Технология производства клинкерной плитки

Технология производства клинкерной плитки — основные моменты

Своим уникальным качествам клинкерная плитка обязана технологии изготовления, которая позволяет получить такой материал из обыкновенной глины. Технология производства клинкерной плитки была разработана несколько столетий назад, и сегодня в ней практически нет изменений, правда применяемое оборудование значительно усовершенствовалось.

Из чего производят клинкерную плитку

При изготовлении клинкерной плитки используется такой натуральный материал, как глина, для разнообразия цветовой гаммы могут применяться естественные красители. Получить качественное изделие можно только при условии применения глины, которая имеет минимальное количество примесей и отличается тугоплавкостью. Залежи подобного материала имеютсяв немногих странах, именно поэтому можно выделить ряд государств, на территории которых функционируют предприятия по выпуску высококачественного клинкера. К ним относятся Германия, Нидерланды, Польша, Испания и ряд других европейских стран.

Основные технологии производства клинкера

В промышленном производстве применяют две технологии изготовления клинкерной плитки:

• Метод полусухого прессования
• Экструзионная технология производства клинкерной плитки

Данные технологии отличаются методом формовки глиняных изделий. При первом способе несколько увлажненный исходный материал прессуется на специальном оборудовании, после чего сформованное изделие помещается в печь для обжига без предварительной сушки. Получаемое таким образом изделие имеет незначительную плотность, что существенно уменьшает его прочность. Но, данная технология производства позволяет получать клинкер, обладающий низкой теплопроводностью, что во многих случаях цениться больше чем стойкость к механическим воздействиям.

Экструзионная технология предполагает применение специального устройства — экструдер. По сути это большая шнековая мясорубка, через которую пропускается влажная пластичная глина. После измельчения материала выполняется формовка при помощи специального, чаще всего вакуумного пресса. Полученную заготовку подвергают предварительной сушке и только после этого отправляют в печь для обжига. Именно таким путем производят большинство клинкерных материалов, они отличаются высокой плотностью, которая обеспечивает высокую прочность, стойкость к истиранию и другим видам механических и химических воздействий.

Основная особенность производства, чем и отличается клинкерная плитка, технология обжига при высоких температурах. Обычные глиняные изделия подвергаются воздействию температур порядка 800-900 градусов. В клинкерном производстве применяют печи, рабочая температура которых составляет 1100-1450 градусов.

Именно такая температура обеспечивает переход исходного материала в более прочные физические состояния. Следует также сказать, что основная составляющая стоимости клинкерной плитки приходится именно на энергоресурсы, расход энергоносителей для подобного обжига в 4 раза превышает потребность при обычной обработке глиняных изделий.

Оборудование для производства клинкера

Изготовление качественной клинкерной плитки невозможно без применения специального оборудования. Для обеспечениякачества технологическая линия должна включать в себя:

• Экструдер (при соответствующей технологии).
• Оборудование для формовки и прессования. Применяют различные конструкции прессовочного оборудования, чаще всего это вакуумные, ленточные, рычажные и ротационные модели.
• Камеры предварительной сушки сейчас в основном электрические, различаются по мощности и объему загружаемого материала.
• Основное оборудование для производства клинкерной плитки это, несомненно, печь для обжига. Серьезные предприятия применяют так называемые тоннельные печи, время, когда клинкер изготовлялся в небольших печах с применением угля уже прошло. Хотя и такие устройства можно встретить на небольших частных заводах по производству клинкерных изделий, но это в основном исключение.

Тоннельная печь представляет собой конструкцию длиной 150 и более метров. Она оснащена источником нагрева, в качестве которого выступает открытый огонь. Заготовки клинкерных элементов помещаются в специальные вагонетки, которые с небольшой скоростью перемещаются по печи. Благодаря этому происходит постепенное нагревание, обжиг и остывание глины. Печи такого типа работают в непрерывном режиме с поддержанием постоянной температуры, необходимой для качественного обжига изделий.

Производство клинкерной плитки требует значительных расходов на энергоносители, кроме того, доставка материала для производства тоже обходится дорого в связи с географией месторождений качественной глины. Все это оказывает существенное влияние на ценообразование конечного продукта. Но повышенная цена клинкера с лихвой компенсируется его эксплуатационными качествами, что делает его применение достаточно популярным в различных направлениях строительной индустрии.

