Анализ структуры ассортимента плитки керамической для внутренней облицовки стен, реализуемого магазином «Баярд»

Глазурованная и неглазурованная 

Поверхность глазурованной плитки покрыта слоем цветного стекла, который придает ей эстетические и технические достоинства, такие как цветовая насыщенность, разнообразие оттенков, твердость, водонепроницаемость и др. Все эти характеристики зависят от типа глазури и могут изменяться в очень широких пределах, в частности, цветовая и декоративная гаммы практически безграничны. В отличие от глазурованной плитки, неглазурованная однородна по толщине, в ней нет никаких отличий между поверхностью и утелем. Обычно она не имеет никакого рисунка или декоративного покрытия, хотя некоторые типы плитки, называемые «керамическим гранитом», и могут быть декорированы. Плитка на пористом или плотном утеле  Утель — это основа плитки. Она может быть компактной, похожей на стекло («спеченной») или более рыхлой, пористой. Чтобы «разглядеть» это явление в утеле, его нужно либо рассматривать в сильный микроскоп, либо воспользоваться методом определения количества воды, поглощаемой плиткой в определенных условиях ее пропитки - чем выше поглощение воды, тем более пористым является утель. Плитка, получаемая способом прессования или способом экструзии  Прессование и экструзия представляют собой два основных способа получения керамической плитки. Прессованная плитка получается из измельченного в порошок сырья, которое формуется и прессуется под высоким давлением. Экструзионная плитка получается из пастообразного сырья, форма которому придается при пропускании его через фильеру соответствующей конфигурации. Плитка на красной или белой массе  В зависимости от используемого сырья утель плитки может быть цветным (от желтого до темно-красного при наличии всех переходных оттенков) или светлым (иногда даже белым). В глазурованной плитке утель имеет относительное значение, поскольку он скрыт глазурью, а у неглазурованной плитки утель определяет ее эстетический вид. Кроме того, существует технико-коммерческая классификация керамической плитки, подразделяющая ее на различные типы, которые могут иметь специфические национальные названия в каждой отдельно взятой стране и также определяются частично по материалу и технологии изготовления. Основные используемые наименования: Майолика и плитка коттофорте - глазурованная плитка, получаемая двойным обжигом (технология предусматривает два различных обжига; сначала обжигается утель, а затем глазурь; плитка может иметь пористый и цветной утель, получаемый способом прессования. Майоликовая плитка обязательно глазируется непрозрачной глазурью, которая наносится на розовый утель («бисквит»). Основное применение этого типа плитки - облицовка внутренних стен, а наиболее распространенными форматами являются размеры 15×15 см, 15×20 см и 20×20 см. Среди физических свойств можно отметить высокую механическую прочность, несмотря на высокий показатель пористости и прекрасную стойкость к образованию кракелюров в глазури. Терралья и терралья на белой массе - глазурованная плитка, получаемая двойным обжигом, имеющая белый пористый утель, получаемый прессованием. Производимая плитка получается белого цвета, что позволяет наносить рисунок непосредственно на поверхность бисквита, а затем покрывать его всего лишь одним слоем стекловидной глазури. Классическим форматом является размер 15×15 см. В основном используется для облицовки стен внутри помещений. Плитка этого типа сейчас встречается довольно редко - необходимость использования дорогого сырья привела к тому, что терралья вытесняется более простыми аналогами.  Плитка однократного обжига - плитка, получаемая способом прессования, с нанесением глазури с однократным обжигом (эта технология предусматривает однократный обжиг, при проведении которого обжигаются и утель, и глазурь), имеющая цветной (однократный обжиг на красной массе) или светлый (однократный обжиг на белой массе) утель, и предназначается в основном для половых покрытий. По этой технологии производится широкий ассортимент глазурованной продукции, имеющий самые различные физические свойства. Общим для всех этих материалов является применение для утеля глин, содержащих окиси железа.  Пористая плитка однократного обжига - плитка, изготовляемая способом прессования, глазурованная однократным обжигом, имеющая цветной (однократный обжиг на красной массе) или светлый (однократный обжиг на белой массе), предназначенная в основном для облицовки стен внутри помещений.  Плитка с валковым нанесением глазури - прессованная плитка, получаемая глазурованным способом однократного обжига, при котором глазурь наносится на черепок в виде порошка на стадии прессования.  Клинкер - неглазурованная плитка или глазурованная плитка на разноцветном утеле, в основном плотном, полученная способом экструзии. Производится из сырья с добавками в виде красящих оксидов, флюсов и шамота (обожженная глина). Может быть неглазурованной, глазурованной или остеклованной (т.е. покрытой тонким слоем прозрачной стекловидной массы). Отличается хорошей механической прочностью и стойкостью к воздействиям атмосферных явлений. Область применения этой плитки весьма широка: покрытия полов и дорожек при внутренних и внешних работах, облицовочные работы вне помещений и т.д. Экструзионная формовка позволяет легко и просто получать даже плитку сложной формы, например, для облицовки ступеней или бортов бассейнов. Плитка котто - неглазурованная плитка на пористом утеле, получаемая способом экструзии. Известна также как «сельская плитка котто», «тосканская плитка котто» и «флорентийская плитка котто». Применение этого типа плитки имеет очень древние корни, но часто используется и в современных зданиях: архитекторы и дизайнеры отдают ей предпочтение из-за теплых цветов красноватого оттенка. Имеются яркие примеры использования этой плитки для устройства полов в соборах и музеях, а также для мощения площадей и внутренних дворов средиземноморских вилл. Керамический гранит — керамическая плитка, формуемая прессованием и обладающая характеристикой водопоглощения менее 0,5%. Типичными характеристиками этой плитки являются высокая механическая прочность и отличная стойкость к низким температурам. Керамический гранит производится из сырья, лишь немного отличающегося от смеси сырья для производства фарфора. Плитка практически вся подвергается остеклованию, получается абсолютно водонепроницаемой и обладает высокими механическими свойствами.  Керамический гранит на красной массе - неглазурованная плитка на плотном утеле на красной массе, получаемая способом прессования.

