виробництво порцеляни

Процес виготовлення порцеляни
Почнемо з того, що характерні ознаки порцеляни - білий колір з синюватим відтінком, мала пористість і висока міцності, термічна і хімічна стійкість і природна декоративність. Особливості визначаються хімічним складом і будовою черепка, які залежать від призначення виробу, умов їх експлуатації і пред'явлених до них вимог. Відзначимо, що фарфор - основний представник тонкої кераміки

1) Підбір матеріалів
Мета обробки сировини - руйнування природної структури матеріалів до найдрібніших частинок для отримання однорідної маси і прискорення взаємодії частинок в процесі фарфорообразованія. Її проводять в основному пластичним способом, який забезпечує отримання рівномірної за складом маси
Пластичні матеріали розпускають у воді в лопатевих мешалках. Цю масу у вигляді суспензії пропускають через сито (3600 - 4900 отворів на 1 см2) і електромагніт для видалення великих включень і залізистих домішок
Порцеляновий бій промивають, піддають дробленню і грубому помелу на бігуна, після чого просівають. Тонкий помел виробляють в кульових млинах з фарфоровими або уралітовимі кулями. Для інтенсифікації помелу в млин вводять поверхнево-активну добавку - сульфітно-спиртову барду (від 0,5 до 1%), яка, заповнюючи мікротріщини, надає як би розклинюючий дію. Помел ведуть до залишку 1-2% на ситі з 10 000 отворів на 1 см2
Далі відбувається сортування отощающих матеріалів і звільнення від сторонніх твердих домішок. Кварц, польовий шпат, пегматит та інші компоненти піддають випалу при температурі 900-1000шС, причому кварц зазнає Поліформна зміни, в результаті яких розтріскується. Це, по-перше, полегшує помел, а по-друге, дозволяє видалити шматки, забруднені залозистими домішками, так як при випалюванні кварц з домішками залізистих сполук набуває жовто-коричневий колір
Останній етап - змішують складові матеріали в мішалці пропелерного типу. Однорідну масу пропускають через сито і електромагніт і зневоднюють в спеціальних фільтр пресах або вакуум-фільтрах. Отриману пластичну масу вологістю 23-25% направляють на два тижні на вилежування в приміщення з високою вологістю. При вилежуванні відбуваються окислювальні і мікробіологічні процеси, гідроліз польового шпату і освіту кремнієвої кислоти, що сприяє розпушуванню маси, подальшого руйнування природної структури матеріалів і підвищення пластичних властивостей маси. Після вилежування масу обробляють на массомялках і вакуум-пресах для видалення включень повітря, а також пластичності та інших фізико-механічних властивостей, необхідних для формування виробів

2) Формування виробів
Для формування застосовують гіпсові форми пористістю не менше 25%
Способи формування:
1. Для формування методом лиття готують сметанообразную масу - шликер вологістю 34-36%. У шликер додають для підвищення плинності при мінімальній вологості 0,1-0,2% електроліту, що забезпечує краще заповнення форми. Вироби виготовляють двома способами - зливним і наливним
А) зливний спосіб: шликер заливають в роз'ємну гіпсову форму і залишають в ній на певний час. Гіпс швидко вбирає вологу, і на стінках форми відкладаються тверді частинки, які утворюють стінки вироби. Час витримки визначають дослідним шляхом, воно залежить від товщини стінки виробу, товщини стінок гіпсової форми і пористості. Після витримки шликер зливають, а гіпсову форму з виробом піддають повільній сушці
Б) Повнотілі вироби складної форми, наприклад ручки для чайників, кришки, виготовляють наливним способом. Шликер наливають в гіпсову роз'ємну форму з відповідними заглибленнями на внутрішніх поверхнях, де воно повністю твердне
Відзначимо, що методом лиття в гіпсові форми виготовляють вироби складної форми і ємнісні. Для отримання виробів складної конфігурації використовують роз'ємні форми
2. Для пластичного формування застосовують напівавтомати або автомати. При цьому використовують масу вологістю 22-24%, з якої в залежності від форми отримують заготовки у вигляді пластів. Для виготовлення плоских виробів поміщають глиняний пласт, який розрівнюють роликом при обертанні форми. Для отримання порожнистих виробів, наприклад чашок, заготівлю маси поміщають в форму і розгортають спеціальним профільним роликом. Проміжок між роликом і формою заповнюється шаром маси необхідної товщини. Зовнішня поверхню виробу формується поверхнею форми, а внутрішня - роликом. Якщо на внутрішній поверхні форми є поглиблений малюнок, то він точно відтворюється на зовнішній поверхні виробу
3. Підготовлену при напівсухому пресуванні пластичну масу висушують до вологості 2-3%, тонко подрібнюють і отримують порошок, в який додають пластифікатор. З цього порошку формують виріб в металевих прес-формах під великим тиском (25-30 МПа). Вироби мають правильну форму, точні розміри, більш високу механічну міцність і невелику вологість, що значно скорочує час сушіння перед випалюванням. Даний вид використовуєтьсядля формування плоских виробів невеликої товщини, наприклад тарілок
3) Сушка
Для сушіння застосовують конвеєрні, конвекторні (з спрямованої подачею теплоносія на виріб), радіаційні (з електричним або газовим обігрівом) і комбіновані сушарки, в яких час сушіння значно скорочується
Теплоносіями є повітря і промениста енергія, що виділяється керамічними панелями і іншими поверхнями, які обігріваються газом, рідше - лампами розжарювання. Всі ці сушарки характеризуються високою продуктивністю і мінімальними витратами ручної праці на завантаження і вивантаження. Найбільш перспективне використання для сушки керамічних виробів ультразвуку, струмів високої частоти або інфрачервоного випромінювання. Сучасні методи сушіння дозволяють регулювати температуру і час процесу в залежності від товщини виробу
Сама сушка складається з двох стадій:
-попередня стадія (підв'ялювання) - в гіпсових формах і остаточна - без форм. Плоскі вироби сушать тільки в гіпсових формах. Корпус порожнистих виробів після попередньої сушки до вологості 14-16% виймають з форм, з'єднують з приставними деталями сумішшю шлікера з декстрином;
-під час другої стадії вироби остаточно висушують
У процесі сушіння можуть утворитися тріщини (при нерівномірному вологості маси), деформація і інші дефекти
Відзначимо, що вироби сушать до залишкової вологості 2-4%. При цьому виріб набуває достатню для випалу міцність, виключається утворення внутрішніх напружень, що приводять до появи тріщин, деформації і т.д
Висушені вироби перед випалюванням зачищають наждачним папером, видаляють шви від прес-форм, сторонні домішки і забруднення. Після зачистки вироби обдувають стисненим повітрям для видалення пилу

