Описания технологическая схема производства керамической плитки. Видео, технология производства керамической плитки


В этой статье мы рассмотрим производство керамической плитки , а именно, технологию и интересное видео, согласно которой изготавливается материал, используемый для декорирования, как внешней, так и внутренней стороны зданий и построек. Впервые заниматься изготовлением плитки начали еще в древние времена. Этим вопросом интересовали различные древние народы: ассирийцы, вавилоняне, египтяне и прочие представители различных рас. Если говорить о некоторых из пирамид, которые были построены в Египте до нашей эры, то декор некоторых из них сделан на основе красочного кафеля, что весьма удивительно для давних времен.

С течением времени, декор с помощью керамических плит стал распространен практически во всех странах, а вот в двадцатом веке ее изготовление вышло на промышленный уровень. За счет того, что оборудование для производства керамической плитки все время совершенствовалось и улучшалось, не пришлось долго ждать и того момента, когда процесс был полностью автоматизирован. Если же начинающий предприниматель решает заняться изготовлением керамических плит, то ему непременно понадобится четкий и просчитанный бизнес план. Далее рассмотрим основные пункты, на которые следует обратить внимания при реализации производства керамической плитки.

Как получить сырье?

Основной составляющей сырьевой базы являются глинистые материалы, источником добывания которых является земная кора. К этой базе добавляются некоторые представители природных минералов. Для того чтобы снизить температурный режим, при котором осуществляется обжиг, добавляют немного полевого шпата, а для улучшения формировочных процессов используют добавки с определенным химическим составом. Перед тем, как минеральная составляющая сырья будет направлена на заводы для производства плитки, ее специально обогащают.

После получения заводом исходного материала, он измельчает и классифицируется согласно размерным характеристикам частичек. Если сформировались довольно большие комки, то они разбиваются в различных типах дробильных машин. В зависимости от того, какой материал необходимо получить, используются и разные типы дробильных аппаратов.

Производство керамической плитки начинается с того, что все необходимые ингредиенты тщательно перемешиваются между собой. После этого полученная смесь разбавляется водой и перемалывается с помощью специальных аппаратов. Например, это может быть шаровая мельница или мокрый размол. При последнем варианте понадобится также пресс-фильтр и распылительная сушка для того, чтобы удалить впоследствии лишнюю влагу.

Из полученного сырья необходимо сформировать заготовку плитки с учетом желаемой формы и размера изделия. Для этого используется специальный аппарат содержащий две стальные пластины, направленные на сжимание материала между собой. Иногда используют стальные конусы, которые путем вращения формируют нужную форму плитки.

Если необходимо уменьшить частицы сырья сильнее, то его можно подробить повторно в молотковой мельнице или мельнице Мюллера. Принцип работы молотковой мельницы заключается в том, что она содержит стальные молотки, которые на высокой скорости двигаются и дробят сырье. Если говорить о мельнице Мюллера, то ее работа базируется на мелком вращении ковша, в котором размещаются специальные стальные пластины. Иногда технология производства керамической плитки подразумевает использование конических дробилок или валовых аппаратов.

Чтобы изготовить плитку высокого качества, придется измельчить сырье и в третий раз. Для этого используют специальные типы мельниц, называемые барабанными. Кроме них также распространены различные прочные методики дробления. Для того чтобы изготовить качественное сырье, многие специалисты советуют воспользоваться шаровыми мельницами. В их основе работаю два масштабных цилиндра, находящиеся в постоянном вращении, которые и заполняются специальными тельцами, измельчающими сырье.

Для того чтобы отделить элементы примерно одинакового диаметра от остального сырья, следует воспользоваться экраном. Он должен находиться под определенным углом наклона, либо же в процессе участвует механическая вибрация. Ускорить процесс отделения частиц может электромеханический метод. Классификация экранов осуществляется на основании числа отверстий, размещенных на одном линейном дюйме их поверхностей. Чем больше будет значение этого показателя, тем меньшим является диаметр отверстий.

Производство керамической плитки также предполагает использование глазури. Она относится к классу стекломатериалов, который расплавляется на поверхностях плитки, когда она обжигается, и после охлаждения прочно закрепляется. Глазурь используют для декорирования плиток, а также, чтобы защитить материал от воздействия влаги. Стекломатериал может быть покрашен в различные цвета, а в некоторых случаях ложиться в основу текстурного покрытия.

Какова технология производства керамической плитки?

Итак, сырьевая база готова, можно переходить к процессу непосредственного изготовления плитки. Для производства понадобится приобрести некоторое оборудование, помогающее автоматизировать процесс. Рассмотрим все этапы производственного процесса последовательно.

1. Этап дозирования.

Качественные характеристики конечного продукта во многом зависят от типа сырья, которое было использовано в процессе изготовления, а также от его количества. Также, именно от сырьевой базы зависит то, какого цвета будет основа плитки, а цветовой спектр колеблется от белых до красных оттенков. На оттенок влияют сырьевые материалы, которые содержат железо. Поэтому, именно на этапе дозирования очень важно правильно подобрать пропорции всех компонентов сырья. Для этого следует провести ряд расчетов с учетом физических и химических свойств материала. Только после того, как все пропорции будут тщательно измерены и проверены, можно приступать к смешиванию сырья.

2. Этап смешивания и измельчения.

Для того чтобы перемешать все ингредиенты необходимо опустить их в форму смесителя. Специалисты советуют иногда добавлять воду в смесь для того, чтобы она получилась более мелкой и тщательнее перемешались компоненты. Процедура такого смешивания – это грубый помол, и для ее осуществления понадобится шаровая мельница. После таких манипуляций на выходе получается материал, заполненный водой. Поводятся определенные нагрузки, а по окончании вода удаляется из материала и остается осуществить сухой размол. Удаление влаги осуществляется с помощью пресс фильтра, который, в свою очередь, должен удалить практически половину влаги.

3. Этап распылительной сушки.

На этом этапе понадобится специальный распылитель, в состав которого входят диски, вращающиеся вокруг своей оси на большой скорости. Иногда эти диски заменяются соплами. С помощью воздушных потоков влага выталкивается из частиц. Если материал формируется помолом, а после гранулируется, то результат в принципе идентичный, но здесь понадобятся специальные аппараты для гранулирования.

4. Этап формирования

На этапе формирования, производство керамической плитки чаще всего заключается в сухом прессовании. В бункер попадает смесь сыпучего порошка, который содержит органические связующие или небольшой уровень влаги. Из бункера порошок направляется в область фасонного пресса, где подвергается сжиманию с помощью стальных плунжеров. В нижнюю часть плунжеров выходит сжатый материал, ведь рабочее давление в аппарате может достигать более, чем две с половиной тысячи тонн.

Керамическая плитка - процесс изготовления (схема)


Для того чтобы получить очень тонкую плитку, используются агенты для смачивания. Кроме этого, неправильная форма изделий, их повышенная прочность и в то же время экономичность, достигаются путем экструзии и штамповки. Пластичное сырье уплотняется в специальных цилиндрах, в которых присутствует высокое давление, после чего выдается порционно, определенными частями. Каждая часть штампуется при использовании гидравлического и пневматического пресса.

Производство керамической плитки может осуществляться и иным путем. Гидравлический пресс имеет две половины жестких форм, между которыми и происходит сжимание экструдированных частей. Под влиянием вакуума порция сырья придавливается к верхней поверхности формы пресса, освобождая, тем самым, нижнюю, после чего накачивается воздух, заставляя ее освободить верхнюю поверхность и перейти на нижний пласт. Сырье, которое остается, может быть использовано повторно.

Одним из самых современных процессов является глазуровка с использованием давления. Таким образом, сырье и формируется и глазируется в одно время. Предварительно форма сушиться распылителем, и лишь потом в ней наноситься глазурь на материал, заполняя матрицу. При таком способе количество отходного материала намного меньше, а недоработки в самой глазуровке незначительнее, чем при использовании обычного способа.

После того, как плитка была сформирована, ее необходимо просушить. Для того чтобы бизнес идея по производству плитки действительно приносила доход, необходимо тщательно следить за качеством продукции. Поэтому не следует спешить с просушкой – для того чтобы избежать усадочных трещин, может понадобиться не один день сушить изделие. Оборудование для производства керамической плитки, которое понадобится для реализации процесса, должно включать в себя и сушилку: туннельную или непрерывную. Аппарат нагревается при помощи газа или же нефтяных продуктов. Иногда используется микроволновая энергия или инфракрасная лампа для разогрева. Тонкую плитку лучше просушить с использованием инфракрасной лампы, а вот толстый материал лучше сушиться под микроволновой энергией. Еще один вариант – импульсная просушка горячими воздушными потоками, которые направляются поперечно изделию.

