Технологический процесс производства керамической плитки состоит из следующих этапов:
1. Приготовление смеси
Существует две технологии приготовления смеси: мокрая и сухая. При мокрой технологии сырьевые ингредиенты подвергаются измельчению и смешиванию в барабанных дробилках в присутствии воды. Дробилка – огромный барабан, вращающийся вокруг своей оси: измельчающие детали(камни или шарики) перемалывают смесь. В результате измельчения получается водная суспензия, она носит название шликер.
Приготовление шликера из трёх фаз:
- Помол полевого шпата и песка (ведётся от 10 до 12 часов);
- Добавление глины;
- Добавление каолина;
Готовый шликер сливается в ёмкости и выдерживается.
При сухой технологии, сырьевые ингредиенты подвергают измельчению в молотковых дробилках, а затем увлажняют в специальных машинах. Мокрая технология дороже, но даёт намного лучшие результаты.
2. Формовка изделия
Формование подразделяется на три группы: А, В, С.
Формование А - пластический способ формования. Пластичная глиняная масса с влажностью 15-25% формуется выдавливанием бруса. Керамическая масса сначала спрессовывается шнекеном ленточного пресса, а затем продавливается сквозь сменный мундштук, который закреплён на конце выходной части пресса. Проходя через этот мундштук, пластичный глиняный брус приобретает форму плитки с заданной толщиной и шириной. Отрезное устройство разрезает выходящий из мундштука пресса отформованный брус на части по длине плитки. Из пресса отформованные плитки выходят сдвоенными, разделяются они после обжига. Таким способ производства получают экструдированные плитки.
Формование В – жёсткий способ формования(сухое прессование). Плитки, состоящие из тщательно перемешанной дисперсной массы, формуются в прессе под высоким давлением. Металлоёмкость этого способа в три раза выше чем пластического. Длительность производственного цикла сокращается в 2 раза, изделия имеют более правильную форму и более точные размеры.
Данный способ также подразделяется внутри на сухой и полусухой способы.
Сухой: Пресс-порошок готовится с влажностью 2-6%. Этим способом изготавливают такие плитки как грес и керамогранит.
Формование С - шликерный способ, при котором изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудно спекающихся глин и добавок. Отливка происходит с содержанием воды до 40%. Такая технология используется для изготовления нестандартных керамических элементов. Широкого применения она не получила.
3. Сушка
Во избежание усадки, растрескиваний и искривлений при обжиге, плитки должны быть высушены до содержания влаги 5-6%. В настоящее время сушка производится искусственно в тоннельных сушилах непрерывного действия или камерных сушилах периодического действия в течении от 2-х до 72-х часов в зависимости от свойств и влажности сырья. Температура сушки 120-150°С.
4. Приготовление глазури и глазуровка
Глазурь – глянцевидный сплав, расплавляющийся на глиняном черепке слоем толщиной 0,12 — 0,40 мм. Глазурь наносится, чтобы прикрыть черепок изделия плотным и гладким слоем, а также для придания изделию с плотным черепком повышенной прочности и привлекательного внешнего вида, для гарантии диэлектрических свойств и защиты декора от механических и химических воздействий.
Приготовление глазури – помол смеси в мельницах с добавлением воды.
По химическому составу глазури бывают:
- Свинцовые – имеют ограниченное применение из-за их ядовитости; располагают богатым цветовым спектром;
- Оловянные – имеют ограниченное применение из-за высокой стоимости;
- С содержанием бора – бор придаёт глазури эластичность, повышает яркость глазури;
- Щелочные глазури – влияют на оксиды металлов, в результате чего получаются ясные и чистые тона;
- Цинковые – при небольшом содержании цинк придаёт глазури яркость, при повышенном – матовость.
Также бывают прозрачные и непрозрачные глазури. Прозрачными глазурями покрывают плитки из беложгущейся глины, они сохраняют и усиливают цвет керамического черепка. Непрозрачные глазури используют для маскировки нежелательной окраски.
Наносят глазурь 2 способами: сухим и мокрым.
Мокрый способ: глазурь представляет собой водную суспензию тонкоизмельчённых ингредиентов.
Сухой способ: глазурь представляет собой вид гранул.
5. Обжиг
После нанесения глазури изделие отправляется на обжиг в печь. Печь укомплектована модулем предварительной сушки, камерами обеспыливания и обдува. Термическая обработка ведётся при температуре 1230 градусов, длина печи составляет порядка 89 метров. Обжиг изделий в печи проходит в продолжение суток.
- Одинарный(однократный) обжиг: После сушки изделия наносится глазурь и обжигают при температуре около 1230°С одновременно с обжигом плитки. Недостаток: в процессе обжига через глазурь проникает газ от разложения смеси, что ведёт к образованию на поверхности плитки мелких следов в форме концов булавок, трещин.
Разновидностью этого метода обжига является метод глазурования плитки под давлением. Глазурование происходит одновременно с приготовлением смеси. Порошкообразный слой глазури подвергается прессованию вместе со смесью и далее - обжиг. Полученная плитка обладает низкой пористостью и повышенной прочностью благодаря большой толщине глазури.
Также есть метод нанесения гранулированной глазурной смеси на раскаленный корпус плитки. Плитка изготавливается прессованием обычной смеси и обжигом без глазури. Чрез отверстие в печи на уже обожженную и ещё раскалённую плитку глазурь в виде гранул. Плитка обжигается до полного обжига глазури. Таким методом изготавливаются особо прочные плитки для мест интенсивного движения.
- Двойной(двукратный) обжиг: Вначале при более высокой температуре обжигают черепок плитки, затем наносят глазурь и обжигают вторично. У этого обжига есть недостаток – более высокая себестоимость, а также меньшая прочность плитки. Его преимуществом является то, что в процессе обжига на поверхности плитки не появляется мелких следов в форме концов булавок, трещин.
- Трехкратный обжиг – плитку декорируют по глазурованной поверхности с последующим обжигом(возможен четвертый и пятый обжиг) при низкой температуре. Преимущества: цветовое разнообразие и возможность использовать драгоценные металлы. В основном с помощью трехкратного обжига производят дорогую плитку высокой художественной ценности.
6. Контроль качества, сортировка, упаковка.