, находящиеся в постоянном вращении, которые и заполняются специальными тельцами, измельчающими сырье.

Для того чтобы отделить элементы примерно одинакового диаметра от остального сырья, следует воспользоваться экраном. Он должен находиться под определенным углом наклона, либо же в процессе участвует механическая вибрация. Ускорить процесс отделения частиц может электромеханический метод. Классификация экранов осуществляется на основании числа отверстий, размещенных на одном линейном дюйме их поверхностей. Чем больше будет значение этого показателя, тем меньшим является диаметр отверстий.

Производство керамической плитки также предполагает использование глазури. Она относится к классу стекломатериалов, который расплавляется на поверхностях плитки, когда она обжигается, и после охлаждения прочно закрепляется. Глазурь используют для декорирования плиток, а также, чтобы защитить материал от воздействия влаги. Стекломатериал может быть покрашен в различные цвета, а в некоторых случаях ложиться в основу текстурного покрытия.

Какова технология производства керамической плитки?

Итак, сырьевая база готова, можно переходить к процессу непосредственного изготовления плитки. Для производства понадобится приобрести некоторое оборудование, помогающее автоматизировать процесс. Рассмотрим все этапы производственного процесса последовательно.

1. Этап дозирования.

Качественные характеристики конечного продукта во многом зависят от типа сырья, которое было использовано в процессе изготовления, а также от его количества. Также, именно от сырьевой базы зависит то, какого цвета будет основа плитки, а цветовой спектр колеблется от белых до красных оттенков. На оттенок влияют сырьевые материалы, которые содержат железо. Поэтому, именно на этапе дозирования очень важно правильно подобрать пропорции всех компонентов сырья. Для этого следует провести ряд расчетов с учетом физических и химических свойств материала. Только после того, как все пропорции будут тщательно измерены и проверены, можно приступать к смешиванию сырья.

2. Этап смешивания и измельчения.

Для того чтобы перемешать все ингредиенты необходимо опустить их в форму смесителя. Специалисты советуют иногда добавлять воду в смесь для того, чтобы она получилась более мелкой и тщательнее перемешались компоненты. Процедура такого смешивания – это грубый помол, и для ее осуществления понадобится шаровая мельница. После таких манипуляций на выходе получается материал, заполненный водой. Поводятся определенные нагрузки, а по окончании вода удаляется из материала и остается осуществить сухой размол. Удаление влаги осуществляется с помощью пресс фильтра, который, в свою очередь, должен удалить практически половину влаги.

3. Этап распылительной сушки.

На этом этапе понадобится специальный распылитель, в состав которого входят диски, вращающиеся вокруг своей оси на большой скорости. Иногда эти диски заменяются соплами. С помощью воздушных потоков влага выталкивается из частиц. Если материал формируется помолом, а после гранулируется, то результат в принципе идентичный, но здесь понадобятся специальные аппараты для гранулирования.

4. Этап формирования

На этапе формирования, производство керамической плитки чаще всего заключается в сухом прессовании. В бункер попадает смесь сыпучего порошка, который содержит органические связующие или небольшой уровень влаги. Из бункера порошок направляется в область фасонного пресса, где подвергается сжиманию с помощью стальных плунжеров. В нижнюю часть плунжеров выходит сжатый материал, ведь рабочее давление в аппарате может достигать более, чем две с половиной тысячи тонн.

Керамическая плитка - процесс изготовления (схема)

Для того чтобы получить очень тонкую плитку, используются агенты для смачивания. Кроме этого, неправильная форма изделий, их повышенная прочность и в то же время экономичность, достигаются путем экструзии и штамповки. Пластичное сырье уплотняется в специальных цилиндрах, в которых присутствует высокое давление, после чего выдается порционно, определенными частями. Каждая часть штампуется при использовании гидравлического и пневматического пресса.