На следующем этапе материал проходит стадию глазуровки. Есть несколько вариантов нанесения измельченных глазурей на материал: это центробежный глазуровщик или дискование, водопадное нанесение, распыление и печать по трафарету. Дискование предполагает наложение глазури с помощью вращающегося диска. При водопадном нанесении глазурь прямым потоком подается на конвейер, по которому проходят сформированные основы плитки. А для того чтобы нанести глазурь печатным методом, понадобиться специальное оборудование, например сито, которое имеет резиновый ракель. Если будет использоваться сухой способ нанесения глазури, то в бизнес план следует включить необходимость закупки специальных стеклянных и порошковых материалов. Они наносятся на изделие, а когда плитка проходит стадию обжига, соединяются между собой и формируют прочный слой, похожий на гранит.


Производство керамической плитки заканчивается на стадии обжига. Основная его функция – закрепление глазуровки, создание пористости и укрепление самого изделия. Это можно осуществлять как в печах, так и на их поверхности. Есть определенные виды плиточных материалов, которые необходимо обжигать в два этапа. Если говорить о плитках, которые изготовлены мокрым помолом, то обжиг проводиться разово, а температура должна быть не менее двух тысяч градусов. Более подробно изготовление плитки представлено на видео технологического процесса, которое можно найти в конце статьи.

Что необходимо выделить, составляя бизнес план производства керамической плитки?

Любая бизнес идея, прежде чем она будет реализована, должна быть комплексно рассмотрена со всех сторон. Важным этапом в этом процессе является анализ затрат на оборудование, необходимое в производственном процессе. Организовывая производство керамической плитки, необходимо учесть, что понадобиться приобрести специальную печь, на которой будет осуществляться обжиг.

Если изделие будет производиться сухим помолом, то обжигать его придется не один раз. Для этого понадобиться печь, оснащенная возможностью низкотемпературного обжига, в процессе которого из самой плитки будут удалены усадки и вещества летучего типа. Затем и обжиг и глазуровка производятся в одно время, в туннельном отделе или камере непрерывных печей. Именно по этим камерам основы плиток с небольшой скоростью продвигаются по конвейерам, движение которых основано на огнеупорной волокнистой ленте. Такая лента изготавливается из специального материала, который не чувствителен к высокой температуре. Процесс обжига в туннельных печах длиться два, а иногда и три дня. При этом сохраняется температура до полутора тысяч градусов.

Если же бизнес идея касается производства плитки мокрым способом, то обжиг необходимо будет проводить разовый. Здесь понадобится специальные ролики фрезерного типа, так как такой тип печей передвигает заготовочный материал именно на роликовых конвейерах. Длительность процесса составит около часа, а температура должна быть не меньше, чем тысяча двести градусов.

Как минимизировать вред для экологии от производства?

К сожалению, практически все производственные процессы наносят вред экологии, в большей или меньшей мере. Не является исключением и производство керамической плитки. На каждом этапе изготовления большое количество отходов, но необходимо следить за тем, чтобы выброс соответствовал установленным требованиям. Если говорить о конкретных, наиболее обильно выделяющихся веществах, то к ним относится фтор, свинец и его различные соединения. Благодаря современным технологиям количество свинцовых соединений сократилось – глазурь нового поколения выпускается без свинцовых примесей, а сам свинец содержится в ней в малых дозах.

Для контроля фтористых выбросов можно использовать специальные устройства, распыляющие воду, или же тканевые фильтры, покрытые известью. Причем эту же известь можно после добавлять в сырье для изготовления материала, как и некоторые другие производственные отходы.

Как контролировать качество продукции?

Когда составлялся бизнес план производства керамической плитки, наверняка был оценен уровень конкуренции на рынке. Производителей достаточно много, поэтому, для того чтобы занять место на рынке, необходимо выпускать качественную продукцию. Современные изготовители каждый этап производственного процесса контролируют методами статистического контроля. Кроме того, важно найти поставщиков сырьевой базы, продукция которых будет соответствовать всем стандартам. Удобно осуществлять контроль производства на основе графического отражения: диаграммы или схемы. Для каждого показателя строиться свой график, который показывает его состояние. Важны временные показатели, значения давления, размерная сетка частиц, температурный режим, при котором происходит обжиг и многое другое. Именно на основе такого контроля можно будет строить выводы касательно эффективности работы производства в целом.

Составляя бизнес план, так же следует учитывать, что помимо общих показателей качества, продукция должна соответствовать нормам, установленным на государственном уровне. Для того чтобы проверить соответствие можно провести простое тестирование продукта. Необходимо вычислить значения механической прочности, химической стойкости, водопоглащения, стойкости к истиранию, морозостойкости, соответствие размеров, а также линейное тепловое расширение. Согласно последним обновлениям, также был внесен новый показатель, который характеризует сопротивление плитки к скольжениям.

Если говорить о перспективах данного направления в бизнесе, то они довольно обширны. Главное, на что следует делать упор – это новые технологии, которые позволят сделать более прочный, инновационный материал. На прочность влияет сырьевая база, ее качество, а также способы организации производственных процессов. Именно поэтому не желательно экономить на оборудовании, ведь автоматизированная линия поможет не только облегчить работу и увеличить обороты, но и снизить затраты. Также актуальным является вопрос касательно того, как сделать производство керамической плитки менее вредным для окружающей среды.

Используются смеси различных материалов:

  1. глинистые материалы, которые обеспечивают пластичность влажной массы, необходимую для формовки заготовок плитки;
  2. кварцевое сырье - в основном кварцевый песок, который образует «скелет» керамического изделия, то есть выполняет структурную функцию, необходимую для того чтобы ограничить и контролировать изменение размеров изделия, неизбежное при сушке и обжиге;
  3. материалы, содержащие полевые шпаты (алюмосиликаты натрия, калия, кальция и т.д.) или карбонаты (в частности, кальция), благодаря которым при обжиге достигается нужная вязкость, которая обеспечивает стекловидную и плотную структуру готового изделия.

Производство керамической плитки состоит из этапов:

