Технология производства керамической плитки

Технология производства керамической плитки

Керамикой называют изделия из неметаллических неорганических материалов и их смесей с использованием различных минеральных добавок. Процесс изготовления происходит с помощью высокой температуры и дальнейшего охлаждения.

Простым языком под керамикой можно понимать глину, которая прошла обжиг. Однако в современном значении сюда включены все неметаллические и неорганические материалы, которые имеют частично прозрачную или прозрачную структуру и созданы с помощью смеси глины, кварцевого песка или других обожженных и спрессованных компонентов, которые были получены при высоких температурах.

Влияние технологии на свойства

Используют керамическую плитку для облицовки стен или настилки полов. В зависимости от того, каким образом плитка была изготовлена, различают два вида:

· Неглазурованная – по всей толщине почти не однородная, часто выпускается без декоративных рисунков;

· Глазурованная – бывает матовая, глянцевая, прозрачная и заглушенная.

На глазурованной плитке нанесен верхний тонкий слой из стекловидной структуры (глазури). Таким образом, обеспечивается визуальный эффект, а ее поверхность отличается от основания.

Независимо от способа производства плитки, она изготавливается из смеси кварцевого песка, глины и других компонентов. Главным секретом получения нового материала высокого качества является отработанный до мелочей технологический процесс производства. С каждым годом этот процесс совершенствуется. В его основе лежит обжиг плитки при высокой температуре до 1200 градусов по Цельсию.

Для изготовления применяют различный природный сырьевой материал. Чтобы придать пластичность, корпус изготавливается из глины; для твердости туда добавляют кварцевый песок, а для плавкости – полевой шпат. Чтобы изготовить глазурь, применяют каолиновые глины и специальную крошку из стекла. Чтобы придать плитке необходимый цвет используют пигменты на основе оксидов.

В зависимости от технологий производства и технических характеристик получают различные типы плитки из керамики.

Этапы технологического процесса

Если подробно рассмотреть процесс изготовления керамической плитки можно выделить схожие этапы и принципиальные различия. Для технологического производства необходимо выполнить следующие этапы:

1) Изначально необходимо пройти сложный процесс приготовления однородной массы. Смесь должна иметь определенную зернистость и количество воды. Сам процесс включает в себя измельчение, смешивание и гомонизацию с последующим увлажнением.

На первом этапе есть две технологии для производства:

· Сухое измельчение с последующим доведением смеси до необходимой влажности;

· Измельчение сырья в воде, в этом случае шликер подсушивается с помощью распыления.

У каждого производителя есть свой состав смеси. В качестве примера можно взять завод в США – «Вортек», который для приготовления использует до 90% стекольного компонента, который находится в состоянии стеклованной золы.

На втором этапе осуществляется формовка смеси, методом ее прессования. На Испанских заводах практически вся формовка осуществляется с помощью высокого давления. Масса сдавливается в двух направлениях, при этом происходит деформация гранул и плитка приобретает нужную плотность и прочность.

На третьем этапе производится сушка плитки. Данный процесс заключается в удалении остатков воды из изделия. Здесь очень важен контроль, который позволяет избежать проблем с образованием различных трещин на поверхности плитки.

Глазурование – этот этап применяют только при изготовлении глазурованной плитки. Поверх изделия по все его площади наносят глазурь, которая состоит из красящих пигментов, песка, каолина и фриттов.

На последнем (пятом) этапе производится обжиг изделия. Его помещают на специальные транспортеры и отправляют в печи, где температура обжига около 900-1200 градусов Цельсия.

Так же существует глазурованная плитка двойного обжига. Для ее производства используют первичный обжиг, после которого наносится глазурь, и изделие отправляют в печь для вторичного обжига.

Основные характеристики керамической плитки

В отличие от других видов облицовочных материалов, керамическая плитка выделяется следующими преимуществами:

· Стойкость к огню. Керамическая плитка имеет свойство негорючести, и при контакте с огнем не будет выделять вредных веществ. Так же она не подвержена химическим воздействиям и готова служить долгие годы на солнце или морозе.

· Устойчивость к воде. Часто керамическую плитку используют для покрытия пола в ванной и других помещениях с повышенной влажностью. Она практически не подвержена воздействию воды и не впитывает влагу.

· Простой уход. За плиткой очень просто ухаживать, ее легко мыть, удаляя образовавшуюся грязь и пыль с поверхности.

· Большой размерный ряд. На рынке сегодня представлены варианты плитки различной формы и размера. С их помощью можно создать любое полотно из данного материала.

· Большой дизайнерский выбор. При выборе плитки покупатель может отдать предпочтение монотонному дизайну или выбрать изделие с красивым орнаментом.

