Керамическая плитка (она же кафельная плитка или просто кафель) – продукт,
получаемый довольно типичным способом, как и большинство керамических изделий
в наше время. Процесс получения керамической плитки состоит из нескольких этапов,
включающих в себя, переработку исходного сырья и его дальнейшую обработку, в
ходе которой получается готовый продукт известный нам как кафель. Производство
кафеля всех видов охватывает три технологических этапа.
К первому этапу можно отнести процесс получения неглазурованного кафеля. На
втором этапе производства кафель подвергают двум видам термической обработки,
во время протекания которых обеспечивается закрепления основания плитки и стабилизируется
глазурь и орнамент. Третий этап можно отнести к производству плитки одинарного
обжига, то есть орнамент и глазурь наносят на необожженное основание. В этом
случае обжиг основания и стабилизация орнамента и глазури происходят одновременно.
Сырьё
Сырьем для производства кафеля служат смеси различных формовочных материалов.
1. Глинистая составляющая – дает необходимую пластичность формовочной смеси
необходимую для формирования заготовки кафеля.
2. Кварцевый песок – помогает контролировать процесс изменения геометрических
параметров плитки, вызванные сушкой и обжигом плитки.
3. Фельдшпатовые и карбонатные материалы – содержат в себе алюмосиликаты и карбонаты
помогающие получить нужную вязкость при обжиге, которая в дальнейшем и обеспечит
плотную и стекловидную структуру плитки.
Приготовление формовочной смеси
Приготовление формовочной смеси включает в себя ряд операций, связанных с получением
однородности формовочного материала, обеспечением нужной зернистости и содержанием
влаги для последующих формовочных операций. На этой стадии производства получают
порошкообразную мелкодисперсную смесь с содержанием влаги от 4 до 7 % для формовки
в пресс-формах или формовочную массу с содержанием влаги от 15 до 20 % для изготовления
экструдированной плитки.
Приготовление формовочной смеси включает в себя три стадии:
1. измельчение;
2. смешивание и гомогенизация;
3. увлажнение.
При изготовлении порошка для прессования в пресс-формах используются две технологии:
измельчение сырья в сухом состоянии с последующим доведением его до нужного
уровня влажности и измельчение сырья во влажном состоянии, при этом сырье измельчается
в воде, затем полученную глинистую массу (шликер) подвергают сушке методом распыления.
Формовка
Около 95 % процентов всей испанской плитки изготавливают прессованием. Во время
прессования порошкообразная формовочная смесь с содержанием влаги около 4-7%
прессуется в двух направлениях, под давлением 200 – 400 кг/см2. Во время прессования
происходит деформация и смещение гранул, благодаря этому необожженный кафель
будет иметь нужные плотностные и прочностные характеристики. Обожженная плитка
производится методом экструдирования, в таком случае влагосодержание формовочной
смеси составляет около 15 – 20 %. Полоса формовочной смеси, выходящая из эксгаустера,
режется в соответствии с нужными размерами изделия.
Сушка
Сушка имеет немаловажное значение, так как в процессе сушки из готового изделия
удаляется избыточное количество влаги, которое было нужно при формовке. Условия
сушки готовой плитки тщательно контролируются, тем самым дают возможность предотвратить,
растрескивание, деформацию и прочие возможные дефекты. На сегодняшний день при
производстве кафеля используют сушильные установки с подачей горячего воздуха.
Сушильные установки такого типа обеспечивают выход влаги на поверхность готового
изделия с последующим ее удалением и испарением. Быстродействие таких установок
обеспечивается высокой температурой подаваемого воздуха, хорошим теплообменом
и вентиляцией при которых производится сушка.
Глазурование и глазури
Готовая кафельная плитка бывает двух видов: неглазурованная и глазурованная.
Верхний тонкий слой глазурованной плитки имеет стекловидную структуру, что обеспечивает
отличие верхнего слоя от основания и создает визуальный эффект (орнамент, глянец,
и т.д.), а также обеспечивает ряд немаловажных механических свойств, к которым
можно отнести твердость, водонепроницаемость. Структура неглазурованной плитки
однородна и сохраняется по всей ее толщине.
Глазурь является смесью различных минералов и соединений, наносимых в расплавленном
виде на поверхность плитки таких как: песок, каолин, красящие пигменты, фритты
и различные окислы. При последующем охлаждении расплавленная глазурь затвердевает
и образует стеклянную поверхность. Глазурь готовится в воде из ранее измельченных
и дозированных материалов. Приготовленная таким образом глазурь представляет
собой взвесь с примерным содержанием влаги от 40 до 50 %. Глазурь наносится
как на обожженную поверхность (при двойном обжиге), так и на высушенную поверхность,
полученную при одинарном обжиге. Для глазурования применяются различные автоматы
и оборудование, например, фильерные или конусные автоматы, трубчатые или ковшовые
дозаторы, дисковые распылители или аэрографы.
Обжиг
В процессе обжига плитка приобретает нужные для готового изделия механические
и прочностные характеристики, а также свойства химической инертности. Процесс
приобретения нужных характеристик заключается в протекании химических реакций
и физических изменений, протекающих в плитке, как глазурованной, так и неглазурованной.
Обжиг готового кафеля, производится в туннельных печах непрерывного действия.
Печи представляют собой туннель, по которому готовая плитка перемещается на
транспортерах, предварительно подвергаясь незначительному нагреву, а затем,
постепенно нагреваясь до температуры обжига, которая в зависимости от типа плитки
может достигать порядка 900 – 1250оС и более. Обжигаемая плитка находится на
участке обжига около 40 – 70 минут, затем передвигается дальше по туннелю, медленно
охлаждаясь до температуры, необходимой для безопасной выгрузки готового кафеля
из печи. В процессе обжига в кафеле происходят различные процессы, от которых
зависит качество и характеристики изготавливаемой плитки. Пройдя все стадии
обжига и окончательного охлаждения, кафель приобретает высокую механическую
прочность и твердость.
Сортировка
Пройдя обжиг – финальную стадию технологического процесса изготовления керамической
плитки на выходе из печи получается готовое изделие. Но прежде чем готовая плитка
поступит на участок упаковки, а затем на склад, керамическая плитка тщательно
осматривается и сортируется с целью:
1. отбраковать всю плитку имеющую поверхностные дефекты;
2. разделение плитки на кафель первого сорта и кафель более низких сортов;
3. группировка кафельной плитки каждого сорта в торговые партии в соответствии
с размерами (калибру) и цветности (тону).