 

1.3  Факторы  качества

1.3.1 Факторы, формирующие качество

К факторам, формирующим качество, относят сырье и технологии производства. Рассмотрим факторы, формирующие качество керамической плитки.

Основным сырьем для производства керамических материалов и изделий являются глины. Глинами называют рыхлые осадочные горные породы, сложенные различными глинистыми минералами (каолинитом, гидрослюдой монтмориллонитом и др.). Глинистые минералы образуют с водой пластичное тесто, которое при высыхании сохраняет приданную ему форму, а после обжига приобретает свойства камня.

Для изготовления керамических плиток, предназначенных для внутренней облицовки стен, используют глины огнеупорные, тугоплавкие, реже легкоплавкие, средне - или умереннопластичные, с низким и средним содержанием крупных и средних железистых минералов, гипса и органических остатков.

В производстве керамических плиток для полов применяют глины тугоплавкие или огнеупорные, средне - или умереннопластичные, с низким содержанием крупных и средних включений железистых минералов, гипса и органических остатков, сильно - или среднеспекающиеся, низкотемпературного спекания, с низким или средним содержанием свободного кремнезема и водорастворимых солей.

Для улучшения технологических свойств глины, а также придания готовым изделиям определенных физико-механических свойств в глиняную смесь вводят добавки.

Пластичные жирные глины в чистом виде редко применяют в производстве керамических материалов и изделий, так как в процессе сушки и обжига они дают большую усадку, сопровождающуюся короблением и растрескиванием изделий. Для уменьшения воздушной и огневой усадки в состав сырьевой смеси вводят отощающие материалы, например песок, дробленую обожженную огнеупорную глину — шамот, дегидратированную глину — нагретую до 600 — 700°С.

Для снижения температуры обжига изделий в состав глиняной массы вводят флюсующие материалы (плавни). В процессе обжига они вступают во взаимодействие с глинистым веществом и образуют более легкоплавкие соединения, чем чистая глина. В качестве плавней используют пегматиты (полевые шпаты, проросшие кристаллами кварца), нефелиновые концентраты, стеклобой, мел или доломит.

Для повышения связующей способности в глиняную массу добавляют вспомогательные материалы, например гидрооксид бария, связывающий растворимые соли глин.