  1. Добыча глины. Процесс производства начинается в карьерах, где добываются исходные составляющие. Используемые типы глины должны иметь строго определенный химический состав, в дальнейшем это во многом определяет свойства материала и его поведение при прессовании и обжиге. Глина поступает на фабрику, где складируется в специальные контейнеры. В каждый контейнер – свой сорт глины.
  2. Приготовление смеси. Глина смешивается с другими компонентами в строго рассчитанной пропорции, поступает на участок предварительного перемалывания до определенного размера и проходит операции: 1) измельчения; 2) смешивания; 3) увлажнения. Приготовление керамической массы в зависимости от свойств исходного сырья и вида изготовляемой продукции осуществляется:
    -полусухим способом (прессованием из порошкообразной массы - глину вначале дробят и подсушивают, затем измельчают и подают на формование);
    - пластическим способом (из тестообразной массы с помощью тепловой обработки - под давлением глину дробят, затем направляют в глиносмесител, где она перемешивается с добавками до получения однородной пластичной массы);
    -мокрым способом (исходные материалы измельчают и смешивают с большим количеством воды (до 60%) до получения однородной массы, далее уже жидкая смесь поступает в специальные резервуары).
    Для изготовления тела плитки (на производстве его часто называют бисквит, так как по цвету и форме он напоминает корж для приготовления торта) сырьевые материалы тщательно измельчаются и перемешиваются для получения совершенно однородной массы для последующей формовки.
  3. Формовка изделия. Для формовки применяется два метода - прессование и экструзия.
    При прессовании порошкообразная масса сдавливается прессом в двух направлениях, под высоким давлением происходит перемещение и частичная деформация гранул, благодаря чему даже необожженная плитка обладает соответствующей плотностью и прочностью.
    При экструзии клинкерная плитка изготовляется из тестообразной массы и формуется при продавливании через специальное отверстие экструдера, имеющие форму будущего профиля. От метода сухого прессования экструзия отличается тем, что в производственном процессе существует так называемая «жидкая фаза», когда вязкая масса выдавливается из определенной формы под давлением и затем обрезается. Именно эти технологические тонкости позволяют производить материал различной формы, тогда как при прессовании можно получить только плоскую плитку определенных размеров. Клинкерная плитка, изготовленная методом экструзии, может быть гораздо толще прессованной, к тому же выпуклой или вогнутой, что дает возможность выпускать и специальные клинкерные элементы, например, угловые, внешние и внутренние.
  4. Сушка изделия. Обязательной промежуточной операцией технологического процесса производства керамических изделий является сушка. Сушка выполняет важную роль, так как на этом этапе из изделия удаляется вода, которая была необходима для формовки. Условия сушки имеют крайне важное значение для обеспечения целостности изделия, поэтому процесс следует тщательно контролировать во избежание образования деформаций, растрескиваний и прочих дефектов. В производстве керамической плитки на сегодняшний день наиболее распространенными являются сушильные установки с сушкой горячим воздухом Такая установка обеспечивает выход на поверхность изделия влаги, ее дальнейшее испарение и удаление. Быстродействие установки (процесс сушки длится несколько десятков минут) обеспечивается хорошим теплообменом, эффективной вентиляцией и относительно высокой температурой воздуха, при которых производится осушение. Если же сырец, имеющий высокую влажность, сразу после формования подвергнуть обжигу, то он растрескивается. Далее, в процессе сушки и окончательного высокотемпературного обжига проходит «усадка» плитки (пропорциональное уменьшение в линейных размерах), именно это как раз и объясняет наличие калибров, присваиваемых плитке - по сути, обозначение ее фактического размера. Вызвано это тем, что невозможно с точностью до миллиметра предусмотреть это уменьшение в процессе обжига, оно зависит от множества факторов. Поэтому в дальнейшем, на заключительном этапе, плитка сортируется согласно фактическому размеру (калибру), который в свою очередь имеет небольшие допуски, согласно нормам ISO.
  5. Нанесение глазури (эмали). Глазурь (от немецкого Glasur, от Glas - стекло) - стекловидное защитно-декоративное покрытие на керамике, закрепляемое обжигом (прозрачное или непрозрачное, бесцветное или окрашенное). Глазурь представляет собой смесь различных минералов и соединений (фритты, песок, различные окислы, красящие пигменты, которые наносятся на поверхность изделия и расплавляются). Глазури бывают разного вида, цветные или нецветные, матовые и глянцевые, даже прозрачные. Цвет глазури достигается за счет добавления солей и оксидов металлов, например, кобальт дает синий цвет, хром - зеленый, железо – красный. Плитка может быть глазурованной и неглазурованной. У глазурованной плитки верхний, сравнительно тонкий слой имеет стекловидную структуру, то есть поверхность плитки отличается от ее основания и обеспечивает зрительный эффект (цвет, глянец, орнамент и т.д.), а также ряд свойств, таких как водонепроницаемость, твердость и т.д., которые не может обеспечить основание плитки. Таким образом, в составе глазурованной плитки имеется два слоя с различной структурой: глазурь на поверхности и основание, расположенное ниже. Неглазурованная плитка, наоборот, имеет однородную структуру по всей толщине. На сегодняшний день существует несколько десятков способов нанесения глазурей на поверхность керамической плитки. Глазурь может наноситься в виде гранул, пастообразной массы или распыленной суспензии. Технологически эмаль наносится с помощью машины – большого круглого барабана, длина окружности, которого в несколько раз больше длины плитки. Барабан, прокатываясь, наносит жидкую эмаль и поскольку длина его окружности намного превышает длину плитки, то за один оборот обрабатывается 3-4 плитки. Момент нанесения может происходить по-разному: до обжига, после обжига и даже во время обжига. Для придания плитке более эстетичного вида процесс глазурирования может применяться совместно с нанесением различных изображений Нередко используется осевое смещение барабана, для того, чтобы сделать большое количество плитки с неповторяющимся рисунком, при этом сохраняя выбранный дизайн и цвет серии.
  6. Обжиг. Посредством обжига плитка, также как и другие керамические изделия, приобретает механические характеристики, делающие ее пригодной для различного использования. Такие характеристики являются следствием химических реакций и физических изменений, которые происходят как в самой плитке, так и в глазури (в случае глазурованной плитки). Обжиг производится в печах непрерывного действия, которые представляют из себя туннель, по которому плитка перемещается на специальных транспортерах, подвергаясь при этом предварительному нагреву, в результате которого испаряется влага, далее плитка обжигается при температуре в зависимости от типа изделия от 900 до 1250 °С и более. Характерным свойством глин является их способность превращаться при обжиге в камневидную массу. 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. После пребывания в течение определенного времени на участке обжига плитка перемещается далее по туннелю, последовательно охлаждаясь до температуры, которая обеспечивает ее безопасную выгрузку из печи. После охлаждения плитка приобретает структуру с высокой механической прочностью.
  7. Сортировка. Прежде чем поступить на участок упаковки и далее на склад, плитка тщательно сортируется. Этот процесс призван обеспечить решение трех задач: 1) отбраковать дефектные изделия; 2) отделить плитки первого сорта от плиток более низких сортов; 3) сгруппировать плитки каждого сорта в торговые партии с точки зрения размерности (калибр) и цветности (тон). Порядок сортировки может быть следующим: после выхода из печи плитка приходит на участок дефектоскопического контроля и калибровки, и затем визуального контроля тональности. Испытания на участке дефектоскопии заключаются в том, что каждая плитка попадает на так называемые рельсы, расположенные по краям плитки и по центру прокатывается ролик, воздействующий на плитку с определенной нагрузкой. Если плитка имеет дефект, то она не выдерживает нагрузки и ломается, автоматически не попадая на дальнейшие испытания. Дефекты эмалевой поверхности проверяются визуально, одновременно с определением тональности плитки. Далее плитка сортируется по партиям, упаковывается, маркируется и попадает на склад готовой продукции.

Виды керамической плитки

Каждый этап производства для различных видов плиток имеет свои особенности, которые и определяют в дальнейшем характеристики получаемого материала.

БИКОТТУРА

Эмалированная керамическая плитка, предназначенная для облицовки стен внутри помещений. Эмаль придает плитке блеск и позволяет отобразить рисунок любого дизайна, а также защищает керамическое тело плитки от проникновения влаги. Тело плитки, так называемое «печенье», получается путем прессования увлажненной массы из красной глины под давлением в специальных формах с последующим обжигом при температуре до 1040 ºС. Весь цикл производства этого типа плитки происходит за два процесса: 1) для создания основы обжигается только основание плитки, обжиг производится при невысоких температурах. В результате получается высокопористый черепок (с показателем водопоглощения до 10%), не подвергнувшийся усадке и не требующий в дальнейшем сортировки плитки по размерам (калибровки). По окончании производственного цикла плитка проходит контроль планометрических параметров и линейных размеров. В случае несоответствия плитки заданным параметрам, она автоматически снимается с конвейера и идет на переработку. 2) Для закрепления эмали на основание наносится глазурь и происходит вторичный обжиг, характеризующийся еще более низкой температурой (700-900 ºС). Ко второй фазе обжига - фазе нанесения эмали - допускается только предварительно отобранная качественная плитка. 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). Толщина «печенья» составляет 5-7 мм, она уступает по прочности другим видам плитки и имеет интерьерное применение. Эмаль, покрывающая плитку двойного обжига, бывает глянцевой или матовой и не обладает высокой поверхностной прочностью, поскольку не предполагается, что эта плитка, используемая в основном на стенах, будет подвергаться механическим и абразивным нагрузкам (по ней не будут ходить). Исключение составляют некоторые серии плитки, рекомендованные производителями и как напольные. Поскольку процесс нанесения эмали никак не влияет на геометрию плитки, эти параметры после окончания производства уже не контролируются, плитка проверяется на наличие дефектов поверхности. Основные форматы производства плитки: 20х20 см, 20х25 см, 25х33,3 см. Внешне бикоттуру можно отличить по: относительно небольшой толщине; красно-коричневой глиняной основе; небольшому весу; глянцевой блестящей эмали.
Бикоттура обычно изготавливается коллекциями, состоящими из нескольких цветов: более светлого - чаще всего базового в серии и дополнительных – более темных и с большим количеством декорированных элементов. Декорированные элементы изготавливаются следующими способами:
- с использованием дополнительного третьего обжига: предварительно сделанная плитка нарезается под нужный размер (например, бордюр). 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). Далее на изделие наносится еще один слой эмали с последующим обжигом при еще более низкой температуре (до 700 ºС) для закрепления рисунка, при этом порошок глазури расплавляется, образуя рельефный рисунок.
- с помощью гипса: для изготовления рельефных декорирующих элементов большой толщины в замес добавляют гипс, придающий пластичность, затем происходит формование с последующим покрытием эмалью и обжигом (иногда сушкой без обжига).