· Износостойкость. Благодаря своей прочности, плитка способна прослужить 40-60 лет, не теряя свои свойства и первоначальный вид. Так же данный материал устойчив к физическим воздействиям.

· Прочность. Проведенные исследования показали, что на квадратный метр плитки можно применять нагрузку до 30 тысяч тонн. По этому показателю материал превосходит железобетон. Однако, чтобы прочность соответствовала данным цифрам нужно ее правильно укладывать и изготавливать.

Существуют и недостатки, которые присущи керамической плитке:

· Плохая теплоизоляция. Данный материал практически не удерживает тепло, поэтому по плитке нужно ходить, только используя обувь. Но благодаря своей тепло проводимости, керамическую плитку используют для создания теплого пола.

· Сложность при укладке. Существует несколько требований, которые стоит соблюдать при укладке плитки. Среди них основным является идеально ровная поверхность. Чтобы избежать деформации покрытия, необходимо обеспечить сухость поверхности.

Изучив все преимущества и недостатки данного материала, возникает вопрос, на какую характеристику стоит обращать особое внимание. Различные фактуры и дизайнерские решения плитки не должны становится решающим фактором. Если изделие не соответствует техническим требованиям, то оно может нанести вред здоровью человека.

Чаще всего на упаковке размещают всю необходимую информацию:

· Ступня на черном фоне – напольная плитка;

· Ступня на заштрихованном фоне – большая износостойкость;

· Снежинка – устойчивость к низким температурам;

· Кисть руки – плитка для стен.

Если один из рисунков повторяется несколько раз, это говорит о том, что показать имеет повышенный уровень.

В большинстве мировых стран подробно разрабатывают технические характеристики и нормы для кафельной плитки. Уже сегодня принято несколько систем для ее стандартизации. Однако чаще всего применяют нормы, которые были разработаны в Италии, Европейской комиссией по стандартизации. Данные нормы получили название UNI EN 154.

Согласно этим нормам нужно выбирать плитку в зависимости от плотности движения, типа помещения и класса износостойкости.

Всего выделяют пять классов:

· I – эту плитку чаще всего использую в ванной комнате и других помещениях, где небольшое движение;

· II – предназначен для участков, где количество движения небольшое. Ее можно применять комнатах;

· III – подойдет для помещений со средней интенсивностью движения, обычно ей отделывают жилые комнаты, которые не имеют выхода с улицы;

· IV – используется в помещениях общественного назначения;

· V – самый высокий класс. Подходит для любых помещений, независимо от интенсивности движения.

Существуют и характеристики, которые позволяют определить повышенный уровень сопротивления химическим веществам. Если на упаковке расположен символ с буквами АА, то он говорит о повышенной защите к этим факторам. Более низкая устойчивость обеспечивается другими буквами алфавита – А, В, С и Д.

Независимо от типа плитки, ее поверхность должна быть идеально ровной. Чтобы это проверить две плитки прикладывают друг к другу и смотрят на то, чтобы не было выпуклостей. Так же поверхность не должна содержать сколов и шероховатостей. Края плитки проверяются тем же образом. Чтобы проверить насколько плитка скользкая, используют практический метод, капнув на нее немного воды и пощупав скольжение.

Особенности производства керамической плитки (кафеля)

Процесс изготовления кафельной плитки очень сложный. Осуществляя его очень важно точно соблюсти все условия производства. В настоящее время существует достаточное количество заводов по изготовлению кафельной плитки.

Бывает и такое, что люди пытаются сделать кафель своими руками. В основном ими движет не только желание сэкономить, но и получить на выходе уникальный, нигде не встречающийся материал. В данной статье мы рассмотрим технологию и процесс производства керамической плитки на заводе, изготовление кафеля своими руками в домашних условиях.

Необходимое оборудование

Кафельная плитка – это самый популярный материал при отделке ванной и кухни. Ее можно встретить практически в каждом доме. Выполняя ремонт своего жилья, большинство людей оставляют свой выбор именно на этом строительной материале. Также кафелем часто отделывают полы коридора или холла. Удивительно, но современные дизайнеры умудряются использовать кафель даже в гостиных и спальнях на стенах.

Для изготовления кафельной плитки в условиях завода необходимо следующее оборудование:

• Бетономешалка: предназначена для перемешивания цемента и прочих ингредиентов.
• Вибростанок: предназначен для уплотнения бетонной смеси.
• Формы: предназначены для формирования плиток.
• Специальная камера: предназначена для напыления рисунка и глазури.
• Печь: предназначена для сушки сформированных изделий.