 При производстве современной плитки применяются более разнообразные технологии, позволяющие получить материалы практически любых цветов, форм и размеров. Несмотря на свое огромное разнообразие, абсолютное большинство керамических изделий можно разделить по способу производства на три группы. Это - неглазурованные плитки (в основном керамический гранит, он же gres porcellanato (итал.)), глазурованные плитки двукратного обжига (как правило, настенная плитка) и глазурованные плитки однократного обжига. Технология их производства во многом схожа, но имеется и ряд принципиальных отличий [10].

Схема технологического процесса производства керамической плитки приведена на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1- Схема производства керамической плитки

 

Выбор сырья

В качестве сырья для основания плитки используют кварцевый песок (ограничивает изменение размеров при сушке и обжиге), глину (обеспечивает необходимую при формовке пластичность), фелдшпатовые и карбонатные материалы (обеспечивают вязкость при обжиге для создания стекловидной и плотной структуры материала).

Основу керамической глазури составляют фритты - сплавы солей со стеклом. Глазурь, состоящая только из фритт, имеет глянцевую поверхность и применяется, как правило, при двукратном обжиге. Для создания матовых глазурей во фритты могут добавлять кварц, окислы металлов, каолин, красящие пигменты.

Приготовление смеси

Приготовление смеси включает в себя несколько операций, которые обеспечивают получение измельченного однородного материала с определенным содержанием влаги, необходимой для последующей формовки. Измельчение сырья нужно для облегчения последующего процесса обжига керамического изделия.

Существует два основных метода приготовления смеси: мокрый и сухой. 

При использовании мокрого метода измельчение и смешивание составляющих смеси происходит в специальных центрифугах, куда вместе с сырьем помещаются очень прочные шары из металлокерамики и вода. В процессе вращения центрифуги эти шары ударяясь друг с другом измельчают сырье до состояния водной суспензии (шликера). Далее необходимая для равномерного смешивания влага удаляется процессом атомизации (противоточное распыление шликера горячим потоком воздуха с немедленным испарением влаги). В итоге получается порошкообразная смесь с необходимым для формовки содержанием воды (4-7% для метода прессования). 

Основное отличие сухого метода от мокрого заключается в том, что сырье измельчается без добавления воды. Увлажнение его происходит позже в специальных машинах. 

Технология мокрого измельчения дороже (необходимо много энергии для удаления воды), но дает лучшие результаты. Поэтому при производстве керамогранита и монокоттуры используют именно этот метод.

Формовка

Все современные способы формовки керамической плитки, согласно нормам ISO, разделяют на три группы. Группа «А» - метод экструзии (производство плиток котто, клинкер). Группа «В» - метод прессования (керамогранит, монокоттура, бикоттура). В группу «С» вошли все прочие способы (например, ручная формовка, литье стеклянной мозаики).

Наибольшее распространение получил метод прессования (около 98% всей керамической плитки). При прессовании порошкообразную смесь загружают в пресс-формы гидравлического пресса, где она под высоким давлением (до 500 кг/см.кв.) уплотняется и приобретает определенную прочность. Уже на этом этапе плитка может подвергаться дополнительной обработке. Так для получения преполированного керамогранита поверхность плитки шлифуется мягкими щетками еще до обжига. С помощью пресс-форм задаются не только геометрические формы и размеры керамической плитки, но и фактура ее поверхности (например, у Pietra d'Italia - рельефная, у Celadon - вогнутая и т.д.).

Сушка

В процессе сушки из изделия удаляется влага, которая была необходима для формовки. Ее содержание уменьшается до 0,2%. Процесс осуществляется в сушильных установках с сушкой горячим воздухом.

Нанесение глазури

На сегодняшний день существует несколько десятков способов нанесения глазурей на поверхность керамической плитки. Глазурь может наноситься в виде гранул, пастообразной массы или распыленной суспензии. Момент нанесения может происходить по-разному: до обжига, после обжига и даже во время обжига. Для придания плитке более эстетичного вида процесс глазурования может применяться совместно с нанесением различных изображений. Один из самых распространенных способов нанесения орнаментов называется шелкографией, когда через специальную сетку с различными по своей величине и частоте отверстиями с помощью красок наносят рисунки. Чем сложнее рисунок, тем больше сеток применяется.

