علم سرامیک

كاشي‌هاي فتوكاتاليست: محدوديت‌ها و كاربردها

قطعاً شما تمايل داريد كه سطح كاشي‌هاي مورد استفاده در منازل و يا محيط كار و حتي بيمارستان‌ها تميز باشد. اما مي‌دانيد كه فرآيند تميز كردن سطح كاشي‌ها، علاوه بر سخت بودن، بسيار زمان‌بر و پرهزينه بوده و بايد با استفاده از محلول‌هاي شيميايي ضدعفوني و پاك‌كننده اين كار صورت گيرد. حتماً تجربه استفاده از وايتكس، انواع جرم‌گير و محصولات مشابه براي زدودن ذرات آلوده سطح كاشي‌ها را داشته‌ايد و ديده‌ايد كه استفاده از اين مواد براي سيستم تنفسي بدن نيز خطرناك است. خدا نكند كه اشتباهاً دو ماده واكنش دهنده از محصولات جرم‌گير را با هم مخلوط كرده باشيد و گاز متصاعد شده از آن را تنفس كرده باشيد. آيا راه‌حل ديگري در اين ميان وجود دارد؟ يكي از راه‌حل‌هاي موجود كه امروزه محققين و صنعتگران براي رفع اين مشكل به آن روي آورده‌اند اتسفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست است. كاشي‌هاي فتوكاتاليست در حقيقت كاشي‌هاي ضدميكروب، خودتميزكننده و تجزيه‌كننده آلودگي سطح كاشي با استفاده اندكي از نور خورشيد، اكسيژن و مقداري رطوبت محيط هستند. نتيجه كار محيط تميزتر، سطح بدون آلودگي و هزينه كم‌تر نظافت است.

كاشي‌هاي فتوكاتليست چيستند؟

در ابتدا بد نيست كه كمي به دانشي كه پشت اين قضيه وجود دارد نيم نگاهي نموده باشيم. تعريف پديده "فتوكاتاليست" بدين ترتيب است كه فلز نيمه‌هادي راديكال‌هاي آزاد را با كمك آب موجود در محيط، اكسيژن هوا و نور ماورا بنفش خورشيد توليد باردار نموده بدون اينكه خود فلز آسيب ببيند. اين راديكال‌هاي آزاد باردار به عنوان يك عامل محرك بيولوژيكي و شيميايي عمل مي‌نمايند. مواد زيادي هستند كه خاصيت فتوكاتاليستي دارند. دي‌اكسيد تيتانيوم به عنوان يكي از اصلي‌ترين مواد مناسب براي استفاده در فرآيند فتوكاتاليست شناخته شده است. دي‌اكسيد تيتانيوم يا TiO2 در سه شكل كريستالي در طبيعت وجود دارد و از اين ميان ساختار "آناتاز" به عنوان يكي از موثرترين مواد فتوكاتاليست زير نوز ماورا بنفش عمل مي‌نمايد.  بعد از اينكه در دهه 1970 اين خاصيت شناخته شد TiO2 به عنوان عامل واكنش فتوكاتاليست مورد تحقيق و بررسي قرار  گرفت. كاشي‌هاي سراميكي با لايه‌اي نازك از دي‌اكسيد تيتانيوم در سطح‌‌شان امروزه در بازار با خاصيت بي‌نظير و يكتاي خودتميزشوندگي شناخته شده‌اند.

خصوصيات كاشي‌هاي فتوكاتاليست

يكي از خصوصيات مهم TiO2 به عنوان ماده فتوكاتاليست اين است كه اين ماده براي انسان سمي نمي‌باشد و قدرت اكسيدكنندگي بالاي اين ماده در هنگامي كه در مواجهه با نور ماورا بنفش كه با طول موج كم‌تر از 385 نانومتر است قرار مي‌گيرد بسيار حايز اهميت است. با راديكال‌هاي هيدروكسيل و يون‌هاي سوپراكسيد، فتوكاتاليست‌هاي TiO2 مي‌توانند مواد ارگانيك را با استفاده از واكنش‌هاي اكسيداسيون متوالي به دي‌اكسيدكربن تبديل نمايند. TiO2 هم‌چنين خاصيت تركنندگي سطح را به وسيله افزايش زاويه بين آب و پوشش TiO2 بهبود مي‌بخشد. اين خاصيت دي‌اكسيد تيتانيوم و ساير مواد فتوكاتاليست مي‌تواند سه مزيت براي اين مواد ايجاد نمايد:

نقش ضد ميكروبي:

بسياري از ميكروارگانيسم‌ها شامل باكتري‌ها، ويروس‌ها، قارچ‌ها و ... مي‌تواند توسط اين پوشش از بين بروند. پوشش ديواره سلولي اين موجودات، به وسيله فتوكاتاليست‌ها تجزيه شده و در نتيجه ميكروارگانسيم مذكور كشته مي‌شود‌ و سپس خاصيت تركنندگي سطح باعث مي‌شود كه تركيبات باقي مانده در سطح نيز شسته شوند.

رفع بوي بد:

راديكال‌هاي آزاد اين قابليت را دارند كه تركيبات بخار شدني ارگانيك روي سطح را كه منجر به ايجاد بوي بد مي‌شوند را با شكستن پيوندهاي مولكولي بين‌‌شان از بين ببرد. برخي از تركيبات بدبو نظير فرمالدييد، بنزين و تعداد زيادي از هيدروكربن‌هاي ديگر شامل اين موضوع مي‌شود. هم‌چنين فتوكاتاليست‌ها، عناصر آلوده‌كننده ارگانيك را نيز از بين مي‌برند.

تصفيه هوا

مواد فتوكاتاليست هم‌چنين باعث ايجاد خلوص در هوا، با از بين بردن مواد سمي موجود در هوا از قبيل تركيبات اكسيد نيتروژن (NOx) مي‌شود. NOx منجر به ايجاد بيماري‌هاي فراوان تنفسي در انسان مي‌‌شود و هم‌چنين به همراه  اكسيد سولفور كه سمي است با باران‌هاي اسيدي مي‌توانند به محيط زيست نيز آسيب برسانند.

كاربرد كاشي‌هاي فتوكاتاليست در كجاست؟

خاصيت خودتميزكنندگي كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به استفاده از اين كاشي‌ها در محيط‌هاي مختلفي هم‌چون آشپزخانه، بيمارستان‌ها، ساختمان‌هاي شهري و ... مي‌گردد. علاوه بر مزيت‌هاي سه‌گانه گفته شده استفاده از كاشي‌هاي فتوكاتاليست منجر به كاهش استفاده از مواد شيميايي و بهداشتي شده كه باعث كاهش آلودگي محيط زيست و در نتيجه ايجاد نشدن مواد آلي و غيرآلي آلوده كننده براي توليد اين مواد خواهد شد. اين كاشي‌ها براي مناطق آلوده شهري بسيار مناسب هستند. با نصب اين كاشي‌ها در محيط بيروني ساختمان علاوه بر جلوه زيباي سطحي، محيط زيست از نظر گازهاي سمي تصفيه شده و هم‌چنين نماي بيرون ساختمان همواره تميز باقي مي‌ماند.

محدويت‌هاي TiO2 چيست؟

عملكرد صحيح اكسيد تيتانيوم وابسته به همساني لايه TiO2 در سطح كاشي دارد و اگر بين لايه‌هاي TiO2 فاصله نباشد عملكرد اين لايه بسيار بهتر خواهد شد. اين لايه در تمامي محدوده‌هاي دمايي كاربرد دارد اما در دماهاي زير 10 درجه سانتيگراد فعاليت آن كم‌تر ملموس است. هم‌چنين در محيط‌هاي بسيار خشك نيز اين فاكتور كه نياز به رطوبت محيط دارد فعاليت‌ كم‌تري خواهد داشت. بنابراين در روزهاي خشك و سرد فعاليت فتوكاتاليستي محدود خواهد شد. باران مي‌تواند به فعاليت بهتر سيستم كمك كند و فقدان باران در محيط از تميزشدن سطح مي‌كاهد. با توجه به اينكه خاصيت فتوكاتاليستي به‌طور خود بخود از بين نمي‌رود، بنابراين شاهد از بين رفتن خودبخودي اين خاصيت در سطح كاشي نيستيم اما فعاليت آن مجدداً با شستشوي عناصري كه منجر به محدوديت كاركرد اين خاصيت مي‌شود برقرار مي‌گردد.

امروزه آزمايشات زيادي براي افزايش خاصيت فتوكاتاليستي با استفاده از فعاليت مواد نيمه هادي براي افزايش خاصيت آنتي باكتريالي كاشي‌ها در تمامي دنيا در حال انجام است و در آينده قطعاً شاهد نوآوري‌هاي بيشتري در اين خصوص خواهيم بود.

 منبع:

نشريه tilemagonline -

فريت بخش بزرگي از هر سري مخلوط لعاب را تشكيل مي دهد. فريت معولاً يك تركيب سراميكي است كه پس از ذوب سرد شده و به تكه هاي شيشه اي تبديل مي گردد. عمل فريت كردن باعث كاهش انقباض لعاب در هنگام خشك شدن مي شود. فريتها مواد غير محلول در آب هستند.

فريت حدود 95-90% لعاب را تشكيل ميدهد.و به دو صورت است: فريت ترانس و فريت اپك.

فريت اپك داراي زيركون است.

فريت شامل: فلدسپات، بوراكس، سيليس، كربناتها، كربنات كلسيم و پتاسيم، كائولن، اكسيد روي و اكسيد سرب.

دلايل فريت كردن :

ü       خروج مواد فرار و گازهاي سمي

ü       غير محلول نمودن مواد در آب مثل اسيد بوريك، كربنات سديم، بوراكس و نيترات پتاسيم.

ü       اختلاط و همگن كردن مواد اوليه در اثر ذوب و تركيب آنها با يكديگر كه باعث ذوب سريع تر و بهتر لعاب مي گردد.

ü       جلوگيري از اثرات مخرب برخي مواد اوليه مثل كائولن و اكسيد روي كلسينه نشده كه به صورت خام مباعث ايجاد لعاب نگرفتگي ميشوند.

ü       از بين بردن بوي بد بعضي از مواد

ü       تبديل مواد سمي به غير سمي مثل: تركيبات سرب، روي، باريم به استثناي سولفات باريم، آنتي موان، فلوئور، آرسنيك، كادميم و سديم.

ü       كاهش دماي ذوب

ü       درصد كائولن براي فريت كردن بايستي حدود يا بالاي 10% باشد.