4) Випалювання
Тут застосовують печі безперервної дії - тунельні, конвеєрні з крокуючим подом і роликові щілинні, а також періодичної дії - сурми. У печах безперервної дії підтримується більш суворий температурний режим, скорочується час випалення і забезпечуються нормальні умови роботи при завантаженні і вивантаженні. В якості палива використовують нафту, газ і електрику (в електропечах)
Керамічні вироби піддають трьома стадіями обробки:
1) утельного випал в залежності від складу черепка і призначення порцелянових виробів проводять при температурі 900-1000шС, а политій - 1350-1400шС. При утельного випалюванні видаляє механічно і хімічно зв'язана волога, черепок набуває необхідну міцність при достатній для вбирання глазурі пористості. Реакції взаємодії вихідних компонентів маси протікають у твердій фазі
Після утельного випалу керамічні вироби або декорують послегазурнимі фарбами, газуріруют і піддають политому випалу, або глазур'ю, обпалюють і декорують
2) Порцелянові вироби після утельного випалу найчастіше глазур'ю. а потім обпалюють. Тугоплавку глазур у вигляді суспензії наносять методом занурення, обливання і пульверизацією. Після глазурування з ніжки або верхнього краю форфор вироби зчищають глазур, щоб попередити сплавлення х з підставкою під час политого випалу чи іншими виробами при випалюванні "в спарку". Це відмітна ознака порцелянових виробів; фаянсові вироби повністю покривають глазур'ю
1. політ випал можна розділити на ряд періодів, кожен з яких протікає при певному температурному режимі і газовому середовищі, що забезпечує поступове формування черепка з необхідними властивості.
Отже:
А) Температура до 900-940шС; швидкість підйому температури 100-140шС на годину. Під час цього етапу з маси видаляється залишок гігроскопічної вологи, відбувається розкладання глинистих речовин, карбонатів, вигоряння органічних домішок. У цей період підтримує окислювальна газове середовище. Реакція протікає в твердій фазі, починається спікання черепка, яке супроводжується усадкою
Б) Для другого етапу температурі 940-1040шС + сильно окислювальна середу. У цей період вирівнюється температура, завершується виділення залишків гідратної води і повністю вигорає сажистий вуглець. Внаслідок розплавлення польового шпату утворюється рідка фаза, яка цементує тверді частинки і обумовлює підвищення механічної міцності черепка. Відбувається процес кристалізації глинозему і починає утворюватися муллит. Відзначимо, що якщо карбон не вигорить до розплавлення глазурі в третьому періоді, то виріб буде мати сіру або буро забарвлення або покриється дрібними кратерообразной точками - наколами
В) Температура 1040-1250шС + відновне середовище, яка необхідна для перекладу окисного заліза в закисной форми. На цьому етапі спочатку утворюється сіліманітоподобний ангідрид, а потім муллит і кремнезем у вигляді кристобалита. Триває спікання черепка, які супроводжують інтенсивної, так як кристалічні частки з'єднують в'язким розплавом. При температурі вище 1200шС в'язкість розплаву знижується, і на кордоні твердої і рідкої фаз зближуються під дією поверхневих сил частинки кварцу, продукти розкладання каолін іта і кристали муллита. Освіта легкоплавкого силікату закису заліза сприяє розвитку рідкої фази. На цьому етапі починається розплавлення глазурі. Швидкість підйому температури - 30-35шС на годину. Важливо знати, що закис заліза утворює силікати, який надають черепку блакитнувате відтінок
Г) Температура починається від 1250шС і закінчується при 1380-1410шС + в нейтральне середовище. Відбуваються остаточне спікання черепка, розлив глазурі і сплав з черепком. Найактивніше протікає процес взаємодії полешпатовго скла і аморфного кремнезему з каолін Ітов залишку, що сприяє заповненню проміжків між кристалами муллита. Одночасно збільшуються кристали муллита в полешпатовом склі і зменшуються розміри залишкового кварцу. Протікають дифузійні процеси, що обумовлюють рівномірний розподіл кристалічних новоутворень в черепку
Далі виріб витримується при максимальній температурі протягом 1,5-3 ч. Чим триваліше витримка виробів, тим більше утворюється кристала муллита. Голчасті кристали муллита, переплітаючись, сприяють підвищенню механічної міцності і термічної стійкості черепка. При цьому прискорюється процес муллітізаціі за рахунок розчинення кварцу в склі і насичення його кремнеземні. Утворені кристали муллита як би вростають в скло, в нерастворившихся зерна кварцу
Цікаво, що при підвищенні температури випалу зменшується пористість черепка, так як порожнечі заповнюються склоподібної масою та іншими структурними елементами, однак при цьому виділяються гази з полевошпатового скла, спучується черепок і знижується якість виробів
Д) Виріб витримується при максимальній температурі випалу і починається процес охолодження. до температури 600-530шС зі швидкістю 250-200шС на годину і процес різко сповільнюється, при цьому відбуваються іонні модифікації, що супроводжуються великими змінами обсягів, в результаті чого виникає внутрішня напруга. Крім цих напруг, виникають напруги внаслідок переходу склоподібної маси з пластичного стану в пружне
Тривалість всього процесу даного виду випалу в тунельних печах від 18-22 до 32-34ч
Для скорочення циклу на до 3-5ч, зниження витрати палива, підвищення продуктивності праці, зменшення собівартості готової продукції на деяких підприємствах керамічні вироби, в тому числі і порцелянові, піддають однократному бескапсельний випалу. Головне завдання одноразового випалу - забезпечення непромокальності черепки за глазурування виробів, висушених до вмісту вологи 1%. З цією метою в масу вводять висушені до 4-7% трошковской глини або спеціальних пластифікуючих добавок, які сприяють підвищенню водостійкості, в тому числі і деякі види пластичних мас
З недоліків: при випалюванні на виробах можуть утворитися наступні дефекти: спотворення розмірів і форми, щербини, задування, прищі, бульбашки, засорка, жовтуватий відтінок і т.д. Після випалу вироби перевіряють для виявлення дефектів. Вироби, що відповідають пропонованим до них вимогам, декорують

