Производство костяного фарфора

    Пурпурові фарби  легко реагують на зміну температури.  Важлива властивість цих фарб - їх можна змішувати з усіма  відомими надглазурная фарбами. Основу коричневих пігментів становлять оксиди заліза Fe2O3, цинку ZnO, марганцю Мn2О3, хрому Сr2О3. Додаванням оксидів кобальту Со2О3, нікелю можна змінити відтінок коричневої фарби. Змішуючи коричневі пігменти зі свинцевим флюсом, отримують надглазурная коричневу фарбу. Чорні фарби отримують з суміші оксидів заліза Fe2O3, кобальту Со2О3, хрому Сr2О3. Залежно від кількісного вмісту у фарбі кожного з них змінюється відтінок чорної фарби (коричневий, темно-синій, зелений). Сірі фарби містять чорні пігменти, прояснені глиноземом Аl2О3, окисом цинку або світлими пігментами. Застосування платини і оксиду іридію дозволяє отримати фарби з красивими і стійкими сірими тонами. Білі фарби, застосовувані для пом'якшення тону інших фарб, отримують шляхом спікання свінцовоборосілікатних сплавів з оксидами олова, цирконію, цинку або шляхом змішування з мелкоразмолотом порцеляновим черепком, які пройшли високотемпературний випал. Доброю покриває здатністю володіють білі фарби на основі оксидів олова і цирконію.

    Надглазурні фарби наносять тонким шаром на предварітельнo обпалені керамічні вироби. Випал ведеться при температурі 720-860 ° С. Деякі фарби обпалюють при температурі 550-600 ° С. Після випалу фарби набувають гарний блиск і яскраві тони, але надглазурні фарби менш стійкі при механічних діях в порівнянні з подглазурную. Їх гідність - обширна колірна палітра. Підглазурні фарби - це суміш пігментів з глазур'ю. Пігменти до складу подглазурних фарб вводять у вигляді суміші оксидів металів з додаванням каоліну, оксиду алюмінію та ін, що додають фарбам стійкість. В якості добавок, що поліпшують відповідність ТКЛР фарби і ТКЛР поверхні черепка або поверхні глазурі, у фарбу вводять глину, порцелянову масу, цінної шпат та інші компоненти, що підвищують в'язкість маси, що роблять хімічний вплив на барвники при високій температурі. Для виготовлення подглазурних фарб в якості пігментів застосовують такі фарбувальні оксиди металів: кобальту Со2О3 - для отримання синього і блакитного кольорів; нікелю NiO - коричневого та фіолетового; заліза Fe2O3 - червоного, коричневого, жовтого; міді CuO зеленого, синьо-зеленого; марганцю Мn2О3 - коричневого, фіолетового, рожевого; хрому Сr2О3 - зеленого, червоного; вольфраму WO3 та урану UO3 - жовтого. Оксиди металів, що входять до складу подглазурних фарб, повинні володіти вогнестійкістю, тобто зберігати фарбувальні властивості при температурі розливу глазурі, що не розкладатися, що не розчинятися, не викликати дефектів глазурі. Оксид кобальту Со2О3 в чистому вигляді схильний до дії відновлювальної середовища при випалюванні в печі, тому його застосовують у з'єднаннях з каоліном, глиноземом, польовим шпатом, кварцом, порцелянової масою і глазур'ю. Вміст оксиду кобальту в цих сумішах коливається від 5% і більше, залежно від заданого тону суміші. Оксид хрому Сr2О3 не вимагає спеціальних добавок, оскільки не піддається дії відновлювальної середовища при випалюванні керамічних виробів. Він не розчиняється в розплавленої глазурі, а утворює з нею суспензію, зберігаючи своє забарвлення. Суміш, що складається з 3 масcових частин оксиду хрому і 1 масової частини оксиду кобальту, дає синьо-зелені відтінки. Для освітлення основного тону до складу барвника вводять глинозем і оксид цинку. Чорну і коричнево-чорну фарби отримують, змішуючи в різних співвідношеннях оксиди хрому Сr2О3, заліза Fe2O3, кобальту Со2О3 і марганцю Мn2О3. Для отримання рожевого фарби використовують золото, сірою - платину, чорної - іридій. Підглазурні фарби закріплюють на виробі випалюванням. У процесі випалу колір фарби змінюється під дією температури і газового середовища в печі. Тому при декоруванні подглазурную фарбами до режиму випалу пред'являють особливо суворі вимоги. Підглазурні фарби наносять на обпечені або добре висушені вироби, потім покривають шаром глазурі і обпалюють. Підглазурні фарби розраховані на прояв кольору під глазур'ю. Колір їх залежить від товщини глазурі, її складу, умов випалу. Завдяки блискучому і прозорому шару глазурі, що покриває підглазурні фарби зверху тонким шаром, ці фарби більш стійкі, ніж надглазурні. В залежності від температури випалу підглазурні фарби можна поділити на дві групи: фарби з температурою випалу до 1300 ° С і фарби з температурою випалу 1300-1450 ° С. Підглазурні фарби з температурою випалу до 1300 ° С застосовують для декорування керамічних матеріалів, наприклад фаянсу, температура політого1 випалу яких не перевищує 1300 ° С. Тому ця група подглазурних фарб носить назву фаянсових подглазурних пігментів і фарб. Вони відрізняються великою різноманітністю тонів і відтінків. До подглазурную фарбам з температурою випалу 1300-1450 ° С відносяться подглазурную фарби для фарфору.