ü       خارج كردن گازهاي نا مطلوبي كه برخي از مواد اوليه در هنگام پخت از خود آزاد مي كنند مثل: كربن، گوگرد و فلوئور.

                                   براساس تركيب شيمايي:

1-لعاب سربي

الف : بدون بور؛ شامل سربي ساده و سربي مخلوط

ب: محتوي بور

1-    لعاب بدون سرب

الف: بور دار

ب: بدون بور؛ شامل با قليايي زياد(قليايي) و با قليايي كم(پرسلان) كه ويسكوزيته بالايي دارد.

                                   براساس نوع توليد:

1-    خام:استفاده براي فراورده هاي دماهاي بالا مثل فراورده هاي بهداشتي.

2-     فريتي: براي غير سمي كردن و غير محلول كردن .

3-     تبخيري(نمكي)

                               بر اساس دماي پخت:

1-    لعاب با پخت بسيار پايين(راكو)

كه محدوده پخت آنهابين 90-750 درجه است ماهيتاً داراي مقدار زيادي سرب ويا بور بوده آلومين در تركيب اين لعابهابسيار كم ويا اصلا وجود ندارد .

2-     لعاب با پخت پايين:

گدازاورهاي  مورد استفاده اكسيد بور سرب اكسيد سرب و مقداري اكسيدهاي قليايي خاكي اين لعابهامربوط به  لعابهاي  ماجوليكا هستند .

3-     لعاب با پخت متوسط(اورتن ور)

محدوده پخت بين 1020-1160درجه .دراين لعابها مخصوصاً در دماي 1160اكسيد بور به عنوان گدازآور ميتواند به طور كامل حذف گردد. گدازآورهاي مورد استفاده بيشتر اكسيدهاي قليايي خاكي مي باشد. اكسيدهاي قليايي و اكسيد بور دراين نوع لعابها كاربرد دارند.

4-     لعاب با پخت بالا(فراورده هاي بهداشتي)

معروف به فراورده هاي بهداشتي كه محدوده پخت 1160-1260درجه است .مهمترين گدازآور دراين محدوده پخت اكسيدهاي قليايي خاكي به خصوص اكسيد كلسيم است.از اكسيد بور به ندرت استفاده ميشود. از اكسيد باريم واكسيد روي به عنوان كمكي استفاده مي شود.

5-    لعاب با پخت بسيار بالا(پرسلان)

محدوده پخت 1400-1260درجه. مقدار سيليس وآلومين در اين لعابها زياد است. گدازآور اصلي در اينجا اكسيد كلسيم است.

                                 لعاب هاي ويژه:

الف: ويژگي اين لعابها بستگي به تشكيل فازهاي بلوري در هنگام دارد:

1-    لعاب كدر يا اپك

اين نوع لعابها شفاف هستند يعني انعكاس نور دارند ولي نور را از خود عبور نمي دهند.جهت اپك كردن اين نوع لعابها از اپاسي فايرها(Opacifire) استفاده مي شود كه معروفترين آنها اكسيد زيركنيم است زيرا كه تركيبات زيركنيم در فاز شيشه اي حل نمي شود.

2-     لعاب مات

اين لعابها متضاد لعابهاي براق مي باشند و مي توان با اضافه كردن مواد نا محلول در فاز مايع مانند ذرات تالك ؛ آلومين و بيسكوئيتهاي خرد شده و يا پخت لعاب در دماي پائين تر ازدماي واقعي پخت به وجود مي آورند كه در اين صورت سطحي زبر و خشن دارد.

لعاب هاي مات واقعي كه داراي سطوحي با كيفيت خوب باشند معمولاً در نتيجه افزودن آلومين؛ اكسيدهاي كلسيم، منيزيم، باريم، روي و گاهي استرانسيم به تركيب لعاب به دست مي آورند.

3-    لعاب نيمه مات يا اطلسي

داراي سطوحي صافتر و همگن تر از لعاب مات بوده و بنابراين ديرتر كثيف شده و راحت تر تميز مي شود. در تركيب اين لعاب ها همواره اكسيد روي و تيتانيم موجود است.

تركيبات اپك كننده مانند اكسيد قلع و يا اكسيد زيركنيم در تركيب اين لعابها  موجود است. علت مات شدن در اين لعابها تشكيل بلورهاتيتانات روي و سيليكات روي مي باشد.

4-    لعاب درشت بلور يا ماكرو كريستالين

ابعاد بلورها بزرگ بوده و با چشم غير مسلح مي توان ديد. تركيبات اين لعابها : سيليكات و تيتانات روي، كلسيم، منيزيم و سيليكات منگنز و … .

5-    لعاب دلربا

نام اين لعاب از كوارتز دلربا گرفته شده است.

كوارتز دلربا نوعي كوارتز است كه داراي بلورهاي ميكا و هماتيت به عنوان ناخالصي است كه باعث انعكاس شعاعهاي نور و تلالو خاص ميشوند. لعاب هاي شفاف و براقي است كه داراي بلورهاي پهن و پولكي مانند بوده و به طور معمول به استفاده از مقادير زيادي اكسيد آهن در تركيب لعاب به وجود مي آيند.

با استفاده از اكسيدهاي كرم و مس مي توان لعاب هاي دلربا را ايجاد كرد. لعابهاي دلرباي خوب داراي اكسيد سرب هستند. كيفيت اين لعابها به مقدار اكسيد آهن و سرد كردن اين نوع لعاب ها بستگي دارد.

6-    لعاب رنگين كماني

اين نوع لعابها چنانچه حاوي اكسيد هاي رنگي نباشند داراي رنگ سفيد يا شيري متمايل به آبي بوده و سطح رنگين كماني دارد مشابه منظره اي كه در اثر وجود يك لايه نفت بر روي سطح آب پديد مي آيد.

رنگ رنگين كماني كه سفيد يا متمايل به آبي هست در اين لعابها ناشي از پراكندگي شعاعهاي نور به وسيله بلورهاي بسيار ريز هست كه داراي ابعاد كلوئيدي مي باشند ايجاد مي گردد و اين بلورها مي توانند از تركيبات پنتا اكسيد فسفر P2O5؛ اكسيد آهن دوظرفيتي؛ تيتان (اكسيد تيتانيم؛ تيتان؛ سيليس و بورات كلسيم) باشند.

ب:-ويژگي اين لعابها بستگي به تشكيل فاز بلوري ندارد:

1-    لعاب تركدار

اين نوع لعابها به دو روش ايجاد مي گردد. در يك روش با افزودن گدازآورهايي مثل اكسيد پتاسيم و اكسيد سديم ضريب انبساط لعاب را به مقدار زيادي افزايش داده كه خود به علت ايجاد تنش كششي در لعاب باعث ترك خوردن لعاب مي شود.

در روش ديگر كه در بساري از موارد كاربرد دارد؛ درجه حرارت و چگونگي پخت لعاب و بدنه تغيير داده ميشود. به عنوان مثال براي ايجاد لعاب هاي تركدار در سطح فراورده هاي ارتن ور درجه حرارت پخت بيسكوئيت را كاهش داده و و بدنه ابتدا در حدود 950 درجه پخته ميشود سپس پخت لعاب در حرارت 950 تا حداكثر 1000 درجه صورت مي گيرد. بدين وسيله بدون انجام هيچ گونه تغييري در تركيب لعاب و بدنه تركهاي زيادي در سطح لعاب بوجود مي آيد.

درجه حرارت پخت بدنه هاي ارتن ور در حالت معمولي بالاتر از 950درجه است؛ حدود 1100 درجه.

2-    لعاب پوست ماري

اين لعابها در اثر كشش سطحي زياد ايجاد مي گردد. مقدار كشش سطحي لعاب كاملاً وابسته به تركيب لعاب است. بنابراين با افزودن مقادير اكسيد هايي كه باعث افزايش كشش سطحي لعابها مي گردد مي توان لعاب پوست ماري ايجاد كرد.افزايش مقدار اكسيد كلسيم و منيزيم در لعاب بيشترين تاثير را در لعاب هاي پوست ماري دارد. استفاده زياد از مقادير زيادي كائولن و يا ديگر خاكهاي پلاستيك و نيز استفاده از مواد آلي مثل صمغ عربي و غيره در لعاب؛ لعابهاي پوست ماري زيادي ايجاد مي كند، خرد كردن بيش از حد مواد اوليه لعاب(دانه بندي ريز) و با ايجاد قشر ضخيمي از لعاب در سطح بدنه و با استفاده از اكسيد روي كلسينه نشده مي تواند لعاب پوست ماري ايجاد كند.

3- لعاب هاي نمكي

پديده هاي ناخواسته در خواص لعاب را معايب لعاب گويند كه گاهي اوقات به عنوان نقص و گاهي اوقات به عنوان طرح هاي خواسته (دكوراسيون) در نظر گرفته مي شوند.

1-                 اگر اجزاي دوغاب يا تمام لعاب سريعاً ته نشين مي شود بنا به دلايل زير است:

- برخي مواد اوليه وزن مخصوص بيشتري نسبت به بقيه دارند.

- از فريت زيادي استفاده شده است.

-          تركيب قليايي زيادي در تركيب است.

-           منيزيت زيادي در تركيب است.

-           ذرات دانه درشت لعاب زياد است.

-           دوغاب لعاب به مدت كوتاهي آسياب شده است.

-           مقدار آب دوغاب زياد است.

براي بر طرف كردن آنها روشهاي زير وجود دارد.

-          مواد اوليه اي كه داراي وزن مخصوص بالاتري هستند به صورت نرمتر آسياب شوند.

-           تمام دوغاب لعاب نرمتر آسياب شود.

-           دانسيته دوغاب زياد شود.

-           5 تا 10 درصد خاك رس چرب يا كائولن و مقدار 0.3 تا 3 درصد بنتونيت و 0.5 تا 2 درصد چسب سلولز اضافه شود.

2-                 اگر دوغاب خيلي رقيق باشد يا ويسكوزيته آن كم باشد:

-          مقدار آب زياد است.

-           تركيبات قليايي محلول در دوغاب آن را رقيق كرده است.

روشهاي برطرف كردن:

-          براي مدتي ساكن گذاشته و آب اضافي خارج شود.

-           مواد آلي قابل تورم اضافه شود.

3-                 اگر لعاب بطور صحيح ذوب نمي شود:

-          دما خيلي پائين است

-           مقادير زيادي اكسيد آلومينيم و سيليسم دارد.

-           مقدار كمي شبكه سازها و يا مقدار زيادي اكسيد منيزيم، باريم و كلسيم دارد.

-           تركيب به اندازه كافي نرم نشده است.

-           تركيب شيميايي مواد اوليه تغيير كرده است.

