42

личества красок на рисунке (одноцветные, двухцветные, многоцветные), от вида применяемой краски (золото, люстры, кобальт) и наличия дополнительных украшений.

Сложность декорирования определяется группой разделки. Фарфор имеет 10 групп разделок (с 1 по 10), фарфор Ломоносовского фарфорового завода (ЛФЗ) также 10 групп разделок (с 6 по 15). К 1 группе относятся изделия без разделки, называемые бельем.

Приемы декорирования фаянса принципиально не отличаются от фарфора, но вследствие применения в качестве керамических красок менее ценных по составу, а также неприменения золота, на фаянс установлено 7 групп разделок (с 1 по 7) против 10 групп у фарфора. Для фаянса чаще, чем для фарфора, используют подглазурные краски, такие как: кобальт (синие и голубые тона), хром (зеленые и красные), уран и титан (желтые), железо (коричневые и красные).

Тема: Экспертиза качества фарфоро-фаянсовых изделий

Цель работы: изучение правил приемки керамических изделий, номенклатуры показателей качества и методов контроля качества, знакомство с принципами сортировки и дефектами фарфора и фаянса.

Материалы и пособия для работы: ГОСТ 4.69-81, ГОСТ 28390-89,

ГОСТ 28391-89, образцы керамической посуды для испытаний, реактивы и аппаратура, указанные в описании методов исследований: минералогическая шкала Мооса, аналитические весы, мерная посуда, штангенциркуль, линейка.

Литература: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 17].

Задание 1. Изучение правил приемки керамических изделий.

1.Ознакомиться с правилами приемки изделий из фарфора и фаянса.

2.Руководствуясь ГОСТ 28390-89 п. 2.1 и ГОСТ 28391-89 п. 2.1, выяснить порядок отнесения изделий к партии.

3.Изучить условия приемки партии с учетом приемочного и браковочного чисел.

Правила приемки фарфоро-фаянсовых изделий изучаются по ГОСТ 2839089 "Изделия фарфоровые. Технические условия" и ГОСТ 28391-89 "Изделия фаянсовые. Технические условия".

Фарфоро-фаянсовые изделия принимаются партиями. Партией считается количество изделий не более 35 000 шт., изготовленных из одного материала при неизменной технологическом режиме и сопровождаемое документом о качестве. Комплектные изделия принимаются поштучно.

44

Задание 2. Изучение дефектов керамики и их влияния на качество фарфо- ро-фаянсовой посуды.

1.Ознакомьтесь с требованиями к качеству фарфоро-фаянсовой посуды по ГОСТ 28390-89 и 28391-89, приведите группировку требований.

2.Укажите, по каким принципам сортируется фарфоро-фаянсовая посуда.

3.Выберите требования, определяющие безопасность керамики.

4.Приведите, пользуясь стандартами, группировку дефектов керамики.

5.Выпишите дефекты керамики из каждой группы, а именно: дефекты черепка; формования и декорирования (см. справочное приложение ГОСТ 28390-89 с. 12). Укажите недопустимые дефекты.

Ответ оформите в виде таблицы.

Различают дефекты черепка формования и декорирования. К дефектам черепка относятся следующие:

деформация изделий. Образуется в результате неравномерной усадки при сушке и обжиге;

недостаточная просвечиваемость фарфора. Может быть связана с за-

ниженной температурой обжига изделия, увеличением толщины стенок и плохим качеством сырья;

пузыри и прыщи. Это вздутия на поверхности черепка, вызванные образованием при обжиге газообразных веществ;

слипыш. След от спекания при обжиге соприкасающихся между собой изделий;

подрыв приставных деталей. Трещины, возникающие в месте приклейки деталей к изделию;

выбоины и щербины. Небольшие углубления, образуются чаще всего на краях и дне изделия;

выгорка. Поверхностное углубление, образовавшееся после выгорания попавшего в керамическую массу инородного тела;

мушки. Коричневые или черные точки на поверхности, образующиеся при обжиге из-за примесей окислов железа в керамической массе.