Производство керамической плитки может осуществляться и иным путем. Гидравлический пресс имеет две половины жестких форм, между которыми и происходит сжимание экструдированных частей. Под влиянием вакуума порция сырья придавливается к верхней поверхности формы пресса, освобождая, тем самым, нижнюю, после чего накачивается воздух, заставляя ее освободить верхнюю поверхность и перейти на нижний пласт. Сырье, которое остается, может быть использовано повторно.

Одним из самых современных процессов является глазуровка с использованием давления. Таким образом, сырье и формируется и глазируется в одно время. Предварительно форма сушиться распылителем, и лишь потом в ней наноситься глазурь на материал, заполняя матрицу. При таком способе количество отходного материала намного меньше, а недоработки в самой глазуровке незначительнее, чем при использовании обычного способа.

После того, как плитка была сформирована, ее необходимо просушить. Для того чтобы бизнес идея по производству плитки действительно приносила доход, необходимо тщательно следить за качеством продукции. Поэтому не следует спешить с просушкой – для того чтобы избежать усадочных трещин, может понадобиться не один день сушить изделие. Оборудование для производства керамической плитки, которое понадобится для реализации процесса, должно включать в себя и сушилку: туннельную или непрерывную. Аппарат нагревается при помощи газа или же нефтяных продуктов. Иногда используется микроволновая энергия или инфракрасная лампа для разогрева. Тонкую плитку лучше просушить с использованием инфракрасной лампы, а вот толстый материал лучше сушиться под микроволновой энергией. Еще один вариант – импульсная просушка горячими воздушными потоками, которые направляются поперечно изделию.

На следующем этапе материал проходит стадию глазуровки. Есть несколько вариантов нанесения измельченных глазурей на материал: это центробежный глазуровщик или дискование, водопадное нанесение, распыление и печать по трафарету. Дискование предполагает наложение глазури с помощью вращающегося диска. При водопадном нанесении глазурь прямым потоком подается на конвейер, по которому проходят сформированные основы плитки. А для того чтобы нанести глазурь печатным методом, понадобиться специальное оборудование, например сито, которое имеет резиновый ракель. Если будет использоваться сухой способ нанесения глазури, то в бизнес план следует включить необходимость закупки специальных стеклянных и порошковых материалов. Они наносятся на изделие, а когда плитка проходит стадию обжига, соединяются между собой и формируют прочный слой, похожий на гранит.

Производство керамической плитки заканчивается на стадии обжига. Основная его функция – закрепление глазуровки, создание пористости и укрепление самого изделия. Это можно осуществлять как в печах, так и на их поверхности. Есть определенные виды плиточных материалов, которые необходимо обжигать в два этапа. Если говорить о плитках, которые изготовлены мокрым помолом, то обжиг проводиться разово, а температура должна быть не менее двух тысяч градусов. Более подробно изготовление плитки представлено на видео технологического процесса, которое можно найти в конце статьи.

Что необходимо выделить, составляя бизнес план производства керамической плитки?

Любая бизнес идея, прежде чем она будет реализована, должна быть комплексно рассмотрена со всех сторон. Важным этапом в этом процессе является анализ затрат на оборудование, необходимое в производственном процессе. Организовывая производство керамической плитки, необходимо учесть, что понадобиться приобрести специальную печь, на которой будет осуществляться обжиг.

Если изделие будет производиться сухим помолом, то обжигать его придется не один раз. Для этого понадобиться печь, оснащенная возможностью низкотемпературного обжига, в процессе которого из самой плитки будут удалены усадки и вещества летучего типа. Затем и обжиг и глазуровка производятся в одно время, в туннельном отделе или камере непрерывных печей. Именно по этим камерам основы плиток с небольшой скоростью продвигаются по конвейерам, движение которых основано на огнеупорной волокнистой ленте. Такая лента изготавливается из специального материала, который не чувствителен к высокой температуре. Процесс обжига в туннельных печах длиться два, а иногда и три дня. При этом сохраняется температура до полутора тысяч градусов.

Если же бизнес идея касается производства плитки мокрым способом, то обжиг необходимо будет проводить разовый. Здесь понадобится специальные ролики фрезерного типа, так как такой тип печей передвигает заготовочный материал именно на роликовых конвейерах. Длительность процесса составит около часа, а температура должна быть не меньше, чем тысяча двести градусов.