برطرف كردن :

-          انتخاب دماي بالا

-           طولاني تر كردن آسياب

-           آهسته حرارت داده شود و دماي نهايي به مدت زيادتري ثابت نگه داشته شود.

-           مواد دير گداز به صورت فريت داخل شود.

4-                 اگر لعاب سطح ناصاف بسازد و سطح داراي حباب باشد:

-          ويسكوزيته بالاي مذاب

-           كشش سطحي زياد

-           زياد بودن اكسيدهاي آلومينيم و سيليسيم

-           كم بودن مقدار اكسيدهاي سرب و بور

-           پائين بودن دماي پخت

رفع عيب:

-          كاهش ويسكوزيته

-           افزايش دما

-           موقعي كه حرارت كم ميشود مقدار اكسيد سرب و بور را افزايش بدهيم.

-          كاهش اكسيدهاي آلومينيم و سيليسيم

5-                 ايجاد ترك در لعاب:

-          ضريب انيساط حرارتي لعاب به بدنهزياد است

-           مقدار اكسيد هاي قليايي زياد است

-          لايه واسط نامناسب است

-           لايه لعاب ضخيم است

-           لعاب سريع سرد شده است

برطرف كردن:

-          لايه لعاب نازكتر شود

-           در دماي بالا حرارت داده شود

-          زمان حرارت طولاني تر شود

-           مقاديري اكسيدهاي روي ، بور و سيليسيم اضافه شود.

6-                 تركيدن (پريدن)  لعاب:

-          ضريب انبساط حرارتي لعاب كمتر بدنه است

-           اكسيد قليايي لعاب كم است

-           بدنه زينتر شده پيش از اينكه لعاب شروع شود ياد منقبض شده

رفع عيب:

-          پائين آوردن دماي پخت

-           سرد كردن و حرارت دادن سريع باشد

-           تغيير تركيب شيميايي لعاب، استفاده از اكسيدهاي قليايي بيشتر

-           تغيير تركيب بدنه به منظور كاهش ضريب انبساط حرارتي

لطفاً برای بهبود ویلاگ نظرات و پیشنهادات  و سوالات خود را در قسمت نظرهای وبلاگ یا ایمیل اینجانب ارائه دهید. متشکرم

قصد دارم تا پاره ای از آزمایش های انجام گرفته در آزمایشگاه را در این مقال توضیح می دهم.

نام آزمایش:

دیکه،خاصیت پلاستیستیه

نام مواد :

خاک رس،آب

نام وسایل مورد نیاز: لوح گچی، بشر، همزن، کاردک، استوانه مدرج، خشک کن، مش12، کفه مش، ترازوی دیجیتالی

هدف آزمایش:

بررسی خاصیت پلاستیسیته با آزمایش دیکه.

تئوری:

تمامی روشهای شکل دادن سرامیک ها اعم از ریخته گری، دوغابی، پرس و بخصوص روشهای گوناگون شکل دادن پلاستیک همگی کم و بیش نیازمند درصدی از پلاستیسیته در آمیزششان هستند و نکته ای که ما باید قابل توجه داشته باشیم این است که خاصیت پلاستیسیته مواد رسی در حضور آب در حالت خام خود را نمایان می سازند یا به عبارت دیگر مواد اولیه سرامیک به صورت خشک و با بعضی از محصولات پخته شده سرامیک تقریباً هیچ پلاستیستیه ای را از خود نشان نمی دهند و کمبود یا نبود خاصیت پلاستیستیه در محصولات پخته شده سرامیک ای باعث تودی و در نهایت شکست قطعه در اثر ضربه و تنش را سبب می شود . باید توجه داشت که اگر چه اب به طور سنتی و متداول و به عنوان عامل پلاستیسیته یا به عنوان بهترین ماده برای به وجود آوردن خاصیت پلاستیسیته در رسها شناخته شده، اما در بسیاری از موارد بخصوص در مواد اولیه سرامیکهای نوین از پلاستیک سازها به عنوان عوامل ایجاد پلاستیسیته استفاده می کنند. گلیسرول و اتیل کلیکول از جمله این مواد اند.

شرح آزمایش:

ابتدا300g خاک را برداشته و توسط مش 120الک می کنیم بعد300cc آب توسط استوانۀ مدرج برداشته و داخل بشر می ریزیم . بعد خاک رس را به طوری داخل آب می ریزیم که تمام خاک در آب حل شود و بعد از اتمام خاک چند لحظه صبر می کنیم تا خاک خوب در آب حل شود بعد توسط همزن مخلوط را خوب به هم زده تا به حالت دوغاب در آید . سپس دوغاب آماده شده را روی لوح گچی ریخته تا آب دوغاب را جذب کند . بعد گل را از روی لوح گچی به وسیلۀ کاردک جمع کرده و به دو قسمت تقسیم می کنیم بعد یکی از آن دو قسمت را برداشته و ورز می دهیم تا به حالت اول دیکه که مرز بین چسبیدن و نچسبیدن است برسد . وقتی که به حالت مورد نیاز رسیدم گل را به دو قسمت تقسیم کرده و به صورت مکعب در می آوریم بعد آنها را وزن کرده و پس از کد گذاری بر روی کاشی گذاشته و کنار می گذاریم . بعد قسمت دیگر آن را برداشته و ورز می دهیم تا به حالت دوم ریکه که ظهور ترک است برسد. وقتی که به حالت دوم نیز رسیدیم مانند حالت اول گل را به دو قسمت تقسیم کرده و صورت مکعب در می آوریم سپس آن دو را وزن کرده و پس از کد گذاری روی کاشی گذاشته و برای مدتی داخل هوای آزاد قرار می دهیم.((باید به این نکته توجه داشت که قطعات را اگر مستقیماً داخل خشک کن بگذاریم به خاطر تنش و بخار آبی که داخل خشک کن به وجود می آید قطعات ترک می خورند و شاید هم متلاشی شوند.))سپس بعد از چند ساعت قطعات را داخل خشک کن گذاشته (به مدت24 ساعت)پس از اتمام زمان قطعات را از داخل خشک کن بیرون آورده و دوباره وزن می کنیم وزن به دست آمده را با وزن قبل از خشک آنها مقایسه می کنیم و خاصیت و میزان پلاستیسیته گل را به دست می آوریم.

محاسبات:

درصد رطوبت در حالت اول ریکه               65/44 پس از خشک شدن D1=84/71 80/13

                                                                                از خشک شدنD2=103/62

درصد رطوبت در حالت دوم ریکه                             71/89 پس از خشک شدن D1=78/31

                                                                                  62/91 پس از خشک شدن D2=89/54

جدول گذاری:

خاکK
 

خاکBهامونه
 

خاکKزنوز
 

خاکBهامانه
 

خاک رس
 

نام مواد

46/7
 

35/66
 

94/3
 

76/16
 

عدد پلاستیسیته

نتیجه گیری:

درصد رطوبت هر دو یکسان نیست و با هم فرق دارند و حالت اول بیشتر از حالت دو م است

كمك ذوبها با دير گدازها موادي اند كه جهت كاهش نقطه ذوب يا نرمي استفاده ميشوند. در هنگام پخت بدنه ذوب شده و در هنگام سرد شدن فاز شيشه اي را در بدنه ايجاد ميكنند؛اين فاز شيشه اي كليه بلورهاي موجود در بدنه پخت را در بر ميگيرد؛به اين ترتيب موجب يكپارچه شدن بدنه ميگردد.

گدازآورهايي كه خصوصاَ در بدنه كف استفاده ميگردد؛ فلدسپاتهاي حاوي اكسيدهاي قليايي و قليايي خاكي مي باشند. فلدسپاتها از نظر تركيب شيميايي ؛تركيبات آلومينو سيليكاتهي قليايي و قليايي خاكي اند. فلدسپاتهاي سديم و پتاسيم دار از ساير فلدسپاتها بيشتر در طبيعت يافت ميشوند.مهمترين؛پرمصرف ترين و در عين حال فراوانترين آنها عبارتند از (1):ارتوكلاز يا فلدسپات پتاسيك(KalSi3O8). (2):آلبيت(سديك) با فرمولNaAlSi3O8 (3):آنورتيت (كلسيك) با فرمول CaAl3Si3O8 .

فلدسپاتهاي بين آلبيت و آنورتيت= پلاژيوكلاز              

بين ارتوكلاز و آلبيت=قليايي

اكسيد پتاسيم محدوده پخت را افزايش مي دهد(اكسيد سديم برعكس).

آلبيت نسبت به ارتوكلاز گدازآور قويتري است.

از تكنيك نمكهاي محلول براي رنگ كردن لعاب كاشي هاي لعابدار نيز مي توان استفاده كرد اما استفاده از نمكهاي محلول در كاشي گرانيتي چگونه است؟

چنانچه قرار است بر سطح بدنه نمك محلول اعمال شود براي اينكه بر بدنه تاثير بهتري داشته باشد، چنين بدنه هايي بايد سفبد پخت باشند براي افزايش سفيد پختي در حال حاضر به بدنه هاي كاشي گرانيتي حدود چند درصد زيركن مش 325 مي زنند و در نتيجه رنگ بعد از پخت سفيدتر مي شود.

تذكر: مي توانيم براي افزايش سفيدي به اين بدنه ها تالك و وولاستونيت نيز اضافه كنيم و در نتيجه مي توان از ميزان مصرف زيركن كاست كه بر قيمت تمام شده هر متر مربع كاشي موثر خواهد بود.

طرحي كه توسط نمكهاي محلول ايجاد مي شود يك طرح ظريف و بسيار حساس است.

قبل و پس از اعمال نمكهاي محلول(كه مي توانند                                                   توسط چاپ اعمال شده يا روي سطح پاشيده شوند) محلولهاي غير رنگي اعمال مي شود .

             (2)Mate base                                         (1)

در حضور محلولهاي غير رنگي ، شكل نفوذ رنگ به صورت حالت (1) و شكل نفوذ محلول رنگ در غياب اين محلولهاي غير رنگي به فرم 2 خواهد بود.

در حالت 1 رنگ عمودي نفوذ كرده و هنگام خشك شدن عمودي به همراه سيال به سطح مي آيد.

در حالت 2 به صورت مخروطي رنگ در بدنه توزيع شده و هنگام خشك شدن سيال عمودي به سطح مي آيد. حالت 1 خط پر رنگ و دقيق است و در حالت 2 وسط پررنگ و حاشيه سايه اي فرم خواهد بود.

