Глазурование керамики

5. Способы глазурования плитки

   Колокол. Выпуклый металлический купол. Глазурь стекает по поверхности и образует постоянную однородную по площади «занавеску» - «водопад».

Глазурь наносится  во время прохождения плитки под  колоколом. Глазурь, которая может  быть достаточно густой и вязкой (1950-2000 г/л) имеет тенденцию скапливаться по сторонам плитки. Размер колокола на некоторых линиях глазурования зависит, конечно, от размера производимой плитки.

«Колокол» очень  широко используется на керамических предприятиях, так как в результате такого нанесения можно получить очень ровную и гладкую поверхность.

     Кольцо  в верхней части колокола позволяет  наносить два слоя глазури одновременно. Колокол удобен в эксплуатации, но ряд параметров требует постоянного  контроля.

     Одним из наиболее распространенных видов  дефекта является образование пузырей  или углублений на глазурованной  поверхности. Здесь может быть несколько  причин: образование пузырей во время  транспортировки глазури, неправильная плотность и/или текучесть.

     Поскольку таких переменных много, проблему решить не так просто. Например, высокая  плотность глазури затрудняет процеживание. Сейчас легче заниматься процеживанием, т.к. глазурь возвращается в емкость  через вибросито с большим  диаметром (4000 отверстий). Сито задерживает  комочки, которые отрываются от какой-либо части устройства или попадают из собранной глазури. Еще одна проблема, связанная с нанесением при помощи колокола: колокол совершенно не выносит  вибрации, поэтому опора, на которой  крепится колокол, должна быть отделена от линии.

     Водопад. Состоит из треугольного бункера. Глазурь проходит через щель, регулируемой апертурой. Глазурь наносится на проходящую под водопадом плитку. Размер водопадов может быть различным, что зависит от размера плитки.

     Узел  подачи глазури примерно такой же, как и у колокола: вибросито, бункер, трубка и регулятор потока. Могут  возникнуть проблемы с нанесением, если в щель попадает комочек глазури, или если в самой глазури находятся  пузыри воздуха. Если глазурь слишком  жидкая, на поверхности могут возникнуть полоски неровной формы. Корректировать этот эффект можно, снизив нагрузку на бункер или изменив толщину щели (уменьшив зазор).

     Система нанесения глазури  под давлением (инжекторная). Глазурь можно наносить при помощи новой недавно разработанной системы «инжекторная система под давлением» в виде водопада. Такая система получила название «Vela». Глазурь наносится ровным однородным слоем, но иногда встречаются дефекты, типичные для водопада.

     Особая  система подачи позволяет наносить несколько цветных продуктов  одновременно с базовой глазурью, в результате чего можем получить огромное разнообразие декоративных элементов, форму, наложение элементов одного на другой, положение можно регулировать. В машине используется система электронного контроля, что обеспечивает хорошую  повторяемость. А сочетание и  наложение базовой глазури и  цветных компонентов дает огромные возможности для творчества. Теперь можно наносить большое количество материала на единицу площади  за единицу времени и получать довольно толстые слои декора.

     Система вращающихся дисков (единичный диск, двойной диск). Глазурь наносится  за счет использования центробежной силы вращающихся дисков разных диаметров (120-180 мм). Они вращаются с высокой скоростью в 40-50 см. от поверхности плитки.

     Система очень гибкая, что позволяет наносить глазурь с разными значениями плотности и текучести, глазурь, в состав которой входят грубые частицы, регулировать расход глазури.

     Подача  глазури на диск (диски) происходит через перфорированную трубку. В  качестве трансмиссии используют ремни  и шкивы разных диаметров, которые  позволяют регулировать скорость вращения дисков. Среди последних достижений – контроль при помощи инвертора. Это позволяет осуществить более  точный контроль за скоростью и распылением. Чаще всего скорость вращения дисков колеблется в пределах 3000-4000 об/мин. Более высокие скорости не исключаются, но пропорционально увеличивается  износ оборудования. Несмотря на свою универсальность, диски не дают абсолютно  гладкого покрытия. При дисковом нанесении  могут возникнуть такие дефекты: капли – в результате неправильной реологии глазури, в результате конденсации, неправильной конфигурации кабины и т.д.

комочки – по причине слишком быстрого высыхания  глазури, из-за медленной скорости подачи глазури, из-за неправильного размера  комплекта дисков, когда глазурь  начинает подсыхать уже на самих  дисках.

полоски – слишком  низкий вес, неправильное вращение дисков, неправильная подача глазури.

     Усилия  по предотвращению образования капель и комков привели к созданию кабин  всевозможных форм и размеров. Глазурь  на диски подается с постоянной скоростью  потока, т.к. теперь уже существуют системы  контроля (расходомеры) и клапаны  для регулирования потока.

Глазурь пропускается через фильтры на линии подачи или через вибросита на обратной системе.

     Спрей-пистолет /распылитель. Позволяет наносить небольшое количество глазури распылением. За счет вращения распылительных механизмов можно получать оттеночные декоры (иногда два «пистолета-пушки» вращаются в одной кабине в разных направлениях). Интенсивность можно регулировать инвертором на насосе.Если в соответствии с дизайном нужны однородные оттенки, то подача глазури должна быть постоянной.