Что такое клинкер и какое необходимо оборудование для производства клинкерной плитки?

Стабильная тенденция роста темпов и объемов строительства обусловила повышенный спрос на отделочные материалы. Их изготовлением все более активно занимаются предприниматели, чутко откликающиеся на требования рынка. Выпуск клинкерной продукции уверенно вошел в число востребованных и перспективных направлений.

Клинкер: что это?

Будучи традиционным для Европы, на просторах нашей страны клинкер появился сравнительно недавно. Это материал высокой прочности, который получают путем высокотемпературной термообработки (t > 1000 °C) из тугоплавкой сланцевой глины.

Его уникальные характеристики обеспечивает специальная технология изготовления и качественное оборудование для производства клинкерной плитки, кирпича, ступеней, оконных отливов, деталей для облицовки архитектурных форм сложной конфигурации. Превосходя керамические аналоги по многим параметрам, он быстро завоевал популярность у российских потребителей.

Методы изготовления: полусухое прессование и экструзия

Прессование – одна из технологий промышленного производства клинкерных облицовочных изделий, позволяющая получать продукцию, имеющую низкую теплопроводность, что очень ценно. Суть метода довольно проста. Исходный материал (глина с добавлением натуральных красителей) увлажняется, затем, задав форму и размеры клинкерной плитки с помощью специального пресса, её отправляют на обжиг в печь, минуя стадию предварительной сушки.

Данный метод требует изначально применения экструдера – машины, непрерывно перерабатывающей влажную пластичную глину в однородную массу путем измельчения. Пройдя этот этап, сырье для будущего изделия формуется под воздействием вакуумного пресса и, подвергшись предварительной сушке, поступает на обжиг.

Результат применения такой технологии – высокая прочность, адгезионная способность клинкера, его устойчивость к механическому воздействию и морозостойкость. Благодаря таким качествам он нашел широкое применение в строительстве (отделка фасадов зданий) и ландшафтном дизайне (мощение дорожек или террас).

Заметим, что оба метода включают в себя процесс прессования, который предусматривает использование формы для производства клинкерной плитки или иных видов изделий. Они изготавливаются по немецким технологиям и имеют матричный слой, эффективно обеспечивающий теплоизоляцию и герметичность конечной продукции. Как правило, выпуском таких пресс-форм занимаются немецкие производители либо компании из других стран по их технологиям.

Уникальные характеристики

В перечень неоспоримых преимуществ клинкера, выводящих его на лидирующие позиции, входят:

• Продолжительный срок эксплуатации (до ста лет и более), на протяжении которого материал сохраняет свой первоначальный вид и остается без визуально заметных внешних повреждений.
• Невосприимчивость к разрушительному действию ультрафиолетовых лучей и отсутствие высолов. С течением лет цветовая гамма изделий из клинкера сохраняется такой же яркой и насыщенной, как и в первые дни службы.
• Устойчивость к негативному воздействию низких температур, что очень важно в зоне с суровыми климатическими условиями.
• Высокие показатели прочности. Несмотря на то что толщина клинкерной плитки относительно небольшая (варьируется от 8 мм. до 12 мм.), она не уступает по этому параметру природному камню или керамограниту.
• Минимальный уровень водопоглощения (ниже 2 %). Под действием воды структура материала не разрушается, он хорошо переносит режим повышенной влажности.
• Клинкер экологически безопасен, поскольку производится исключительно из натурального сырья.
• Устойчивость к воздействию агрессивной химической среды (кислоты, щелочи).
• Возможность выпускать широчайший спектр изделий всевозможных цветов, форм и конфигураций.

Оборудование для производства клинкерной плитки: технологическая линия

Чтобы изготовить качественный клинкер, потребуется наличие:

• экструдера (если экструзия входит в технологический процесс);
• камер для предварительной сушки (в зависимости от производственных потребностей могут иметь различный объем загрузки и мощность);
• пресс-форм и ротационных, рычажных, ленточных либо вакуумных (применяются наиболее часто) прессовочных станков;
• ключевой составляющей цепочки – печи для обжига сланцевой глины (обычно используются тоннельные).