МОНОКОТТУРА

Это эмалированная керамическая плитка, предназначенная как для облицовки стен, так и для укладки плитки на пол. Некоторые ее виды являются морозостойкими и, соответственно, позволяют применять данную серию снаружи и внутри помещений. Весь цикл изготовления монокоттуры происходит за один процесс обжига. Специально приготовленная смесь, состоящая из разных сортов глины с добавлением других натуральных компонентов, перемешивается в специальных емкостях и одновременно увлажняется. Затем она подсушивается и перемалывается в огромных вертикальных барабанах практически до состояния взвеси, и под давлением подается в пресс-форму. Размер прессованных плиток на этом этапе превышает номинальный размер примерно на 7-10%, то есть керамическая плитка, имеющая размер по каталогу 30х30 см, имеет пока еще размер приблизительно 33х33 см. Все это происходит потому, что в процессе окончательного обжига и сушки плитка сужается, пропорционально уменьшаясь в линейных размерах. Далее керамическая плитка направляется в специальную камеру окончательной подсушки и на участок, где на еще не обожженную плитку наносится эмаль, которая после обжига защищает структуру плитки и придает задуманный изначально цвет и дизайн плитки. После нанесения эмали плитка направляется в печь длиною до 100 м. Постепенно нагреваясь там до температуры 1200 °С и затем плавно остывая, керамическая плитка проходит тот самый одинарный обжиг, в результате которого основа становится исключительно твердой и на ней закрепляется эмаль, образуя с плиткой прочное единое целое. После выхода из печи плитка направляется на участок дефектоскопного и визуального контроля тональности и калибровки, после чего сортируется по партиям, упаковывается, маркируется и отправляется на склад готовой продукции.
Основные отличия бикоттуры от монокоттуры: большая твердость (плотность) материала в результате использования более мощного пресса и большей температуры обжига, наличие серий с низким водопоглощением (<3%), морозостойкими качествами (некоторые типы плитки одинарного обжига производят специально для эксплуатации при минусовой температуре, такой плиткой можно облицовывать постройки снаружи), более толстая и прочная основа плитки, более твердая, износостойкая эмаль. Плитка одинарного обжига подвержена усадке, поэтому могут встречаться расхождения в размерах (калибрах плитки), которые отличаются в разных партиях. Эмаль у плиток одинарного обжига, кроме повышенных прочностных характеристик, обладает стойкостью к бытовым моющим средствам, а некоторые виды этой плитки обладают также повышенной стойкостью к агрессивным химическим средам.
Декоры для монокоттуры производятся двух типов: напольные и настенные. Производство напольных декоров очень похоже на производство основного материала с той лишь разницей, что на заготовки нужного размера наносится рисунок заданного дизайна, который затем также обжигается, и поэтому твердость эмали декора не уступает прочности основного поля. Настенные декоры делаются по тем же технологиям, что и для бикоттуры, соответственно не обладая прочностными характеристиками основного материала. Во многих случаях керамическая плитка монокоттура предлагается как напольная, соответствующего цвета и размера для некоторых серий бикоттуры, таким образом, дополняя их.
Существует также особый подтип монокоттуры, производимый форматом 10х10 см. Плитки этого формата рекомендованы, как правило, для облицовки «фартука» на кухне (оформления и защиты стены между нижними мебельными столами и верхними шкафчиками) и имеют меньшую толщину (около 6 мм) и большее количество различных декоров. Поскольку эта керамическая плитка используется в основном в интерьере, она не обладает всеми преимуществами монокоттуры (используются более мягкие параметры при прессовании и обжиге), но, тем не менее, она прочнее, чем бикоттура, и может быть использована как напольное покрытие в частных интерьерах (коттеджах, квартирах и так далее).

МОНОПОРОЗА

Отдельный вид плитки одинарного обжига, производится по технологии прессования и последующего одинарного одновременного обжига тела плитки и нанесенной глазури. При производстве монопорозы используется глина с высоким содержанием карбонатов. Это изделие является высокопористым и обладает большим показателем водопоглощения – до 15%. Толщина основы составляет 12 мм, потому что прочность такой плитки меньше, чем у монокоттуры. Технология производства монопорозы дает возможность изготавливать большие плиты. Так как при производстве используется белая смесь, это позволяет наносить тонкий слой светлой эмали. Это очень выгодно, потому что, например, бикоттура, имеющая красную основу требует толстого слоя светлого покрытия. Поэтому наиболее распространенными являются расцветки, имитирующие мрамор. Поверхность плитки украшают как традиционным способом – нанесением рисунка на изделие, так и с помощью резки под водой под большим давлением на специальном оборудовании, таким образом можно получать красивый сборный декор, используя в том числе и кусочки натурального камня. Такая плитка менее плотная, чем монокоттура, и применять ее можно только для внутренней отделки помещений.

ГРЕС (Керамический гранит)

Керамический гранит прокрашенный по всей массе - это неэмалированная керамическая плитка одинарного обжига, изготовляемая из светлых сортов глины. Смесь, из которой изготавливают плитку грес, состоит из глин нескольких сортов, кварцевого песка, полевого шпата и красящих пигментов (окиси металлов) – натуральных компонентов, которые в отличие от природного камня, не служат источником повышенного радиоактивного фона и являются безопасным для здоровья материалом. Фазы производства керамического гранита схожи с монокоттурой. Смесь прессуется, подсушивается, а затем обжигается при очень высоких температурах. При этом исходный материал спекается и образует монолит. Благодаря этому керамогранит обладает высокими техническими характеристиками, такими как: низкий показатель водопоглощения – менее 0,05%, стойкость к химическим воздействиям, повышенная стойкость к истиранию, прочность при ударах, прочность при изгибах, стойкость к перепаду температур, четкость рисунка и цвета, расцветка изделия не меняется под воздействием внешних факторов. По типу поверхности керамический гранит разделяют на несколько основных видов:

  1. Матовый - плитку с такой поверхностью после выхода из печи не обрабатывают дополнительно, поэтому она имеет естественный вид.
  2. Полированный - необработанную поверхность греса ровно срезают, а затем осветляют. В результате плитка становится сверкающей. После полировки на изделие наносится состав, который закрывает микропоры и делает поверхность менее восприимчивой к загрязнению. Однако такая плитка имеет несколько недостатков (если на нее попадает вода, она становится очень скользкой, к тому же ее очень легко поцарапать, поэтому за полированным гресом нужно следить особенно тщательно и чистить специальными неабразивными жидкими моющими средствами).
  3. Полуполированный (лаппатированный – от итальянского lappato – притертый, заглаженный) керамогранит - получают посредством срезания меньшего верхнего слоя греса по технологии поверхностной шлифовки (для этого используют специальные шлифовальные камни). Обычно таким образом обрабатывают неровную плитку, в результате получается эффектное сочетание полированных и матовых участков. Поверхность лаппатированного керамического гранита легче очищается от загрязнений. Лапатированная керамическая плитка отличается от полированной менее интенсивной обработкой плитки, в результате чего плитка приобретает блеск и нескользкую поверхность.
  4. Большое распространение получил смальтированный керамический гранит (gres porcelanato smaltato). Технология его изготовления очень схожа с производством монокоттуры - нанесенная эмаль, определяющая цвет и фактуру поверхности, обжигается вместе с плиткой в результате одинарного обжига, но при этом материал обладает такими же высокими прочностными и морозоустойчивыми показателями, как керамогранит.
  5. Еще одной технологией обработки керамического гранита является ретификация. Ретификация - это дополнительная механическая обработка уже готового материала, заключающаяся в срезании боковых кромок с каждой стороны как матовой, так и полированной плитки на специальных станках (при помощи алмазных кругов), для придания всем без исключения плиткам в серии единого размера в каждом формате и одинаково ровных краев изделия. Эта операция позволяет укладывать плитки разных размеров, а также сочетать матовые и полированные плитки одной серии с минимальными швами от 1мм, что является дополнительным преимуществом и практически невозможно для неретифицированных плиток. Тем не менее такую плитку все же рекомендуется класть со швом – для того чтобы при усадке здания, или при расширении плитки (например, от температурных перепадов), она не потрескалась.