Как минимизировать вред для экологии от производства?

К сожалению, практически все производственные процессы наносят вред экологии, в большей или меньшей мере. Не является исключением и производство керамической плитки. На каждом этапе изготовления большое количество отходов, но необходимо следить за тем, чтобы выброс соответствовал установленным требованиям. Если говорить о конкретных, наиболее обильно выделяющихся веществах, то к ним относится фтор, свинец и его различные соединения. Благодаря современным технологиям количество свинцовых соединений сократилось – глазурь нового поколения выпускается без свинцовых примесей, а сам свинец содержится в ней в малых дозах.

Для контроля фтористых выбросов можно использовать специальные устройства, распыляющие воду, или же тканевые фильтры, покрытые известью. Причем эту же известь можно после добавлять в сырье для изготовления материала, как и некоторые другие производственные отходы.

Как контролировать качество продукции?

Когда составлялся бизнес план производства керамической плитки, наверняка был оценен уровень конкуренции на рынке. Производителей достаточно много, поэтому, для того чтобы занять место на рынке, необходимо выпускать качественную продукцию. Современные изготовители каждый этап производственного процесса контролируют методами статистического контроля. Кроме того, важно найти поставщиков сырьевой базы, продукция которых будет соответствовать всем стандартам. Удобно осуществлять контроль производства на основе графического отражения: диаграммы или схемы. Для каждого показателя строиться свой график, который показывает его состояние. Важны временные показатели, значения давления, размерная сетка частиц, температурный режим, при котором происходит обжиг и многое другое. Именно на основе такого контроля можно будет строить выводы касательно эффективности работы производства в целом.

Составляя бизнес план, так же следует учитывать, что помимо общих показателей качества, продукция должна соответствовать нормам, установленным на государственном уровне. Для того чтобы проверить соответствие можно провести простое тестирование продукта. Необходимо вычислить значения механической прочности, химической стойкости, водопоглащения, стойкости к истиранию, морозостойкости, соответствие размеров, а также линейное тепловое расширение. Согласно последним обновлениям, также был внесен новый показатель, который характеризует сопротивление плитки к скольжениям.

Если говорить о перспективах данного направления в бизнесе, то они довольно обширны. Главное, на что следует делать упор – это новые технологии, которые позволят сделать более прочный, инновационный материал. На прочность влияет сырьевая база, ее качество, а также способы организации производственных процессов. Именно поэтому не желательно экономить на оборудовании, ведь автоматизированная линия поможет не только облегчить работу и увеличить обороты, но и снизить затраты. Также актуальным является вопрос касательно того, как сделать производство керамической плитки менее вредным для окружающей среды.

Человек всегда стремился украсить свое жилище и сделать его практичным. Для этих целей он использует различные материалы, многие из которых остаются актуальными на протяжении тысячелетий. Так, первые прототипы были найдены на раскопках Евфрата и Междуречья Тигра. В древности этот материал применяли для отделки стен храмов и домов знати. Со временем его популярность росла, а способы изготовления совершенствовались. Давайте познакомимся поближе с современной технологией производства и узнаем, чем она заслужила такую безукоризненную репутацию.

Состав

Первым делом разберемся, из чего делают керамическую плитку. Основное сырье, используемое в производстве керамики, представлено следующими материалами:

Глинистые материалы. Они придают влажной массе пластичность, необходимую для формовки заготовок.
Кварцевые материалы (в основном, песок). Выполняют структурную функцию, то есть создают «скелет» изделия. Позволяют ограничить и проконтролировать изменение размеров изделия, неизбежно сопровождающее процесс обжига.
Материалы, в состав которых входят полевые шпаты (алюмосиликаты или карбонаты калия, натрия, кальция и так далее). С их помощью, при обжиге изделия, его структура остается плотной и стекловидной.