К дефектам глазурного покрытия относятся:

натеки – утолщение глазурного покрытия в результате избыточного слоя глазури;

45

наколы – точечные углубления на поверхности глазури, возникают изза выхода газовых включений из черепка на поверхность, при обжиге нарушается сплошность глазурного покрытия;

плешины – места, не покрытые глазурью на глазурованной поверхности изделия;

цек – мелкие трещины на поверхности глазури. Они свидетельствуют о несогласованности термических коэффициентов черепка и глазури;

сухость глазури – места с очень тонким слоем глазури, шероховаты на ощупь и лишены блеска;

матовость глазури – пониженный блеск глазури из-за недостаточной температуры обжига в печи;

задувка – окрашивание глазури в отдельных местах в желтоватокоричневый цвет из-за попадания продуктов сгорания топлива при обжиге;

засорка – гладкие возвышения, образованные посторонними включе-

ниями, приставшими к поверхности изделия (чаще всего частицами кварцевого песка).

К дефектам декорирования относятся:

недожог краски – в отдельных местах рисунок тусклый и матовый. Механическая прочность поверхности ослаблена, а при протирании легко сходит из-за нарушения температурного режима;

пережог и отслоение (полет) краски – выгорание или резкое измене-

ние краски из-за нарушения температурного режима;

царапины на рисунке, глазури и крытье, разрыв декора – из-за механи-

ческого повреждения в процессе производства, упаковки и транспортирования;

разнотонность – отклонение тона красочного покрытия от эталона. Фарфоро-фаянсовые изделия выпускаются 1 и 2 сортов.

На фарфоровых изделиях не должно быть дефектов, превышающих ука-

занные в табл. 2 ГОСТ 28390-89, для изделий 1 и 2 сортов.

Белизна черепка для изделий 1 сорта – не менее 64 %, для 2 сорта – не менее 58 %. Просвечиваемость для тонкостенных изделий с толщиной черепка до 2,5 мм должна быть не менее 30 % для 1 сорта и не менее 15 % для 2 сорта. Термостойкость не ниже 185ºС. Водопоглощение по черепку не выше 0,2 %.

На фаянсовых изделиях не должно быть дефектов указанные в табл.1, 2 ГОСТ 28391-89, превышающих установленные для 1 и 2 сортов. Требования предъявляются к изделиям с бесцветными и цветными глазурями. Количество наименований дефектов на одном изделии из фарфора и фаянса не должно превышать: для 1-го сорта – 3, для 2-го сорта – 6.

46

У фаянса водопоглощение по черепку не более 12 %, термостойкость изделий должна быть не менее:

115ºС – для изделий с цветной глазурью;

125ºС – для изделий с бесцветной глазурью.

Внутренняя поверхность полых и плоских фарфоро-фаянсовых изделий, соприкасающихся с пищевыми продуктами, не должна выделять свинец и кадмий в пределах указанных норм ГОСТ 28390-89 п.1.2.3. и ГОСТ 28391-89

п.1.2.12.

Фарфоро-фаянсовые изделия должны быть устойчивыми на горизонтальной поверхности. При наклоне чайника или кофейника на угол 70º крышка не должна выпадать. Приставные детали должны быть прочно прикреплены к основанию. Сливное отверстие должно быть выполнено так, чтобы жидкость выливалась нераздельной узкой струей и не подтекала на корпус изделия. Незаглазурованная ножка, край изделий, а также торец пробки должны быть тщательно зашлифованы. Фаянсовые изделия, покрытые бесцветной глазурью, могут иметь слабый оттенок – голубоватый, желтоватый или сероватый. Оттенок изделий, входящих в комплект, набор, сервиз, должен быть одинаков.

Задание 3. Показатели качества посуды из фарфора и фаянса и методы их определения.

1.Руководствуясь ГОСТ 4.69-81, ознакомьтесь с номенклатурой показателей качества фарфоро-фаянсовой посуды.

2.Выясните нормы свинца и кадмия, которые не должны выделять внутренние поверхности полых и плоских фарфоро-фаянсовых изделий, соприкасающихся с пищевыми продуктами.

3.Изучите методы контроля качества фарфора и фаянса (ГОСТ 28390-89 и

ГОСТ 28391-89).

4.Проведите испытания опытных образцов посуды

Согласно ГОСТ 4.69-81 "СПКП. Посуда фарфоровая и фаянсовая. Номенклатура показателей" показатели качества фарфоро-фаянсовой посуды делятся на показатели назначения, надежности, эстетические и эргономические.

Показатели назначения: основные размеры (мм), вместимость (см3), водопоглощение (в %), термостойкость (в °С), устойчивость изделия на плоской поверхности.

Показатели надежности: прочность изделия на изгиб, на удар, прочность крепления приставных деталей, прочность глазурованной поверхности и декоративного покрытия на истирание, кислотостойкость и щелочестойкость поверхности изделий.