КОТТО

Это, как правило, неэмалированная керамическая плитка одинарного обжига. Она изготавливается из красной глины путем экструзии – продавливания через квадратную, прямоугольную или, например, шестиугольную форму. Котто применяется в основном для отделки полов. Метод экструзии позволяет получать плитку самой причудливой конфигурации. Наиболее ходовые размеры: 250x250, 300x300, 200x400 и 400x600 мм. Корпус котто имеет разнообразную натуральную окраску желтой, коричневой и красноватой гаммы. Лицевая поверхность обычно обрабатывается специальными щетками, в результате чего на ней появляются твердые бугорки. Окончательно поверхность котто может быть отполирована, отшлифована или, наоборот, сделана нарочно шероховатой. Основные технические характеристики котто: низкие показатели водопроницаемости и истираемости, стойкость при сжатиях и изгибах, стойкость к химическим и атмосферным воздействиям.

КЛИНКЕР

Клинкер - это керамическая плитка одинарного обжига с уплотненной основой, при изготовлении которой применяют метод экструзии, а также технологию прессования (например, у фабрики Paradyz). Иногда ее эмалируют или покрывают так называемой «солью» – тонким слоем прозрачного стекла. Основные характеристики клинкера: высокая сопротивляемость механическим нагрузкам, низкие показатели истираемости и водопроницаемости, стойкость к химическим воздействиям, стойкость к перепаду температур, морозостойкость. Обычно клинкеры используют для облицовки полов как внутри, так и снаружи, а также при строительстве бассейнов – в отделке цоколей, уголков, водостоков, ступеней и различных соединительных элементов.

МАЙОЛИКА

Крупнопористая плитка с цветной основой и лицевой поверхностью, как правило, покрытой непрозрачной глазурью, на которую нанесен яркий рисунок. Для производства майолики берут карьерные глины, содержащие песок, карбонатные фракции и окислы железа. Плитка получается методом прессования с последующим двойным обжигом. Майолика отличается высокой механической прочностью и стойкостью к образованию кракелюров (мелкие трещины на поверхности красочного слоя в живописи - в старинных картинах на холсте и дереве, а также на керамике, эмали, стекле), но из-за пористой основы майолика легко впитывает воду, поэтому может быть использована только для отделки внутренних стен в сухих помещениях. Несмотря на ограниченную область использования и энергоемкий двойной обжиг, майолика пользуется устойчивым спросом благодаря высоким декоративным достоинствам, прочно ассоциирующимся со стариной.

Общие рекомендации по подбору и применению плитки можно сформулировать так

Бикоттура - применяется для облицовки стен в интерьерах, иногда для покрытия пола (если выбранная серия рекомендована к такому применению), но лишь в тех помещениях, которые не сопрягаются напрямую с улицей и где, как следствие, нет риска повредить эмаль механическими частицами (песок, пыль).
Монокоттура - используется для облицовки всех типов поверхностей в интерьерах, а особо стойкие виды этой плитки могут применяться как напольное покрытие в общественных местах с не очень интенсивной проходимостью (все-таки нужно учитывать, что эмалированная керамическая плитка так или иначе будет изнашиваться в процессе эксплуатации быстрее, чем прокрашенный в массе керамогранит). Также морозостойкие серии могут быть использованы для наружных и внутренних работ.
Керамогранит, прокрашенный в массе - облицовка всех типов поверхностей как внутри помещений, так и на улице. Практически не имеет ограничений по применению - это могут быть и частные интерьеры, и рестораны, и аэропорты, и бассейны, и тротуарные дорожки и т.д. Здесь только особо стоит отметить, что для некоторых наружных работ и полов в специальных помещениях необходимо подбирать плитки с соответствующей противоскользящей поверхностью (для ступеней лестницы) или улицы, специальных помещений (складские помещения, производственные цеха). Выбор полированных плиток керамогранита: в связи с очень гладкой поверхностью данного материала его используют в основном во внутренних помещениях, где нет опасности попадания на него воды, которая делает его очень скользким. Также нужно учитывать тот факт, что применение этого материала в местах, имеющих прямой контакт с улицей (рестораны, кафе, вестибюли), подвергает его дополнительному износу, так как он будет больше подвержен механической нагрузке и со временем может потерять свой внешний вид.

Свойства и особенности керамической плитки

Керамическая плитка - это очень прочный материал. Если плитка правильно уложена, то предел ее прочности в 10–20 раз превосходит аналогичный предел для цемента или железобетона - может достигать 30 тысяч тонн на квадратный метр! Высокий показатель жесткости позволяет керамической плитке не гнуться и не деформироваться даже при очень высоких нагрузках на разрыв. И чем она толще, тем выше этот показатель. Стекловидная поверхность керамической плитки (глазурь или эмаль) защищает керамическую плитку от воздействия воды. Этот материал обладает свойствами огнеупорности и огнестойкости, благодаря чему плитку можно использовать для облицовки печей и каминов. Она не горит, защищает облицованную поверхность, а при нагревании не выделяет ядовитых веществ. Плитка не подвергается разрушению при соприкосновении с химическими веществами (единственная угроза - фтористо-водородная кислота). При соприкосновении с керамической плиткой не возникает разряда статического электричества, как это бывает с синтетическими поверхностями (ковролин, линолеум), то есть плитка – диэлектрик. Керамическая плитка изготовлена из натуральных природных компонентов и безопасна для окружающей среды. Керамическая плитка быстро вбирает и проводит тепло, то есть обладает высокой теплопроводностью. Это один из самых гигиеничных материалов, его очень легко поддерживать в чистоте.