Обжиг

Затем происходит обжиг плитки, который может длиться от 40 до 120 минут. Печь для обжига - закрытый конвейер длиной от 50 до 80 метров. Посредством подачи газа по трубам на каждые 20 см печи в каждой точке поддерживается определенная температура. Таким образом, в процессе движения по печи изделие обжигается при температуре от 200 до 1200°С.

Наиболее важный элемент процесса обжига плитки - разработка и соблюдение температурной кривой. Именно правильное построение температурной кривой отражается на важнейших технических показателях плитки в дальнейшем. Следует отметить, что как только меняется партия сырья, температурная кривая должна быть разработана заново. Поэтому очень важно для производителя плитки постоянный поставщик сырья. И, следовательно, только те производители, кто имеет давний опыт производства, способны обеспечить стабильное качество. Для каждого типа плитки (а иногда и для каждой коллекции) разрабатывается индивидуальный температурный режим. Отличается и максимальная температура обжига для разных материалов. У плитки двойного обжига - около 950°С, у однократного обжига - до 1180°С, у керамогранита - до 1300°С. В процессе обжига при высоких температурах плитка теряет влагу и уменьшается в размерах (ужимается). Величина усадки растет с температурой обжига и может варьироваться от 0% (у плитки двукратного обжига) до 8% (у керамогранита). Т.е. для получения керамического гранита размером 300*300 размер пресс-формы должен быть 324*324.

Однократный обжиг (monocottura), когда глазурь и основание обжигаются вместе - используется, как правило, для производства напольной глазурованной плитки. Высокая температура обжига позволяет получить хорошо спеченный прочный бисквит, и обеспечивает значительную устойчивость глазури к истиранию. При данном способе производства невозможно получить изделия ярких, насыщенных цветов, поскольку при высоких температурах красящие пигменты выгорают и тускнеют. Замечено, что менее яркие глазурованные плитки более устойчивы к истиранию поверхности.

Двойной обжиг (bicottura) используется для производства настенной глазурованной плитки. Он состоит из двух этапов. На первом - обжигается только основание плитки. Обжиг производится при достаточно невысоких температурах. В результате получается высокопористый (более 10%) черепок, не подвергнувшийся усадке и не требующий в дальнейшем сортировки плитки по размерам (калибровки). Далее на основание наносится глазурь и происходит вторичный обжиг, характеризующийся еще более низкой температурой (700-900 градусов). Общий смысл поэтапного обжига - обеспечение необходимых прочностных характеристик бисквита (необходимы высокие температуры), и сохранение цвета желаемой яркости и насыщенности (при низких температурах красящие пигменты практически не выгорают).

Декор производится при помощи третьего обжига. Сначала на уже готовую плитку наносят необходимый рисунок. Делается это различными способами в зависимости от ожидаемого эффекта - нанесением рисунка через сетки или трафареты красками, золотом, глазурью (иногда в виде порошка). После изделие обжигается при еще более низкой температуре (до 700 градусов). При этом порошок глазури расплавляется, образуя рельефный рисунок. Затем, если декоры производятся на фоновой плитке, осуществляется их нарезка (Berillo, Prado и др.). Достаточно много декоров производится из гипса (основание), а потом раскрашиваются и глазуруются вручную. Такие декоры достаточно часто имеют геометрические отклонения от идеала по причине непредсказуемого поведения гипса при обжиге. О таких отклонениях следует сообщать клиентам при выборе именно таких декоров. Поскольку процесс производства декоративных элементов наиболее длительный и сложный, декоры имеют большую стоимость по сравнению с фоновой плиткой.

После обжига плитки осуществляется визуальный контроль качества - деление на 1, 2, 3 сорта. Далее осуществляется компьютерный оптический контроль качества - снятие геометрических параметров (определение калибров для монокоттуры и керамогранита, определение плоскостных параметров и др.). Затем изделия сканируются для определения и идентификации оттенков плитки, путем сравнения с компьютерной библиотекой ранее произведенных изделий того же артикула [4].