Глазурование керамики

     Поливка применяется при глазуровании изделий, требующих покрытия глазурью только с одной стороны (например облицовочные плитки), а также при глазуровании внутренней поверхности посуды. Излишки глазури при этом выливаются.

     Пульверизация применяется главным образом  при глазуровании громоздких и легколомающихся тонкостенных изделий, а также необожжённых изделий, учитывая, что при таком способе глазурования они не размокнут.

     Кистью  наносится глазурь при частичном  глазуровании и при использовании  нескольких цветов глазури на одном  изделии.

     Для фарфора и фаянса более характерен декор прозрачными глазурями.

     Декорирование потёчными цветными глазурями ведут обычно на майолике. Для майолики и гончарных изделий применяют легкоплавкие глазури (температура плавления не выше 1000ºС), которые подразделяют на свинцовые, щелочно-свинцовые, борно-свинцовые, бессвинцовые. 

     Бесцветные  глазури характеризуются тем, что  в их материалах отсутствуют красящие соединения, обладающие свойством при  обжиге растворяться в глазурной  массе.

     Окраска цветных глазурей объясняется введением  в состав бесцветных глазурей пигментов  в виде оксидов определённых металлов и их солей.

     В синей глазури цвет обусловлен введением в состав глазури оксидов или солей кобальта. Голубой цвет определяется наличием оксида меди, создающего красивые голубые и бирюзовые цвета. Зелёный цвет различной глубины и оттенка зависит от присутствия оксида меди. Оксид хрома окрашивает глазури в яркие, но малопрозрачные зелёные тона. Жёлтый цвет получают при введении в глазурь оксида железа и оксида сурьмы.

     Эмаль – разновидность глазури. Это непрозрачная глухая глазурь. Эмаль применяется для цветных керамических материалов в качестве грунта, на котором пишут красками, и для росписи изделий из цветного материала.

     Как грунт в основном применяют белую  эмаль, наносимую на изделие методом  поливания. После того, как эмаль  подсохнет, по ней пишут с помощью  кисти керамическими красками. После  обжига создаётся впечатление, будто  краски слегка тонут в эмали, давая  нежные и глубокие контуры рисунков. Роспись по сырой эмали требует  от исполнителя свободного владения кистью, уверенного мазка и большого навыка. Она представляет собой самую  сложную технику живописи для  майолики.

     Для росписи изделий из красножгущихся глин применяют широкую палитру цветных эмалей. Роспись ведут техникой резерважа. Для этого эмали, предназначенные для нанесения живописного одноцветного или многоцветного рисунка, смешивают с раствором воска, скипидара и глицерина, а затем кистью пишут на предварительно очищенном от пыли изделии, используя полученную жировую эмульсию. После выполнения рисунка изделие окунают в чан с глазурным шликером. Шликер пристаёт к свободным пористым участкам, не покрытым глазурью. В процессе обжига жировой состав выгорает, а рисунок, нанесённый глазурью, остаётся.  

     Необычный художественный эффект достигается  при украшении художественных изделий  так называемыми перегородчатыми  эмалями. На изделии выполняются  перегородки высотой от 1 до 2 мм, разделяющие контуры цветовых пятен, которые будут в дальнейшем нанесены на изделие. В процессе глазурованного обжига эмали расплываются и закрепляются на изделии, при этом контуры цветовых пятен будут четко проявляться. Этот способ широко применяют для  производства архитектурно-художественной керамики (майоликовые вставки, панно).

     Дефекты глазури

      Часть дефектов связана с неправильным подбором состава глазури к материалу, из которого сделано изделие: это  цек – сеть мелких волосяных трещин на глазури, а также отслаивание глазури. Другая группа дефектов связана с неправильно выбранной температурой обжига изделий. При завышенной температуре обжига наблюдается сухость глазури – снижение блеска и шероховатость, матовость – при заниженной или завышенной температуре, плохой разлив, волнистость, слабый блеск – при недожоге, т.е. заниженной температуре обжига. При неправильном нанесении глазурного шликера могут возникать натёки – утолщения глазури в отдельных местах изделия. При плохой очистке глазуруемого изделия от пыли и жира могут возникнуть плешины – отсутствие глазури в отдельных местах. С той же причиной связана сборка – стягивание глазури в капельки и складки. При заниженной температуре утильного обжига могут образоваться наколы – точечные впадины, при слишком быстром нагреве в интервале температур 800–1000ºС – пузыри или прыщи. 