  1. Износостойкость - одно из важнейших качеств напольной плитки, которое характеризует устойчивость плитки к истиранию и способность сохранять внешний вид без изменений. Исследователи американского Института Фарфора и Эмали, которые проводят анализ, тестирование и исследование керамических материалов, разработали классификацию плитки по степени истираемости. Сокращенно она называется PEI и используется для того чтобы правильно подбирать плитку определенной группы износостойкости в зависимости от типа помещений, в которых она будет уложена. Если положить на пол плитку несоответствующей группы, она очень быстро вытрется, потеряет прочность, покроется царапинами, а глазурь утратит блеск. Классификация PEI включает в себя пять групп: PEI I – плитка этой группы предполагает легкую степень эксплуатации без воздействия абразивных частиц (используется для стен в ванных комнатах). PEI II – плитка этой группы предполагает эксплуатацию с небольшим наличием абразивных частиц (используется для стен/пола в спальнях, кабинетах, ванных комнатах). PEI III – плитка третьей группы укладывается в любых жилых помещениях и в небольших офисах, не имеющих прямого входа с улицы. Плитка не подходит для лестниц, коридоров и других помещений с большой проходимостью. PEI IV - плитка этой группы обладает более высокими прочностными характеристиками, чем плитка предыдущей группы, и поэтому подходит для любых жилых комнат, а также для покрытия лестницы, холла, коридоров. PEI V - Плитка пятой группы является наиболее прочной и стойкой к истиранию из глазурованных плиток. Поэтому только ее применяют как в частных, так и общественных интерьерах с проходимостью выше среднего (офисы, магазины, кафе, рестораны). Для мест с интенсивным трафиком (движением) рекомендуется использовать неглазурованный керамогранит (аэропорты, вокзалы, торговые центры).
  2. Водопоглощение - отношение массы воды, поглощенной образцом при его полном погружении в воду, к массе сухого вещества. Отношение выражается в процентах. Водопоглощение глазурованных керамических плиток для пола не должно превышать 3% (стандарт EN 176 Bl), для настенных плиток водопоглощение должно составлять не менее 10% (стандарт EN 159 BIII). Показатель водопоглощения плитки играет важную роль при облицовке бассейнов. Для этого необходимо использовать только специальную плитку, как например, керамогранит, клинкер, фарфоровая плитка.
  3. Морозоустойчивость – способность плитки сопротивляться перепадам температуры. Водопоглощение и морозостойкость взаимосвязанные характеристики, напрямую зависящие от пористости плитки. При обжиге любой керамической плитки, какая бы технология не применялась, в ее теле образуются поры - от испарения остаточной влаги, от выхода газов, образующихся в ходе высокотемпературных химических реакций. Естественно, что в них может проникать влага от дождя, тумана, снега - если плитка уложена на улице, или от разнообразных технологических жидкостей - если плиткой облицована, например, холодильная камера. Морозостойкость - способность керамических изделий, насыщенных водой, выдерживать многократное попеременное замораживание в воздушной среде и оттаивание в воде без признаков разрушения и без значительного снижения прочности, иными словами, показатель морозостойкости - это стойкость к циклическим замораживаниям и оттаиваниям. Европейскими методиками проверки обусловлено, что 25 циклов замораживания / оттаивания при температуре от – 15Сº до +15Сº (при температуре от – 20Сº до +25Сº согласно ГОСТ 7025-91) достаточно для того, чтобы установить факт наличия или отсутствия стойкости. Стойкость керамической плитки обусловливается двумя параметрами: наличием и количеством пор. Плитка двойного обжига довольно пористая и, следовательно, не морозостойкая. А плитка одинарного обжига с водопоглощением меньше 3% считается морозостойкой. Керамогранит в отличие от керамической плитки имеет самый минимальный уровень водопоглощения – меньше 0,05%, что характеризуется отсутствием пор и микротрещин на поверхности и противостоит проникновению воды внутрь, не расширяется и не вызывает разрушение при заморозках. Морозостойкость обязательно нужно учитывать и в том случае, когда плитку укладывают на улице или в неотапливаемом помещении, где температура воздуха опускается ниже 0Сº.
  4. Растрескивание - это появление тонких трещин в эмалевом покрытии. Это происходит с некачественной или неправильно подобранной плиткой под действием резких перепадов температур. Такой дефект иногда присутствует на плитках до укладки. Если будет доказано, что при изготовлении плитки была нарушена норма «сопротивляемости растрескиванию», дефект считается производственным браком. Когда плитка растрескивается через некоторое время после укладки, причинной может служить неправильная укладка плитки: использование плохого раствора или клея, слишком толстый или тонкий слой этих материалов.
  5. Сопротивление скольжению - это характеристика, которая определяет способность поверхности препятствовать скольжению предмета, находящегося на ней. Она выражается коэффициентом трения, который чаще всего измеряется немецким методом нормы DIN. Результат испытания выражается в размере угла наклона пола, при котором предмет начинает скользить. Сопротивление к скольжению является основным требованием к безопасности жилых и промышленных помещений, а также для наружных напольных покрытий. В банях, саунах и бассейнах обычно укладывают ребристую плитку с желобками.
  6. Химическая устойчивость – характеристика эмали плитки, отражающая ее способность выдерживать контакт с химическими веществами при комнатной температуре. Под химическими веществами имеются в виду кислоты, соли, основания, а также бытовая химия, добавки для бассейна и продукты домашнего обихода. Плитка должна оказывать сопротивление агрессивному или механическому воздействию этих веществ, не претерпевая внешних изменений. Согласно норме EN 122 выделяются следующие классы плитки по устойчивости к агрессивным средам (средам, вызывающим разрушение материалов и ухудшение его свойств – использование бытовых моющих средств, атмосферное воздействие): Класс AA - при проведении испытаний плитка полностью сохранила внешний вид, Класс A - внешний вид изменился незначительно, Класс B - выявлены значительные изменения внешнего вида, Класс C - произошла частичная потеря внешнего вида, Класс D - первоначальный вид абсолютно потерян. Следует не забывать и про швы на облицованной плиткой поверхности. Их можно защитить, заполнив эпоксидными материалами, которые хорошо сопротивляются химическим воздействиям.
  7. Тон и калибр плитки. Тон - цветовая насыщенность плитки, которая может немного не совпадать с заявленным цветом. Он обозначается на упаковке цифрой или буквой. Калибр - фактический размер плитки, который иногда на пару миллиметров отличается от номинального. Калибр указан на упаковке рядом с номинальным размером. Небольшие расхождения в размерах часто случаются при производстве плиток с очень плотной основой. При изготовлении плитка сортируется по партиям одного размера с допуском разницы, установленной нормативами. Перед укладкой плитку следует проверить на наличие несовпадений с указанными на упаковке данными по размеру/сравнению калибров, в противном случае даже незначительные отклонения могут вызвать неровности или другие дефекты покрытия.
  8. Сопротивление на изгиб - это характеристика, определяющая, какое предельное значение статической нагрузки, приложенной к трем точкам одной керамической плитки, она способна выдержать без разрушения. Сопротивление изгибу тем выше, чем ниже водопоглощаемость плитки. Керамогранит обладает очень высоким сопротивлением на изгиб, а пористая плитка – более низким.
  9. Предел прочности – уровень возможной нагрузки, которую должна выдерживать плитка. Он напрямую зависит от ее толщины. Способность противостоять нагрузкам особенно важна для напольной плитки. Такие нагрузки, как вес человека или мебели, плиточное покрытие должно выдерживать легко и не ломаться.
  10. Поверхностная твердость - это характеристика, выражающая способность поверхности быть устойчивой к появлению царапин и повреждений. В соответствии с нормой стандартов EN101 плитка классифицируется по шкале от 1 до 10 соответственно возрастающей твердости минералов, используемых для проведения теста. Царапины четко просматриваются на блестящей поверхности плитки, на матовой же они менее заметны.
  11. Устойчивость к перепадам температур - это способность поверхности эмали не претерпевать видимых изменений вследствие «шока» вызываемого резкой сменой температуры путем последовательных циклов погружения в воду комнатной температуры и последующего помещения в печь с температурой свыше 105°C. Тест показывает большую или меньшую устойчивость плитки к таким воздействиям.

Керамическая плитка или кафель является популярным строительным материалом, который используется для облицовки стен и пола в различных помещениях. Он отличается высокой прочностью, износостойкость, влагоустойчивостью и другими положительными качествами.

Как делают керамическую плитку, что она приобретает все свои свойства? Это высокотехнологичный процесс, который должен происходить в строгой последовательности. Для производства данного материала применяется современное и мощное оборудование, что позволяет получить лучший результат.

Какое сырье используется для производства кафеля?

Для формирования плитки необходимо подготовить сырье в виде глины, которую добывают из земных недр. Также в состав смеси, использующейся для производства, входят и другие компоненты. От их количества зависят основные свойства материала – прочность, пластичность, эстетичность и другие. Например, при добавлении полевого шпата удается значительно снизить температуру обжига.

Для получения в результате производства качественных материалов требуется с особой тщательностью подойти к выбору типы глины. Существуют такие разновидности данной породы:

  • цементная. Из данного типа сырья чаще всего изготовляют различные сухие смеси;
  • огнеупорная. Такое сырье считается идеальным для производства кирпича или кафеля, которые могут эффективно работать при воздействии пламени и высоких температур;
  • формовочная. Имеет специфические качества, которые идеально подходят металлургической промышленности;
  • кирпичная. Относится к легкоплавким сортам. Чаще всего используется для формирования кирпичей с отличными теплоизоляционными свойствами;
  • кислотоупорная. Идеально подходит для изготовления продукции, которая не разрушается под воздействием агрессивных веществ;
  • каолиновая. Белый тип глины, применяющийся для фарфоровых или фаянсовых изделий.

Методы производства

При изготовлении керамической плитки в домашних условиях или на высокотехнологичных производствах используют одну из технологичных схем:

  • монокоттура. В данном случае технология производства керамической плитки подразумевает лишь единичный обжиг полуготового сырья. Сформированная заготовка покрывается специальной глазурью, после чего подвергается термической обработке под температурой 900-1200°С. В результате образуется материал, который способен эффективно противостоять негативному действию влаги;
  • бикоттура. В данном случае полученная плитка своими руками подвергается обжигу дважды. Первый раз это делают для удаления из материала лишней влаги, а второй – после нанесения глазури;
  • керамогранит. После производства плитки данного типа получают сверхпрочный материал, который устойчив к значительным перепадам температур. В данном случае в состав смеси, для формирования керамокранита, входит кварцевый песок и полевые шпаты. Сам процесс обжига происходит при температуре, которая не ниже 1300°С.

Виды и типы керамогранита

Подготовка сырьевой массы

Изготовление керамической плитки невозможно без тщательной подготовки сырья. Его обязательно сортируют по размеру и типу. После этого сырье измельчают до нужной фракции при помощи угловой дробилки или прочего оборудования. В процессе подготовки его могут несколько раз подвергать дроблению для получения высококачественного материала.

Когда все сырье приобрело нужный размер зерен, отдельные компоненты смешивают между собой. В данном случае очень важно подобрать оптимальные пропорции между использованными ингредиентами. От этого зависят основные свойства будущей плитки, ее внешний вид.