    У порівнянні  з фаянсовими вони мають більш  бідну цветoвую палітру, так як багато хто з них не витримують впливу високої температури і відновної середовища випалу фарфорових виробів. Фарби-розчини становлять особливу групу подглазурних фарб. Від порошкових фарб вони відрізняються тим, що їх готують з розчинних у воді солей. Для закріплення фарб-розчинів на черепку їх переводять у нерозчинні у воді речовини - в безводні оксиди відповідних металів. Для цього декороване виріб прожарюють при температурі 800 ° С. При цьому колір фарб-розчинів змінюється. Потім виріб глазур'ю і направляють на високотемпературний випал. У процесі високотемпературного випалу оксиди металів, отримані при розкладанні солей під час прожарювання, взаємодіють з складовими частинами черепка вироби та глазурі і фарбують їх. Люстри - це найтонші прозорі надглазурні плівки, що переливаються різними кольорами залежно від виду використовуваних оксидів металів, що складають основу люстрового фарб, і завдяки інтерференції променів в тонкому шарі фарби.

     Люстри бувають  безбарвні (вісмутові, глиноземні, свинцеві і цинкові), пофарбовані  (уранові, залізні, хромові, кобальтові, нікелеві, мідні, кадмієві), змішані (отримані змішуванням біс кольорових з пофарбованими) і металеві (складені з сріблом, золотом і платиною) .

До нанесення на черепок  люстри представляють собою розчини  металів або оксидів металів  в ефірних маслах. Після випалу вони без подальшої обробки набувають  блиск. Металеві люстри дуже близькі  до блискучим металам (глянц-металам). Люстрова шар на глазурі закріплюється  при досить низьких температурах (800 ° С) за рахунок введення до складу з'єднань оксиду вісмуту. Препарат «рідкого» золота являє собою розчин органічної сполуки золота, так званого Харца, зі скипидаром, нітробензолом і хлороформом. Зміст металевого золота в препараті зазвичай коливається від 10-12 до 56%. Після випалювання виробів з нанесеним на них препаратом «рідкого» золота утворюється дзеркально-блискуча золота плівка. Відтінки плівки залежать від концентрації препарату і від добавок незначної кількості інших металів (родію, срібла, хрому). Розбавлення препарату золота призводить до зміни його властивостей після випалу та шлюбу виробів.

Препарати «рідкого» золота повинні відповідати наступним  вимогам:

1. Зміст Аu в 10% препарату не менш 9,98%;

2. Контури, виконувані  пером, не повинні розтікатися;

3. Препарат на виробі  повинен висихати за 10-20 хвилин, складаючи  блискучу коричневу плівку;

4. Повинен витримувати  температуру випалу в межах  750-810 ° С без вигорання;

5. Плівка після випалу  повинна бути міцною і не  зніматися пальцем;