پس از اعمال نمك محلول، در خط انتقال كاشي يك خشك كن سريع سطح كاشي نمكهاي محلول به همراه سيال به سطح آورده و در سطح متمركر مي شوند و در ضخامت 2ميلي متري از سطح تمركز نمكها را خواهيم داشت. هر چه به سطح نزديكتر مي شويم غلظت نمك بيشتر شده و رنگ ناشي از آن پررنگ تر مي شود و هر چه به عمق مي رويم غلظت نمك كمتر شده و رنگ حاصل از آن كم رنگ تر خواهد بود.

كاشي هاي گرانيت را پس از پخت پوليش مي كنند ميزان باربرداري دستگاه بين 8/0-6/0ميلي متر است كاشي گرانيتي بواسطه عاري بودن از لعاب (در اكثر موارد كاشي گرانيتي لعابدار نيز توليد مي شود.) نوع عيوبش در برخي موارد با نوع عيوب ساير كاشي ها متفاوت خواهد بود. يكي از اين عيوب مواج بودن سطح كاشي گرانيتي پس از پخت است يعني بعضي جاها نسبت به سطح تراز بدنه برجسته تر بوده و برخي از مواضع نسبت به سطح تراز بدنه فرورفتگي دارند. اگر ميزان فرورفتگي و برجستگي ها را اندازه گيري كنيم، بار برداري توسط پوليش بايد به حدي باشد كه نقاط نسبتاً گود بدنه نيز پوليش شوند.

اگر سطح كاشي مواج باشد كه هميشه اينگونه است اگر با استفاده از نمكهاي محلول اين كاشي گرانيتي را رنگ كنيم پس از پوليش در نقاط برجسته بيشتر سائيده شده و نقاط گود كمتر سائيده مي شوند لذا شدت رنگ در نقاط مختلف يكسان نخواهد بود.

تاثير تالك بر رنگدانه سبز:

در حال حاضر يكي از پرمصرف ترين رنگها در كارخانجات كاشي گرانيتي رنگ سبز است طرحهاي حاوي رنگ سبز فروش بسيار بالايي را در بازار دارند مصرف اين رنگدانه به شرطي مورد پسند خواهد بود كه پس از پخت، چرك نباشد و يك رنگ باز و شفاف باشد

مقوله پين هول در كاشي سالهاست كه از نقطه نظرات مختلف مورد بحث قرار گرفته و نتايج مفيد و موثري نيز در خصوص ماهيت و نحوه ايجاد آن بخصوص در بخش لعاب بدست آمده است. در اين مقاله بررسي هاي عملي در خصوص عوامل موثر در بروز پينهول از نقطه نظر اثرات بدنه كاشي و نيز شرايط فرايند توليد كاشي مورد بحث قرار گرفته است.
روش تحقيق و نتايج

1-       اثر تك خاكها بر روي پين هول لعاب:

براي بررسي اين اثر تعدادي بيسكوئيت 5*10 سانتي متر را با پرس آزمايشگاهي از خاكهاي مصرفي در توليد بدنه و نيز خاكهاي مشابه تهيه گرديد و پس از پخت در كوره بيسكوئيت و اعمال لعاب؛ در كوره لعاب خط توليد پخت گرديد.نتايج نشان ميدهد كه خاكهاي آباده بيشترين تاثير را در پينهول لعاب بعد از پخت دارا مي باشد. لازم به ياداوري مي باشد كه هرچند در خاكهاي آباده نمكهاي محلول از نوع سولفاتها وجود دارد ولي نتايج آزمايشات بعدي نشان ميدهد كه عامل ايجاد پينهول در خاكهاي آباده عمدتاً ناشي از نمكهاي محلول نمي باشد، بلكه وجود مواد آلي در اين گونه خاكها يكي از عوامل موثر در ايجاد پينهول مي باشد. منحني D.T.A اين خاك بيانگر وجود مقدار زيادي مواد آلي مي باشد. از طرفي وجو مقدار زيادي پيريت در اين خاكها در كنار مواد آلي مي تواند نقش موثري را در ايجاد پين هول ايفا نمايد بويژه اگر منحني و اتمسفر پخت بيسكوئيت متناسب با ماهيت اينگونه خاكها نباشد. ولي با وجود اين باي بررسي نقش نمكهاي محلول  در ايجاد پينهول آزمايشات زير صورت گرفت.

2-       جدا كردن نمكهاي نا محلول از خاكهاي مصرفي:

در آزمايشي كه به همين منظور ترتيب داده شد با افزودن مقاديري كربنات باريم بيش از حد معمول(5%) به دوغاب بدنه شرايط رسوب سولفاتها فراهم آورده شد و پس از تهيه بدنه از دوغاب فوق، آن را در كوره پخته و سپس لعاب را بر روي آن اعمال نموده و در نهايت در كوره پخت داده شد. نتايج حاصله تغييرات مشخصي را در ميزان پينهول در مقايسه با نمونه هاي مرجع تهيه شده با همان شرايط (البته بدون استفاده از كربنات باريم ) نشان نداد.

در آزمايشي ديگر با استفاده از يك سمباده نرم سطح چند بيسكوئيت را سايش داده شد و لايه اي از روي آن برداشته شد و پس از تميز كردن سطح بيسكوئيت ها با پارچه هاي خشك و مرطوب، همراه با نمونه هاي مرجع آنها را لعاب داده و در كوره خط لعاب پخت داده شد. كاشي هاي مربوط به نمونه هاي سائيده شده داراي پينهول بيشتر و تا حدودي عميق تر نسبت به پينهول نمونه مرجع بودند كه اين مطلب به باقيماندن مقداري ذرات سائيده شده در روي بيسكوئيت قبل از اعمال لعاب نسبت داده شد ولي با اين حال در نمونه هاي ديگري كه كاملاً تميز و صيقلي شدهبودند نيز اين مشكل مشاهده مي شد.

در آزمايشي ديگر خاكهاي پينهول زا را جهت جداشدن نمكهاي محلول از آنها، ابتدا بطور مجزا در آب شسته شد و پس از جدا كردن آب جمع شده بر روي آنها، جهت تهيه بدنه مورد استفاده قرار گرفتند. اين آزمايش بر روي خاكهاي آباده انجام گرفت. شستشوي خاك همراه با آب فراوان در جارميل آزمايشگاهي صورت پذيرفت. آناليز آب جدا شده پس از شستشو نشان داد كه ميزان يون سديم از 23 به 29 و يون پتاسيم از 3/91 به 7/8 (p.p.m) افزايش يافته است. افزايش يونهاي فوق در آب جدا شده بيانگر وجود مقداري نمك محلول در خاكهاي مصرفي مي باشد. ولي بر اساس بررسي هاي بعمل آمده بر روي سطح لعاب خورده در اين بدنه ها مشخص شد كه تفاوت عمده اي از نقطه نظر ميزان پينهول بين نمونه هاي تهيه گرديده با خاكهاي شستشو داده شده و نمونه مرع نمي باشد لذا اين آزمايشات نشان داد كه نمكهاي محلول در خاكهاي مصرفي در افزايش پينهول نقش عمده اي ندارد.

3-        بررسي اثر كائولن هاي مختلف جهت مصرف در لعاب بر روي پينهول:

جهت بررسي اين مورد كائولن هاي متفاوتي بر روي يك فريت مرجع آزمايش گرديد (با فرمول تركيبي 7% كائولن و 93% فريت اپك 84-21-120 لعابيران) و مطابق شكل 3 كائولن هاي مختلف بر حسب ميزان پينهول منتجه در لعاب، دسته بندي گرديدند.

همانگونه كه در شكل نشان داده شده است كائولن زدليتز كمترين ميزان پينهول را در لعاب ايجاد مي نمايد. براي بررسي علل اين مسئله سعي بر آن شد تا عوامل مولد پينهول در يكي ديگر از كائولن هاي مصرفي كارخانه (W.B.B) مورد بررسي قرار گيرد تا از اين طريق بتوان به علت تفاوت نقش كائولن ها در ايجاد پينهول پي برد. با بررسي هاي اوليه مشخص گرديد كه تركيب W.B.B با زدليتز بخصوص از نقطه نظر كانيهاي موجود و ناخالصي ها متفاوت است. بخصوص درصد ميكاي كائولن W.B.B بيشتر مي باشد. براي بررسي بيشتر آزمايشات زير صورت گرفت:

4-        بررسي اثر ناخالصي هاي كائولن W.B.B:

جهت بررسي دقيق تر كائولن W.B.B (كائولن مصرفي كارخانه) آزمايشاتي بر روي اين كائولن انجام گرفت.

اين آزمايشات شامل: 1- تلاش در جهت كاهش ميكاي موجود در كائولن. 2- جداكردن ناخالصي هاي موجود در كائولن مي باشد. جهت جدا كردن ميكا روشهاي مختلفي تست گرديد كه موثرترين روش استفاده از ريز ترين الك موجود و عبور دادن كائولن از اين توري بود (توريT100) در اين حالت دانه هاي بسيار ريز و ورقه اي و درخشان ميكا به همراه انواع ناخالصي هاي ديگر بر روي توري باقي مي ماند. منحني D.T.A از اين مواد نشانگر از وجود مقادير زيادي مواد آلي در بين ناخالصي ها بود كه خود ميتوانست تا حدودي منشا پينهول باشد اين مسئله با جمع آوري مقدار زيادي از اين  ناخالصي ها (حدود 2 گرم) بوسيله عبوردادن چند كيلو گرم كائولن W.B.B از توري و استفاده از آن در لعاب تائيد گرديد.

علاوه بر آن به منظور تحقيق از اثر مخرب ميكا در لعاب آزمايش ديگري ترتيب داده شد كه نتايج آن در شكل 4 آورده شده است. بايست توجه داشت كه اندازه دانه هاي ميكاي مصرفي در اين آزمايشات در مقايسه با ميكاي جداشده از كائولن W.B.B بزرگتر بود و لذا به شدت در ميزان پينهول تاثير گذاشته بود.

5-        اثر ضخامت لعاب اعمالي بر روي ميزان پينهول:

در اين آزمايش وزن هاي مختلفي از لعاب بر روي چندين بيسكوئيت بر روي خطوط لعاب توليد اعمال گرديد. همانطور كه در شكل 5 آورده شده نشان ميدهد كه كاهش ضخامت لعاب باعث افزايش ميزان پينهول مي گردد.