47

Эстетические показатели: просвечиваемость изделия, белизна и блеск глазурованной поверхности (в %), точность воспроизведения образца (эталона), целостность композиции, совершенство формы и декора (в баллах).

Эргономические показатели: гигиеничность, характеризуемая выделением вредных веществ свинца и кадмия (в мг/дм2), удобство пользования (допустимый угол наклона изделия до выпадения крышки, в град., и сливная способность), шероховатость неглазурованной поверхности, соответствие массы и конструкции изделия форме руки и силовым возможностям человека (в баллах).

Гигиенические показатели качества фарфоро-фаянсовых изделий

(ГОСТ 28390-89, ГОСТ 28391-89)

Методы контроля качества керамики

Контроль качества керамической посуды осуществляется органолептическими методами. В случае, когда причину образования дефектов изделий внешним осмотром определить нельзя, проводятся лабораторные исследования.

Органолептическими методами определяют размер, форму, емкость, цвет, просвечиваемость, отсутствие деформации, правильность монтирования деталей, механическая прочность [17].

Линейные размеры дефектов внешнего вида изделий (ГОСТ 28391-89 п.п. 1.2.3., 1.2.4. и ГОСТ 28390-89 п.1.2.5) определяют с помощь линейки и штангенциркуля.

Определение размеров изделий. Габаритные размеры изделия определяют измерением его диаметра и высоты (овальное изделие измеряют по большой и малой осям). Диаметр изделия измеряют линейкой. Высоту – двумя линейками, одну из которых устанавливают вертикально рядом с изделием, а другую кладут горизонтально сверху изделия. Место пересечения 2-х линеек является высотой изделия.

Определение емкости изделий. Емкость изделия определяется с помощью мерного цилиндра.

Емкость полого изделия определяется по количеству воды, заполняющей изделие до верхнего края. Емкость глубоких тарелок – по количеству воды, заполняющей тарелку до уровня, отстоящего на 25 мм от наружного края из-

48

делий. Емкость таких изделий, как чайники, кофейники и других – до прикосновения крышек

Определение деформации. Деформацию плоских изделий определяют из-

мерением зазора между краем изделия, поставленного вверх дном, и плоскостью ровной плиты (стекла) при помощи измерительного клина, или ступенчатых линеек (приложение 8 рис. 1, рис. 2). Деформацию полых изделий, имеющих форму тел вращения, – путем определения разности максимального и минимального диаметра изделия, замеренных на одном уровне по верхнему краю изделия (приложение 8 рис. 4); ваз – по высокой ножке путем определения разности максимальной и минимальной высоты края изделия, установленного на ровную поверхность. Провисание дна определяют разностью высоты ножки и расстояния от центра дна до плоскости плиты, наложенной на ножку изделия.

Устойчивость изделий на горизонтальной плоскости определяют в наполненном водой состоянии на плоскости с углом наклона к горизонтали 15º; при этом посуда не должна опрокидываться.

Правильность монтирования деталей определяют по отклонению носи-

ков и ручек от нормального их положения на изделиях (приложение 8 рис. 3). Для крупных изделий отклонение приставных деталей от вертикальной плоскости допускается не более 5º, а для мелких – 3º.

Посадку крышки определяют наклоном изделия на угол до 70°. Крышка чайников и кофейников не должна выпадать.

Определение механической прочности. Механическую прочность плоских изделий определяют нагружением 10 тарелок или блюдец, сложенных в стопу, массой, соответствующей 100 изделиям, в течение 5 дней. Изделия не должны разрушаться.

Прочность прикрепления приставных деталей определяют одноразовым заполнением влажным кварцевым песком, по массе вдвое превышающей массу воды, заполняющей изделие, после чего изделие приподнимают за ручку. Деталь при этом должна выдерживать нагрузку.

Определение твердости глазурного покрытия проводят по минералогиче-

ской шкале Мооса по следующей методике. Острым углом минерала № 3 проводят по глазурному покрытию, если видимой царапины не заметно, то берут минерал № 4. Минералы меняют до тех пор, пока не получится видимой, нестираемой царапины. За твердость принимается значение на единицу меньше, чем номер минерала, оставившего след.