6. Поверхня після випалу  повинна бути блискучою, без  матових нальотів і плям. Ангоби - білі або кольорові рідкі керамічні маси, що представляють собою дисперговані у воді, забарвлені або незабарвлені частинки глиняної маси. Ангоби наносять на поверхню виробу до його випалу у вигляді суцільного або часткового покриття для отримання більш гладкої поверхні, маскування небажаної забарвлення виробів, створення рельєфного малюнка і т. п. Ангоб може бути покривним шаром, що не вимагає додаткової обробки і надає виробу закінчену фактуру і колір , або проміжним покриттям між черепком і наступним шаром глазурі. По складу ангоби поділяються на глинисто-піщані, флюсні і «античні лаки». Глинисто-піщані ангоби складаються з глини та каоліну; в невеликій кількості до їх складу входять пісок або мелений шамот, крейда і окрашивающие оксиди металів (котрі три кольорових ангобів). Глинисто-піщані ангоби, що володіють високим водопоглинанням, використовують для суцільного покриття і нанесення малюнка на керамічні вироби переважно гончарного виробництва, теракоти, майоліки. Такі ангоби наносять, як правило, на сирі вироби. До складу флюсних ангобів крім глин і піску входять плавні. Плавні вводять для наближення властивостей ангоба і властивостями глазурі і зниження температури спікання матеріалів, що входять до складу ангоба, в порівнянні з температурою спікання матеріалу самого виробу. Для легкоплавких флюсних ангобів (температура випалу 1050 ° С) в якості плавнів застосовують свинцеві сполуки, для тугоплавких (температура випалу понад 1050 ° С) - польовий шпат, крейда, доломіт, вапно. Флюсние ангоби, що володіють невисоким водопоглинанням, створюють на виробах гладку малопорісте одноколірну або багатобарвну поверхню і одночасно служать їх захисним покриттям. Флюсні ангоби застосовують переважно в архітектурно-художній кераміці як покриття, що зменшують водопроникність, не потребують подальшої додаткової обробки і відрізняються високими декоративними якостями. «Античні лаки» - різновид флюсних ангобів, що представляє собою тонкі глинисті покриття, одержувані відстоюванням взмученной глинистої суспензії (з додаванням соди) протягом доби. Відстояний верхній рівномірно взмученной шар зливають. Шлікери, що дають червоний колір, можна отримати, відстоюючи скаламучені, вільні від глини піски.

    І склад «античних  лаків» можуть входити продукти  місцевої сировини, кремнезем, фарбувальні  оксиди заліза, міді, марганцю, титану, кобальту, хрому. Обпалюють лакові  покриття при температурі 900-1000 ° С. При випалюванні в окислювальному середовищі відстій білої глини дає білий колір, якщо глина містить оксиди заліза, то червоний колір. При відновному випалюванні обидва склади дають чорний колір. Ангоби готують таким чином. Попередньо промиті і відсортовані тверді матеріали (пегматит, крейда, скляний бій) роздрібнюють при сухому помелі на бігуна або в кульових млинах. Потім вихідні матеріали дозують відповідно до складу і завантажують в кульову млин, куди додають 40% води і при необхідності тонкомолоті фарбувальні пігменти, пропущені через сито. Помел і змішування складових ангоба роблять протягом 20-25 год, потім суспензію проціджують і зливають в ємності. Ангоб наносять на сирі, злегка підв'ялені, іноді на сухі і навіть попередньо обпалені вироби зануренням, поливом, пульверизацією або пензлем.

    Після нанесення ангоба виріб можна відразу покрити глазур'ю і обпалити, але більш ефективно нанести глазур на ангобірованнoe обпечене виріб. Основні умови якісного покриття виробів ангобами: бездоганно чиста поверхня вироби, відповідність повітряної та вогневої усадки ангоба і ангобіруемого матеріалу, шорстка поверхня вироби для о6еспеченія спікання ангоба з основним матеріалом. Товщина шару, що наноситься ангоба не повинна перевищувати 0,2 мм, так як більш товсте покриття при висиханні і випалюванні може відшаруватися.

1.5 Вимоги до якості продукції   

 Основні стандарти, що регламентують якість керамічних побутових товарів, наступні. Вимоги до якості розглядаються на прикладі виробів з фарфору і фаянсу. Діючі стандарти пред'являє до порцеляновим виробам ряд вимог, основними з яких є вимоги безпеки. До показників безпеки відносять: можливе виділення свинцю та кадмію і кислотостійкість черепка. Саме за цими показниками проводиться обов'язкова сертифікація. ГОСТ 28390-89 нормує вимоги до фізико-хімічними та експлуатаційними показниками (білизна; прозорість; термостійкість; механічна міцність; водопоглинання; стійкість на горизонтальній поверхні; відповідність формі). У виробів, призначених для виливання рідини, конструкція не повинна допускати розбризкування та підтікань; кришки виробів не повинні падати до повного виливання рідини з них. Дефекти зовнішнього вигляду поділяються на дефекти черепка, глазурі і дефекти декорування.