Перечисленного оборудования будет достаточно для изготовления обычного или стандартного кафеля. Но, если производитель надумает выпускать более уникальные изделия, то ему потребуются некоторые другие приспособления. Это может быть:

• Многофункциональная камера для напыления, которая стоит немалых денег.
• Набор профессиональных трафаретов, с помощью которых будут наноситься рисунки.

Цена на оборудование для производства (изготовление) керамической плитки достаточно немаленькая. Но окупаемость хорошая.

В видео ниже рассмотрено специальное оборудование для производства кафеля:

Расчет сырья

Для изготовления кафельной плитки потребуются следующие материалы, каждый из которых выполняет в сырье определенную роль:

• Кварцевый песок (отвечает за сохранность размера после процедуры сушки).
• Глина (отвечает за эластичность смеси).
• Фелдшпатовый состав (отвечает за вязкость).
• Карбонатный состав (отвечает за вязкость).
• Разнообразные добавки.

Чтобы довести глину до необходимого состояния используют разные добавки. Они бывают следующих типов:

• Глазурь (создает защитный слой и придает изделию красивый эстетичный вид).
• Отощающие добавки (они снижают усадку глины и делают пластичность в несколько раз меньше).
• Плавни (уменьшают температуру плавления глины).
• Пластифицирующие (делают глину более пластичной).
• Ангоб (применяется для декоративной обработки изделия).
• Парообразующие (делают структуру изделия более пористой).

Технологии изготовления

Производство кафельной плитки мало отличается от изготовления керамической продукции. На протяжении многих лет оно остается неизменным.

Заводские методы

Кафельная плитка на заводах проходит следующие этапы:

1. Подготовка смеси.
2. Формирование изделий.
3. Сушка в камерах.
4. Глазурирование плиток.
5. Обжиг в печи.
6. Сортировка продукции.

Подготовка смеси и формирование изделий

На этапе подготовки происходит смешивание компонентов для получения необходимой однородности. В первую очередь глина измельчается, затем в нее добавляются различные добавки для получения нужного химического состава.

Перед этапом формирования глину обязательно смачивают. Насколько будет смачиваться сырье, и какие добавки будут в него входить, зависит от показателей готового изделия.

Под формовкой понимают прессование изделий. Для этого подготовленное сырье заливают в формы и прессуют под давление 400 кг/см 2 . В результате этого процесса получается достаточно прочный и очень плотный продукт.

Сушка и глазурирование плиток

На этапе сушки из изделий удаляется ненужная влага. Этот этап имеет особое значение. Дело в том, что влага в процессе обжига испарятся. Полученный пар сильно разрушает целостность плиточных изделий.

Глазурирование необходимо для придания плитки цвета или легкого оттенка. Нанесение глазури проводят перед этапом обжига. Высокая температура и последующее охлаждение превращают такое покрытие в специфическое стекло.

Такое покрытие выполняет защитные функции. В результате плитка не только получает эстетичный вид, но защищает изделие от негативных воздействий.

Обжиг и сортировка продукции

Еще один из очень серьезных этапов – обжиг. Высокие температуры печи приводят к необходимым химическим реакциям, в результате которых в плитке наступают физические изменения. В печи изделия двигаются по туннелю.

Температура печи отличается. Она колеблется в интервале от 900 до 1300 ºС. Очень важно на этом этапе постепенно уменьшение окружающей температуры. При неплавном переходе или при резкой ее смене, изделие может деформироваться.

На этапе сортировка изделия подвергают проверке. Здесь оценивают толщину, габаритные размеры, наличие трещин и степень брака. Только после этого кафельную плитку упаковывают и отправляют на продажу.

В следующем видео представлено производство кафеля в заводских условиях:

Своими руками

Для самостоятельного изготовления кафельной плитки потребуется пройти следующие этапы:

1. Подготовка сырьевой массы.
2. Изготовление сырца.
3. Проведение бисквитного обжига.
4. Последующее декорирование.

Подготовка сырьевой массы и изготовление сырца

На первом подготовительном этапе очень важно правильно подобрать тип глины. Здесь обязательно нужно учитывать ее пластичность. Пластичное сырье позволяет сформировать абсолютно любую форму.

Оптимальным вариантом в этом случае выступает глина средней жирности. Если имеется глина повышенной жирности, то значение можно усреднить, добавить к материалу песок, пемзу или шамот. Такой способ позволит избежать разрыва при обжиге и сделает сырье менее тугоплавким.

После смешивания компонентов полученную массу заворачивают в полиэтиленовый пакет. Здесь очень важно полностью перекрыть доступ кислорода. Сырье должно впитать имеющеюся влагу. Воздушные пробки в плитке сильно снижают качественные характеристики. Этот способ заметно улучшит качество глины.