6-        اثر زمان نگهداري دوغاب:

آزمايشات مربوط به فاكتور فوق در چند مرحله انجام پذيرفت. در مرحله اول اين آزمايشات در خط توليد و با استفاده از يك همزن كنار خط لعاب صورت گرفت ولي بدليل شرايط تاثيرگذار در نتيجه آزمايشات و متاثر شدن ميزان پينهول از عواملي نظير شرايط مختلف پخت در روزهاي متفاوت و استفاده از بيسكوئيت هاي توليدي مربوط به روزهاي مختلف و نيز شرايط باند در طول مدت 9 روز انجام آزمايشات نتيجه گيري مفيدي حاصل نشد.

در سري آزمايشات بعدي بطور دقيق تر جزئيات وضعيت دوغاب و تغيير آن در اثر گذشت زمان بررسي گرديد. براي اين منظور بطور متوالي طي 15 روز تغييرات PH و نيز ميزان يونهاي Ca,Na,K موجود در دوغاب يك لعاب مرجع اندازه گيري و تعيين گرديد. نتايج حاصله به اين نكته اشاره دارد كه ميزان يونهاي  Na,Kبا گذشت زمان تغيير زيادي نمي كند، اما ميزان يون Ca  در دوغاب لعاب با افزايش زمان بيشتر مي شود و در همين راستا PH را نيز تحت تاثير قرار مي دهد. از طرفي يكسري آزمايشات ديگر نشان داد كه با باز بودن درب حوضچه هاي موجود در كنار خطوط لعاب باعث تشديد اين وضعيت شده چرا كه با تبخير آب ميزان نمكهاي موجود در آب افزايش مي يابد.

همانگونه كه در ابتدا گفته شد در برخي از خاكها ي مصرفي كارخانه مقادير زيادي مواد آلي به همراه پيريت مي باشد. براي خروج اينگونه مواد  و همچنين تجزيه و اكسيداسيون پيريت دو عامل مهم يعني زمان و اتمسفر اكسيدي نقش بسيار مهمي را ايفا مي كنند. براي بررسي نقش اين دو فاكتور آزمايشات شماره 8 و 8 انجام گرديد.

7-        بررسي اثر منحني پخت بيسكوئيت در ميزان پينهول لعاب:

در بررسي انجام شده بر روي تاثير شرايط پخت بسكوئيت و لعاب بر ميزان پينهول آزمايشاتي جهت بررسي شرايط پخت بيسكوئيت و اثر آن بر پين هول ترتيب داده شد. به اين منظور منحني پخت، مربوط به كوره هاي تونلي پخت بيسكوئيت خط توليد، طي محاسباتي در كوره الكتريكي قابل برنامه ريزي آزمايشگاه شبيه سازي گرديد. نتايج آزمايشات همانطور كه در شكل 6 مشخص شده است نشان ميدهد كه بيسكوئيتهاي پخته شده در كوره الكتريكي در مقايسه با بيسكوئيت هاي پخته شده در كوره هاي بيسكوئيت خط توليد (بيسكوئيت ها همگي مربوط به توليد يك پرس) با همان منحني پخت، پس از اعمال و پخت لعاب داراي پينهول كمتري بود كه نشان از تاثير شرايط محيطي پخت در خط توليد دارد. علاوه بر آن در آزمايشات بعدي ضمن تغيير منحني پخت عادي در كوره الكتريكي، ميزان زمان توقف بيسكوئيت ها در دو محدوده دمائي (600-400) و  (900-750) درجه سانتيگراد به دو برابر مدت زمان معمولي افزايش داده شد و نتايج نشان داد كه نمونه هاي پخته شده در اين شرايط در مقايسه با نمونه هاي پخته شده در شرايط عادي (هر دو سري در كوره الكتريكي) پس از اعمال لعاب و پخت داراي پينهول كمتري بودند (شكلهاي  6A,6B)اين خود نشان از عدم كارايي مناسب منطقه پيش پخت در كوره توليد مي باشد.

همانگونه كه گفته شد افزايش زمان در منطقه پيش پخت ميتواند فرصت كافي را براي اكسيداسيون مواد آلي و تجزيه پيريت و خروج به موقع گازها فراهم سازد كه اين امر خود در كاهش پينهول نقش مهمي دارد.

لطفاً برای بهبود وبلاگ نظرات و پیشنهادات  و سوالات خود را در قسمت نظرهای وبلاگ یا ایمیل اینجانب ارائه دهید. متشکرم

مقوله پين هول در كاشي سالهاست كه از نقطه نظرات مختلف مورد بحث قرار گرفته و نتايج مفيد و موثري نيز در خصوص ماهيت و نحوه ايجاد آن بخصوص در بخش لعاب بدست آمده است. در اين مقاله بررسي هاي عملي در خصوص عوامل موثر در بروز پينهول از نقطه نظر اثرات بدنه كاشي و نيز شرايط فرايند توليد كاشي مورد بحث قرار گرفته است.
روش تحقيق و نتايج

1-       اثر تك خاكها بر روي پين هول لعاب:

براي بررسي اين اثر تعدادي بيسكوئيت 5*10 سانتي متر را با پرس آزمايشگاهي از خاكهاي مصرفي در توليد بدنه و نيز خاكهاي مشابه تهيه گرديد و پس از پخت در كوره بيسكوئيت و اعمال لعاب؛ در كوره لعاب خط توليد پخت گرديد.نتايج نشان ميدهد كه خاكهاي آباده بيشترين تاثير را در پينهول لعاب بعد از پخت دارا مي باشد. لازم به ياداوري مي باشد كه هرچند در خاكهاي آباده نمكهاي محلول از نوع سولفاتها وجود دارد ولي نتايج آزمايشات بعدي نشان ميدهد كه عامل ايجاد پينهول در خاكهاي آباده عمدتاً ناشي از نمكهاي محلول نمي باشد، بلكه وجود مواد آلي در اين گونه خاكها يكي از عوامل موثر در ايجاد پينهول مي باشد. منحني D.T.A اين خاك بيانگر وجود مقدار زيادي مواد آلي مي باشد. از طرفي وجو مقدار زيادي پيريت در اين خاكها در كنار مواد آلي مي تواند نقش موثري را در ايجاد پين هول ايفا نمايد بويژه اگر منحني و اتمسفر پخت بيسكوئيت متناسب با ماهيت اينگونه خاكها نباشد. ولي با وجود اين باي بررسي نقش نمكهاي محلول  در ايجاد پينهول آزمايشات زير صورت گرفت.

2-       جدا كردن نمكهاي نا محلول از خاكهاي مصرفي:

در آزمايشي كه به همين منظور ترتيب داده شد با افزودن مقاديري كربنات باريم بيش از حد معمول(5%) به دوغاب بدنه شرايط رسوب سولفاتها فراهم آورده شد و پس از تهيه بدنه از دوغاب فوق، آن را در كوره پخته و سپس لعاب را بر روي آن اعمال نموده و در نهايت در كوره پخت داده شد. نتايج حاصله تغييرات مشخصي را در ميزان پينهول در مقايسه با نمونه هاي مرجع تهيه شده با همان شرايط (البته بدون استفاده از كربنات باريم ) نشان نداد.

در آزمايشي ديگر با استفاده از يك سمباده نرم سطح چند بيسكوئيت را سايش داده شد و لايه اي از روي آن برداشته شد و پس از تميز كردن سطح بيسكوئيت ها با پارچه هاي خشك و مرطوب، همراه با نمونه هاي مرجع آنها را لعاب داده و در كوره خط لعاب پخت داده شد. كاشي هاي مربوط به نمونه هاي سائيده شده داراي پينهول بيشتر و تا حدودي عميق تر نسبت به پينهول نمونه مرجع بودند كه اين مطلب به باقيماندن مقداري ذرات سائيده شده در روي بيسكوئيت قبل از اعمال لعاب نسبت داده شد ولي با اين حال در نمونه هاي ديگري كه كاملاً تميز و صيقلي شدهبودند نيز اين مشكل مشاهده مي شد.

در آزمايشي ديگر خاكهاي پينهول زا را جهت جداشدن نمكهاي محلول از آنها، ابتدا بطور مجزا در آب شسته شد و پس از جدا كردن آب جمع شده بر روي آنها، جهت تهيه بدنه مورد استفاده قرار گرفتند. اين آزمايش بر روي خاكهاي آباده انجام گرفت. شستشوي خاك همراه با آب فراوان در جارميل آزمايشگاهي صورت پذيرفت. آناليز آب جدا شده پس از شستشو نشان داد كه ميزان يون سديم از 23 به 29 و يون پتاسيم از 3/91 به 7/8 (p.p.m) افزايش يافته است. افزايش يونهاي فوق در آب جدا شده بيانگر وجود مقداري نمك محلول در خاكهاي مصرفي مي باشد. ولي بر اساس بررسي هاي بعمل آمده بر روي سطح لعاب خورده در اين بدنه ها مشخص شد كه تفاوت عمده اي از نقطه نظر ميزان پينهول بين نمونه هاي تهيه گرديده با خاكهاي شستشو داده شده و نمونه مرع نمي باشد لذا اين آزمايشات نشان داد كه نمكهاي محلول در خاكهاي مصرفي در افزايش پينهول نقش عمده اي ندارد.

3-        بررسي اثر كائولن هاي مختلف جهت مصرف در لعاب بر روي پينهول:

جهت بررسي اين مورد كائولن هاي متفاوتي بر روي يك فريت مرجع آزمايش گرديد (با فرمول تركيبي 7% كائولن و 93% فريت اپك 84-21-120 لعابيران) و مطابق شكل 3 كائولن هاي مختلف بر حسب ميزان پينهول منتجه در لعاب، دسته بندي گرديدند.

همانگونه كه در شكل نشان داده شده است كائولن زدليتز كمترين ميزان پينهول را در لعاب ايجاد مي نمايد. براي بررسي علل اين مسئله سعي بر آن شد تا عوامل مولد پينهول در يكي ديگر از كائولن هاي مصرفي كارخانه (W.B.B) مورد بررسي قرار گيرد تا از اين طريق بتوان به علت تفاوت نقش كائولن ها در ايجاد پينهول پي برد. با بررسي هاي اوليه مشخص گرديد كه تركيب W.B.B با زدليتز بخصوص از نقطه نظر كانيهاي موجود و ناخالصي ها متفاوت است. بخصوص درصد ميكاي كائولن W.B.B بيشتر مي باشد. براي بررسي بيشتر آزمايشات زير صورت گرفت:

4-        بررسي اثر ناخالصي هاي كائولن W.B.B:

جهت بررسي دقيق تر كائولن W.B.B (كائولن مصرفي كارخانه) آزمايشاتي بر روي اين كائولن انجام گرفت.