Изготовление клинкера: рентабельность бизнеса

Имея в достаточном количестве качественное оборудование для производства клинкерной плитки, крупные производители получают максимально возможную прибыль — за счет реализации продукции по среднерыночной цене и низкого уровня себестоимости. Такое соотношение производственных вложений и доходов предприятия определяет высокие показатели рентабельности, а следовательно и эффективности бизнеса, что делает его привлекательным для инвесторов.

Цех по производству клинкерной плитки

Клинкерная плитка – популярный и востребованный материал из глины для отделки и строительства. Изготавливать ее стали в Западной Европе еще несколько столетий назад. Название получила по характерному звуку при постукивании по поверхности.

Помещение и персонал

Для производства необходимо место и люди. Площадь цеха и количество работников индивидуально и зависит от конкретных планов предпринимателя по объему выпускаемой продукции. Рассмотрим усредненный вариант.

Арендуется помещение промышленного назначения. Желательно ближе к возможным клиентам. Площади в 100 квадратных метров будет достаточно. Стоимость аренды составит примерно 50 000 российских рублей в месяц (зависит от региона).

Для небольшого частного производства используются подсобные помещения, подходящие для таких целей (вместительные гаражи, закрытые ангары и т. п.). Расходы по аренде соответственно исключаются. Также не потребуется оплата труда, если продукция изготавливается своими силами.

Для работы в производственном цехе необходимо нанять 3 человека. Для удобства ведения отчетности желательно пригласить бухгалтера. Ежемесячные затраты на аренду цеха и зарплату персонала составят:

• помещение – 50 тысяч рублей;
• заработная плата четырех наемных работников (включая бухгалтера) – 100 000 р.

Суммы могут меняться в зависимости от конкретной оплаты труда, установленной предпринимателем и региона, в котором находится производство.

Изготовление клинкерной плитки

Себестоимость изготовления квадратного метра изделия – примерно 300 рублей. Реализуя продукцию оптом, предприниматель получает 800–1000 р. за метр. Прибыль составит 500–700 р. с каждого проданного метра.

Получается, что при производстве 1 тыс. квадратных метров в месяц, можно получать доход в 500–700 тысяч рублей. Цифры примерные, но иллюстрируют перспективность бизнеса.

Процесс изготовления плитки разных видов принципиально не отличается. Незначительная разница может быть в ингредиентах и условиях, на каком-то этапе.

Плитка клинкерная имеет характерную фактуру и отделку. Представлена в нескольких вариантах:

• Гладкая – используется для отделки внутри зданий и оформления фасадов строений. Этот вид неприхотлив в уходе: за счет ровной поверхности ее легко очищать, не забивается грязь, пыль. Покрытие тонкое, смотрится гармонично.
• «Старинная» — на ней делают искусственные сколы, трещины и другие «повреждения», получая визуальный эффект старения. Изделие применяется для реставрации исторических архитектурных конструкций, зданий, а также современных строений и помещений под древность.
• Рельефная – эта разновидность клинкера похожа на кирпич внешне и по текстуре.
• Глазурованная – ровная поверхность с легким глянцем. Используется для декоративной отделки.
• Не обработанная – этот клинкер хорош для отделки дорожек, производственных помещений.
• Шероховатая – таким материалом оформляют фасады и внутренние помещения. Похожа на кирпич, благодаря грубоватой фактуре.

Магазины предлагают купить изделия как поштучно, так и квадратным метром. Стоимость: от 30 р. – шт., от 1300 р. – кв. м.

Клинкерная плитка представлена также в виде панелей:

• Термопанели – это скрепленные вместе элементы плитки, которые заранее монтируются в пенополистирольную плиту с керамической обшивкой. Часто применяются для оформления фасадов. Имеют привлекательный внешний вид. Кроме эстетических функций, еще и утепляют дом. Бывают двух-, трех- и четырехслойные.
• Неутепленные панели. Представляют собой прочный, стойкий к сгибаниям листовой материал, в который вмонтирован клинкер в виде кирпичной кладки. Отличается хорошей тепло- и звукоизоляцией, легким весом. Считается универсальным вариантом.