3. Глазурование
1. Компоненты глазури

   Глазурь - стекловидный покров толщиной 0,1...0,3 мм, хорошо связанный с керамическим черепком. В производстве тонкой керамики используют прозрачные и непрозрачные (глухие), цветные, а также кристаллические глазури.

   Главным глазуреобразующим оксидом является кремнезём (стеклообразователь). Он увеличивает тугоплавкость и вязкость, химическую и термическую стойкость, понижает ТКЛР. SiO₂ вводится в виде кварцевого песка, пегматита, каолина, полевых шпатов.

   Глинозём  — Al₂O₃ повышает тугоплавкость, вязкость расплава, улучшает упругость и химическую стойкость, препятствует кристаллизации и хорошему разливу глазури. Вводится каолином, полевым шпатом, пегматитом и др.

В₂О₃, являясь стеклообразователем, действует как плавень, снижает вязкость и поверхностное натяжение, уменьшает ТКЛР, увеличивает химическую и термическую стойкость. Вводится в виде борной кислоты и буры, а также датолитового концентрата.

     Плавнями  в глазурях являются Li₂O, Na₂O, К₂O, PbO, CuO, CaO, MgO, BaO, ZnO, F. Эти компоненты вводят в глазурь в виде соды, поташа, сурика (Рb₃О₄), глета (PbO), мела, мрамора, доломита, барита, оксида цинка и различных фторидов. Являясь плавнями, они резко снижают вязкость, повышают ТКЛР, уменьшают химическую стойкость.

    Глазурь, как и ангоб (глинистое покрытие на керамическом изделии, изменяющее грубую текстуру керамики или цвет наносимое на поверхность изделия до его обжига.), готовятся в шаровых мельницах совместным помолом фритты, пластичных и непластичных материалов, воды и электролитов при соотношении материалов, мелющих тел и воды - 1,0: 1,50: 0,40 - 0,20 -уралитовые, 1,0: 1,75: 0,40- 0,20- альбитовые мелющие тела. Помол глазурей и ангоба производится до определенного остатка на сите X 0045 (15252,0 отв./см²). При недостаточной толщине помола мельницу ставят сливом, шаровую мельницу необходимо прокрутить не менее 30 минут. Слив глазурей и ангоба из шаровой мельницы производится под давлением не более 0,07 МПа или с помощью пневматического насоса через вибросито с сеткой №02 (980,0 отв./см²) и магниты в приемную емкость с мешалкой, которая должна быть в постоянной работе во избежание оседания глазури.

    Обогащение  глазурей и ангоба производят через  вибросито с сеткой № 0125 (2381,0 отв./см²) и постоянные магниты в расходную напольную емкость с мешалкой для промежуточного хранения. Из расходных емкостей берутся пробы для определения параметров глазури и ангоба. При необходимости глазурь и ангоб могут корректироваться до требуемых параметров. Из расходной емкости обогащенная глазурь и ангоб самотеком подаются в транспортную емкость, и перевозятся на линию глазурования. Из транспортной емкости глазурь и ангоб через вибросито № 0125 (2381,0 отв./см² ) подают в рабочую емкость.

    Перед нанесением глазури на бисквит (отпрессованная и обожженная керамическая масса) производится его ангобирование, которое позволяет закрасить цвет глиняной основы и обеспечить более гладкую поверхность.

         Ангоб наносят для сглаживания разности ТКЛР бисквита и глазури, для сглаживания неровностей лицевой поверхности, а также придает фон; глазурь - придает определенные физические (влагостойкость, термостойкость) и химические свойства, а также для эстетичного вида. Параметры орошения, ангоба и глазури испытательным путем определяет центрально-исследовательская лаборатория совместно с ведущим технологом. Контроль над параметрами на линии производит глазуровщик смены, которого в свою очередь контролируют лаборант смены и технолог цеха. Любые отклонения от параметров влекут за собой появления брака. Ангоб и глазурь наносятся специальной установкой («щель», «колокол», «Vela» и другие). 