اين آزمايشات شامل: 1- تلاش در جهت كاهش ميكاي موجود در كائولن. 2- جداكردن ناخالصي هاي موجود در كائولن مي باشد. جهت جدا كردن ميكا روشهاي مختلفي تست گرديد كه موثرترين روش استفاده از ريز ترين الك موجود و عبور دادن كائولن از اين توري بود (توريT100) در اين حالت دانه هاي بسيار ريز و ورقه اي و درخشان ميكا به همراه انواع ناخالصي هاي ديگر بر روي توري باقي مي ماند. منحني D.T.A از اين مواد نشانگر از وجود مقادير زيادي مواد آلي در بين ناخالصي ها بود كه خود ميتوانست تا حدودي منشا پينهول باشد اين مسئله با جمع آوري مقدار زيادي از اين  ناخالصي ها (حدود 2 گرم) بوسيله عبوردادن چند كيلو گرم كائولن W.B.B از توري و استفاده از آن در لعاب تائيد گرديد.

علاوه بر آن به منظور تحقيق از اثر مخرب ميكا در لعاب آزمايش ديگري ترتيب داده شد كه نتايج آن در شكل 4 آورده شده است. بايست توجه داشت كه اندازه دانه هاي ميكاي مصرفي در اين آزمايشات در مقايسه با ميكاي جداشده از كائولن W.B.B بزرگتر بود و لذا به شدت در ميزان پينهول تاثير گذاشته بود.

5-        اثر ضخامت لعاب اعمالي بر روي ميزان پينهول:

در اين آزمايش وزن هاي مختلفي از لعاب بر روي چندين بيسكوئيت بر روي خطوط لعاب توليد اعمال گرديد. همانطور كه در شكل 5 آورده شده نشان ميدهد كه كاهش ضخامت لعاب باعث افزايش ميزان پينهول مي گردد.

6-        اثر زمان نگهداري دوغاب:

آزمايشات مربوط به فاكتور فوق در چند مرحله انجام پذيرفت. در مرحله اول اين آزمايشات در خط توليد و با استفاده از يك همزن كنار خط لعاب صورت گرفت ولي بدليل شرايط تاثيرگذار در نتيجه آزمايشات و متاثر شدن ميزان پينهول از عواملي نظير شرايط مختلف پخت در روزهاي متفاوت و استفاده از بيسكوئيت هاي توليدي مربوط به روزهاي مختلف و نيز شرايط باند در طول مدت 9 روز انجام آزمايشات نتيجه گيري مفيدي حاصل نشد.

در سري آزمايشات بعدي بطور دقيق تر جزئيات وضعيت دوغاب و تغيير آن در اثر گذشت زمان بررسي گرديد. براي اين منظور بطور متوالي طي 15 روز تغييرات PH و نيز ميزان يونهاي Ca,Na,K موجود در دوغاب يك لعاب مرجع اندازه گيري و تعيين گرديد. نتايج حاصله به اين نكته اشاره دارد كه ميزان يونهاي  Na,Kبا گذشت زمان تغيير زيادي نمي كند، اما ميزان يون Ca  در دوغاب لعاب با افزايش زمان بيشتر مي شود و در همين راستا PH را نيز تحت تاثير قرار مي دهد. از طرفي يكسري آزمايشات ديگر نشان داد كه با باز بودن درب حوضچه هاي موجود در كنار خطوط لعاب باعث تشديد اين وضعيت شده چرا كه با تبخير آب ميزان نمكهاي موجود در آب افزايش مي يابد.

همانگونه كه در ابتدا گفته شد در برخي از خاكها ي مصرفي كارخانه مقادير زيادي مواد آلي به همراه پيريت مي باشد. براي خروج اينگونه مواد  و همچنين تجزيه و اكسيداسيون پيريت دو عامل مهم يعني زمان و اتمسفر اكسيدي نقش بسيار مهمي را ايفا مي كنند. براي بررسي نقش اين دو فاكتور آزمايشات شماره 8 و 8 انجام گرديد.

7-        بررسي اثر منحني پخت بيسكوئيت در ميزان پينهول لعاب:

در بررسي انجام شده بر روي تاثير شرايط پخت بسكوئيت و لعاب بر ميزان پينهول آزمايشاتي جهت بررسي شرايط پخت بيسكوئيت و اثر آن بر پين هول ترتيب داده شد. به اين منظور منحني پخت، مربوط به كوره هاي تونلي پخت بيسكوئيت خط توليد، طي محاسباتي در كوره الكتريكي قابل برنامه ريزي آزمايشگاه شبيه سازي گرديد. نتايج آزمايشات همانطور كه در شكل 6 مشخص شده است نشان ميدهد كه بيسكوئيتهاي پخته شده در كوره الكتريكي در مقايسه با بيسكوئيت هاي پخته شده در كوره هاي بيسكوئيت خط توليد (بيسكوئيت ها همگي مربوط به توليد يك پرس) با همان منحني پخت، پس از اعمال و پخت لعاب داراي پينهول كمتري بود كه نشان از تاثير شرايط محيطي پخت در خط توليد دارد. علاوه بر آن در آزمايشات بعدي ضمن تغيير منحني پخت عادي در كوره الكتريكي، ميزان زمان توقف بيسكوئيت ها در دو محدوده دمائي (600-400) و  (900-750) درجه سانتيگراد به دو برابر مدت زمان معمولي افزايش داده شد و نتايج نشان داد كه نمونه هاي پخته شده در اين شرايط در مقايسه با نمونه هاي پخته شده در شرايط عادي (هر دو سري در كوره الكتريكي) پس از اعمال لعاب و پخت داراي پينهول كمتري بودند (شكلهاي  6A,6B)اين خود نشان از عدم كارايي مناسب منطقه پيش پخت در كوره توليد مي باشد.

همانگونه كه گفته شد افزايش زمان در منطقه پيش پخت ميتواند فرصت كافي را براي اكسيداسيون مواد آلي و تجزيه پيريت و خروج به موقع گازها فراهم سازد كه اين امر خود در كاهش پينهول نقش مهمي دارد.

لطفاً برای بهبود وبلاگ نظرات و پیشنهادات  و سوالات خود را در قسمت نظرهای وبلاگ یا ایمیل اینجانب ارائه دهید. متشکرم

وجود گدازآورها در فراوردهاي سفيد جهت ايجاد فاز شيشه اي بسيار ضروري و جزء احكام                     سازننده اين فراورده ها محسوب ميگردد.بدليل اينكه فاز مايع ايجاد شده استحكام بعد ازپخت بدنه را افزايش مي دهد.گدازآورها را ميتوان با استفاده از فلدسپاتهاي قليايي و قليايي خاكي جهت استفاده در بدنه ها بكار برد.حسن مهّم ديگر فلدسپاتها كاهش نقطه ذوب ميباشد.در الكترودها معمولاََ از فلدسپاتها
   پركنندها
(پتاسيك و رسها)استفاده ميشود.

كمك ذوبها با دير گدازها موادي اند كه جهت كاهش نقطه ذوب يانرمي استفاده ميشوند. در هنگام پخت بدنه ذوب شده و در هنگام سرد شدن فاز شيشه اي را در بدنه ايجاد ميكنند؛اين فاز شيشه اي كليه بلورهاي موجود در بدنه پخت را در بر ميگيرد؛به اين ترتيب موجب يكپارچه شدن بدنه ميگردد.گدازآورهايي كه خصوصاَ در بدنه كف استفاده ميگردد؛ فلدسپاتهاي حاوي اكسيدهاي قليايي و قليايي خاكي مي باشند. فلدسپاتها از نظر تركيب شيميايي ؛تركيبات آلومينو سيليكاتهي قليايي و قليايي خاكي اند. فلدسپاتهاي سديم و پتاسيم دار از ساير فلدسپاتها بيشتر در طبيعت يافت ميشوند.مهمترين؛پرمصرف ترين و در عين حال فراوانترين آنها عبارتند از (1):ارتوكلاز يا فلدسپات پتاسيك(KalSi3O8). (2):آلبيت(سديك) با فرمولNaAlSi3O8 (3):آنورتيت (كلسيك) با فرمول CaAl3Si3O8 .

اكسيد پتاسيم محدوده پخت را افزايش مي دهد(اكسيد سديم برعكس). آلبيت نسبت به ارتوكلاز گدازآور قويتري است.

تركهاي موجود روي سطح كاشي بعد از گذشت زمان به دليل انبساط رطوبتي است و انبساط رطوبتي به دليل ميزان تخلخل بدنه و ماهيت بدنه پس از پخت و نيز ميزان جذب آب توسط فاز شيشه اي است.

كلسيت و دولوميت در كنار ساير اكسيد ها منجر به كاهش نقطه ذوب ميشود

سيليكات سديم همان آب شيشه است . اين تركيب حاوي SiO2 و Na2O به صورت كلوئيدي است           است.اثر سيليكات سديم مشتمل بر دو جزء است , سديم كه بجاي يونهاي دو ظرفيتي قرار ميگيرد و ديگري سيليس سيليكات كه به صورت كلوئيدي بوده و به عنوان يك محافظ كلوئيدي عمل ميكند و هر چه نسبت Na2O بهSiO2 بيشتر باشد ويسكوزيته ظاهري كمتر خواهد بود .

1- پيريت آهن   2-تركيبات كلسيم    3-يونهاي Na+ و K+

اثر يونهاي سديم و پتاسيم مثبت است و دوغاب را روانتر ميكند.اثر پيريت ‌آهن كه در مجاورت آب سولفات آهن ميدهند و آهن2 آزاد ميشود .يونهاي سديم پتاسيم بر روي رواني دوغاب تاثير مثبت دارد يونهاي كلسيم و         منيزيم و عمدتاً يونهاي دو ظرفيتي  روانسازي مشكلي دارد و براي اصلاح دو غاب معمولاً آنها را با يونهاي تك ظرفيتي جايگزين ميكند .پيريت آهن در معرض آب به سولفاته هاي آهن تبديل مي شودو سپس يونيزه و چون سولفات وارد دوغاب ميشود يون SO4 دو بار منفي مزاحم ترين يون در روانسازي دوغابي است .                      
+

خواص رئولوژيكي بستگي به عوامل زير دارد:1-مينرالهاي موجود 2-توزيع اندازه ذره 3-سطح ويژه4-اصلاح كننده كلوئيدي 5-PH                                                                                                     
هر اكسيدي داراي PH خاصي است كه در ان سطح ذره مثبت يا منفي و يا خنثي ميشود سوسيانسيون مواد غير پلاستيك مثل اكسيدها و نيتراتها اغلب با اسيدها(عمدتاًHCL )دفلوكوله ميشود. روي سطح هر ذره غير اكسيدي يك لايه نازك از اكسيد همان ماده تشكيل ميشود براي Disperes (روان كردن –پخش كردن) در دوغاب كردن ذرات غير اكسيدي معمولاًبا تغيير phلايه سطحي اكسيدي را تحت تاثير قرار ميدهد

در دوغاب هاي رسي با افزايش PH حالت رواني افزايش مي يابد حالت اسيدي باعث بسته شدن دو غاب ميشود .دوغاب هاي رسي حاوي MG وCA اگر اين مقدار زياد باشد حالت اسيدي به دوغاب مي دهد براي دوغابهاي اكسيدي قضيه فرق دارد به ماهيت ذرات .سطح ويژه آنها و وجود ذرات كلوئيدي وPH بستگي دارد.