Процесс изготовления керамической плитки состоит из таких стадий:

Смешивание материалов.
Формовка.
Сушка.
Нанесение глазури.
Обжиг.
Сортировка.

На каждом из этапов остановимся отдельно.

Смешивание материалов

Все начинается с добычи материалов, но мы ее не будем рассматривать, так как нас интересует именно процесс изготовления керамической плитки. Первым делом, глина смешивается с остальными компонентами по строго рассчитанным пропорциям. Готовая смесь поступает на предварительное перемалывание, где она подвергается измельчению и увлажнению.

Способ приготовления керамической массы зависит от свойств исходного сырья и желаемого продукта. Бывают такие способы:

Полусухой. Компоненты сначала дробят, затем немного подсушивают, измельчают, смешивают и отправляют на формование. Полусухим этот метод называется потому, что сами по себе компоненты имеют определенную степень влажности.
Пластичный. Глину дробят и отправляют на смеситель, где она перемешивается с добавками и обретает вид однородной пластичной массы.
Мокрый. Материалы измельчают и смешивают с добавлением воды (до 60%). Однородная жидкая смесь подается в специальные резервуары.

Вне зависимости от того, какая линия производства используется, для получения хорошего продукта необходимо, чтобы все материалы были тщательно измельчены и смешаны.

Формовка

Формовка производится двумя способами: прессованием и экструзией. В первом случае, специальные прессы сдавливают порошкообразную массу в двух направлениях. Находясь под высоким давлением, гранулы подвергаются уплотнению и частично деформации. За счет этого плитка обретает соответствующую плотность и прочность.

При использовании метода экструзии, плитка производится из тестообразной массы, которая формуется путем продавливания через отверстия экструдера. От сухого прессования этот метод отличается наличием в производственном процессе жидкой фазы. Именно благодаря тому, что вязкая масса выдавливается из аппарата и обрезается, есть возможность производить изделия разной формы. сделанная по методу экструзии, может быть выпуклой или вогнутой. При прессовании же варьировать можно лишь размер изделий.

Сушка

Обязательной стадией в технологии производства керамической плитки является сушка. На этом этапе из готовых форм удаляется влага, которая была необходимой для комфортной формовки. Условия сушки играют важнейшую роль в обеспечении целостности и прочности будущего изделия, поэтому они строго контролируются. На современных предприятиях по производству плитки используют сушильные установки, обдающие сырец (отформованное влажное изделие) горячим воздухом. Нагрев приводит к образованию на поверхности полуфабриката влаги, которая быстро испаряется и удаляется системой вентиляции.

Хороший теплообмен, эффективная вентиляция и высокая температура воздуха обеспечивают быстродействие установки. Если подвергнуть сырец обжигу, минуя стадию сушки, то он растрескается. На заключительных стадиях сушки и в процессе обжига происходит усадка плитки, то есть пропорциональное уменьшение ее линейных размеров. Этим и объясняется необходимость в калибровке готовых изделий. Чем выше уровень предприятия, тем больше вероятность того, что его продукция будет иметь одинаковые размеры. Поэтому лучше выбрать варианты среднего ценового диапазона (к примеру, от фирм «Шахтинская керамическая плитка», «Еврокерамика», «Сокол» и др.), чем получить неровную стену.

Нанесение глазури

Глазурь (эмаль) - стекловидное покрытие, которое наносится на лицевую сторону плитки и закрепляется в процессе обжига. Глазуровка выполняется с целью декорирования и укрепления изделия. В состав глазури могут входить различные материалы и соединения (песок, окислы, фритты, красящие пигменты и прочее). Она может быть глянцевой и матовой, цветной и одноцветной, а иногда, даже прозрачной. Окраска достигается за счет добавления в состав оксидов и солей металлов (железо-красный, хром - зеленый, кобальт - синий и т. д.). Эмаль имеет стекловидную структуру и отличается от основания керамики не только внешним видом, но и характеристиками, важнейшей из которых является водонепроницаемость.