Обе разновидности намного упрощают и ускоряют процесс укладки. Стоимость панелей в интернет-магазинах – от 500 рублей за штуку.

Исходное сырье

Смесь для клинкерной плитки включает в себя следующие компоненты:

• Тугоплавкая, сланцевая глина. Это основная составляющая. Ее состав может быть абсолютно разным. Желательно, чтобы в ней содержалось много щелочных оксидов, но без превышения нужного уровня.
• Кварцевый песок. Добавляется в пределах 20%, помол тонкий. Необходим, чтобы не допустить на выходе излишней пластичности продукта (снижает жирность).
• Шамот – применяется для изготовления напольной плитки в тонкоизмельченном виде. Увеличивает плотность изделия.
• Перлиты, полевые шпаты, мел, доломит. Добавляются для уменьшения температуры спекания – не больше 8%. Перед внесением максимально измельчают.

Кроме перечисленного, иногда добавляют поверхностно-активные вещества, ингредиенты для регуляции механических свойств полученной массы. Состав определяется в зависимости от назначения и места установки – фасад, пол, стены внутри помещений.

Технология

Производство плитки проходит в несколько этапов:

1. Дозирование – клинкерные изделия имеют отличия от иных видов плитки по компонентам. Важно соблюсти баланс качества и количества исходного сырья.
2. Дробление – проходит в несколько стадий. Хорошая смесь получится при максимальной однородности готовой массы.
3. Высушивание – здесь удаляется лишняя влага из будущего продукта. Процесс происходит в распылительных сушилках. На выходе влажность порошка составляет 1–6%, величина зерна 0,24 – 0,34 мм.
4. Формование – осуществляется в специальных прессах (автоматизированных). Как правило, оборудование – гидравлика. Рабочее давление определяется влажностью порошка и плотностью готового изделия. Варьируется от 15 до 50 МП.
5. Предварительная сушка – применяется для удаления влаги, оставшейся после предыдущего этапа. Используются разные способы: инфракрасные волны, СВЧ, импульсы. Здесь достигается показатель влажности не больше 0,1 – 0,3%. Время операции зависит от назначения и толщины продукта.
6. Обжиг – на этом этапе получается готовое изделие. Температура в печи достигает 1450 градусов, что обеспечивает переход компонентов в прочное физическое состояние.
7. Декорирование – используется ограниченно, на разных стадиях изготовления.

В производстве клинкера применяется два метода – полусухое прессование и экструзионная технология. Отличаются они способом формовки.

Оборудование

Продукция изготавливается на поточно-конвейерной линии. Каждый ее компонент – самостоятельный узел с возможностью замены. Оборудование может иметь различия в зависимости от способа получения продукции. Составные части линии:

• бункеры с дозаторами;
• аппараты для дробления;
• распылительные сушки (башенные), обезвоживающие сырье;
• гидравлические прессы или коленно-рычажные, формовочные;
• однорядные сушилки с сетчатыми или роликовыми конвейерами;
• тоннельные печи для обжига – до 150 метров длиной;
• установки для сортировки и упаковывания готовых изделий.

Также на различных этапах необходимы распределительно-разгрузочные агрегаты.

Для небольшого частного предприятия потребуется более простой набор оборудования:

• смеситель;
• пресс;
• формовочный станок (для заготовок);
• печь для обжига;
• шкаф сушильный;
• инвентарь – лопаты, тележки, ведра и другое.

Стоимость оборудования для такого производства составит примерно 1 миллион рублей.

Клинкерная плитка пользуется большим спросом у покупателя. Она имеет отличные эксплуатационные качества и привлекательный внешний вид. Производство энергозатратное и требует определенных расходов. Однако при грамотной организации дела владелец бизнеса получит постоянный доход.

Читайте нас в Яндекс Дзен и подписывайтесь во Вконтакте.

Плитка

Бывает, что требуется освежить или изменить приевшийся оштукатуренный фасад здания. В большинстве своем фасад планируют делать кирпичным, но по вполне понятным техническим или финансовым причинам — это сложно выполнить. Поэтому при реконструкции старого дома или проектировании новой постройки можно облицовывать фасад термопанелями с клинкерной плиткой для получения многих преимуществ. Кроме всего прочего, клинкер имеет широчайший спектр цветовой гаммы и значительное разнообразие фактуры.