Для формовки используют полиуретановые формы или любые другие подходящие по характеристикам. При формировании очень важно хорошо распределить глину по форме и тщательно ее утрамбовать. При этом толщина будущего изделия по всей площади формы должна быть одинаковая.

Подготовленный сырец просушивают. О готовности судят по отвердению и осветлению плитки.

Обжиг и последующее декорирование

Обжиг так же проводится под действием высоких температур. В результате должно получится стеклоподобное изделие. В домашних условия не получится добиться температуры в 1300 ºС, будет достаточно 850 ºС. Бисквитным обжиг называют потому, что сырец дает усадку. Это нужно обязательно учитывать при подсчете габаритов изделия.

На этапе декорирования можно проявить фантазию. Разнообразные рисунки украсят любое изделие. Самое главное здесь использовать глазурь. Ее можно наносить кистью или просто распылителем. Нередко применяют и способ обливания. Глянцевого блеска добиваются с помощью лака или эмали.

По окончанию декорирования изделие подвергают обжигу во второй раз. Здесь важно не превышать заданного значения температуры, иначе плитка может потрескаться.

В видео ниже представлен процесс ручного изготовления керамической плитки:

Далее будет рассмотрен бизнес-план по производству керамической плитки.

Производство керамической плитки как бизнес

Бизнес по изготовлению кафельной плитки всегда будет иметь место. Открывая свое мини-производство можно довольно легко найти покупателей благодаря тому, что плитка будет стоить немного дешевле, чем у конкурентных производителей. При этом она не будет отличаться низким качеством. Именно эти два фактора всегда стоят на первом месте у потребителя.

Итак, на закупку оборудования понадобится примерно 300 000 рублей. На закупку материала потребуется около 350 000 рублей.

За дополнительное оборудование так же придется заплатить:

• Многофункциональная камера для напыления: примерно 90 000 рублей.
• Набор профессиональных трафаретов: 18 000 рублей за 200 штук.

Кроме этого, необходимо будет снять площадь, где будет установлено оборудование и осуществляться процесс производства. В среднем на это понадобится около 35 000 рублей. В эту же цифру включим немалые затраты на электроэнергию.

Процесс не автоматизирован, поэтому без работников здесь не обойтись. На заработную плату обслуживающего персонала выделим около 90 000 рублей. При этом потребуются деньги и на сам процесс открытия дела. Это примерно 45 000 рублей.

Разделим перечисленные затраты на два вида:

• Одноразовые, которые будут составлять 453 000 рублей.
• Ежемесячные, которые будут равняться примерно 475 000 рублей.

Для определения дохода будем считать, что объем производства составляет 5 000 м 2 плитки. Пусть цена за квадрат составит 210 рублей. Тогда ежемесячная прибыль будет ровняться 1 050 000 рублей. Чистый доход за минусом ежемесячных затрат составит 575 000 рублей. На полную окупаемость вложенных затрат понадобится чуть больше года.

Сумма дохода от производства кафельной плитки очень неплохая, но все те так гладко. В этом бизнесе есть свои подводные камни.

• Во-первых, сбыт кафельной плитки очень сильно зависит от сезона. Так, зимой ее покупают очень мало, в основном о строительстве и ремонте люди начинают думать весной и летом. Именно в это время года можно рассчитывать на полный сбыт сделанной плитки.
• Второй фактор – это модные тенденции. Нельзя выпускать плитку в полном объеме в месяцы, когда она мало пользуется спросом. Ведь пройдет время и плитка станет немодной и не интересной. Спрос покупателей на нее упадет.

Технология производства керамической плитки

Только при условии строгого соблюдения технологии производства кафеля можно получить качественный продукт с высокими эксплуатационными характеристиками. Сегодня множество отечественных и зарубежных заводов занимаются изготовлением кафеля. Несмотря на то, что производство керамической плитки – довольно сложный технологический процесс, некоторые мастера делают плитку в домашних условиях. Это делается не только с целью экономии, но и для получения уникального продукта. Мы расскажем о производстве кафеля в домашних и заводских условиях.

Необходимые материалы и оборудование

Для изготовления керамической плитки потребуются следующие материалы:

• для сохранности размеров после высыхания в изделие добавляют кварцевый песок;
• для получения необходимой вязкости смести требуется фелдшпатовый и карбонатный состав;
• эластичная смесь получается благодаря использованию огнеупорной или тугоплавкой глины;

В процессе производства кафельной плитки используются следующие добавки:

1. Глазурь нужна для повышения эстетических характеристик изделия. Глазуровать кафель нужно и для его защиты.
2. Для повышения пластичности и уменьшения усадки материала используют отдающие добавки.
3. С целью уменьшения температуры плавления глины добавляют плавни.
4. Добавка ангоб нужна для декоративной обработки керамического изделия.
5. Для повышения пористости материала добавляют парообразующие компоненты.