На сегодняшний день, завод по производству керамической плитки может использовать несколько десятков способов нанесения глазурей на свои изделия. Эмаль может применяться в виде распыленной суспензии, пасты или гранул. В базовом варианте, она наносится на отформованные заготовки с помощью большого круглого барабана, который, совершая один круг, обрабатывает сразу несколько плиток. Нанесение может производиться до или после обжига, а в некоторых случаях, даже во время обжига.

Для того чтобы изделие имело более эстетичный вид, процесс эмалирования может сопровождаться нанесением изображения. Керамическая плитка с рисунком гораздо популярнее, нежели однотонная. Чтобы каждая плитка имела неповторяющиеся изображение, но сохраняла стилистику серии, барабан просто смещают по оси вращения. Конечно же, это касается моделей с абстрактными картинками.

Обжиг

Обжиг керамической плитки производится для того, чтобы сделать ее достаточно твердой и прочной. Происходит это за счет химических и физических изменений в составе материала и глазури, которые проходят под воздействием высоких температур. Обычно, производители керамической плитки используют с этой целью печи непрерывного действия. По сути, такая печь представляет собой тоннель, перемещаясь по которому с помощью специального транспортера, плитка поддается сначала предварительному нагреву (позволяет избавиться от остатков влаги), а затем обжигу.

Характерным свойством глины является ее способность превращаться при обжиге в прочную камневидную массу. В зависимости от типа изделия, температура обжига колеблется от 900 до 1300°С. Пробыв определенное время в печи, плитка последовательно охлаждается до такой температуры, при которой, ее, без ущерба для качества, можно будет выгрузить из печи.

Сортировка

Прежде чем поступить на линию упаковки и склад, готовая плитка тщательно сортируется. Эта процедура позволяет решить три задачи:

Отбраковать изделия с дефектами.
Отделить плитку первого сорта от плитки более низких сортов.
Сгруппировать торговые партии по сортам и цветности.

Обычно, производители керамической плитки производят сортировку следующим образом - после выхода из печи она проходит три участка: дефектоскопический, калибровочный, визуального контроля. Для выявления дефектов, каждое изделие подается на рельсы и прокатывается роликом. За счет того, что рельсы располагаются по краям плитки, а ролик давит в центр, бракованные образцы ломаются, не выдержав нагрузки. Дефекты покраски проверяются визуально, вместе с определением тональности. Остается лишь отсортировать изделия по партиям и отправить на склад.

Как можно заметить, технология производства керамической плитки довольно проста. Однако, чтобы получить высококачественное изделие, необходимо подойти к каждой стадии с полной ответственностью и соблюдением всех технологических правил. Вот почему многие начинающие предприниматели, которые открыли завод по производству керамической плитки, не могут добиться должного качества своей продукции. Теперь вкратце узнаем, какими свойствами должна обладать керамическая плитка.

Износостойкость

Безусловно, это одно из важнейших качеств напольной плитки, так как оно характеризует ее устойчивость к истиранию и способность сохранять привлекательный внешний вид после длительной эксплуатации. Несмотря на то, что материал в целом является достаточно прочным, его тип стоит подбирать в зависимости от условий эксплуатации. Так, предназначенная для простой ванной комнаты, напольная керамическая плитка с рисунком, положенная в общественном туалете, быстро вытрется и потеряет свой внешний вид.

Водопоглощение

Водопоглощением называют отношение массы воды, поглощаемое плиткой при ее полном погружении под воду, к массе сухого изделия, выраженном в процентах. У глазурованных плиток для пола оно не должно быть выше 3%. Для настенных марок этот показатель возрастает до 10%. В этой связи для облицовки бассейнов, к примеру, подойдет далеко не любая плитка. Крупные производители, к примеру, предприятие «Шахтинская керамическая плитка», могут выпускать на своих мощностях разные типы специализированной продукции, начиная от плитки для ванн и заканчивая керамикой для бассейнов.