Твердость глазурного покрытия обеспечивает стойкость к истиранию и предохраняет керамический черепок от разрушения. Чем выше твердость, тем меньше изнашивается глазурь от воздействия металлических предметов (ножей, вилок, ложек). Твердость глазури зависит от ее химического состава. Поле-

49

вошпатовые глазури более тугоплавкие, имеют твердость 6 – 7 баллов по шкале Мооса, свинцовосодержащие глазури легкоплавкие с твердостью 4 – 5 баллов.

Определение белизны керамических изделий

Белизна зависит от состава и качества керамической массы, от содержания красящих оксидов железа и титана, а также от температурного режима обжига изделий, состава и свойств глазури.

Цвет (белизну) определяют внешним осмотром изделия, в отдельных случаях – сравнением с эталоном. Эталоном 100% белизны является специальная пластинка (баритовая), одна сторона которой покрыта глазурью. В спорных случаях цвет определяют фотоэлектрическим измерением [6].

Цвет черепка может быть бело-голубым (фарфор), бело-желтым (фаянс), красным (майолика). Для костяного фарфора степень белизны составляет 74 – 80 %, для твердого – 55 – 68 %. Согласно ГОСТ 28390-89 белизна глазурованных фарфоровых изделий 1 сорта должна быть не <64 %, 2 сорта – не <58 %.

Определение просвечиваемости керамических изделий

Просвечиваемость определяется органолептически осмотром изделия против дневного рассеянного света или электролампы мощностью 100 Вт на расстоянии 30 – 35 см. Для этого берут изделие в правую руку, на стенку изделия кладут пальцы левой руки и просматривают на свет. В зависимости от степени просвечиваемости контуры пальцев видны более или менее четко. Просвечиваемость характеризуется как достаточная или недостаточная. Достаточной просвечиваемостью обладает изделие с толщиной стенки 2,5 мм, при которой контуры пальцев четко видны.

Просвечиваемость фотометрическим методом определяют фотометром и прибором ГИКИ в лаборатории [6].

Просвечиваемость характерна для керамических изделий из твердого и мягкого фарфора и определяется количеством стекловидной фазы в черепке. Просвечиваемость черепка твердого фарфора толщиной 2 мм составляет 15 %, мягкого фарфора – 30 %. Согласно ГОСТ 29390-89 для фарфоровых изделий 1 сорта просвечиваемость должна быть 30 %, 2 сорта – 15 %.

Лабораторные методы определения показателей качества бытовой керамики:

Определение водопоглощения керамических изделий

Водопоглощение – это свойство керамического черепка поглощать и удерживать влагу. Величина водопоглощения зависит от характера пор (открытых и закрытых), определяющих пористость черепка. Водопоглощение определяется открытой пористостью. Водопоглощение фарфора – 0,2 %, фаянса – 9 – 12 %, майолики – 12 – 15 %, гончарных изделий – выше 15 %.

50

Водопоглощение определяют согласно ГОСТ 28390-89 по следующей методике. Пять образцов фарфоровых изделий, освобожденные по торцам от глазурного покрытия, высушивают в термостате при температуре 100 – 120ºС до постоянной массы, затем охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры. Взвешивают на аналитических весах (m1), затем их помещают в емкость с водой и кипятят в течение 4-х часов. Затем вынимают и охлаждают, обтирают и взвешивают (m2).

Водопоглощение (W) вычисляют в процентах по формуле:

где m1 – первоначальная масса сухого образца, г; m2 – масса образца после насыщения водой, г.

За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение водопоглощения, вычисленное по результатам определения 5 образцов (W1,W2, W3, W4,W5). Результаты испытаний необходимо занести в таблицу.

Среднее значение водопоглощения определяют по формуле:

Относительная погрешность измерения не должна быть больше ± 0,05 % . По результатам опыта делается вывод о составе керамической массы из-

делия в зависимости от водопоглощения: Wср ± ΔW, %.

Определение термической устойчивости керамики

Термическую устойчивость фарфоро-фаянсовых изделий можно определить

методом перепада температур или при помощи возрастающих интервалов.

Метод перепада температур заключается в следующем: фарфоровые и фаянсовые изделия ставят в сушильный шкаф при температуре для фарфора 205ºС, для фаянса с бесцветной глазурью 145ºС и с цветной глазурью 135°С, выдерживают 10 минут и быстро погружают на 10 минут в подкрашенную в синий цвет воду с температурой 20 ± 2ºС. Если после 10-минутного охлаждения на изделии не появятся трещины или цек, то изделие считается термически стойким, так как фарфоровые изделия выдержали перепад температур