     Глазури для нанесения распылением должны иметь низкий уровень плотности, особые реологические характеристики для предотвращения образования  капель или комков.

     Основным  неудобством, возникающим в связи  с нанесением глазури методом  распыления, является то, что форсунки загрязняются или иногда повреждаются, и в связи с этим образуются капли, которые стекают по стенкам  кабины прямо на плитку или уносятся с турбулентным потоком, возникающим  за счет нагнетания воздуха. Для борьбы с такими дефектами постоянно  исследовались новые возможности  создания конструктивно новых форм кабин с расположением стенок под другими углами и так далее. Давление при таком методе удерживают постоянным в пределах 2-6 атмосфер. При высоком давлении распыления образуются более мелкие частицы, но при этом повышается давление в кабине, возникает проблема с вдыханием аэрозолей и др.

     Сухие аппликаторы. Используются для нанесения глазурей в виде гранул с самым разным гранулометрическим составом или для нанесения разного вида песков. Гранулы циркулируют за счет создания своего рода пневматической петли или весь процесс происходит в специальном устройстве с закрытым корпусом (в этом случае образуется меньше пыли).

Гранулы загружают  в бункер, оснащенный экстрактором (извлекателем), благодаря которому глазурь однородным слоем наносится на ролик, ленту или распределительное сито. Если удается избежать возникновения полосок, а эти дефекты возникают по причине ошибок во время загрузки бункера, это значит, что система распределения гранул работает безупречно. Перед тем, как подойти к сухому аппликатору, отдельные участки поверхности плитки покрывают клеем или мокрой глазурью. Когда сухие гранулы падают на плитку, они приклеиваются только к этим участкам поверхности. Остальные гранулы сдувают и возвращают на переработку. Такой дизайн почти полностью воспроизводит эффект гранита, аппликаторы сухих глазурей приобрели за последние годы большую популярность. Существуют универсальные аппликаторы, с помощью которых можно получать эффект тиснения.

     Высота  установок «колокола» и «VELA» над ременным транспортером должна быть не более 50 мм.

     Рабочие параметры: ангоб – плотность 1,76-1,8, текучесть 30-42 сек; глазурь прозрачная и глухая – плотность 1,74-1,77, текучесть 22-25 сек; глазурь матовая – плотность 1,98-2,0, текучесть 23-25 сек.

     После нанесения покрытий плитка по конвейеру  проходит мокрую зачистку граней и  перед нанесением рисунка проходит обдув, зачистку торцов и поступает  на декорирование.

6. Оборудование для глазурования и декорирования

   В настоящее  время керамическая промышленность оснащена машинами для очистки изделий  от пыли, глазурования, зачистки и склеивания.

 

     В производстве используют не только глазуровочные машины (рис. 4), но и поточные конвейерные линии глазурования. В ПКБ НИИ стройкерамики создан промышленный глазуровочно-сушильный конвейер для изготовления плиток, оборудованный системой контроля, сигнализации и автоматизации. Температура в сушилках, давление газа, поступающего к горелкам, и давление воздуха, направляемого к пульверизаторам глазуровочной   машины,   регулируются   автоматически.

     На  заводах санитарно-технических изделий  действуют поточные линии для  глазурования умывальных столов и унитазов, состоящие из зоны съема и установки  изделий на тележке, автоматической обдувочной камеры, камеры для автоматического глазурования, контрольной камеры ручной глазуровки. При глазуровании унитазов поточную линию дополняют радиационной сушилкой и предусматривают место для глазурования внутренней поверхности унитазов.

     Санитарно-технические  изделия и плитки глазуруют на поточных линиях с помощью специальных  форсунок, а также машин распылительного  действия с прямым (для облицовочных плиток) и круговым (для сложных  по форме изделий) конвейером. В таких  машинах используют более плотные  глазури (1,7—2 г/см3), распыляемые под  давлением 200 кПа и более. В зависимости  от размеров изделий используют 2—12 распылителей. Производительность линий 5—6 тыс. плиток в 1 ч. 

 

Заключение.

    Современные материалы заметно расширяют  возможности художественной керамики.

    В реальной работе требуется соблюдать  баланс между стабильностью результатов  и уникальностью каждого изделия.

    Глазурь придает изделию красивый вид  и защищает его от неблагоприятных  воздействий внешней среды, а  также закрепляет краску. Глазурь  повышает ценность и эстетичность изделия. Изделие становится красивым и практичным, и длительное время хранит свой первоначальный вид.

 

Список  литературы 

    1.Зубехин  А.П. Введение в специальность.  Химическая технология тугоплавких  неметаллических и силикатных  материалов. Новочеркасск. НПИ, 1992.-91с.

    2. Акунова Л.Ф., Крапивин В.А. Технология производства и декорирование художественных керамических изделий. М., 1984.

    3. Акунова Л.Ф., Приблуда С.З. Материаловедение и технология производства художественных керамических изделий. М.,1979.

    4. Захаров А.И. Основы технологии керамики. М., 2002.

    5. Миклашевский А.И. Технология художественной керамики. Л., 1971.

    6. Августиник А.И. Керамика. Л., 1975.

    7.Ноу-хау-инструкция  по производству керамической  плитки для внутренней облицовки  стен, Италия – 2003-425с.