Морозостойкость

Так же как и водопоглощение, это свойство зависит от пористости изделия. В независимости от технологии производства, в керамической плитке остаются поры, в которые может проникнуть влага. Как известно, при замерзании, вода увеличивается в объеме. Способность плитки насыщенной влагой, выдерживать частое попеременное замораживание, называется морозостойкостью. Это показатель важен при выборе наружного отделочного материала. Чем меньше в керамике пор, тем ниже показатель ее водопоглощения, и тем выше показатель морозостойкости.

Сопротивление скольжению

Как несложно догадаться, данное свойство определяет способность эмали плитки препятствовать скольжению предметов, находящихся на ней. Это требование важно при отделке пола жилых и промышленных помещений, особенно тех, в которых всегда влажно. В бассейнах и банях чаще всего используют ребристую плитку, у которой повышенное сопротивление скольжению.

Химическая устойчивость

Так называют характеристику эмали плитки, отражающую ее способность переносить контакт с химическими веществами (кислоты, основания, бытовая химия, добавки для дезинфекции воды в бассейнах и прочее). Плитка не должна претерпевать внешних изменений под агрессивным воздействием этих веществ. Кстати говоря, рассматривая стойкость керамики к тем или иным воздействиям, не стоит забывать, что швы между плитками также могут быть подвержены разрушающему воздействию. Чтобы этого избежать, их покрывают защитными составами.

Предел прочности

Данный показатель выражает уровень допустимой нагрузки, которую может выдержать керамическая плитка. Обычно он прямо пропорционален толщине изделия. Способность выдерживать нагрузку важна в основном для напольной плитки.

Поверхностная твердость

Эта характеристика иллюстрирует стойкость поверхности к появлению повреждений и царапин. Она особенно важная для напольной плитки. Поверхностная твердость обуславливается качеством и составом глазури. Примечательно, что на блестящей поверхности механические повреждения гораздо более заметны, чем на матовой.

Производство керамической плитки известно человечеству издревле. Уже древние греки и этруски производили нечто подобное, обжигая на кострах пластинки из глины. По предположениям ученых в V-III веках до нашей эры представители трипольской цивилизации сооружали дома на основе деревянных каркасов, на которые наносились глиняные фрагменты. После этого вокруг сооружения разводились костры, и материал затвердевал. Окончательная обработка заключалась в нанесении красочных рисунков, из которых многие дошли до наших дней.

В наши дни изготовление керамической плитки представляет собой сложный технический процесс, основные элементы которого, однако, схожи с приемами, применявшимися много веков назад.

Технологическая схема производства керамической плитки состоит из следующих этапов:

Подготовка сырья

Сначала подготавливается смесь, в которую могут входить следующие составляющие: глинистые компоненты (необходимы для пластичности массы), кварцевые ингредиенты (формируют «скелет» плитки), карбонатные и фельдшпатовые добавки, которые дают плитке структуру стекловидного образца.

Подготовка массы

На этой стадии компоненты измельчают, просеивают, взвешивают и смешивают в требуемых пропорциях посредством шаровой мельницы. Смесь увлажняют в нужном процентном соотношении.

Формовка изделий

Здесь применяется один из трех возможных методов: прессовка, экструдирование, литье. Изготовление керамической плитки способом прессования предполагает, что элемент (влажность сырья не более семи процентов) сдавливается специальным штампом с двух сторон давлением около 200-400 килограмм на квадратный сантиметр (самый распространенный способ производства).

Экструдированные образцы получаются с использованием экструдера, который вытягивает глиняную смесь (влажность исходной массы около 15-20 процентов) в ленту, нарезаемую потом на фрагменты (считается весьма прогрессивным методом). Реже всего выпускают литые варианты, когда масса заливается в формы. Этот метод плох тем, что конечный продукт получается разной толщины и размеров.

Сушка

После формовки сырые глиняные изделия предварительно подсушиваются при температуре около 100 С.

Обжиг

Обжиг полученных плиток осуществляется при температуре 900 – 1300 градусов Цельсия.

Еще несколько десятилетий назад оборудование для производства керамической плитки на этом этапе было представлено только туннельными печами.

