МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ЛЬВІВСЬКИЙ ІНСТИТУТ ЕКОНОМІКИ І ТУРИЗМУ

Н. Микитів

КЕРАМІЧНІ ТОВАРИ

Лекція

Навчальна дисципліна

ТОВАРОЗНАВСТВО

для студентів ОКР “Бакалавр”

Напряму підготовки “Готельно-ресторанна справа”

Львів 2012

Укладач: ст. викладач Микитів Н.С.

Рецензент: д.т.н., професор Доманцевич Н.І. – завідувач кафедри експертизи товарів та послуг Львівської комерційної академії

Розглянуто та рекомендовано до друку на засіданні кафедри менеджменту, товарознавства та експертизи товарів. Протокол №3 від 30.10. 2012 р.

Микитів Н.С. лекція на тему:“Керамічні товари” з курсу “Товарознавство” для студентів денної та заочної форми навчання ОКР “Бакалавр”, напряму підготовки “Готельно-ресторанна справа”, - Львів: ЛІЕТ, 2012. -39с.

© Микитів Н.С.

2012

Тема. Керамічні побутові товари

МЕТА: розглянути порівняльні характеристики та ідентифікаційні ознаки різних видів кераміки, виявити вплив сировинних матеріалів та декорування на споживні властивості керамічних виробів; ознайомитись з показниками, за якими визначають якість керамічних побутових виробів, охарактеризувати асортимент керамічних побутових виробів та порядок контролю їх якості, маркування, пакування, транспортування та зберігання

ПЛАН

1.Історія виникнення керамічних товарів.*

2.Характеристика різних видів кераміки, їх склад, структура, властивості.

3.Сировинні матеріали та їх вплив на споживні властивості і якість керамічних виробів.

4.Методи формування і види декорування керамічних виробів, їх вплив на якість.

5.Класифікація та асортимент керамічних утилітарних та художньо-декоративних виробів для закладів готельно-ресторанного господарства.

6.Архітектурно-будівельна кераміка.*

7.Посудні тонкокамені вироби.*

8.Дефекти керамічних виробів, їх класифікація, види і вплив на якість.*

9.Вимоги та оцінка якості керамічних виробів.

Ключові слова: кераміка, фарфор, фаянс, майоліка, напівфарфор, гончарна кераміка, тонкокам'яні вироби, черепок, побутові керамічні товари, твердий фарфор, м'який фарфор, кістковий фарфор, бісквітний фарфор, низькотемпературний фарфор, фазова структура фарфору, муліт, пористість, білість фарфору, просвітлюваність фарфору, механічна міцність фарфору, пластичні матеріали, глини, каоліни, бентоніти, плавні, керамічні фарби, люстри, лиття в гіпсові форми, пластичне формування, сушка, випалювання, полите випалювання, муфельне випалювання, деколькоманія, трафарет, друк, штамп, шовкографія, покриття, ангобування, декорування глазурами, дефекти кераміки, засмічення, наколи, цек, "мушка", вигорка, виплавка, задувка, вибоїна, розрив деколі, сухість глазурі, маркування, пакування, транспортування, зберігання керамічних виробів.

1.Історія виникнення керамічних товарів.*

Керамічні товари — це вироби, які виготовлені із глиняних матеріалів з мінеральними добавками або без них шляхом формування і наступного випалювання. Слово "кераміка" походить від грецького слова "керамікос" — гончарне мистецтво, похідного від "керамос" — глина. Глина, як матеріал для виготовлення виробів домашнього використання, була відома людині з глибокої давнини. Кераміка — самий стародавній штучний матеріал, який винайшло людство.

2.Характеристика різних видів кераміки, їх склад, структура, властивості.

Протягом тисячоліть були одержані сотні видів кераміки і десятки із них випускаються сьогодні. При всій різноманітності керамічних матеріалів їх об'єднують загальні властивості — твердість, термостійкість та крихкість. Розповсюдження кераміки зіграло величезну роль в історії людства. Знайдені в розкопках керамічні вироби, за оцінкою фахівців, виготовлені близько 15 тис. років до н.е.