5) Декорування виробів
Саме ця остання стадія виробництва порцеляни. Вона полягає в оздобленні виробів подглазурную і надглазурними фарбами, препаратом золота, розчинами солей, фарбувальних оксидів і декоративними глазур'ю з подальшим випалюванням
Залежно від характеру поверхні декорування виробів може бути:
1). Рельєфне декорування - це нанесення на поверхню виробів опуклих мул заглиблених прикрас
1. До опуклим відноситься рельєф, одержуваний при формуванні шляхом ліплення, до заглибленим - Врезиваніе, свердління і вдавлення на поверхні.
Залежно від призначення і природи виробів вибирають вид обробки, при цьому необхідно враховувати природну красу черепка, прикраса має поєднуватися з його природними особливостями і підкреслювати їх, а не затушовувати. Для порцеляни в основному застосовують гладке надглазурная декорування, іноді рельєфне і подглазурную

Висновок: класифікація порцелянових побутових виробів
Порцелянові вироби побутового призначення классіфіціруютсяЖ
за формою, розмірами, наявності глазурного шару, призначенням, комплектності, видам і групам складності разделок і сортам
o за формою вироби ділять на порожні і плоскі;
o за розмірами - на дрібні і великі;
o в залежності від наявності глазурного шару розрізняють вироби глазуровані і неглазуровані;
o за призначенням порцелянові вироби на побутову посуд, художньо-декоративну та інші;
o по комплектності - одиночні і у вигляді комплектів; особливістю виробів, що входять в комплект, є єдність декоративного оформлення, конструкції і форми;
Випускають комплектну посуд у вигляді сервізів, гарнітурів, наборів і подарункових комплектів, призначених для двох, чотирьох, шести і дванадцяти чоловік. За функціональним використанням вона поділяється на столову, кавову, чайну, закусочну, для вина, пива і води, іншу і вироби художньо-декоративного призначення

каолін • виробництво

Морозиво - це солодке заморожене ласощі, вироблене на основі молочних продуктів (або ж жирів і білків), з внесенням різних добавок. Проводять морозиво загартоване і м'яке. Як правило, перше продається в ...