Кафельная плитка: от глины до эстетичной поверхности
С тех времен, как наши предки выявили факт изменения структуры, физических и химических свойств определенных сортов глины в результате обжига, прошло несколько тысяч лет. Тем не менее, костяк технологии производства кафеля спустя сотни поколений остался тем же – высокотемпературная обработка сформованной глины. В то же время научно-технический прогресс не мог не внести ряд инноваций в соответствующую технологию. Рассмотрим, как выглядит процесс производства кафельной плитки в настоящее время, а также, какие материалы для этого используются.
Сырье для производства кафельной плитки
Основным материалом для производства всего сортамента кафельной плитки, как и тысячелетия назад, выступает глина. В целом основу производства составляют три класса материалов:
- глинистое сырье: благодаря глине обеспечивается пластичность исходной смеси, что позволяет сформовать должным образом заготовки кафеля;
- кварцевый песок или иное сырье на кварцевой основе – материал, способствующий формированию структуры изделия и обеспечению его твердости. Благодаря внедрению данного класса материалов в производственный процесс технологи могут, в частности, отслеживать и ограничивать изменение размеров изделий, которое имеет место во время обжига и сушки плиток;
- карбонатные или фельдшпатовые вещества – материалы, содержащие полевой шпат (алюмосиликат калия, натрия, кальция) либо карбонат кальция и других металлов. Данная часть обеспечивает необходимый уровень вязкости и плавкости состава и плотности готовой плитки, а также стекловидную структуру кафеля.
Основной этап технологии производства керамической плитки идентичен тому, который применялся в древнем Междуречье – отжиг при высоких температурах. Именно высокотемпературная обработка позволяет кардинально изменить физические свойства глины. Ввиду этого в производстве керамических материалов используются тугоплавкие и огнеупорные сорта глины с температурой плавления 1500 градусов и выше. Для производства качественных изделий технологи следят за тем, чтобы материал был высокой степени чистоты, обладал должным уровнем пластичности и дисперсности.
Для того чтобы обеспечить соответствие готового материала перечню технических параметров, относящих плитку к определенному подклассу кафеля, состав глины обогащается различными добавками:
- парообразующие материалы – те, которые при сгорании выделяют пары, способствуя появлению пористости в структуре кафельной плитки (к примеру, плитка на стену);
- пластификаторы – вещества для улучшения пластичности исходной смеси;
- плавни – вещества, наличие которых в составе приводит к снижению температуры обжига глины;
- глазурь и ангоб – материалы, наносимые на плитку до помещения в печь. Способствуют повышению декоративности изделий;
- отощители глины и выгорающие добавки (шамот, отощающий песок, топливные шлаки, молотый уголь, древесные опилки) – снижают усадку смеси и ее пластичность.
Из всех типов глины, встречающейся в земной коре, наибольшее распространение в технологическом цикле по выпуску кафельной плитки получили такие подклассы данного материала, как красная и белая глина. Большие залежи обеоих указанных видов глин находятся в Средиземноморском регионе, в частности, в Италии и Испании. Это – одна из основных причин того, что компании, работающие на Аппенинах и в Стране корриды, являются законодателями мод в мире керамических отделочных материалов.
Красная глина
Цвет данному материалу придает Fe2O3, содержание которого в красной глине может доходить до 8%. Название материалу дал цвет, который получает кафельная плитка в результате обжига – красно-коричневый, терракотовый, прочие красноватые оттенки (зависит от температурного режима). Природный цвет красной глины – коричнево-зеленый.
Из красной глины производятся следующие виды кафельной плитки:
- коттофорте – напольный кафель, производимый из особого сорта красной глины, встречающегося только в Эмилья-Романье (Италия);
- котто («сельская плитка») – материал, поверхность которого не глазурируется, демонстрируя естественный цвет обожженной глины;
- керамогранит – плитка, получаемая в результате однократного обжига с дополнительным покрытием глазурью;
- майолика (метлахская плитка) – материал, производимый из красных глин с содержанием карбонатов, песка, окислов железа, придающих розоватый оттенок плитке;
- одинарный обжиг красной глины, не содержащей полевого шпата, кварцевого песка и окислов железа, позволяет получить кафельную плитку в бежевой цветовой гамме.
Каолин (белая глина)
Впервые белая глина была обнаружена в китайской провинции Цзянси в местности Каолин, давшей второе название материалу. Помимо КНР, каолин добывают в Италии и Испании, а также Чехии, Великобритании, Германии, России. Украине, Казахстане и США.
