Керамика

Воздушная усадка - результат удаления влаги из полуфабриката. У фарфоровых изделий 8-11%, у фаянсовых 10-12%. Изменение влагосодержания полуфабриката и его усадка вызывают усадочные напряжения, в результате которых на полуфабрикате возможно появление трещин и его коробление. Величина воздушной усадки зависит от свойства массы и определяет чувствительность ее к сушке. Величина воздушной усадки должна быть минимальной, но достаточной для свободного отделения и освобождения изделий из формы. Повышенная усадка массы сопровождается деформацией, появлением трещин, увеличением остаточных напряжений. Усадка, как величина усадочных напряжений, регулируется вводом добавочных материалов, изменяющих условия внутренней и внешней диффузии влаги.

Продолжительность сушки изделий зависит от технологических свойств массы, начальной и конечной температуры полуфабриката и теплоносителя, относительной влажности теплоносителя, размера, вида, конфигурации изделий, температурного режима, конструктивных особенностей сушильных аппаратов.

Сушильные устройства и режимы сушки. Сушка изделий может быть естественной и искусственной. Естественная сушка практически не используется. Она осуществляется на стеллажах, устанавливаемых в формовочно-сушильных цехах заводов. Такой сушке подвергаются крупноразмерные изделия сложной формы и реже изделия массового ассортимента. Искусственная сушка осуществляется в сушилках, которые по принципу работы подразделяются на сушилки периодического и непрерывного действия. По конструкции они подразделяются на камерные, туннельные, конвейерные. По форме - на прямоугольные и круглые. По способу подвода теплоты к высушиваемому изделию различают сушилки конвективные, радиационные и комбинированные. На фарфоро-фаянсовых заводах наиболее распространены сушилки конвективные и конвективно-радиационные, в которых в качестве теплоносителя используют горячий воздух. Конвейерные сушилки представляют собой цепной конвейер с подвешенными качающимися полками, перемещающимися в сушильной камере, разделенной внутри перегородками. На заводах используют сушилки ВНИИФ, «Тюрингия» (Германия), «Нетчш» и «Липперт» (Германия). Схема сушилки ВНИИФ «Тюрингия» рассмотрена в приложении 4.

Обжиг изделий

Обжигом изделий называют процесс высокотемпературной обработки глинистого материала, в результате которого он превращается в камнеподобное тело, стойкое против механических, физических и химических воздействий. В процессе нагрева при различных температурах глинистые минералы и компоненты керамической шихты претерпевают ряд сложных физико-химических изменений, связанных с фазовыми превращениями, разложением, частичным плавлением, кристаллизацией новообразований и реакциями в твердой фазе.

Обычно проводят двукратный обжиг. Первый обжиг называется утельным, для фарфора он является предварительным (900-1000°С), полуфабрикат при обжиге приобретает необходимые прочность и устойчивость к размоканию. Первый обжиг для. фаянса (1250-1280°С) и майолики (940-1100°С) - основной, в процессе его формируются свойства черепка. После первого обжига изделия глазуруют водной суспензией глазури. Цель второго политого обжига фарфора (1350-1420°С) - завершение физико-химических превращений компонентов, полное формирование структуры черепка, расплавление глазури и зеркальный ее розлив.

Печи, используемые для обжига, различаются по принципу работы, эксплуатационному режиму, способам теплообмена и отопления, конструкционными особенностями. По направлению движения топочных газов различают печи с восходящим и нисходящим пламенем. По форме туннеля печи бывают с прямолинейным и реже кольцевым каналом, щелочные одно и многоканальные. По способу перемещения обжигаемых изделий печи делят на вагонеточные, ленточные с цепным или сетчатым конвейером, роликовые, со скользящими подкладками, с шагающим или вращающимся подом, а также печи с перемещением обжигаемых изделий на воздушной подушке. По способу нагрева различают печи прямого огня, муфельные и полумуфельные. По способу отопления различают печи с пламенным и электрическим обогревом. Конструкция туннельной, муфельной печей рассмотрена в приложении 5.

Декорирование, глазурование и ангобирование изделий

Декорирование изделий

Назначение декорирования - повышение эффекта, производимого цветом материала и его формой, так как материал, форма и декор при правильном сочетании определяют эстетические качества изделий. Однако декор не должен подавлять ценные свойства окраски материала изделий, особенно белого цвета. Декорируют изделия керамическими красками, препаратами жидкого и порошкообразного золота, серебра, платины, деколью, люстрами, ангобами, цветными глазури.

