Дослідження естетичних властивостей керамічних виробів

align="justify">     Блиск глазурі - це показник естетичних властивостей фарфорових виробів. Еталоном блиску прийнятий блиск увіолевого скла, рівний 65%. Блиск поверхні глазурного шару тим вищий, чим більший коефiцiєнт заломлення шару глазурі. Блиск глазурі залежить від її складу, температури випалювання i середовища, від наявності в ньому рiзноманiтних газових включень. Підвищеним блиском характеризуються свинцеві, стронцiєвi й титанові глазурі i глазурі, якi містять рiдкоземельнi елементи. Показник блиску не залежить від товщини шару глазурі в iнтервалi товщин 0,1-0,25 мм. При товщині глазурі менше 0,1 i більше 0,25 мм якість глазурної поверхні та її блиск знижуються.

         Розглянувши дане питання, можна зробити висновок, що естетичні властивості товару – це споживні властивості, які виявляють в суттєво-сприйнятливих ознаках форми свою суспільну цінність та соціально-культурну значущість і задовольняють естетичні потреби людини. Естетичні властивості характеризуються такими основними показниками, як – інформаційна виразність, раціональність форми, цілісність композиції, досконалість виробничого виконання та товарного вигляду. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. ВПЛИВ СИРОВИННИХ  МАТЕРІАЛІВ ТА  ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА НА СПОЖИВНІ ВЛАСТИВОСТІ ФАРФОРОВИХ ВИРОБІВ 

     Вдосконалення i створення нових видів устаткування сприяло перетворенню процесу виготовлення кераміки в сучасне високотехнологічне виробництво. За двадцять віків технологія кераміки збагатилась високоефективними новими процесами: ізостатичне формування, лиття під тиском, а також високошвидкісне випалювання кераміки, в тому числі у щiльових конвеєрних печах. Прогрес у випуску нових видів традиційної кераміки досягнутий також i в зв’язку з розвитком техніки i матерiалiв, призначених для глазурування та нанесення декору. [1, 2, 7, 11]

     Виробництво фарфорових виробів складається  з наступних етапів: одержання маси, формування виробів та декорування вже готових виробів.

     Oсновнi матеріали керамічного виробництва прийнято поділяти на основні та допомiжнi.

     Основні сировинні матеріали, необхiднi для  приготування керамічної маси, глазурей, фарб, поділяють на пластичні i непластичні. Пластичними матеріалами є глини, каоліни, бетоніт та ін. Непластичні матеріали в залежності від характеру дії поділяють на плавні (польовий шпат, пегматит, тальк, доломіт, крейда та iн.) i збiднюючi (шамот, бій керамічний, кварцовий пісок). Допомiжнi матеріали використовуються для виготовлення гіпсових форм, капселів вогнетривких коробів, в яких випалюють вироби.

     Глина - це гipcькa порода полiмiнерального складу (каолiнiт, монотерміт, монтморилоніт, гідрослюда, галуазит й ін.), землистоподiбна, яка утворює з водою пластичне тicтo, здатне зберігати надану йому форму i набувати після випалювання твердість каменя.

     Основними мінералами, що містяться в продуктах  руйнування гірських порід, є каолiнiт, монотерміт, монтморилоніт, гідрослюди та ін. Каолiнiт підвищує вогнетривкість глини, гідрослюди знижують пластичність та зумовлюють усадку при сушці, а монтморилоніт підвищує пластичність i адсорбційну здатність глин.

     Глини досить рiзноманiтнi за хiмiчним i мінеральним  складом i вiдповiдно властивостями. Хiмiчний склад глин має широкі межі: вони містять в собі кремнезем (до 80%), оксид алюмiнiю та воду. З підвищенням вмісту в глинах вільного кремнезему знижується їх пластичність, мiцнiсть та зростає різко пористість. [1, 2, 7, 11]

     Основними властивостями глиняних матерiалiв є пластичність, усадка та вогнетривкість.

     Пластичність  є однією з найважливіших властивостей глини, оскільки вона визначає можливість формування керамічних виробів. Пластичність - це здатність тiстоподiбної керамічної маси набувати при зволоженні водою під впливом зовнішньої дії будь-яку форму без розривів та тріщин i зберігати її після припинення зовнішньої дії. Пластичність глини проявляється при змiшуваннi її з полярними рідинами (вода i електроліти). Вода виконує роль мастила, полегшує скользiння часточок при деформації, оберігає від розривів глиняне тicтo при формуванні. Збільшенню пластичності сприяють вилежування i вакуумування, а також пластифiкуючi добавки. Понижують пластичність добавкою непластичних глин i кам’янистих матерiалiв - кварцового піску, шамоту, плавнів.