Глина, в составе которой присутствует большое количество кремниевых оксидов, а также небольшое количество воды. Помимо белой глины, имеющейся в природе, в технологических циклах по производству кафельной плитки часто применяют искусственно полученный материал аналогичного состава. Красный цвет глине придают окислы железа и алюминия. Виду этого обесцвечивание красной глины (т.е., получение из нее белой глины) представляет собой излечение указанных окислов и ее состава. Извлечение окислов, помимо изменения цвета готовых изделий, приводит к снижению водопоглощения материалом. В то же время получение искусственным путем каолина приводит к существенному удорожанию технологического цикла по выпуску плитки. В итоге обесцвеченная искусственным путем глина идет на производство только дорогостоящих коллекций керамической плитки от элитных брендов – «Апаричи», «Бестле», т.д.
Этапы изготовления кафельной плитки на современных производствах
Приготовление смеси
Если смесь для приготовления плитки производится по «сухой» технологии, то измельчение компонентов осуществляется в дробильных машинах без добавления воды. После этого смесь проходит через установки-увлажнители. При «мокром» технологическом цикле в результате прохождения смеси через дробильные установки с добавлением воды образуется водная суспензия, называемая шликером. Если следующий технологический этап – формование – будет произведен методом прессования, удаление воды осуществляется путем атомизации (обработка распыляемого шликера горячим воздухом с отводом воды), позволяющим добиться остаточной влажности на уровне 5-6% влаги в составе смеси. Для экструдирования вода удаляется из шликера посредством фильтра-пресса, что позволяет получить смесь с повышенными показателями влажности.
Измельчение позволяет сделать структуру смеси гомогенной и упростить тем самым этап обжига. Пористая плитка однократного обжига получается из «мокрых» смесей. Клинкер и кафель двукратного обжига можно получать обоими методами.
Формовка плиток
Формование возможно с помощью одной из двух основных технологий:
- прессование – формование и уплотнение порошкообразной массы под большим давлением гидравлического пресса;
- экструзия – изделия формируются из тестообразной массы путем прохождения через отверстие экструдера с помощью матрицы, которая придает должный уровень толщины и ширины плитке. Нарезка осуществляется с помощью ножей в виде тонкой проволоки.
Сушка материала
Перед запеканием кафельная плитка проходит через процесс осушения в камере, в которой остатки влаги в материале удаляются путем подачи горячего воздуха.
Глазуровка
Для увеличения износостойкости и эстетичности на керамическую плитку наносится глазурь. Ее основой выступают фритты – стекла, расплавляющиеся при обжиге плитки и проникающие в ее структуру. Фритты позволяют получить глянцевый блеск на пористой плитке и плитке двукратного обжига. Красители и иное сырье, добавляемое в состав фритт, позволяет получить матовую поверхность глазури. Глазурь может быть добавлена как по «мокрой», так и по «сухой» технологии.
Обжиг
В зависимости от конкретного типа изделия, керамическая плитка может быть подвергнута одинарному либо двойному обжигу при температурах от 900 до 1500 градусов и более. Высокотемпературное воздействие приводит к выделению пара и уплотнению обрабатываемой массы, т.е., усадке. Величина усадки учитывается технологом при формовании изделия. К примеру, при усадке 8% для получения плитки шириной 15 см в печь закладывается масса шириной 16,2см. Усадка зависит от конкретной температуры в печи, при колебаниях температурного режима готовые изделия на выходе будут немного различаться по калибру, ввиду чего и производится сортировка.
В последние годы более часто по сравнению с одинарным обжигом применяется т.н. «быстрый» обжиг (он же – двойной, интенсивный обжиг). Его применение дает ряд достоинств:
- меньшие экономические затраты;
- забота об экологии окружающей среды (снижен выброс вредных веществ);
- возможность получать плитку больших геометрических размеров;
- готовые изделия ровнее и эстетичнее плитки, подвергнутой одинарному обжигу.
В то же время одинарный обжиг не утратит своей актуальности ввиду того, что он позволяет получить более прочные изделия, приемлемые в качестве напольной плитки.
Сортировка
Плитка, прошедшая обжиг, - это готовое изделие. Перед отправкой на упаковку и складирование производится сортировка, позволяющая осуществить выбраковку, разделить первый сорт и кафельную плитку более низких сортов, сгруппировать изделия по цвету и размеру.
Современное производство кафельной плитки – высокотехнологичный процесс, в котором учитываются мельчайшие детали, начиная от химического состава глины, заканчивая методом печати изображений на плитке, температурным режимом и различиями в тональности готовых изделий.
Большинство из описанной в статье кафельной плитки можно заказать на сайте www.tile4you.ru с Доставкой в любой регион России с максимально короткими сроками. А так же любую другую плитку для ванной, кухни, мозаику или керамический гранит из ассортимента магазина по наиболее выгодным для Вас ценам и на комфортных для Вас условиях. |