До дефектів черепки і  глазурі відносять:

• деформацію - спотворення  форми і розміру виробу;

• цек - найдрібніша сітка тріщин на глазурного шарі;

• осьовий зсув деталей;

• підрив приставних деталей;

• тріщини (заглазурованние і незаглазурованние);

• патьоки глазурі;

• наколи - точкові поглиблення  на поверхні глазурі;

• плішини - ділянки на поверхні виробів, не покриті глазур'ю;

• засоркі - сторонні включення (підглазурні і над-глазурной; дряпаючі);

• мушки і виплавки - темно-сірі або темно-коричневі крапки або  плями (утворюються домішками сполук заліза);

• задування - ділянки сіро-коричневий ого кольору (від прямого впливу полум'я і золи);

• міхури і прищі (викликані  запізнілим виділення газів);

• вибоїни, щербини, сколи;

• сліди від зняття засоркі.

Група дефектів декорування  включає такі види:

• збірку деколі;

• розрив фарб;

• недожог і пережог фарб і деколі;

• відшарування фарби і  деколі;

• подряпини на малюнку;

• помарки золотом або  фарбою;

• скипання фарби.

Дефекти даної групи зазвичай припустимі за умови, що вони не псують товарного вигляду виробу. Відповідно до діючих стандартів керамічний посуд поділяється на два сорти - 1-й і 2-й.

1.6 Класифікація порцелянових  виробів

Твердий фарфор або просто фарфор, являє собою однорідну, білу, сильно дзвенячу, тверду і важко-плавку, при незначній товщині досить прозору масу, в зламі жирно-блискучу, раковістим, дрібнозернисту; твердий фарфор складається головним чином з каоліну і польового шпату з домішкою кварцу, вапна і т. д. і покритий твердою глазур'ю. Більш тонкі сорти мають глазур з польового шпату, без вапна, завдяки чому отримують молочно-матовий тон; простіші сорти мають абсолютно прозору вапняну глазур.

Обпалений без глазурі  фарфор відомий в продажу під  назвою "б і з до в і т  а"; але більшою частиною фарфор глазурується, розписується і криється позолотою за глазурі або під  глазур'ю. Видатними достоїнствами  відрізняється французьке виробництво, особливо в Ліможі, де кожна фабрика має свою особливу спеціальність, в якій досягає незрівнянних результатів. У Німеччині перше місце займає Мейссен, потім Берлін, а також Піркенгаммер і Ельнбоген в Богемії.

Порцелянові вироби відрізняються  тонким помелом вихідних компонентів  маси, високою температурою випалу, білизною, просвічуваністю, відсутністю  відкритої пористості, високою міцністю, термічної і хімічної стійкістю. Порцелянові маси складаються з тонких сумішей каоліну, кварцу, польового шпату та ін алюмосилікатів. Основна принадність порцеляни-білизна і просвечиваємость, тому для виготовлення фарфорових виробів застосовується найбільш чисте керамічне сировину. Для підвищення пластичності маси частина каоліну іноді заміняють високопластичної білої вогнетривкої глиною або бентонітом. Залежно від складу маси і температури випалення розрізняють твердий фарфор, обпалюваний при температурі 1350-1450 ° С і вище і м'який фарфор, температура випалу якого ніже1350 ° С. У порівнянні з м'яким твердий фарфор містить більше каоліну і менше польового шпату (до36% і до 28% польового шпату відповідно). М'який фарфор ділять на польовошпатовий, низькотемпературний (виокополевошпатовий), фріттовим, кістяний і ін

Перший випал твердої  порцеляни виробляється до температури 850-950 ° С. Кістяний фарфор виробляється з мас, що містять кістяну золу, фосфорнокислий кальцій, польовий шпат та ін Обпалюється спочатку при температурі 1230-1250 ° С, потім при температурі плавлення глазурі 1050-1150 ° С. Фріттовим фарфор містить лужні легкоплавкі фрити, сплавлені з кварцового піску, соди, поташу, селітри, гіпсу та ін матеріалів. Випал фріттовим порцеляни проводиться спочатку при більш високій температурі (1200-1300 ° С), а при більш низькій. Низькотемпературний фарфор виготовляється з низькоспікливі мас і покривається білою глухий цирконієвої глазур'ю. Основними компонентами для його виготовлення служать каолін, бентоніт, пегматит, глинозем, доломіт та ін матеріали. Черепок спікається, обпалюється одноразово при температурі 1160-1180 ° С, водопоглинання до 0.5%.