Технология изготовления керамической плитки на заводе подразумевает использование следующего оборудования:

1. Для уплотнения приготовленной бетонной смеси используют вибростанок.
2. Для приготовления глиняной массы и смешивания всех ингредиентов применяется бетономешалка.
3. Форма нужна для заливки массы и формирования геометрического изделия.
4. Напыление глазури и нанесение рисунка производится в специальных камерах.
5. Сушка сформированных изделий осуществляется в печи.
6. Набор трафаретов для профессионального нанесения рисунка.

Внимание! На некоторых заводах используют многофункциональные камеры, в которых производится напыление рисунка и глазури на элементы. Хоть это оборудование довольно дорогое, оно быстро окупается.

Технология изготовления плитки в заводских условиях

Технологическая схема производства керамической плитки подразумевает наличие таких этапов:

• заготовка сырья и изготовление смеси;
• формовка изделий;
• процесс сушки;
• глазурирование кафеля;
• обжиг в специальных печах;
• сортировка.

Подготовка сырья и формовка плиток

Как видно из технологической схемы, процесс изготовления керамической плитки начинается с подготовки смеси и формирования изделий. Сюда входит несколько этапов работы:

1. Глина предварительно измельчается. В нее добавляются необходимые компоненты. Производится их тщательное перемешивание до однородной консистенции. Процентное соотношение составляющих компонентов зависит от требуемых характеристик будущего продукта.
2. Перед формовкой глиняная масса смачивается. Степень смачивания зависит также от технических показателей готового кафеля.
3. Далее подготовленную массу заливают в специальные формы. Прессуют плитки под высоким давлением (400 кг/см²). В итоге формируется плотное и прочное изделие.

Сушка кафеля и его глазурирование

Предварительная сушка в процессе производства кафельной плитки нужна для удаления лишней влаги. Если же она не будет удалена до момента обжига, то образующийся в результате сильного нагрева пар будет разрушать изделие.

Глазурирование позволяет придать кафелю необходимый цвет или оттенок. После обжига слой глазури становится прочным, как стекло. Получается, что покрытие выполняет не только декоративные, но и защитные функции.

Обжиг в печи и сортировка

Технология производства керамической плитки предусматривает обязательный обжиг в печи при высоких температурах. В результате химических реакций, протекающих в материале при высоких температурах, кафель приобретает свои окончательные эксплуатационные и технические характеристики.

Температура в печи изменяется от 900 до 1300 градусов. Изделие движется в туннеле, где температура окружающей среды постепенно снижается. Очень важно уберечь материал от резкой смены температуры, поскольку это приводит к деформациям.

Важно! В процессе сортировки отбраковывают плитку с трещинами, негабаритные элементы и кафель с неравномерной толщиной. Только после этого изделия упаковывают.

Изготовление кафеля своими руками

Если производится керамическая плитка своими руками, процесс изготовления включает такие этапы:

• замес глиняной смеси;
• изготовление сырца;
• бисквитный обжиг;
• декорирование.

Подготовка смеси и производство сырца

Очень важно правильно выбрать глину. Оптимальным вариантом считается глина со средней жирностью, поскольку она имеет хорошую пластичность, что позволяет сформировать изделие любой конфигурации.

Важно! При выборе жирной глины в нее добавляют шамот, пемзу или песок. Это не даст материалу разорваться при обжиге и уменьшит тугоплавкость сырья.

Изготовление керамической плитки в домашних условиях проходит в такой последовательности:

1. Вначале все компоненты смешивают, а подготовленную массу заматывают в полиэтилен. Это делают, чтобы полностью исключить доступ кислорода. Так сырье лучше впитает влагу. Обматывание полиэтиленом убережет от образования воздушных пробок в изделии, что позволит повысить его качество.
2. Формовку проводят в формах из полиуретана или другого подходящего по характеристикам материала.
3. После заливки массы в форму ее тщательно разравнивают и утрамбовывают. В процессе этого следят, чтобы толщина изделия была одинаковой по всей площади.
4. Затем сырец хорошо просушивают. О готовности изделия к следующему этапу говорит его плотность и цвет. Сырец должен заметно посветлеть.

Обжиг и декорирование

Для получения прочного кафеля обжиг проводится при высоких температурах, но в домашних условиях максимум, который удается получить, – это 850 градусов. Процесс обжига называют бисквитным из-за того, что заготовки дают усадку, которую учитывают при определении габаритов будущего кафеля.