     Під усадкою глини розуміють зміни  лiнiйних розмiрiв зразка під впливом  процесів сушки i випалювання. Повітряна  усадка глин знаходиться в межах 6-10% i залежить від пластичності глини. При випалюванні глини спікаються, ущільнюються i зменшуються в об’ємі в межах 5-20%. Велика усадка повітряна та вогняна призводить до деформації виробів та появи тріщин, що є небажаним. Для зменшення усадки в глину додають збiднюючi матеріали.

     Вогнетривкість - це властивість глин протистояти i при цьому не розплавлятися під дією високих температур. За цим показником глини ділять на вогнетривкі (температура плавлення вище 1580ºС), тугоплавкі (від 1350-1580ºС) i легкоплавкі (нижче 1З50ºС). Для виробництва фарфорових i фаянсових виробів застосовують вогнетривкі глини, якi містять в собі в основному каолiнiт i мають великий інтервал спікання.

     Каолін - це глиноподiбний матеріал, який належить до мономiнеральної породи: складається в основному із мінералу каолiнiту. Каолін має чітко виражену кристалічну структуру, він менш пластичний та більш вогнетривкий (1730-1770ºС). Каолін містить менше силікатних забруднень (піску, польового шпату, слюди), в тому числі i забарвлюючих, тому при випалюванні дає черепок білого кольору, що необхідно для фарфорових i фаянсових виробів.

     Бентоніт - тонко дисперсний матеріал, який має  здатність набухати у воді (збільшуватись  у 10 разів). Його вводять в маси як пластифiкуючу добавку. Бентоніт підвищує мiцнiсть напівфабрикату у висушеному cтанi.

        Збiднюючi матеріали необхiднi для регулювання технологічних властивостей маси, а також одержання виробів з заданими споживними властивостями. Це шамот, кварцові матеріали, керамічний бій. [1, 2, 7, 11]

         Шамот - це продукт випалювання глини при tº 700-900ºС; в результаті цього процесу із глини випалюється хiмiчно зв’язана вода i стає непластичною.

     Кварцові  матеріали - кварц, кварцовий пісок, кpeмінь та ін. -  природно не мають пластичних властивостей i сприяють спіканню черепка при випалюванні.

        Плавні (флюси) - це речовини, якi при  взаємодії з компонентами керамічних  мас утворюють легкоплавкі сполуки,  що сприяють зниженню температури  випалювання. При введенні плавнів  у маси зростає вміст скловидної  фази, в результаті чого поліпшується просвiтлюванiсть черепка, але знижується механічна мiцнiсть i термічна стiйкiсть. Як плавні використовуються польовий шпат, пегматит, крейда, вапняки, доломіт, кісткова зола, нефелiни тощо.

     Biд  ycix основних матерiалiв вимагається  мiнiмальний вміст оксидів заліза i титану, котpi надають готовим виробам жовтий чи сірий відтінок, або сприяють появі “мушок”, тобто темних крапок, якi погіршують естетичні властивості виробів.

     Глазурі, якi застосовують для керамічних виробів, являють собою різновиди більш легкоплавкого скла, яке підвищує гiгiєнiчнiсть та декоративність виробів.

     Для виготовлення глазурей використовують польові шпати, крейду, доломіт, сірчанокислий  та вуглекислий барій, сполуки стронцію, борну кислоту, буру, соду та в невеликій  кiлькостi (6-7%) додають каолін.

Глазурі розрізняють за хiмiчним складом, температурою плавлення і прозорістю. [1, 2, 7, 11]

     За  хiмiчним складом глазурі бувають  польовошпатовi, титанові, баритові, стронцієві, цирконiєвi. За температурою плавлення  глазурі є легкоплавкі i тугоплавкі. За прозорістю i кольором розрізняють глазурі прозорі i глухі, безкольорові i кольорові.

     Глазурнi покриття, якi мають авантюриновий  ефект, використовують при виробництві  керамічних виробів господарсько-побутового i декоративного призначення для надання їм більшої виразності i водостiйкостi, водонепроникності. Під авантюрним ефектом розуміють кольорові глазурі i скло, в яких на фоні скломатрицi створюється ефект мигання світла. Прозорі i безкольорові глазурі застосовують при нанесенні на черепок білого кольору.