2.   Технологическая схема получения глазури и ангоба

   Основные  этапы приготовления глазури  и ангоба представлены на рис. 3. 

Приготовление ангобов

и глазурей 

Компоненты  глазурей и ангобов

(завоз  с мест хранение)

Растаривание, взвешивание

по рецепту (весы)

Транспортирование на помол

Помол в шаровых мельницах

мокрого помола

Ситование и магнитное

обогащение 

Слив ангоба                                                            Слив глазури

в емкости                                                                 в бассейны или емкости 
 

Подача  глазури и ангоба

к емкости  и установкам

у линии

3. Виды глазурей

   Глазури делят на тугоплавкие (сырые) и легкоплавкие – фриттованные.   Сырьем для тугоплавких глазурей служат кварц, полевой шпат или полевошпатные породы, карбонаты кальция и магния, каолин, глина. Сырьем для легкоплавких глазурей является кварц, полевой шпат, мел, мрамор, доломит, сода, поташ, бура, соединения бария, свинца, фтора. Для приготовления цветных кристаллических и «глухих» глазурей добавляют соединения стронция, олова, лития, цинка, висмута, циркония, титана, и др. так как многие компоненты легкоплавких глазурей растворимы в воде, смесь их предварительно сплавляют,  после чего расплав выливают в воду для грануляции и стеклования.

4. Приготовление глазури и глазурование

   Сырье и фритты, необходимые для состава  глазури, хранятся в существующих складах  завода, со строгой рассортировкой по типу. При помощи вилочного автопогрузчика сырье и фритту подают для взвешивания  и загрузки на мельницу. 

     Взвешивание осуществляется на весах, а затем  составляющие компоненты  глазури  подаются в мельницу периодического действия. Помол производится совместно  с количеством воды, необходимым  для получения требуемой вязкости. Количество воды, требуемое для внесения в мельницу, измеряется объемными  величинами. Помол осуществляют на мельницах, оснащенных спеченной глиноземной  футеровкой и мелющей средой. Важным условием для получения наилучшего продукта является точное соблюдение состава и условий приготовления  и нанесения, предоставляемых лабораторией, таких как: помол, удельная масса, вязкость, количество и т.д. Когда достигнута необходимая тонкость помола, определяемая по остатку на сите, глазурь выгружается через вибросито, а затем подается посредством насоса и трубопровода к соответствующим напольным емкостям, оснащенным замедленными мешалками. На линии глазурования емкости подаются вилочными автопогрузчиками.

      Особое  внимание следует уделять стадии просеивания и возможному загрязнению  железом, обладающим способностью к  намагничиванию, которое считается  самой большой опасностью для  глазурей. Глазурный шликер обогащается, и из него удаляются все частички магнитного железа посредством пропуска его через магнитные уловители (постоянный магнит или электромагнит). Первое обогащение происходит на выходе мельницы на сите № 0365, а второе на выходе из емкости хранения. В глазурь вводятся красители. Красители добавляются в глазурь и в мастики в соответствии с утвержденными эталонами.

        Керамические глазури играют очень важную роль в производстве, так как они придают изделию глянцевую гладкую цветную поверхность, водонепроницаемость, легкость в поддержании чистоты изделия.

   Глазури могут использоваться в разных физических состояниях: в виде водных и неводных суспензий, в виде гранулята (спеченных, сплавленных гранул) или в порошковой форме. Производители используют разные приемы изготовления готовых глазурей, гранулята и порошка. На керамических предприятиях занимаются помолом композитных глазурей, делая их тем самым, пригодными для глазурования.

   Перед глазурованием изделие проходит кабинку орошения, где через регулируемую форсунку орошается водой. Орошение осуществляется для улучшения сцепления покрытия поверхности с ангобом и вытеснения остаточного газа из изделия. Затем наносится ангоб и глазурь с определенными параметрами (текучесть и плотность).