Для получения более однородной массы к ней добавляют воду и подвергают обработке в шаровой мельнице. В результате получают особую жидковатую смесь под названием суспензия. В последующем из нее удаляется вода при помощи специального фильтр-пресса. Он способен избавить от 50% влаги. В дальнейшем полученная масса еще раз подвергается размолу, но в сухом виде.

Также в процессе изготовления плитки полученная суспензия может закачиваться в специальный распылитель. Обычно он состоит из вращающего диска или сопла. В распылителе суспензия освобождается от лишней влаги из-за интенсивного движения потоков воздуха. Также сырье может измельчаться путем сухого помола с гранулированием. Для этого существуют специальные гранулирующие машины.

Как происходит процесс формирования плитки?

Технология изготовления керамической плитки подразумевает, что ее формирование происходит путем сухого прессования. В данном случае подготовленный порошок, имеющий в составе все необходимые компоненты, поступает в фасонный пресс. Он позволяет максимально сжать материал, после чего готовые пластины выбрасываются в нижней части плунжера. Такие прессы обычно обеспечивают давление, которое превышает 2500 тонн.

Для получения очень тонкого плиточного материала нужно дополнительно использовать смачивающие агенты. Сочетание экструзии со штамповкой позволяет получить изделия неправильной формы, которые отличаются качеством и небольшой стоимостью. Это можно сделать путем обработки сырья в специальном цилиндре с высоким давлением, после чего оно выдавливается наружу небольшими порциями. В дальнейшем подготовленные образцы подвергаются штамповке при помощи гидравлических или пневматических прессов.

Также существует другой метод формировки плитки. Он подразумевает то, что подготовленные порции сырья сжимаются при помощи гидравлического пресса между двумя половинами жесткой формы. Освобождение полученных образцов происходит при помощи нагнетания воздуха и вакуума.

Сушка

После формирования плитки ее нужно высушить при высокой относительной влажности воздуха. Данный процесс обычно занимает несколько дней. Образцы высыхают медленно, что позволяет предотвратить образование усадочных трещин.

Для этого обычно используются непрерывные или туннельные сушилки. В качестве источника энергии выступают газ, нефть, инфракрасное или СВЧ-излучение.

Глазуровка образцов

Глазурь представляет собой особый стекломатериал, который наносят на поверхность плитки. После обжига она надежно закрепляется на поверхности и обеспечивает многие положительные свойства материала – влагостойкость, прочность, эстетичность и другие.

Глазурь может наноситься на плитку несколькими способами – при помощи центробежного глазуровщика, дискованием. Также ее могут просто распылять или рассыпать по поверхности плитки.

Обжиг материала

После завершения глазуровки плитку нужно обжечь. Это позволяет ей приобрести достаточную прочность и пористость. Процесс обжига может происходить одно или двухступенчато. Все зависит от выбранной технологии и требований к плитке. Обычно сырец подвергается обработке при температуре 1000-1300 градусов. Многие домашние производства работают при 850-900 градусов, чего очень часто полностью достаточно.

Однократный обжиг в основном применяется для плитки, которая сформирована мокрым способом. Для этого используется печи, оснащенные фрезерными роликами. Они обеспечивают температуру до 1150 градусов. В таких печах сырец находится около часа.

Двукратному обжигу подвергают образцы, которые сформированы сухим способом. Они подвергаются действию более низких температур. После первичной обработки плитка отправляется на повторный обжиг с глазуровкой. Два этих процесса происходят в одной и той же печи туннельного типа. Она представляет собой камеру, где заготовки медленно перемещаются на конвейере по огнеупорным лентам. В таких печах обжиг занимает 2-3 дня. Обычно он происходит при температуре 1300 градусов.

После такой обработки плитка остывает, сортируется и пакуется. В результате получают материал, который полностью готов к дальнейшему применению. Также в условиях производства обычно проверяют свойства образцов на их соответствие общепринятым нормам.

Особенности изготовления тротуарной плитки

Для нет необходимости закупать дорогое оборудование или материалы.

Для домашнего производства следует закупить следующее сырье:

  • портландцемент;
  • известняковый или гранитный отсев;
  • пластификатор;
  • пигмент для получения нужного цвета;
  • специальная смазка для форм.

Смесь для производства тротуарной плитки готовится при помощи бетономешалки, куда засыпают известковые заполнители и другие компоненты. Полученным раствором заполняют пластиковые формы, которые рекомендуется предварительно обработать смазкой. В последующем их перемещают на выбростол для удаления всех пузырьков воздуха. В дальнейшем тротуарная плитка подвергается сушке в естественных условиях, что возможно благодаря пластификатору.

Получение определенных типов керамических плиток (в соответствии с техническими характеристиками) в первую очередь зависит от технологии производства. На рис.1 представлены основные этапы различных технологических циклов и перечислены основные типы керамических плиток, которые они позволяют получать.

Рис.1
Технологические циклы производства различных типов керамической плитки

Секретом получения качественного нового материала является тщательно отработанный технологический процесс производства, который непрерывно совершенствуется. В основе его - обжиг при высокой температуре, варьирующейся в зависимости от типа материала от 900 до 1 200 °C. Для производства используется самый разнообразный природный сырьевой материал. Корпус плитки готовится из смеси глины (для придания пластичности), кварцевого песка (для придания твердости корпусу плитки) и полевого шпата (для придания плавкости). Для приготовления глазури используется песок, каолиновые глины, предварительно заготовленная стеклянная крошка, а также пигменты на основе оксидов (для придания цвета).

Для изготовления корпуса плитки сырьевые материалы тщательно измельчаются и перемешиваются для получения совершенно однородной массы для последующей формовки. Для формовки применяется два метода - прессование и экструзия . Прессованная плитка получается из порошкового раствора, который уплотняется и прессуется под высоким давлением. Экструдированная плитка получается при помощи пропускания через соответствующие отверстия влажной смеси сырьевых материалов, придавая ей конечный вид.

Метод прессования позволяет жестче контролировать размер, и, вдобавок, получать поверхность лучшего качества.

После формовки плитки, прежде всего, высушиваются для удаления небольшого содержания влаги. Затем подвергаются обжигу (неглазурированная плитка). Химические и физические характеристики - плотность, устойчивость к механическим и химическим воздействиям - она приобретает в процессе обжига. При обжиге высокая температура придает материалу устойчивость к агрессивным химическим веществам и физическим воздействиям окружающей среды.

Керамические плитки подразделяются на неглазурованные и глазурованные. Глазурь (нем. Glasur, от Glas - стекло ) - стекловидное защитно-декоративное покрытие на керамике, закрепляемое обжигом (прозрачное или непрозрачное, бесцветное или окрашенное).

Неглазурованные плитки практически однородны по всей толщине и обычно не имеют никаких декоративных рисунков.

Глазурованные плитки могут быть одинарного обжига и двойного (на первично обожженное изделие наносится эмаль, и оно подвергается повторному обжигу).

В результате различных вариантов сочетания технологических процессов (например, разовый обжиг или двойной обжиг), использования разного исходного материала (белые и красные глинистые породы), а также формовки (прессовка или экструзия), производятся различные виды керамической плитки.

Плитка однократного обжига

Изделие получается путем прессования смеси сырьевых ингредиентов. Цвет обожженной смеси колеблется от светло-желтого до темно-коричневого в зависимости от содержания железа в глине и от пористости. Большинство керамических плиток однократного обжига изготавливается из светлой смеси: это связано с ее производственными преимуществами, а также с большим спросом на рынке.

Спрессованная смесь подвергается глазурованию, а следом однократному обжигу, что обеспечивает хорошее прилипание глазури к смеси.

Керамическая плитка может изготавливаться с плотной как стекло или пористой основой. Это чрезвычайно важная характеристика плитки, т.к. от пористости зависит и водопоглощение, которое в свою очередь определяет ее морозостойкость, механическую прочность и, следовательно, область применения. В зависимости от водопоглощения керамических плиток необходимо подбирать и подходящие материалы для их укладки.

Низкопористая керамическая плитка пригодна для устройства внутренних и наружных полов и характеризуется высокой стойкостью к механическим агентам и морозу. Изделия подвергаются повышенной усадке в процессе обжига, и поэтому продаются разделенными на партии по калибру.

Высокопористая плитка однократного обжига изготавливается из специальной смеси, рассчитанной на предупреждение усадки в процессе обжига: поэтому возможна укладка плитки с узким швом. Изделие имеет повышенную пористость (большее водопоглощение) и низкую механическую прочность, что делает его пригодным только для облицовки стен.