Способы декорирования изделий разнообразны. В основном декорируют изделия вручную. Различают рельефный и гладкий способы декорирования. Рельефное декорирование подразделяют на выпуклое и заглубленное. Рельефный декор обычно наносят на изделия художественно-бытового назначения. Гладкий декор - основной способ декорирования изделий. Существует много видов гладкого декора.

Декалькомания это перевод на декорируемую поверхность одно или многоцветных изображений, нанесенных керамическими красками литографическим или шелкотрафаретным способом на специальную клеевую бумагу. При смачивании водой клеевой слой свободно отделяется от деколи, пленка с рисунком переносится на изделие и закрепляется на нем муфельным обжигом при надглазурном декорировании или политым обжигом - при подглазурном декорировании.

Печать - это, как правило, однотонный рисунок. При нанесении рисунка способ печати контур будущего изображения, предварительно выгравированный на металлическом барабане или доске, покрывается слоем краски и при необходимом прессующем давлении переносится на заранее слабоувлажненную папиросную бумагу. Полученное изображение отпечатывается с мокрого листа этой бумаги на очищенной поверхности сухого изделия прокаткой войлочным валиком.

Фотокерамика - в последнее время пользуется наиболее широкой популярностью, поскольку на керамику можно нанести любые фотографируемые объекты любой сложности. Заключается в точечном воспроизводстве на изделиях портретов знаменитостей, видов городов, особенно эффектно смотрится в цветном исполнении.

Шелкография - перспективный способ 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, продавливают ее в разрезы трафарета и таким образом рисунок переводят на изделие.

Штамп - разновидность высокой печати. Его используют для нанесения на изделия обрамляющих узоров, арабесок, монограмм, марка завода. Этот способ является наиболее простым, он позволяет дополнить ручную роспись, отводку ит.д.

Трафарет - нанесение на изделие рисунка с помощью трафаретов (шаблонов с отверстиями) и пульверизатора, распыляющего краску. Рисунки могут быть однокрасочными и многокрасочными. для получения многокрасочных рисунков применяют несколько трафаретов. Отличительные признаки трафарета: плоское изображение рисунка, части рисунка одного цвета отделены одна от другой, края рисунка четко очерчены, следы кисти не видны.

Крытьё покрытие изделий краской с помощью пульверизатора. Бывает двух 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.

Живопись - ручная роспись изделий краской или золотом с помощью кисти или пера. Характерные признаки живописи - заметные следы мазков кисти, более толстый слой краски и яркость рисунка. От сложности выполнения работы живопись, может быть: простой и высокохудожественной.

Усик - круговая полоска краской или золотом шириной до 1 мм.

Отводка - круговая полоска краской или золотом шириной 1-4 мм.

Лента - круговая полоска шириной более 3 мм, в зависимости от ширины ее подразделяют на узкую - 4-5 мм, среднюю 6-9, широкую 10-13, а также буфетную 15-16 мм, которую наносят на фаянсовую посуду. Для нанесения усика, отводки, ленты к поверхности вращающегося изделия прижимают кисточку с краской.

Дополнительными разделками фарфоровых и фаянсовых изделий являются:

Пестрение - частичная разрисовка рисунка краской или золотом для подчеркивания отдельных деталей.

Арабеска - узкий бортовой орнамент краской или золотом, нанесенный от руки.

Дорисовка - дополнительная к основному рисунку ручная работа красками или золотом.

Блик - рельефный мазок бесцветной краской для подчеркивания светлых деталей рисунка.

Помазка рельефа - сплошное покрытие рельефа.

Цировка - вычерчивание узора по матовому золоту.

Медальон - круг, овал или другое фигурное изображение, границы которого разрисовывают от руки или оформляют штампом.

Декоративные глазури применяют обычно для украшения изделий из майолики и фаянса. К ним относятся глазури: потечные, образующие на поверхности изделия потеки и узоры; матовые, придающие поверхности изделий бархатистость и матовый блеск; люстровые, придающие поверхности изделий перламутровые оттенки и др.