     Керамiчнi фарби - це легкоплавке скло, яке  застосовують для прикрашання вcix видів кераміки - фарфору, фаянсу, напiвфарфору, майоліки.

     В їх якості використовують оксиди металів, котрі при взаємодії з силікатами, алюмінатами i боратами в процесі муфельного (третього) випалювання на керамічних виробах утворюють кольорові сполуки.

       Асортимент цих фарб досить  обмежений: оксиди кобальту (сині i голубі тони), хрому (зелені i червонi), урану i титану (жовті), заліза (коричневі  i червонi), марганцю (рожеві, фiолетовi i коричневі).

     Kpiм  фарб, для декорування використовують  люстри, якi є особливим видом  глазурей з металевим блиском.  Вони є сплавами важких металів  (Bi, РЬ, Zn, AI, Со, U, Сr) з каніфоллю. Для декорування керамічних виробів також використовуються препарати рідкого i порошкоподібного золота, срібла, платини.

     Підготовка  керамічної маси передбачає руйнування початкової структури сировинних матеріалів шляхом їх подрібнення і самовільне диспергування при розпусканні у воді, а також створення нової дисперсної системи - маси з декількох компонентів за допомогою змішування, тонкого помолу, збагачення, зневоднення, переминання, вакуумування.

     Збiднюючi матеріали i плавні звільняють від стороннix i шкідливих домішок та сортують. Кварц, польовий шпат, пегматит та iншi компоненти направляють на випалювання при температурі 900-1000ºС, в результаті якого кварц проходить полiморфнi перетворення i розтріскується. Це, по-перше, полегшує помел, а по-друге, дає можливість вiддiлити куски з залізистими домішками, якi при цьому стають жовто-коричневого кольору. [1, 2, 7, 11]

     Одержана  однорідна маса піддається зневодненню  в спеціальних фiльтр-пресах чи вакуум-фільтрах. Одержують пластичну керамічну  масу вологістю 23-25%, яка протягом 10 днів повинна лежати в темних i теплих приміщеннях з підвищеною вологістю.

     В сучасному керамічному виробництві передбачений ретельний контроль стану компонентів на кожній технологiчнiй операції, проміжне зберігання підготовлених мас, а також використання сучасних видів устаткування, контролю та iнформацiї.

     Формування  виробів. В залежності від форми виробів використовують рiзнi методи їх формування з пластичних, рідких чи порошкоподібних мас. Методи формування носять вiдповiдно такі назви: пластичне, лиття, напівсухе пресування. Спосіб пластичного формування, як самий найдавніший, оснований на пластичній властивості глиняних мас міняти свою форму під дією прикладеного навантаження без тріщин i розривів i зберігати її після зняття навантаження.

     Найпродуктивнішим методом з використанням механізованих  формувальних верстатів, автоматів, напiвавтоматiв є: пластичне формування виробів з керамічної маси вологістю 22-24%, з якої в залежності від форми виробу одержують заготівку у вигляді пласта. Цим методом формують переважно вироби, якi мають форму тіл обертання (чашки, чайники, тарілки) за допомогою гіпсових чи пластмасових форм. Для формування порожнистих виробів, наприклад чашок, заготівку маси розміщують у формі i розкачують спеціальним роликом. Між роликом i формою розпридiляється керамічна маса певної товщини з урахуванням товщини чашки, а також усадки при сушці та випалюванні. Зовнішня поверхня виробу формується за рахунок поверхні форми, а внутрішня –

роликом. Для одержання плоских виробів, наприклад тарілок, глиняний пласт  кладуть на форму, що обертається, i розрівнюється роликом (рис. 3).

     

       
 
 
 
 
 
 

     Рис. 3. Пластичне формування виробів:

а) –  чашки; б) –тарілки:

     1 – гіпсова форма; 2 – виріб,  що формується; 3 - шаблон

     Формування  керамічних виробів методом шлiкерного  лиття в гiпсовi форми у сучасному  вигляді виникло понад 200 років  тому. Сьогодні шлiкерне лиття - основний спосіб формування як господарсько-побутових, так i художньо-декоративних керамічних виробів. [1, 2, 7, 11]

     Метод лиття в гiпсовi форми використовують для виготовлення виробів складної форми та об’ємних (супові чаші, соусники, салатники, оселедниці, овальні блюда, художньо-декоративнi вироби тощо). Відливку цих виробів виконують на ливарних напівавтоматах i механізованих установках, а також вручну на ливарних столах.