В них изделия перемещались внутри своеобразной трубы, где сначала медленно нагревались, начиная с 60 С, а потом охлаждались. Процесс мог занимать до 24 часов времени. Сегодня почти повсеместно применяются печи быстрого обжига, где плитка обрабатывается в нужном температурном режиме за 40-60 минут.

Печь для обжига керамической плитки

На этом технология производства керамической плитки неглазурованных артикулов (красный грес, котто, клинкер, гресс-порчеллотанно) завершается. Ее остужают, сортируют, пакуют и отправляют в магазины.

Как делают керамическую плитку глазурованную?

Если планируется выпуск изделий одинарного обжига (клинкер, светлая или красная плитка), то после сушки на плитку наносятся предварительно подготовленные эмали, проводится процесс эмалирования и материал обжигается.

Подача плитки на второй обжиг

Для плиток двойного обжига (майолика, фаянс, коттофорте) за этапом подсушивания идет предварительный обжиг основы. Далее на поверхности наносятся эмали, и продукция проходит этап повторной термической обработки.

Нормативная документация

Производство керамической плитки регулируется рядом законодательных актов. В общем, выделяют стандарты для напольных изделий и для артикулов, которые применяются при внутреннем оформлении стен.

Плитка для пола

Керамическая плитка (ГОСТ 6787 2001) выпускается для выполнения напольных покрытий. Она бывает основная и бордюрная, при этом размеры бордюрных артикулов должны соответствовать размерам основных. ГОСТ допускает выпуск изделий квадратной, многогранной, прямоугольной и фигурной формы. Координационные размеры стандартных квадратных плиток могут достигать от 150х150 до 500х500 мм, а прямоугольных – от 200х150 до 500х300.

Толщина плиток определяется каждым производителем индивидуально, но она не должна быть менее 7,5 мм. Помимо координационных имеются номинальные размеры, которые меньше координационных на ширину шва (от 2 до 5 мм).

Для покупателей керамической плитки (ГОСТ), возможно, будет интересно узнать, что означают условные изображения. Так маркировка ПНГ 300х300 (297х297х8,5) ГОСТ 6787 2001 указывает на то, что плитка предназначена для пола, неглазурованная с координационными размерами 300х300 и номинальными – 297х297, при толщине 8,5 мм.

Изделие выпущено по соответствующему ГОСТу, и должно иметь товарный знак производителя на монтажной поверхности.

Плитка для стен

Если в магазине вам предлагается плитка керамическая (ГОСТ 6141 91), то нужно помнить, что эти артикулы предназначены для облицовки стен. Они бывают фигурными, прямоугольными и квадратными.

Отличительной особенностью изделий, выпускаемых под этими стандартами, является то, что присутствуют модели с различными скруглениями (завалами), а также модели для отделки углов, карнизов и др.

Условные обозначения здесь непрофессионалу скажут о немногом – указывается только тип плитки, ее цвет и ссылка на ГОСТ. Например: тип 50 белые ГОСТ 6141 91.

Обращаем внимание на то, что керамическая плитка (ГОСТ) этих артикулов не предназначена для площадей, подвергаемых высоким и низким температурам, агрессивным средам, механическому воздействию или грунтовым водам. Об этом прямо говорится в ГОСТ, поэтому, если кто-то будет уверять вас в обратном – не верьте.

Допущения при производстве

Согласно вышеуказанным ГОСТам при производстве керамической плитки допускаются минимальные дефекты.

Например, напольная плитка может иметь посечку длиной не более 10мм, и при этом не должна иметь волнистости глазури, выплавок, нечеткого рисунка, заметного с расстояния одного метра.

На настенной плитке высшего качества допускаются наколы, «мушки» или нарушения декора, которые не видно с расстояния в один метр. На изделиях второго сорта допускаются небольшие сколы, пятна, пузыри, волнистости, углубления, просветы на цветных плитках (вдоль краев). Наличие таких недочетов влияет на цену товара, который можно купить значительно дешевле, если эти недостатки не имеют существенного значения для дизайна.