Оглавление:

История клинкера

Слово «клинкер» имеет немецкие корни – материал при постукивании издает характерный звук «klink». Впервые клинкер придумали голландцы, разработав технологию изготовления высокопрочного керамического камня. В Голландии в начале 19 столетия была создана первая клинкерная дорога, что соединяла Гарлем с Амстердамом.

Голландцы со временем стали производить клинкер для мощения и сооружения домов. Так как в этой стране почти нет природных каменных материалов, новая клинкерная плитка для фасадов завоевала популярность очень быстро. Технология производства клинкера из Голландии распространилась в соседние страны Западной Европы, а потом — в Америку.

Достоинства клинкерной плитки

Клинкер представляет собой керамическую плитку на глиняной основе, которая прошла при высокой температуре продолжительную термообработку. Клинкер долгое время изготавливался в Германии из глины особого сорта. Отличительная особенность клинкера кроется в том, что он изготовлен на основе натурального материала и обладает низким уровнем поглощения влаги — от 0,3 — 3%, что делает плитку морозостойкой.

Благодаря особой прочности материал имеет высокие показатели стираемости, что делает клинкерную плитку популярной в местах общественного пользования со значительной проходимостью людей. Клинкер не подвергается механическим воздействиям, он устойчив к солнечному свету, плесени, бактериям, грибку, мху и агрессивным веществам. Плитку производят при температуре больше 1000 градусов по Цельсию, и благодаря подобной технологии из неё полностью исключаются различные включения и пустоты.

Сегодня клинкерная плитка по ассортименту и качеству не уступает общепризнанному кирпичу для фасадов. При этом клинкер позволяет существенно экономить, так как использование полноформатного кирпича в ряде случаев очень дорого, нецелесообразно или невозможно. Клинкерная плитка под кирпич является отличным решением при возведении нового дома и реконструкции старых зданий.

Изготовление клинкерной плитки

Для производства высококачественной облицовочной клинкерной плитки используются тугоплавкие сланцевые глины конкретного химического состава, что не содержат примесей карбоната кальция и соли. Кроме шамота и флюса в готовую шихту принято добавлять тонкодисперсный промотор, который ускоряет процедуру спекания.

Обжиг клинкера осуществляется при высокой температуре – близко 1300 градусов по Цельсию, хотя эта температура для обычных керамических изделий не превышает 1000 градусов. Подобная методика позволяет получить на выходе материал микрозернистой структуры без пустот, изделия высокой прочности и низкого водопоглощения. А это в свою очередь весьма важно для наших климатических условий.

В состав шихты нередко добавляют красители, которые позволяют изготавливать фасадную клинкерную плитку самых разнообразных цветов – от темно-коричневого до молочно-белого. Это позволяет проектировать и создавать оригинальные фасады с разными цветовыми и пластическими решениями. Однако клинкерная плитка даже без добавления красителей обладает красивыми тонами желто-коричневой гаммы, что зависят от химического состава используемой глины и температур ее обжига.

Способы производства клинкера

На современных предприятиях клинкер изготавливают экструзионным способом. В шихту для этого добавляют небольшое количество воды, и полученную пастообразную массу под воздействием матрицы-мундштука продавливают через пуансон, который имеет прямоугольное отверстие с размерами, что задают клинкерной плитке необходимые толщину (9 – 17 миллиметров) и ширину (50 — 113 миллиметров). Из экструдера выходит лента, нарезаемая тонкой проволокой по длине (193 — 295 миллиметров), и полученные заготовки поступают в печь на обжиг.

Но, на ряду с этим, существует методика ручной формовки, которая позволяет получить эксклюзивную клинкерную плитку, что может использоваться при наружной отделке строящихся домов и реставрации фасадов исторических построек. В последнем случае применяется искусственное состаривание клинкерной плитки, поверхность которой имеет сколы, раковины, потертости, образованные с помощью сжатого воздуха и струи воды под высоким давлением.