В зависимости от характера расположения рисунков и их количества на изделия различают разделки «букет», «раскидные», «бортовые», «сплошные». «Букет» состоит из лепков или рисунков до трех включительно; «раскидные» - из лепков или рисунков от пяти и более; «бортовые» - из непрерывного рисунка, нанесенного на изделия в виде непрерывной полосы, чаще всего по борту; «сплошные» - из непрерывных рисунков, нанесенных на внешнюю или внутреннюю поверхность изделия. Сложность разделок, наносимых на фарфоровую и фаянсовую посуду, устанавливают в зависимости от способа и вида нанесения рисунка, количества красок, вида применяемого красителя и наличия дополнительных украшений.

Глазурование изделий

Глазурование - это процесс нанесения на поверхность готовых изделий глазурного покрытия. Способы нанесения глазурей определяется видом изделия, их состоянием и характером производства. Основные условия, обеспечивающие качественное нанесение глазурного покрова, следующие: состояние поверхности изделия, в том числе чистота, пористость черепка, плотность и вязкость глазурей.

Перед глазурованием высушенные или предварительно обожженные изделия тщательно очищают от пыли путем обдува сжатым воздухом. Места, не подлежащие глазурованию, покрывают смесью из равных частей парафина и керосина, машинным маслом и др.

Глазуруют изделия способами погружения, полива и пульверизации. Глазурование погружением выполняется машинным способом, обеспечивающим нанесение глазури ровным слоем толщиной 0,1-0,2 мм. Погружением глазуруют чаще всего плоские и реже полые изделия. На многих заводах применяется также двухрядная машина для глазурования блюдец и тарелок погружением. Глазурование погружением обеспечивает высококачественное покрытие. Этим объясняется широкое распространение данного способа в промышленности, выпускающей изделия бытового, строительного и технического назначения.

Глазурование поливом применяется в основном для высушенных и предварительно обожженных и реже плоских изделий бытового назначения, а также фаянсовых облицовочных плиток и т.д. для качественного глазурного покрытия необходимо, чтобы при глазуровании внутренней поверхности глазурь не попадала на наружную поверхность изделия, поскольку это вызывает брак в виде чешуи. Поэтому глазуруют внутреннюю поверхность изделия, неподвижного по отношению к струе глазури. Глазурование поливом имеет ряд недостатков: слой глазури менее равномерный, чем при окунании, возможна недоглазуровка внутренней поверхности изделий.

Глазурование пульверизацией является наиболее универсальным способом, так как позволяет глазуровать изделия любых размеров и форм независимо от пористости, прочности и водоразмываемости полуфабриката. Кроме того, глазурование пульверизацией исключает размокание изделий, не обожженных предварительно, так как глазурь в распыленном состоянии осаждается на поверхности изделия почти сухим слоем. Нанесение глазури пульверизацией может осуществляться в один или в два приема с незначительным перерывом 12-14 секунд между глазурованием внутренней и наружной поверхностей. Это предохраняет тонкие стенки изделия от размокания, особенно по краям.

Ангобирование изделий

Ангобирование - это процесс нанесения на поверхность изделий ангобов.

Существует несколько разновидностей ангобирования. Фляндровка - это

старинная техника росписи, широко применяемая на украинских заводах. Сущность метода заключается в следующем: на изделии, которое установлено на турнетке, с помощью кисти отводятся пояса различного цвета ангобами, которые соприкасаются друг с другом. Затем мастер быстрым движением рассекает эти полосы, специально заточенной палочкой ил толстой иглой, проводя ряд вертикальных, ритмично чередующихся линий. При этом вязкая ангобная масса сдвигается острием иглы, образуя зигзагообразные волнистые линии, расположенные симметрично по окружности изделия. Этот способ напоминает собой нанесение декора методом мраморения, применяемого на русских заводах.

Резерваж - метод декорирования достаточно простой, отличается высокой декоративностью. Затем изделие обливают ангобом. В силу того, что последний не пристает к жирной поверхности, после обжига на ангобном фоне получается рисунок, который был выполнен жировым веществом, подчеркивающим цвет основного материала.

Роспись ангобом по гравированному контуру. На сыром изделии заостренной деревянной или металлической палочкой процарапывают рисунок, после чего с помощью пипетки контур заполняют ангобом.

Сграффито. Декорированное изделие покрывают ангобом. Затем после высыхания ангоба до кожетвердого состояния процарапывают рисунок с помощью остроконечного инструмента. При этом в местах прохождения рисунка выявляется материал основного изделия, т.е. получается контурный рисунок цвета материала.