Технологические циклы производства различных видов керамической плитки

Производство всех изделий из керамики, в том числе и керамической плитки, типично и проходит в несколько этапов обработки. Конечный результат может быть глазурованным и неглазурованным.

Технология изготовления состоит из нескольких производственных этапов, которые зависят от типа производимой плитки - глазурованная или неглазурованная. Три основных цикла производства керамической плитки характерны для всех видов плитки. Первый цикл описывает производство неглазурованной плитки. Второй - производство глазурованной плитки двойного обжига, когда плитку подвергают двум этапам обжига: для укрепления основы и последующего закрепления глазури и орнамента. Третий цикл - производство глазурованной плитки одинарного обжига, при котором слой глазури и узор наносят на высушенную основу, которая далее подвергается термической обработке.

Сырье для керамической плитки

Для производства керамической плитки используют различное сырье, в том числе:

• глинистые материалы, обеспечивающие необходимую пластичность смеси для формования плиточных заготовок;
• кварцевое сырье необходимо для придания твердости корпусу плитки. Кварцевый песок имеет структурную функцию - ограничивает и контролирует изменение размера плитки, происходящее при сушке и обжиге;
• фельдшпатовые и/или карбонатные материалы для придания плавкости. Содержат полевые шпаты алюмосиликаты натрия, калия, кальция или карбонаты (например, кальция), благодаря которым достигают необходимую вязкость при обжиге, обеспечивающую стекловидную и плотную структуру плитки.

Для приготовления глазури используется песок, каолиновые глины, предварительно заготовленная стеклянная крошка, а также пигменты на основе оксидов (для придания цвета).

Приготовление смеси для керамической плитки

Приготовление смеси (шликера) проходит в несколько этапов, которые позволяют получить однородную консистенцию, правильную зернистость и необходимый процент воды для формовки изделия. В результате получается порошок с 4-7% воды для формовки прессованием или масса с 15-20% воды для экструдированной плитки. При любом раскладе основными этапами остаются: измельчение, смешивание и гомогенизация, увлажнение.

Формовка керамической плитки

Формовка плитки возможна двумя способами - прессование и экструзия. Прессованную плитку делают из порошка под высоким давлением. Экструдированную плиткю - при пропускании через мелкие отверстия влажной смеси, после чего придают ей конечный облик.

Прессование позволяет точнее регулировать размер и получать лучшего качества верхний слой плитки.
При прессовании порошк с содержанием 4-7% воды сдавливают в двух направлениях под давлением около 200-400 кг/см². В результате происходит смещение и деформация гранул, которые дают необходимую плотность и прочность изделию даже без обжига. Клинкер и обожженную плитку изготавливают посредством экструдирования, когда изначальная масса содержит от 15 до 20% воды. На выходе из экструдера готовый материал режут на соответствующие размеры.

Сушка керамической плитки

Сушка используется для удаления воды из изделия, изначально необходимой для формовки. Важно соблюдать все условия, чтобы обеспечить целостность изделия, поэтому этап сушки следует тщательно контролировать. На производстве керамической плитки распространена сушка горячим воздухом. Подобные установки обеспечивают выход и испарение жидкости на поверхности плитки. Сушка обычно занимает около получаса и напрямую зависит от теплообмена, вентиляции и достаточно высокой температуры воздуха.

Глазурование керамической плитки

Глазурь - это наносимая на поверхность изделия смесь из минералов и соединений (фритты, каолин, песок, различные окислы, красящие пигменты), которые затем расплавляют. Последующее охлаждение позволяет массе затвердеть, образуя стекло. Для приготовления глазури важно точно дозировать компоненты и смешать их в воде. Полученную взвесь с 40-50% воды наносят на обожженную поверхность (двойной обжиг) или на высушенную поверхность (одинарный обжиг). Глазурь в разных случаях наносят посредством конусных или фильерных автоматов, ковшовых или трубчатых дозаторов, печей быстрого обжига с кладкой плитки в один слой, дисковых распылителей, аэрографа. Оборудованиие для нанесения глазури располагается на автоматизированных линиях, как и техника для нанесения орнамента. Кстати, бывают случаи, когда может потребоваться третий обжиг - если орнамент наносится после обжига глазури.

Обжиг керамической плитки

Под действием обжига плитка приобретает особые механические характеристики и свойства химической инертности. Все это следствие химических реакций и физических изменений, происходящих в плитке и глазури (если она имеет место). Плитка обжигается в печах непрерывного действия, представляющих собой туннель, движение по которому осуществляется на транспортерах. Изначально плитка подвергается предварительному нагреву, а а потом нагревается до температуры обжига - от 900 до 1250 °С и выше. После обжига плитку перемещают по туннелю, последовательно охлаждая до безопасных для выгрузки из печи температур. Во время обжига в условиях высокой температуры происходит спекание мелких частиц смеси. После охлаждения плитка уже обладает высокой механической прочностью. Подобные структурные изменения сопровождаются усадкой, которая тем больше, чем ниже пористость. В последние десятилетия технология обжига значительно изменилась. Еще в 70-е годы для обжига керамической плитки использовали печи туннельного типа, в которые ее укладывали штабелями или закрепляли в огнеупорные ячейки. В таких печах процесс обжига занимал от 12 до 24 часов. Уже спустя десять лет была распространена технология быстрого обжига с укладкой изделий в один слой в печах с перемещением по рольгангу. Тогда обжиг длился всего 40-70 минут. Изменение процесса обжига позволило снизить энергопотребление, обеспечить однородность, гибкость производства и возможность его автоматизации.

Сортировка керамической плитки

Последним этапом изготовления керамической плитки является обжиг. Из печи выходит готовое изделие, если не требуется дополнительная обработка поверхности, например, полировка керамического гранита. Перед упаковкой плитку тщательно сортируют, что позволяет:

• отбраковать плитку с деффектами,
• рассортировать плитки по сортам,
• рассортировать плитки по «калибру» и «тону».

Смотрите также: плитка для кухни | кафельная плитка в Екатеринбурге | плитка керамогранит