براي تهيه يك بدنه منوپروساي خوب نكاتي كه رعايت می کنیم كه عبارتند از:

- تركيب بدنه حتي الامكان بايد داراي كربنات حداقل باشد.

- تركيب لعاب، دماي Seeling

- رژيم پخت

- اختلاف دما بين زير و روي رولر

- اعمال انگوب

- اساسي ترين نكته اي كه در انتخاب رژيم پخت مناسب بايد لحاظ شود، دماي تجزيه كربناتها حدود 940-930 درجه است و بايستي حتما مدتي بدنه را دراين دما نگه داريم اين دما براي كربنات منيزيم هم مناسب است چرا كه در 870درجه تجزيه مي شود لذا 4/1 كل سيكل پخت را به اين دما اختصاص مي دهند تا تكميل تجزيه كربنات كلسيم انجام پزيرد.

- نقطه نرم شوندگي اغلب لعابها، با دماي پخت حدود 1100درجه، نزديكي 550-500 است اما لعابهاي منوپروسا طوري طراحي شده اند كه نقطه نرم شوندگي آنها در حدود 700درجه است.

- هر چه نقطه نرم شوندگي لعاب بالاتر باشد، دماي Seeling لعاب بالاتر خواهد بود.

رژيم پخت:

- دماي ورودي كوره حدود 300درجه است.

- از دماي 600-300درجه ظرف مدت 7دقيقه دما افزايش مي يابد.

- از دماي 600 تا 930درجه ظرف مدت 2 دقيقه افزايش مي يابد.

- در دماي 1100درجه بين 5-3 دقيقه آنرا نگه مي دارند.

- از دماي 1100الي 850درجه تقليل ناگهاني دما را ظرف مدت 5دقيقه جهت پيشگيري از مات شدت سطح لعاب كوره انجام مي شود.

- از دماي 850درجه تا خروجي كوره ظرف مدت 10 دقيقه دما را كاهش مي دهند. كل اين سيكل 45 دقيقه است كه s.t آن 5 دقيقه و S.T آن 1100درجه است.

گفتني است دماي هنگام خارج شدن از كوره حدود 300 درجه است. 11 دقيقه از 45 دقيقه در دماي 930درجه است.

از دماي 400الي 900 درجه دما را سريعاً افرايش مي دهيم. آيا استحاله هاي پلي مرفيك سيليس سبب بروز مشكل نخواهد شد؟

در بدنه هاي منوپروسا كوارتز زيادي وارد نمي كنيم همچنين چون بدنه ها متخلخل هستند شوك پذيري بدنه افزايش لذا استحاله هاي كوارتز كمتر موثر خواهد بود.

اختلاف دما زير و روي رولر

در مرحله پيش پخت قبل از رسيدن به جهنم، دماي زير رولرها را بالاتر از روي رولرها انتخاب مي كنند. اين اختلاف بسيار بيش از اختلاف دمايي است كه در كاشي هاي كف انتخاب مي شود(در سيستنم تك پخت سريع) و گاهاً به 200درجه مي رسد.

مي دانيد كه انتقال حرارت در دماهاي بالا وبخصوص دماهاي بالاتر از 800 درجه بيشتر از طريق تشعشع صورت مي گيرد. وقتي دماي زير رولرها را بالاتر انتخاب مي كنيم حرارت بيشتري زير كاشي تشعشع مي كند در نتيجه با توجه به كمبود حرارت روي كاشي كه لعابدار است، دماي بدنه بيشتر از دماي لعاب خواهد بود لذا اين تدبير منجر به آن مي شود كه قبل از داغتر شدن لعاب و ذوب شدن آن تجزيه اجزاء فرار بدنه تشكيل شود.

اعمال انگوب:

اصولاً به سه دليل عمده انگوب اعمال مي شود

1- پوشاندن رنگ بدنه

2- تطابق بيشتر ضريب انبساط حرارتي بدنه و لعاب

3- كاهش احتمال بروز عيبpinhole   

منظور ما در اينجا از اعمال انگوب، كمتر موارد 1 و 2 مي باشد و دليل عمده اعمال انگوب كاهش احتمال بروز عيبpinhole  است.

تذكر:

هر چه وزن ليتر دوغاب بالاتر باشد يعني ميزان درصد آب دوغاب كمتر انتخاب شود ميزان تخلخلهاي موجود در قشر لعاب پس از خشك شدن كمتر خواهد بود.

تخلخلهاي موجود در قشر لعاب بعداً تبديل به حباب داخل قشر مذاب لعاب در حين پخت خواهد شد و بعداً اين حبابها مي توانند بهpinhole  تبديل شوند.

در بدنه هاي منوپروسا اولين مشكل بروز عيبpinhole  است. هنگاميكه وزن ليتر دوغاب بالاتر باشد و ويسكوزيته لعاب افزايش يافته و دوغاب تيكسوتروپ مي شود- نحوه اعمال دوغاب لعاب- چون خواهاهن يك لعاب كاملاً صاف هستيم روش اعمال آن بل ديسك نيست بلكه شيوه اي مي باشد كه اگر ويسكوزيته زياد باشد لعاب مواج مي شود لذا بايستي رس را كم و T.P.P به‌آن بيفزائيم.

كم كردن ميزان رس از 8درصد به 5درصد و ميزان T.P.P حدودا%5/0 اضافه مي شود. با افزايش وزن ليتر احتمال دارد ضخامت لعاب بر بدنه ضخيم و كلفت شود براي جلوگيري از اين امرسرعت نوار نقاله را زياد مي كنيم

ويسكوزيته زياد لعابها يكي از مهمترين عوامل در جلوگيري از تبلور آنهاست.اگر ويسكوزيته كم باشد (يعني لعاب بيش از حد روان باشد) در بالاترين درجه حرارت پخت تحت تاثير وزن خود حركت كرده و اصطلاحا "شره" ميكند . شره كردن حالت سوزن سوزني دارد(حالت شوره كردن). البته  پر بودن محلي كه لعاب را روي شابلون ميكشد نيز منجر به شرگي ميشود كه با تنظيم دستگاه ميتوان آن را رفع كرد.

لعاب با ويسكوزيته كم اگر بر روي بدنه با تخلخل بالا استفاده شود نمي تواند به خوبي ذوب شود وسطح صافي را ايجاد كند.چونكه ويسكوزيته آن بالاست به راحتي در داخل بدنه جذب شده و تغييراتي در تركيب شيميايي بدنه ولعاب ايجاد ميكند.لعابهايي با ويسكوزيته زياد قادر نيستد سطح صاف وبدون موج ايجاد كنند.همچنين اگر ويسكوزيته در بالاترين حرارت پخت آنها بسيار زياد باشد حبابهاي موجود در فاز مايع (لعاب)قادر به خروج نبوده پس سطح لعاب جوشدار ميشود.جوشدار شدن (blistering)سطح لعاب علاوه ويسكوزيته زياد آن-پخت سريع-درجه حرات كم ميتواند ناشي از عوامل ديگري مثل پخت بيش از حد لعاب –آزاد شدن گازهاي مختلف توسط اكسيدهاي رنگي و مصرف زياد مواد آلي در تزيين كاشي  به روش زير رنگي باشد.

اگر ويسكوزيته آنقدر بالا باشد كه حبابها نتوانند خارج شوند سطح لعاب به دليل فشار حبابهاي گاز ناهموار ميشود و چون شكل آن شبيه ناهمواريهاي سطح پوست پرتغال است به عنوان "پوست پرتغالي شدن" لعاب نام ميبرند

1-    تركيب نامناسب لعاب كه باعث كشش سطحي زياد ميشود.

2-     آلوده بودن سطوح بدنه به چربي و گرد و غبار.

3-     انقباض تر به خشك بيش از حد لعاب خام كه مي تواند ناشي از مصرف مقدار زيادي كائولن خام در لعاب يا مصرف بيش از حد رس هاي بسيار پلاستيك يا مصرف زياد مواد آلي مثل C.M.C (كربوكسي متيل سلولز) باشد.

4-     خرد شدن بيش از حد مواد اوليه(دانه بندي بسيار ريز؛ ذرات كلوئيدي را در لعاب افزايش مي دهد كه خود باعث انقباض تر به خشك زياد لعاب ميشود و باعث عدم اتصال كامل بين لعاب و بدنه خواهد شد).

5-     ايجاد لايه ضخيم بر روي قطعه هنگام لعابكاري

6-     استفاده از اكسيد روي يا موادي نظير آن كه انقباض تر به خشك زياد دارد.

7-     وجود شوره در سطح بدنه.

8-     انقباض تر به خشك در برخي قسمت ها منجر به ترك ريزي ميشود و در موقع پخت باز شده و لعاب  نگرفتگي ايجاد مي كند.

كائولن، روي و رسها باعث عيب انقباض ميشود كه از كائولن كلسينه شده در فرمول استفاده ميشود

                                            طبقه بندي لعابها:

لعابها را بر اساس خواص زير تقسيم بندي مي كنند:

1- ويژگيهاي سطح خارجي

الف- لعاب شفاف

ب- لعاب كدر

كم و بيش قابليت عبور نور را ندارند و داراي سطح صيقلي و براق هستند. در اكثر موارد بايستي كه اين لعابها سفيد بي رنگ بوده و به نوعي بدنه رنگي را بپوشاند.

ج- لعاب بلوري

هرگاه اندازه هر يك از بلورها به اندازه اي باشد كه بتوان با چشم غير مسلح ديد (حدود يك ميليمتر) لعاب متبلور ناميده مي شود.

د- لعاب مات

سطح لعاب حرارت داده شده به صورت صاف آينه اي نيست بلكه ناصاف زبر و از نظر چشم، مات به نظر مي رسد.

 2- شيوه توليد
الف- لعاب خام

 با اين روش هزينه تهيه كاهش مي يابد، زيرا كه در هزينه پيش پخت يا بيسكوئيت صرفه جوئي ميشود.