Виды клинкера

Клинкер является уникальным строительным материалом, который обладает такими свойствами, с которыми не может сравниться ни одна разновидность керамической плитки. Клинкерная плитка, как правило, имеет стандартные размеры 12 на 24,5 сантиметров, но она бывает и квадратной, причем достаточно больших размеров. Толщина клинкера изменяется в пределах от 9 до 25 миллиметров. С повышением толщины увеличивается прочность клинкерной плитки, которая может запросто послужить фальшполом.

Цветовая гамма клинкерной плитки насчитывает порядка 100 разных вариантов — от кремовых и белых тонов до красно-коричневых и черных. На расцветке клинкера стоит отдельно остановиться. Клинкерная плитка – это натуральный материал без химических добавок и красителей, поэтому он не изменяет собственный цвет и не выгорает спустя долгие годы на солнце. Широчайший спектр цветовой гаммы достигнут только естественными методами.

Поверхность клинкера и клинкерной плитки под кирпич бывает шероховатой, глянцевой, матовой или необработанной. Чтобы добиться эффекта обожжённого материала, впекают в сырьё уголь, а для улучшения декоративных свойств — наносят специальную глазурь. На необожженную глину для придания необходимого окраса наносят натуральный краситель, что запекается одновременно с плиткой. Также клинкер бывает остеклованным.

Как строительно-отделочный материал клинкерная плитка имеет такие разновидности: облицовочный материал для внутренней и наружной отделки зданий, а также техническая клинкерная плитка для мощения пешеходных дорожек, дорог, полов в общественных и промышленных зданиях, а также для отделки хранилищ.

Область применения

Область применения клинкерной плитки весьма широка, а благодаря морозостойкости клинкер используется во всех климатических зонах. Клинкерная плитка подходит для малоэтажного строительства и строительства многоэтажных зданий, а также применяется с целью увеличения технических свойств существующих жилых домов. Клинкер подходит для облицовки бетонных, каркасных, пенобетонных и деревянных поверхностей.

К внешней стороне наружной стены в этом случае крепится слой утеплителя, поверх которого укладывается клинкерная плитка, после чего в разы возрастает теплоизоляционная способность ограждающих конструкций. Клинкерная плитка повышает долговечность фасадов: они не разрушаются под воздействием агрессивных веществ, которые содержатся в саже, смоге и кислотных дождях.

В силу своих особенностей клинкерная плитка нашла широкое применение в загородном домостроении. С помощью этого материала обустраивают террасы, открытые площадки, балконы, оранжереи, садовые дорожки и внутренние дворики. Клинкерная плитка позволяет создавать оригинальные ландшафтные варианты, так как устойчива к влиянию всевозможных атмосферных явлений, не гниет и не горит, не интересна насекомыми и грибкам, а также отлично сохраняет цвет.

Клинкер незаменим для бассейнов благодаря своей долговечности. Различные монолитные сливы сложнейшей конфигурации, специальные канавки для удобного захвата рукой, угловые элементы, шероховатая поверхность в местах, где существует опасность поскользнуться. Пол в гараже также можно выполнять из этой плитки, потому что материал отличается высокой химической стойкостью и ему не страшны масло и бензин.

Очень часто клинкерная плитка используется в качестве альтернативы дорогим аналогам — натуральному камню или керамическому граниту. В отделке лестниц, фасадов, пешеходных зон клинкерной плитки достаточно, и только в общественных местах с высокими эксплуатационными нагрузками (аэропорты, вокзалы, метро) имеет смысл вместо неё использовать керамический гранит.

Незаменим подобный материал и при облицовке каминов. Клинкерная плитка выглядит внешне как кирпич, но обладает устойчивостью к высокой температуре, поэтому идеально подходит для обустройства печей. Уникальность клинкера состоит в широчайшем выборе цветовых расцветок. Клинкерная плитка также выпускается в достаточно популярном варианте — под ручную формовку. Отделка клинкерной плиткой придает камину эффект старины и позволит создать загадочный интерьер.

Как вы уже поняли, песчаная и шершавая поверхность клинкерной плитки напоминает классический голландский кирпич. Но подобная оптическая составляющая является далеко не единственным преимуществом этого качественного материала, прошедшего процедуру обжига в туннельной печи. Клинкер обеспечит вам полный уют и комфорт, а также исключит дополнительные финансовые расходы.