Керамічні вироби класифікують за такими ознаками: характер будови черепка, щільність черепка, наявність глазурі (поливи) і призначення.

За характером будови черепка розрізняють вироби тонкої кераміки і грубої кераміки.

До тонкокерамічних виробів належать такі, які мають черепок спечений, однорідної і дрібнозернистої будови, що не пропускає воду і гази. Це фарфорові, фаянсові, майолікові, тонкокам'яні і напівфарфорові вироби.

Вироби грубої кераміки мають неоднорідну структуру на зломі, яка видима неозброєним оком, та природне забарвлення (жовто-коричневе). Це гончарний посуд, черепиця, глиняна цегла та ін.

За щільністю черепка керамічні вироби поділяють на щільні і пористі.

Змінюючи склад вихідної маси та режим термічної обробки, виробляють різні види керамічних виробів з перевагою тих чи інших властивостей. Так, з маси, яка в своєму складі має менше плавнів і котру випалювали при порівняно знижених температурах, одержують вироби з пористим черепком — фаянс, майоліка, гончарна кераміка. В той же час, з маси, яка містить значну кількість плавнів і випалювалась при більш високих температурах, одержують вироби зі спеченим щільним черепком (фарфорові, тонкокам'яні, напівфарфорові).

Пористість черепка визначається за водопоглинанням (%). До щільних належать вироби з водопоглинанням менше 5%, до пористих — більше 5%.

За наявністю глазурі(поливи) розрізняють вироби глазуровані(полив’яні) і неглазуровані(без поливи). Глазуровані мають гладку і блискучу поверхню, яка не пропускає воду і гази. Поверхня неглазурованих виробів шорстка, матова і, як правило, пропускає воду.

За призначенням керамічні вироби поділяють на побутові, архітектурно-будівельні і технічні.

До побутових належать посуд та художньо-декоративні вироби.

Вироби архітектурно-будівельні — це переважно вироби грубої кераміки, які використовуються у будівництві (цегла та черепиця, санітарно-технічні вироби, плитка тощо) (див. Розділ "Будівельні товари").

Вироби технічного призначення використовуються в радіоелектронній, авіаційній, автомобільній та Інших галузях, а також для оснащення хімічних лабораторій (посуд, ступки, пестики й ін.).

За видами кераміки розрізняють вироби фарфорові, фаянсові, майолікові, напівфарфорові, гончарні

Склад, структура і властивості фарфору

Фарфор може мати досить різноманітний хімічний склад, структуру, властивості залежно від призначення. Він має щільний спечений черепок дрібнозернистої структури, непроникний для води і газів, білого кольору з блакитним відтінком, який просвітлюється в тонких шарах (не більше 2,5 мм).

При легкому ударі паличкою чи олівцем по краю фарфорових виробів вони утворюють чистий і довготривалий звук. Фарфорові вироби мають високу міцність, термічну і хімічну стійкість та високі декоративні властивості.

За складом розрізняють два види фарфору: твердий і м'який.

Твердий фарфор одержують з маси, яка містить 50% глини і каоліну, 25% кварцу, 25% польового шпату (класичний склад). За даними А.І. Августиника, раціональним складом твердого фарфору є такий: 55% глиняних матеріалів, по 22,5% кварцу і польового шпату. Хімічний склад твердого фарфору: SіО₂ — 68%, Аl₂О₃ — 26%, К₂О - біля 6%.

Для одержання щільного спеченого черепка твердий фарфор випалюють при температурі 1350— 1400°С. Одним із показників, що характеризує поведінку фарфору при випалюванні і експлуатації, є величина коефіцієнта кислотності, який дорівнює відношенню еквівалентів кислот до еквівалентів лугів та визначається за формулою[1]:

В даній формулі RО₂ відповідає молям SіО₂ і ТіО₂; R₂О - молям лужних оксидів; RО — молям лужноземельних оксидів; R₂О₃ — молям полуторних оксидів.

Для твердого фарфору цей коефіцієнт дорівнює 1,1—1,3, а для м'якого — 1,68 — 1,75. З підвищенням коефіцієнта кислотності збільшується здатність черепка до деформації в процесі випалювання та його крихкість. Твердий фарфор, який характеризується підвищеним вмістом у масі каоліну і глини, має високу білість та термостійкість, що обумовлено утворенням кристалічної фази — муліту. Муліт та затверділий при охолодженні розплав зумовлюють також механічні та хімічні властивості фарфорових виробів. Твердий фарфор покривають тугоплавкими поливами. Саме з твердого фарфору виготовляють в Україні більшість фарфорових виробів.

М'який фарфор, порівняно з твердим містить менше глинозему і кремнезему, але більше плавнів, тому його випалюють при знижених температурах (1250- 1300°С). Із збільшенням у масі плавнів кількість скловидної фази в черепку також збільшується, що зумовлює підвищення його просвічуваності.

Маса для одержання м'якого фарфору містить 25-30% каоліну і глини, 20-45% кварцу і 30—36% польового шпату.

В м'якому фарфорі кристалічна фаза незначна, тому він за міцністю і термічною стійкістю поступається твердому фарфору.

Різновидами м'якого фарфору є фритовий, кістковий, бісквітний, низькотемпературний та ін.

Фритовий фарфор, по суті, не є керамічним матеріалом, оскільки не містить глиняних матеріалів та за складом схожий на скло. Його приблизний склад такий: скляна фрита - 75%, крейда — 17% і мергель—8%.

Фрита — це дрібно змелений сплав піску, гіпсу, соди, кухонної солі, калійної селітри і аміачних кварців.

Мергель— осадкова гірська порода змішаного глинисто-карбонатного складу: 50 — 75% - карбонат (кальцит, рідше доломіт), 25 — 50% — нерозчинний залишок (SiO₂ + R₂O₃).

Фритовий фарфор займає проміжне місце між твердим фарфором і склом.

Щоб надати фритовому фарфору деяких пластичних властивостей, в процесі формування до нього додають органічні клеючі речовини. Глазурують фритовий фарфор легкоплавкими поливами. Фарби, що наносяться на вироби, сплавляються з глазурами і мають високий блиск та красиві відтінки.

Кістковий фарфор в своєму складі, крім глиняних матеріалів і польового шпату, містить до 60% кісткової муки. Каоліну в ньому знаходиться 20—45%. Формують вироби з кісткового фарфору литтям в гіпсові форми та пластичним способом. Для глазурування використовують боросвинцеву фритовану глазур, а для прикрашання — фаянсові фарби як підглазурні, так і надглазурні.

Кістковий фарфор відрізняється декоративністю завдяки високій просвічуваності його черепка, тому його використовують при виробництві художньо-декоративних виробів, сувенірів, подарункових наборів. Недоліки — невисока міцність та термічна і хімічна стійкість.

Бісквітний фарфор не покривається поливою і має м'який матовий блиск, який нагадує за зовнішнім виглядом кращі сорти білого мармуру. Маса його складається із глиняних матеріалів (33— 36%), кварцу (45%) і фрити (24%) або без неї. Використовують бісквітний фарфор для виготовлення художніх виробів (статуеток, бюстів та ін.).

Низькотемпературний фарфор має спечений черепок з водопоглинанням до 0,5% і теплостійкістю не менше 10 теплозмін, підвищену механічну міцність. Випалюється він одноразово при температурі 1160—1180°С. Для одержання фарфорових виробів з високою міцністю, хорошою термостійкістю до складу маси вводять корунд, тальк, циркон, оксид берилію та ін. Виробляють з цієї маси мілкі і глибокі тарілки, оселедниці, кварти, бокали, які широко використовуються в масовому харчуванні для підігріву їжі в духовці і на електроплиті.

Вироби з низькотемпературного фарфору мають підвищену товщину стінок і їжа в такому посуді довго зберігає тепло.

В Україні також розроблені маси низькотемпературного фарфору, які містять в собі глиняних матеріалів 46—60%, плавнів — 40-43%, глинозему — 4—6%. Цей низькотемпературний фарфор впроваджений у виробництво на автоматизованих лініях Бориславського фарфорового заводу (Львівська обл.) в 1972 р.

Структура фарфору згідно з сучасними уявленнями, які ґрунтуються на петрографічному, електронно-мікроскопічному та рентгеноструктурному методах дослідження, фарфоровий черепок є гетерогенною системою, яка включає в себе скловидну та кристалічну фази і пори (рис. 1) [1]. Від співвідношення структурних елементів залежать властивості готових виробів. Змінюючи склад і технологічні параметри, можна управляти процесами структуроутворення фарфору і одержувати вироби з заданими споживними властивостями.

Скловидна фаза — це розплав польового шпату з частково розчиненими в ньому зернами кварцу та глинозему. Іноді зустрічається польовошпатове скло з кристалами муліту. Скловидна фаза природно сприяє підвищенню просвічуваності черепка і, разом з тим, знижує його міцність та термічну стійкість. В твердому фарфорі скловидна фаза займає 40—60%, а в м'якому — до 85%. Міцність, хімічна і термічна стійкість фарфору підвищуються зі збільшенням насичення польовошпатового скла глиноземом та мулітом. Розчинення дрібних кристалів муліту в заключній стадії випалювання підвищує механічні властивості скловидної фази черепка, а отже, і готового фарфорового виробу. Другою структурною складовою фарфорового черепка є кристалічна фаза, яка представлена, перш за все, кристалами муліту, а також часточками кварцу і каолінітового залишку, які не розчинились в скловидній масі. У фарфорі ця фаза займає близько 30%.

1

3

2

4

Рис. 1. Будова черепка фарфору:

1 — скловидна фаза; 2 — кристали муліту;

З — кристали нерозчинного кварцу; 4 — пори.

Муліт — найважливіший структурний елемент черепка, який має низку цінних властивостей: висока механічна міцність і хімічна стійкість, малий коефіцієнт термічного розширення і в зв'язку з цим висока термічна стійкість. Всі ці позитивні властивості кристалів муліту, а також їх волокниста структура, надають черепку фарфорових виробів високі споживні властивості.

Процес мулітизації фарфорового черепка залежить від температури випалювання та терміну витримки виробів при максимальній температурі. Найбільш активно утворення муліту спостерігається в інтервалі температур 1350—1480°С. Муліт утворюється в результаті перетворення глиняних матеріалів під впливом температури. Утворений муліт пронизує польовошпатове скло, надаючи черепкові фарфору позитивні властивості. Процес мулітизації відбувається при наявності рідкої фази, яка прискорює процеси та зростання лінійних розмірів муліту, а також зв'язує кристалічні фази між собою.

Пори у фарфоровому черепку займають об'єм до 5% і водопоглинання черепка становить приблизно 0,1—0,2%. Вони частково знижують просвічуваність і механічну міцність черепка.

На властивості готових фарфорових виробів впливає не лише структура черепка, але й структура глазурі, яка утворює на фарфорі контактний шар. Контактний шар утворюється внаслідок різниці між хімічним складом глазурі і черепка, проникнення розплаву глазурі в пори черепка і розчинення кристалічних фаз черепка в розплаві глазурі. Все це зумовлює утворення нових кристалічних речовин і газових пузирів. На інтенсивність цих процесів, від яких залежить величина контактного шару, впливає тривалість і температура випаровування. Контактний шар, крім того, заповнює поверхневі тріщини черепка, знижує напругу між поливою і черепком, що і підвищує механічну міцність.

За даними Н.Я. Юрчака, глазур в стані стискування більше впливає на підвищення термічної стійкості та механічної міцності, ніж глазур, в стані розтягування. Це пояснюється тим, що в зв'язку з низькою теплопровідністю фарфору шар його,глазурі швидко охолоджуючись, піддається напругам, яким він краще протистоїть в стані стискування.