Качество декорирования зависит от уровня мастера. Обычно используют рисунки, орнаменты. В любом случае изделие покрывают глазурью, которую наносят распылителем или кистью. Также иногда используют способ обливания заготовки. Для получения глянцевого блеска кафель покрывают эмалью или лаком.

Стоит знать! При повторном обжиге после декорирования важно строго соблюдать температуру. Превышение ее значений приведет к растрескиванию изделия.

Бизнес-план по производству кафеля

Не стоит думать, что наличие большого числа конкурентов в отрасти производства кафеля сделает ваш бизнес убыточным. Наладив свое мини-производство, вы сможете производить кафель не худшего качества, но по приемлемой цене. Это всегда привлекало потребителей.

Подсчитаем предстоящие расходы:

1. На оборудование для производства керамической плитки уйдет 5000 $.
2. Закупка необходимых материалов потребует расходов в 5800 $.
3. Также вам понадобится многофункциональная камера для выполнения напыления. Она стоит 1500 $.
4. Для покупки набора трафаретов для профессионального декорирования кафеля придется выделить 300 $. В набор входит 200 трафаретов.
5. Также учтите аренду площади для размещения оборудования и осуществления производственного процесса. Эти расходы вместе с оплатой электроэнергии составят 585 $.
6. Для оплаты труда рабочих, которые будут задействованы в процессе производства, придется выделить 1500 $.
7. Также не забудьте включить в расходы деньги на открытие дела. Сумма равна 750 $.

Все перечисленные траты делятся на два типа:

• одноразовые (они составляют 7550 $);
• ваши ежемесячные расходы составят 7920 $.

Чтобы подсчитать ожидаемую прибыль, нужно знать объемы производства. Предположим, они составляют 5 тысяч м.кв. кафеля. Если цена за квадрат равна 3,5 $, то прибыль за месяц составит 17500 $. Если из полученной суммы вычесть ежемесячные расходы, то чистая прибыль составит 9580 $.

Важно! Чтобы ваши одноразовые расходы полностью окупились, понадобиться 12-15 месяцев.

Но стоит не забывать о подводных камнях этого бизнеса. Так, сбыт кафеля – дело сезонное. Зимой люди мало занимаются ремонтом и строительством, поэтому лучше всего продажи идут весной и летом. Только в этот период вы можете рассчитывать продать всю сделанную за месяц партию кафеля.

Также стоит учитывать модные тенденции. Сделав в полном объеме партию плитки, вы не можете быть уверенны, что через несколько месяцев спрос на нее не упадет. Если появятся более интересные и модные модели, то реализации этой партии станет затруднительной.

Технология производства керамической плитки: материалы и оборудование

Человек всегда стремился украсить свое жилище и сделать его практичным. Для этих целей он использует различные материалы, многие из которых остаются актуальными на протяжении тысячелетий. Так, первые прототипы керамической плитки были найдены на раскопках Евфрата и Междуречья Тигра. В древности этот материал применяли для отделки стен храмов и домов знати. Со временем его популярность росла, а способы изготовления совершенствовались. Давайте познакомимся поближе с современной технологией производства керамической плитки и узнаем, чем она заслужила такую безукоризненную репутацию.

Состав

Первым делом разберемся, из чего делают керамическую плитку. Основное сырье, используемое в производстве керамики, представлено следующими материалами:

1. Глинистые материалы. Они придают влажной массе пластичность, необходимую для формовки заготовок.
2. Кварцевые материалы (в основном, песок). Выполняют структурную функцию, то есть создают «скелет» изделия. Позволяют ограничить и проконтролировать изменение размеров изделия, неизбежно сопровождающее процесс обжига.
3. Материалы, в состав которых входят полевые шпаты (алюмосиликаты или карбонаты калия, натрия, кальция и так далее). С их помощью, при обжиге изделия, его структура остается плотной и стекловидной.

Процесс изготовления керамической плитки состоит из таких стадий:

1. Смешивание материалов.
2. Формовка.
3. Сушка.
4. Нанесение глазури.
5. Обжиг.
6. Сортировка.

На каждом из этапов остановимся отдельно.

Смешивание материалов

Все начинается с добычи материалов, но мы ее не будем рассматривать, так как нас интересует именно процесс изготовления керамической плитки. Первым делом, глина смешивается с остальными компонентами по строго рассчитанным пропорциям. Готовая смесь поступает на предварительное перемалывание, где она подвергается измельчению и увлажнению.

Способ приготовления керамической массы зависит от свойств исходного сырья и желаемого продукта. Бывают такие способы:

1. Полусухой. Компоненты сначала дробят, затем немного подсушивают, измельчают, смешивают и отправляют на формование. Полусухим этот метод называется потому, что сами по себе компоненты имеют определенную степень влажности.
2. Пластичный. Глину дробят и отправляют на смеситель, где она перемешивается с добавками и обретает вид однородной пластичной массы.
3. Мокрый. Материалы измельчают и смешивают с добавлением воды (до 60%). Однородная жидкая смесь подается в специальные резервуары.

Вне зависимости от того, какая линия производства керамической плитки используется, для получения хорошего продукта необходимо, чтобы все материалы были тщательно измельчены и смешаны.

Формовка

Формовка производится двумя способами: прессованием и экструзией. В первом случае, специальные прессы сдавливают порошкообразную массу в двух направлениях. Находясь под высоким давлением, гранулы подвергаются уплотнению и частично деформации. За счет этого плитка обретает соответствующую плотность и прочность.

При использовании метода экструзии, плитка производится из тестообразной массы, которая формуется путем продавливания через отверстия экструдера. От сухого прессования этот метод отличается наличием в производственном процессе жидкой фазы. Именно благодаря тому, что вязкая масса выдавливается из аппарата и обрезается, есть возможность производить изделия разной формы. Керамическая плитка, сделанная по методу экструзии, может быть выпуклой или вогнутой. При прессовании же варьировать можно лишь размер изделий.

Сушка

Обязательной стадией в технологии производства керамической плитки является сушка. На этом этапе из готовых форм удаляется влага, которая была необходимой для комфортной формовки. Условия сушки играют важнейшую роль в обеспечении целостности и прочности будущего изделия, поэтому они строго контролируются. На современных предприятиях по производству плитки используют сушильные установки, обдающие сырец (отформованное влажное изделие) горячим воздухом. Нагрев приводит к образованию на поверхности полуфабриката влаги, которая быстро испаряется и удаляется системой вентиляции.

Хороший теплообмен, эффективная вентиляция и высокая температура воздуха обеспечивают быстродействие установки. Если подвергнуть сырец обжигу, минуя стадию сушки, то он растрескается. На заключительных стадиях сушки и в процессе обжига происходит усадка плитки, то есть пропорциональное уменьшение ее линейных размеров. Этим и объясняется необходимость в калибровке готовых изделий. Чем выше уровень предприятия, тем больше вероятность того, что его продукция будет иметь одинаковые размеры. Поэтому лучше выбрать варианты среднего ценового диапазона (к примеру, от фирм «Шахтинская керамическая плитка», «Еврокерамика», «Сокол» и др.), чем получить неровную стену.

Нанесение глазури

Глазурь (эмаль) – стекловидное покрытие, которое наносится на лицевую сторону плитки и закрепляется в процессе обжига. Глазуровка выполняется с целью декорирования и укрепления изделия. В состав глазури могут входить различные материалы и соединения (песок, окислы, фритты, красящие пигменты и прочее). Она может быть глянцевой и матовой, цветной и одноцветной, а иногда, даже прозрачной. Окраска достигается за счет добавления в состав оксидов и солей металлов (железо-красный, хром – зеленый, кобальт – синий и т. д.). Эмаль имеет стекловидную структуру и отличается от основания керамики не только внешним видом, но и характеристиками, важнейшей из которых является водонепроницаемость.

На сегодняшний день, завод по производству керамической плитки может использовать несколько десятков способов нанесения глазурей на свои изделия. Эмаль может применяться в виде распыленной суспензии, пасты или гранул. В базовом варианте, она наносится на отформованные заготовки с помощью большого круглого барабана, который, совершая один круг, обрабатывает сразу несколько плиток. Нанесение может производиться до или после обжига, а в некоторых случаях, даже во время обжига.

Для того чтобы изделие имело более эстетичный вид, процесс эмалирования может сопровождаться нанесением изображения. Керамическая плитка с рисунком гораздо популярнее, нежели однотонная. Чтобы каждая плитка имела неповторяющиеся изображение, но сохраняла стилистику серии, барабан просто смещают по оси вращения. Конечно же, это касается моделей с абстрактными картинками.

Обжиг

Обжиг керамической плитки производится для того, чтобы сделать ее достаточно твердой и прочной. Происходит это за счет химических и физических изменений в составе материала и глазури, которые проходят под воздействием высоких температур. Обычно, производители керамической плитки используют с этой целью печи непрерывного действия. По сути, такая печь представляет собой тоннель, перемещаясь по которому с помощью специального транспортера, плитка поддается сначала предварительному нагреву (позволяет избавиться от остатков влаги), а затем обжигу.

Характерным свойством глины является ее способность превращаться при обжиге в прочную камневидную массу. В зависимости от типа изделия, температура обжига колеблется от 900 до 1300°С. Пробыв определенное время в печи, плитка последовательно охлаждается до такой температуры, при которой, ее, без ущерба для качества, можно будет выгрузить из печи.

Сортировка

Прежде чем поступить на линию упаковки и склад, готовая плитка тщательно сортируется. Эта процедура позволяет решить три задачи:

1. Отбраковать изделия с дефектами.
2. Отделить плитку первого сорта от плитки более низких сортов.
3. Сгруппировать торговые партии по сортам и цветности.

Обычно, производители керамической плитки производят сортировку следующим образом – после выхода из печи она проходит три участка: дефектоскопический, калибровочный, визуального контроля. Для выявления дефектов, каждое изделие подается на рельсы и прокатывается роликом. За счет того, что рельсы располагаются по краям плитки, а ролик давит в центр, бракованные образцы ломаются, не выдержав нагрузки. Дефекты покраски проверяются визуально, вместе с определением тональности. Остается лишь отсортировать изделия по партиям и отправить на склад.

Как можно заметить, технология производства керамической плитки довольно проста. Однако, чтобы получить высококачественное изделие, необходимо подойти к каждой стадии с полной ответственностью и соблюдением всех технологических правил. Вот почему многие начинающие предприниматели, которые открыли завод по производству керамической плитки, не могут добиться должного качества своей продукции. Теперь вкратце узнаем, какими свойствами должна обладать керамическая плитка.

Износостойкость

Безусловно, это одно из важнейших качеств напольной плитки, так как оно характеризует ее устойчивость к истиранию и способность сохранять привлекательный внешний вид после длительной эксплуатации. Несмотря на то, что материал в целом является достаточно прочным, его тип стоит подбирать в зависимости от условий эксплуатации. Так, предназначенная для простой ванной комнаты, напольная керамическая плитка с рисунком, положенная в общественном туалете, быстро вытрется и потеряет свой внешний вид.

Водопоглощение

Водопоглощением называют отношение массы воды, поглощаемое плиткой при ее полном погружении под воду, к массе сухого изделия, выраженном в процентах. У глазурованных плиток для пола оно не должно быть выше 3%. Для настенных марок этот показатель возрастает до 10%. В этой связи для облицовки бассейнов, к примеру, подойдет далеко не любая плитка. Крупные производители, к примеру, предприятие «Шахтинская керамическая плитка», могут выпускать на своих мощностях разные типы специализированной продукции, начиная от плитки для ванн и заканчивая керамикой для бассейнов.

Морозостойкость

Так же как и водопоглощение, это свойство зависит от пористости изделия. В независимости от технологии производства, в керамической плитке остаются поры, в которые может проникнуть влага. Как известно, при замерзании, вода увеличивается в объеме. Способность плитки насыщенной влагой, выдерживать частое попеременное замораживание, называется морозостойкостью. Это показатель важен при выборе наружного отделочного материала. Чем меньше в керамике пор, тем ниже показатель ее водопоглощения, и тем выше показатель морозостойкости.

Сопротивление скольжению

Как несложно догадаться, данное свойство определяет способность эмали плитки препятствовать скольжению предметов, находящихся на ней. Это требование важно при отделке пола жилых и промышленных помещений, особенно тех, в которых всегда влажно. В бассейнах и банях чаще всего используют ребристую плитку, у которой повышенное сопротивление скольжению.

Химическая устойчивость

Так называют характеристику эмали плитки, отражающую ее способность переносить контакт с химическими веществами (кислоты, основания, бытовая химия, добавки для дезинфекции воды в бассейнах и прочее). Плитка не должна претерпевать внешних изменений под агрессивным воздействием этих веществ. Кстати говоря, рассматривая стойкость керамики к тем или иным воздействиям, не стоит забывать, что швы между плитками также могут быть подвержены разрушающему воздействию. Чтобы этого избежать, их покрывают защитными составами.

Предел прочности

Данный показатель выражает уровень допустимой нагрузки, которую может выдержать керамическая плитка. Обычно он прямо пропорционален толщине изделия. Способность выдерживать нагрузку важна в основном для напольной плитки.

Поверхностная твердость

Эта характеристика иллюстрирует стойкость поверхности к появлению повреждений и царапин. Она особенно важная для напольной плитки. Поверхностная твердость обуславливается качеством и составом глазури. Примечательно, что на блестящей поверхности механические повреждения гораздо более заметны, чем на матовой.