Еще одной разновидностью плиток однократного обжига является плитка глазурованная под давлением . Она изготавливается по современной технологии, в соответствии с которой слой глазури подвергается прессованию вместе со смесью, а дальше обжигу. Готовое изделие имеет низкую пористость и, благодаря высокой толщине слоя глазури, является особо пригодным для устройства полов, подвергающихся высоким нагрузкам при интенсивном движении.

Плитка двукратного обжига

Изделие этим методом изготовлялось до внедрения способа однократного обжига: по этой традиционной технологии глазурь наносится на обожженную смесь, затем изделие подвергается второму обжигу. Недостаток этой технологии перед способом однократного обжига заключается в более высокой себестоимости продукции (два обжига вместо одного), а также в невозможности изготовления низкопористых изделий (невозможна глазуровка обожженной низкопористой смеси).

В настоящее время керамическая плитка двукратного обжига используется для облицовки стен и пола, в особенности при необходимости придания блеска поверхности плитки. В таком случае двукратный обжиг имеет технологическое преимущество перед однократным: при последней технологии в процессе обжига через глазурь проникает газ от разложения смеси, что образует на блестящей поверхности плитки мелкие следы в виде концов булавок, трещин; такого недостатка нет при технологии двукратного обжига.

Просмотреть:





  • Затирочные сухие смеси и готовые массы
    		•
  • Дезинфицирующие и чистящие средства
    		•

  • МАПЕИ
  • Материалы для укладки плитки, мозаики и натурального камня
    		•
  • Информация о продукции компании MAPEI: гидравлические вяжущие вещества, стяжки, выравнивающие составы, ремонтные составы для восстановления бетонных конструкций, гидроизолирующие материалы, грунтовки, штукатурки и т.д.
    		•
  • Продукция компании MAPEI для укладки керамической плитки
    		•
  • Шовные заполнители и герметики
    		•
  • Строительство бассейнов: добавки к бетонам, гидроизоляция, клеи и шовные заполнители для керамической плитки и стеклокерамики
    		•

    Первые образцы керамической плитки начали изготавливаться еще в далеком прошлом, и были найдены в Междуречье Евфрата и Тигра еще до н.э. Отделочный материал и на сегодняшний день является одним из самых востребованных на строительном рынке.

    Несмотря на многовековую историю керамической плитки, процесс изготовления данного материала у разных производителей практически идентичен. Отличаются только применяемые технологии, оборудование, инструменты и оснастка.

    Сырье для производства керамической плитки

    Используемое сырье и компоненты:

    • Основные компоненты – глина, каолин;
    • Сырье для снижения усадки – кварцевые пески;
    • Плавни для снижения температуры спекания – нефелины, шлаки, полевые шпаты;
    • Добавки – механоактивирующие, ПАВ, разжижители.

    Все сырье, используемое при создании керамической плитки условно можно классифицировать на такие группы:

    • Глинистые компоненты, обеспечивающие пластичность массе для дальнейшей формовки отделочного материала;
    • Кварцевые составляющие, способствующие образованию скелета плитки;
    • Карбонатное сырье, придающее стекловидную структуру обожжённому изделию.

    Производство керамической плитки - технология

    В зависимости от особенностей технологического процесса создания керамической плитки выделяют такие виды отделочного материала:

    • Неглазурованную керамическую плитку;
    • Глазурованную плитку однократного обжига;
    • Глазурованную плитку двукратного обжига.

    При подробном рассмотрении технологической схемы производства данных видов изделий можно выделить ряд повторяющихся этапов, однако существуют и принципиальные различия.

    Этапы, составляющие технологический процесс производства керамической плитки, свойственные всем видам изделий:

    1. Приготовление смеси - сложный процесс получения однородной массы, необходимой зернистости и содержания воды. Приготовление смеси включает операции:

    • измельчение;
    • смешивание-гомонизацию;
    • увлажнение.

    На данном этапе производства могут применяться две технологии:

    Технология, предполагающая измельчение сырья в воде , после которой шликер подсушивается методом распыления;

    - Сухое измельчение и последующее доведение смеси до заданного уровня влажности.

    Разные производители в процессе приготовления смеси могут не только придерживаться вышеперечисленных двух технологий, но и изменять состав смеси. Например, американский завод по производству керамической плитки «Вортек » при приготовлении смеси вводит до 70- 90% стекольного компонента, используемого в виде остеклованной золы.

    2. Формовка (рис. 1) - осуществляется методом прессования. Как известно, более 95 % керамической плитки, изготовленной на заводах в Испании, производится методом прессования. Во время прессования под воздействием высокого давления порошкообразная масса сдавливается в двух направлениях. В процессе прессования гранулы деформируются, и плитка приобретает необходимую прочность и плотность.

    3. Сушка - этап производства, на котором удаляется вода из изделий необходимая для формовки. Во время данной операции очень важно организовать контроль качества изделий. Ведь во время сушки на поверхности керамической плитки могут возникнуть трещины или другие деформации.

    4. Глазурование — данная операция осуществляется только при производстве глазурованной керамической плитки. Во время данной операции глазурь наносится на поверхность изделий и расправляется по всей плоскости. В состав глазури могут входить: песок, каолин, красящие пигменты, фритты.

    5. Обжиг - осуществляется в специальных печах, которые представляют собой туннель. Изделия перемещаются по туннелю на специальных транспортёрах, вначале они нагреваются и только потом температура обжига достигает максимального значения, которое может быть более 1250 °С.

    Если необходимо произвести глазурованную керамическую плитку двукратного обжига, тогда глазурь наносят после первичного обжига и только затем подвергают изделия повторной операции.

    Технологическая схема производства керамической плитки представлена на рис 2.

    Технология производства керамической плитки у зарубежных заводов и отечественных компаний может отличаться.

    Так, например, на многих отечественных заводах внедрена система «Ротоколор», которая представляет собой автоматическую самоочищающуюся систему. Данная система позволяет осуществлять декорирование керамической плитки любой поверхности. Благодаря данной технологии продукция производителей характеризуется конкурентоспособными преимуществами.

    Оборудование для производства керамической плитки

    В зависимости от цели предприятия

    Предприятиям, которые только начинают изготовление керамической плитки необходимо соответствующие оборудование:

    • Бетономешалка или емкости, изготовленные из нержавеющей стали, оснащенные перемешивающим устройством;
    • Вибростанок;
    • Формы для керамической плитки;
    • Промышленная печь для сушки изделий и обжига;
    • Камера для напыления глазури, рисунков.

    Если цель предприятия - изготавливать уникальные товары, тогда может потребоваться дополнительное производственное оснащение:

    • Усовершенствованная напылительная камера;
    • Набор трафаретов, позволяющих наносить уникальный и оригинальный рисунок на плитку.

    Линия по производству керамической плитки

    На крупных заводах, лидирующих по объемам продаж керамической плитки, установлены автоматизированные линии. Как правило, на отечественных предприятиях устанавливается импортное оборудование Испанского и Итальянского производства. Линии SACMI , установленные на заводах, позволяют изготавливать облицовочные плитки однократного и двукратного обжига (рис. 4). Сделать продукцию конкурентоспособной можно, оснастив дизайн-бюро оборудованием для лазерного обжига силиконовых барабанов компании «Assoprint », изготовленного в Италии.

    Создание бизнес-плана для предприятия, изготавливающего керамическую плитку

    Для открытия завода, изготавливающего 50 тыс. м 2 керамической плитки в год необходимо такое оборудование:

    • Печь;
    • Смеситель;
    • Шаровая мельница;
    • Транспортеры;
    • Сушильное оборудование;
    • Распылители;
    • Весовой питатель;
    • Прессы, штампы;
    • Упаковочное оборудование и вспомогательное.

    Руководители создающегося завода должны арендовать производственные помещения площадью 600 м 2 , а также офис площадью 20 м 2 .

    Производственные помещения должны включать:

    • Склад для сырья;
    • Цех по производству изделий;
    • Склад готовой продукции.

    Производственная программа завода по производству керамической плитки подразумевает изготовление 60 080 м 2 товара в год. Для данного объема производства необходимо 420567 кг сырья. Рассчитаем стоимость сырья и материалов для изготовления заданного объема керамической плитки. (табл. 1)

    Для расчета основных показателей эффективности завода, изготавливающего керамическую плитку необходимо совершить калькуляцию себестоимости готового изделия . (табл.2)

    Потребность в персонале и фонд заработной платы в год рассчитан в таблице 3.




     

    Возможно, будет полезно почитать: