1.4.2. Споживні властивості керамічних товарів

Споживні властивості керамічних товарів визначаються функціональними, ергономічними, естетичними перевагами авторського взірця, властивостями кераміки і якістю виготовлення виробів. Більшість фізико-хімічних властивостей кераміки є показниками споживних властивостей фарфорового і фаянсового посуду. Важливими з них є такі.

Пористість - являє собою вміст відкритих і замкнених пор в черепку. Відкрита пористість характеризується величиною водопоглинання і змінюється від 0,1 у фарфорі до 16 % в майоліці. Зі збільшенням пористості знижується міцність виробів, їх термостійкість, хімічна стійкість, гігієнічність, просвічуваність, дещо збільшується білизна.

Білизна - здатність дифузійне відображати світло важливий показник естетичних властивостей фарфоро-фаянсових виробів. Білизна твердого фарфору - 60-65 %, кісткового - 74-78 %.

Просвічуваність, тобто здатність пропускати світло, характерна лише для твердого і м'якого фарфору. Вона залежить від кількості скловидної фази у структурі, пористості.

Блиск глазурі - здатність дзеркально відображати світло - визначається складом глазурі і станом поверхні. Наявність у складі глазурі оксидів калію, барію, свинцю збільшує блиск, а дефекти глазурі - наколи, оспіни - знижують його.

Механічні властивості кераміки, як і скла, характеризуються високими показниками міцності при стисканні і низькими - при розтягуванні, згинанні, ударі. Термічна стійкість виробів переважно обумовлюється властивостями глазурі та її погодженості з черепком за термічним розширенням. Термостійкість посуду з твердого фарфору не менше 165 °С, фаянсового з безкольоровою глазур'ю - 145, з кольоровою глазур'ю - 115, майолікового посуду- 130-150 °С.

108

Хімічна стійкість глазурі і надглазурного декору визначає безшкодливість, гігієнічність виробів, здатність не руйнуватися при дії води, харчових кислот, лугу. Вона залежить переважно від хімічного складу. Найбільш високою стійкістю відрізняються тугоплавкі польовошпатові глазурі фарфору, меншою -легкоплавкі високолугові і свинцевмістні майолікові глазурі.

1.4.3 Фактори, що впливають на формування асортименту та споживних властивостей керамічних виробів

Асортимент та споживні властивості керамічних виробів формуються на стадіях розробки та виготовлення.

Сировину та матеріали для виготовлення керамічних виробів поділяють на матеріали для черепка, для глазурі і для декорування.

В свою чергу, в матеріалах для черепка виділяють пластичні та малопластичні матеріали (глини, каоліни, бентоніт), матеріали, що зменшують пластичність (кварц, кварцовий пісок, шамот, керамічний бій відпалених виробів) й плавні або флюси (польовий шпат, тальк, доломіт, крейда, кісткова мука та ін.).

Матеріалами для глазурі є польовий шпат, кварцовий пісок, крейда тощо.

Глазур - це скловидна плівка на поверхні керамічних виробів. Вона понижує водопоглинання черепка, збільшує міцність, гігієнічність і естетичність виробів. Тугоплавку фарфорову глазур виготовляють з польового шпату, кварцу з домішкою каоліну, а легкоплавку фаянсову і майолікову - з кварцового піску, соди, крейди, оксидів бору, стронцію тощо.

Матеріалами для декорування кераміки є керамічні фарби, препарати дорогоцінних металів, люстри. Керамічні фарби поділяють на підглазурні, внутрішньоглазурні і надглазурні.

Підглазурні фарби (оксиди кобальту, хрому, марганцю, розчинні солі, ангоби) наносять на неглазурований черепок і закріплюють в политому обпалюванні разом з глазур'ю. Підглазурний кобальт дає глибоко-синє забарвлення, а розчинні солі кобальту, нікелю - м'які (пастельні) тони. Ангоби - фарби на основі тонкодисперсних глин з домішками пігментів - широко використовують при декоруванні майоліки і рідко при декоруванні фаянсу.

Виробництво керамічних матеріалів. Процес виробництва керамічних виробів складається з обробки сировини та виготовлення маси, формування виробів, сушіння, випалювання та декорування ( рис. 1.5.).

Підготування сировинних матеріалів. Метою підготовки сировини є руйнування природної структури матеріалів до дрібних частинок для отримання однорідної маси і прискорення взаємодії частинок в процесі утворення кераміки, її проводять пластичним способом, який забезпечує отримання рівномірної за складом маси.

10

111

Пластичні матеріали (глину, каолін, бентоніт) розмішують у воді в лопатних змішувачах. Отриману масу у вигляді суспензії пропускають через сито та електромагніт для видалення великих включень і залізних домішок.

Збіднюючі матеріали та плавні сортують, звільнюють від сторонніх і шкідливих домішок. Кварц, польовий шпат, пегматит та інші компоненти випалюють при температурі 900-1000 °С. При цьому кварц розтріскується. Це, по-перше, полегшує помел, а <ю-друге, дозволяє видалити шматки, забруднені залізними домішками, оскільки при випалюванні кварц з домішками залізних сполучень набуває жовто-коричневого кольору.

Каменисті матеріали, у тому числі і керамічне биття, промивають, піддають подрібненню і грубому помолу, після чого просіюють. Тонкий помел здійснюють на кульових млинах з фарфоровими або уралітовими кулями.

Пластичні і збіднюючі матеріали, плавні і биття ретельно змішують. Однорідну масу пропускають через сито і електромагніт, зневоднюю І ь в спеціальних фільтрах-пресах або вакуум-фільтрах. Отриману пластичну масу, вологістю 23-25% відправляють на відлежування в приміщення з високою вологістю. При відлежуванні відбуваються окислення і мікробіологічні процеси, що сприяє розрихленню маси, подальшому руйнуванні природної структури матеріалів і підвищенню пластичних властивостей маси. Після відлежування масу оброблюють на масом'ялках і вакуум-пресах для видалення включень повітря. При цьому маса стає пластичніше і набуває інших фізико-механічних властивостей, необхідних для формування виробів.

Неякісне очищування сировинних матеріалів викликає жовтуваті, сіруваті відтінки черепку, а неоднорідність маси є причиною утворення деформації, тріщин, пузирів.

Формування керамічних виробів переважно здійснюється пластичним методом, методом лиття і напівсухим пресуванням. Для формування застосовують гіпсові форми пористістю не менше 25 %, а також форми з пластичних мас, наприклад, на основі полівінілхлориду.

При пластичному формуванні використовують масу вологістю 20-25 %, з якої в залежності від форми отримують заготовки у вигляді пластів. Для формування застосовують напівавтомати або автомати. При виготовленні плоских виробів розміщують глиняний пласт, який розрівнюють роликом при обертанні форми. Для отримання порожнистих виробів, наприклад, чашок, заготовку маси розміщують в формі і розкатують спеціальним профільним роликом. Проміжок між формою і роликом заповнюється шаром маси необхідної товщини. Зовнішня поверхня виробів формується поверхнею форми, а внутрішня - роликом. Якщо на внутрішній поверхні форми є заглиблений малюнок, то він точно відтворюється на зовнішній поверхні виробу.

Методом лиття в гіпсові форми виготовляють вироби складної, рельєфної конфігурації, з тонкими стінками, ажурним бортом. Для отримання виробів складної конфігурації використовують роз'ємні форми. Для формування виробів методом лиття готують сметаноподібну масу шлікер вологістю 34-36 %.

Напівсухе пресування використовують для формування плоских виробів невеликої товщини, наприклад, тарілок. Підготовлену 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. Вироби мають правильну форму, точні розміри, більш високу механічну міцність і невелику вологість, що значно скорочує час сушіння перед випалюванням.

При формуванні внаслідок неохайного поводження, використання зношених форм і роликів можуть утворюватися такі дефекти, як деформація, хвилястий край, концентричні тріщини, потрапляння шматочків гіпсу до маси, нерівність поверхні, підрив носиків тощо.

Сушіння. Після формування виробів для підготовки до випалювання -заключному і найбільш відповідальному етапу виробництва - здійснюють сушіння до залишкової вологості 1-2 %. При цьому виріб набуває достатню для випалювання міцність, виключається утворення внутрішньої напруги, що приводить до появи тріщин, деформації тощо.

Найбільш перспективно використання для сушіння керамічних виробів ультразвуку, токів високої частоти або інфрачервоного випромінювання.

В процесі сушіння можуть утворюватися тріщини (при нерівномірній вологості маси), деформація та інші дефекти.

Висушені вироби перед випалюванням зачищають наждачним папером, видаляють шви від прес-форм, сторонні домішки і забруднення. Після зачищення вироби продувають стиснутим повітрям для видалення пилу.

Випалювання формує структуру черепку і властивості керамічних виробів. Зазвичай, проводять двократне випалювання утильне (до

глазурування) і полите (після глазурування). Застосовують також однократне швидке та безкапсульне випалювання. Фарфорові вироби, декоровані надглазурними фарбами, піддають третьому випалюванню - муфельному. Утильне випалювання - для твердого фарфору е попереднім (900-1000 °С), для м'якого фарфору (1260 °С), фаянсу (1250-1280 °С), майоліки (900 - 1100 °С) -основним, що визначає їх властивості.

При утильному випалюванні видаляється механічно і хімічно зв'язана волога, черепок набуває необхідної міцності при достатній для поглинання глазурі пористості. Реакції взаємодії вихідних компонентів маси протікають у твердій фазі.

Після утильного випалювання керамічні вироби або декорують підглазурними фарбами, глазурують і піддають политому випалюванню, або глазурують, випалюють і декорують.

Фарфорові вироби після утильного випалювання часто глазурують, а потім випалюють. Після глазурування з ніжки або верхнього краю фарфорового виробу зчищають глазур, щоб уникнути сплавлення з підставкою під час политого випалювання чи іншими виробами при випалюванні у спарованому вигляді. Це відмінна ознака фарфорових виробів.

Фаянсові вироби повністю покривають глазур'ю.

112

Метою политого випалювання твердого фарфору (1350-1420 °С) є закінчення фізико-хімічних перетворень компонентів, кінцеве формування структури черепку і глазурі, її дзеркальний розлив. При политому випалюванні м'якого фарфору, фаянсу і майоліки відбувається плавлення і закріплення глазурі. Вироби з низькотемпературного фарфору випалюють однократно.

Тривалість политого випалювання в тунельних пічках від 18-22 до 32-34 годин. На деяких підприємствах керамічні вироби, в тому числі і фарфорові, піддають однократному безкапсульному випалюванню. При цьому цикл виробництва скорочується до 3-5 годин, значно знижуються витрати палива, збільшується продуктивність праці, зменшується собівартість готової продукції.

При випалюванні при порушенні газового і температурного режиму на виробах можуть утворюватися дефекти черепку і глазурі: деформація, плямистість, тріщини, задувка, прищі, пузирі, засмічення, мушка, матовість, наколи, плішини тощо. Після випалювання вироби перевіряють для виявлення дефектів.

Декорують керамічні вироби шляхом забарвлення маси в рожеві, зелені кольори, нанесенням декоративної глазурі (кольорової, «кракле», кристалічних, матових тощо), рельєфних і заглиблених малюнків, проте часто шляхом розфарбування.

Основними видами оздоблень є такі.

Вусик, відводка, стрічка - це безперервні кругові смуги різної ширини: вусик - до 1 мм, відводка - до 3 мм, стрічка - 4-10 мм. На фаянсові вироби наносять також буфетну стрічку шириною 12-16 і 32 мм, на фарфорові вироби з вирізним краєм - стрічку з завалом, яка захватує вирізний край. Ці оздоблення застосовують самостійно або у комбінації з іншими.

Трафарет являє собою площинний одно-, двох- чи багато фарбовий малюнок з різко окресленими краями. Отримують його розпиленням фарби через вирізи трафарету. Зовнішні ознаки: в малюнку відсутні дрібні деталі, фарба нанесена тонким шаром, деталі малюнку відокремлені один від одного.

Покриття суцільне - це покриття корпусу виробу рівномірним шаром фарби; напівпокриття - кольорова смуга шириною 20 мм і більше; нисходяче покриття - покриття з поступовим переходом від сильного тону фарби до слабкого; покриття з прочисткою.

Штамп - однофарбовий графічний малюнок фарбою чи золотом, який наноситься гумовим штампом. На фаянсовому посуді використовують штамп з кольоровим пудражом однією і більш фарбами.

Друк - графічний однофарбовий малюнок, перенесений з гравірувальної дошки чи валу на папіросний папір чи гумову мембрану, а з них - на виріб. Малюнок може бути додатково розфарбований вручну однією, двома чи більше фарбами. Зовнішні ознаки: тонкий однокольоровий контур, сліди ручного розфарбування.

Декалькоманія (деколь) являє собою одно- чи багато фарбовий малюнок, який наноситься за допомогою переводної картинки. Розрізняють деколь звичайну і здвижну, або шовко-трафаретну. Звичайна деколь ледве

113

відчувається рукою, малюнок трохи матовий з тонким деталіруванням, переходами одного тону до іншого. Здвижна деколь має більш товстий шар фарби, насичений колір, проте число фарби у малюнку обмежено, переходи тонів відсутні. Розроблені комбіновані і золотовмісні деколі.

Шовкографія - одно- і багато фарбовий лінійний малюнок з тонкими і точними штрихами. Отримують його продавленням фарби через шовковий трафарет-сітку.

Живопис - виконується вручну пензлем або пером фарбами, золотом, люстрами та їх комбінацією. Малюнок яскравий зі слідами роботи пензлем. Іноді малюнок наносять по мастиці. По малюнку матовим золотом може виконуватися гравірування (цировка). Вузький бортовий орнамент, що наносять пензлем є арабеска.

Обробка рельєфу - розфарбування усіх деталей рельєфу фарбою чи золотом.

Фотокераміка -- фотографія, що відтворена на виробі, часто в медальйоні, круглому, овальному чи іншому обрамуванні.

Малюнки в залежності від їх розміщення (композиції) поділяють на суцільні, бортові, розкидні, букетом. Суцільний малюнок покриває всю зовнішню поверхню чи борт виробу, бортовий - розміщений у вигляді безперервної смуги по борту, низу або посередині виробу, розкидний - п'ять і більше не зв'язаних один з іншим лепків чи малюнків; малюнок букетом - до трьох малюнків включно.

Оздоблення, які виконані надглазурними фарбами, закріплюють при муфельному випалюванні. Потім вироби сортують, маркірують штампом чи деколлю з позначкою товарного знаку заводу, сорту, групи оздоблення, роздрібної ціни. Вироби 1-го сорту маркірують червоною фарбою, 2-го -синьою.

Майолікові вироби декорують кольоровою прозорою чи непрозорою (глухою) глазур'ю одно- чи багатокольоровою. Застосовують глазурі «кракле», відтворюваного вогню тощо. Використовують розпис ангобами, гравірування по ангобу, у тому числі особливий прийом - фляндрівку тощо.