ب- لعاب فريت

مواد اوليه لعاب را موقعي فريت مي كنند كه بخواهند مواد محلول در آب را به سيليكاتهاي غير محلول يا مواد سمي را به مواد غير سمي تبديل كنند. در تهيه اين نوع لعاب از مواد محلول در آب استفاده ميشود.

لعاب فريت بهتر ازلعاب خام بكار ميرود زيرا در مصرف آن مي توان دقت بيشتري كرد.زيرا به دليل نداشتن گازهاي نامطلوبي كه ايجاد حباب و ناصافي در لعاب مي كند، بوسيله پيش ذوب خارج شده است.

ج- لعاب فرار

لعاب فرار نمكي: مربوط به قرن 15 ميلادي است.كه نمك طعام را بر روي قطعه داخل كوره مي پاشند و نمك به صورت بخار در آمده و با قطعه واكنش مي دهد.

لعاب فرار خاكستر: بر روي بدنه متراكم زينتر شده مي تواند مقدار فراواني خاكستر فرار انباشته شود كه به اندازه كافي اكسيد كلسيم و منيزيم داشته باشد . كه به اين ترتيب در دماي 1250 درجه لعاب خاكستر بوجود مي آيد.

3 - تركيب شيميايي
الف- لعاب سربي

براحتي ذوب شده و اكثراً بدون تشكيل حباب پوشش لعاب براق و صاف را ايجاد مي كند. به ندرت دچا عيب پينهول مي شود.

ب- لعاب قليايي

بدون سرب و بور هستند. و اكسيدهاي قليايي به عنوان گدازآور قوي به همراه دارند. مذاب آنها به يك پوشش لعاب شفاف براق تبديل ميشود كه بر روي اكثر بدنه ها ترك مويي ايجاد مي كند.زيرا اكسيدهاي قليايي تاثير زيادي بر روي ضريب انبساط حرارتي لعاب مي گذارند.

ج- لعاب قليايي بور

آشنایی با صنعت سرامیک و گرانیت و مسایل موجود در این صنعت
عیوب لعاب (Glaze Defetion)

بررسی عیوب لعاب و راه حل های رفع آنها

عیوب موجود در کاشی های سرامیکی لعابدار علل متفاوتی دارند. یکی از اصلی ترین عیوب کاشی های سرامیکی لعابدار، عیوب لعاب می باشد. جهت به حداقل رساندن و شناختن این عیوب مقاله زیر تقدیم می شود.

 **عیب خزیدگی لعاب یا Crawling**

ظاهر و وضعیت:

لعاب نگرفتگی بدنه (عاری بودن نقاطی از بدنه از لعاب)، به صورتیکه لعاب به شکل جزیره ای در حد فاصل نقاط بدون لعاب تجمع پیدا می کنند.

عوامل ایجاد کننده این عیب:

1- وجود روغن، گریس، گرد و خاک و ...بر روی قطعه بیسکوئیت شده قبل از لعاب کاری

2- ایجاد ترک در لایه لعاب طی مرحله خشک کردن و قبل از پخت به علت وجود مواد کلوئیدی بیش از اندازه در لعاب.

3- وجود نمک های محلول در بدنه

4- اعمال زیاد لعاب به بدنه (ضخیم یا غلیظ بودن لعاب)

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1- تمیز نگه داشتن قطعه بیسکوئیت شده

2- با دقت جابجا کردن قطعاتی که به روش غوطه وری، لعاب زده میشوند.

3- کم کردن مقدار رس در لعاب

4- افزودن کربنات باریم (به مقدار 1 تا 2.5 درصد) جهت رسوب کردن نمک های محلول

5- کاهش مقدار لعاب اعمال شده

**عیب ترک شبکه ای لعاب یا Crazing**

ظاهر و وضعیت:

ترک ریز شبکه مانند بر روی سطح لعاب.

عوامل ایجاد کننده این عیب:

1-عدم تطابق انبساط حرارتی بدنه و لعاب (بدنه باید انبساط حرارتی بالاتر نسبت به لعاب داشته باشد تا لعاب به اندازه کافی تحت فشار قرار بگیرد. )

2- اعمال لعاب خیلی ضخیم یا غلیظ

3-انبساط رطوبتی بدنه

4- پخت بدنه یا لعاب در دمای پایین تر از حد لازم

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     افزودن انبساط حرارتی بدنه بوسیله :

- پخت بدنه در دمای بالاتر

- نگه داشتن بدنه در بالاترین دما به مدت طولانی تر

- افزودن مقدار سیلیس بدنه

2- کاهش انبساط لعاب بوسیله:

- افزودن سیلیس یا کائولن به لعاب

-استفاده از فریت بوراکس با انبساط حرارتی

-کاهش ضخامت یا درجه غلظت لعاب

-کاهش تخلخل بدنه

**عیب خروج از حالت شیشه ای یا Diversification**

ظاهر و وضعیت:

لعاب های شیشه ای به صورت مات ظاهر می شوند.

لعاب های ترانسپارت  ظاهری شیری رنگ پیدا می کنند (اغلب رنگ های مایل به آبی تا صورتی روی بدنه های تراکوتایی)

عوامل ایجاد کننده این عیب:

اگر در طی خنک شدن لعاب، عمل رسوب لعاب رخ دهد شاهد رخ دادن پدیده های زیر و شاهد بروز عیب Diversification در لعاب ها هستیم:

1-     ظهور کریستال های ریز در سطح لعاب (کریستال های سیلیکات های کلسیم، روی و ...)

2-      رسوب شیری رنگ (بورات کلسیم)

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     سریعتر خنک شدن لعاب تا دمای کمتر از 700 درجه سانتی گراد (به عبارت دیگر وقتی که لعاب در حالت نیمه مذاب قرار داشته باشند)

2-     کاهش مقدار آهک در لعاب

3-     افزودن کائولن به لعاب

4-     استفاده از لعاب با قابلیت حل شدن کم به جای استفاده از لعاب های بدون سرب

**عیب جوش و تاول زدن Blistering**

ظاهر و وضعیت:

دهانه های ترکیده ای که آتشفشان مانند بوده و اغلب دهانه باز و بزرگ در سطح دارند.

عوامل ایجاد کننده این عیب:

1-     ایجاد گاز به علت وجود مواد تولید کننده گاز در حین پخت

2-     عدم پخت کامل لعاب

3-     بدنه و یا لعاب در دمای بیشتر از اندازه کافی پخته شوند.

4-     عدم تطابق کامل لعاب و بدنه.

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-پخت آهسته تر و یا نگه داشتن قطعه به مدت طولانی تر در دمای بالا.

2-کم کردن طول سیکل پخت یا کم کردن زمان قرار گرفتن در دمای ماکزیمم یا دمای Drop

3- تغییر ترکیب لعاب یا بدنه

**عیب لعاب ضربه خورده Knocked glaze**

ظاهر و وضعیت:

مواضع لعاب نگرفته در بدنه دیده می شود.

عوامل ایجاد کننده این عیب:

پاک شدن یا ضربه خوردن لعاب قبل از پخت

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     جابه جا کردن قطعه با دقت زیاد و فقط زمانی که کاملاً خشک شده باشد.

2-     افزودن یک بایندر به لعاب (به عنوان مثال: یک درصد صمغ، نشاسته یا کربوکسی متیل سلولز سدیم)

**عیب کم شدن لعاب Starved glaze**

ظاهر و وضعیت:

وجود مواضع کم رنگ و پر رنگ در لعاب

عوامل ایجاد کننده این عیب:

مواد فرار در لعاب از سطح بدنه بوسیله تجهیزات نسوز کوره (Kiln furniture) که متخلخل هستند مکیده می شوند.

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     اجتناب از قرار دادن قطعات لعاب دار  بیش از اندازه نزدیک به آجرهای کوره و یا پایه های جدید.

2-     پخت نکردن هم زمان پخت بیسکوئیت و پخت لعاب

**عیب قطعات چسبیده یا Stuck ware**

ظاهر و وضعیت:

چسبیدن قطعات به یکدیگر یا به صفحه نسوز کوره

عوامل ایجاد کننده این عیب:

تماس قطعات لعاب خورده در حین پخت لعاب یا جاری شدن لعاب به علت نرم شدن زیاد بر روی صفحات کوره.

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-اطمینان از عدم تماس قطعات لعاب خورده در حین پخت لعاب

2-پاک کردن لعاب از پایه قطعات لعاب خورده

3-استفاده از روش دیرگداز یا ریختن پودر بر روی صفحات کوره

**عیب لکه دار شدن لعاب یا Specking**

ظاهر و وضعیت:

وجود لکه های تیره در لعاب

عوامل ایجاد کننده این عیب:

آلوده شدن سطح لعاب در اثر :

1-زنگ جدا شده از ابزارهای زنگ زده و نشستن ذرات بر روی لعاب

2-ذرات جدا شده از قطعات بیسکوئیت شده و افتادن آنها بر روی لعاب

3- ذرات جدا شده به هنگام دکور کردن وافتادن انها بر روی لعاب در خلال لعاب کاری غوطه وری

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     اطمینان از عاری بودن ابزارها و مخازن لعاب از زنگ زدگی

2-     اطمینان از عاری بودن قطعات بیسکوئیت شده از مواد جدا شده، قبل از لعاب کاری غوطه وری

3-     سرند کردن لعاب به طور مرتب و منظم

**عیب پوسته ای شدن لعاب Peeling**

ظاهر و وضعیت:

کنده شدن و یا رو آمدن لعاب از روی سطح بدنه(بیشتر در لبه ها ایجاد می شود)

عوامل ایجاد کننده این عیب:

1-     قرار داشتن لعاب تحت فشار بیش از حد

2-     مهاجرت نمک های محلول به سطح بدن هنگام خشک شدن یا پخت که باعث کاهش پیوستگی و چسبندگی لعاب می شود.

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     کاهش انبساط حرارتی بدنه بوسیله:

-         کاهش دمای پخت

-         کاهش زمان نگه داری بدنه در دمای حداکثر پخت

2-     افزایش انبساط حرارتی لعاب بوسیله:

-         کاهش میزان سیلیس و یا آلومینا در لعاب

-         افزودن فریت قلیایی با انیساط حرارتی بالا

3-     افزایش کربنات باریم (به میزان 1 تا 2.5 درصد) به بدنه جهت رسوب نمک های محلول

4-     کشیدن اسفنج مرطوب به لبه ها و دسته های قطعات قبل از پخت بیسکوئیت

**عیب پینهول یا Pinhole**

ظاهر و وضعیت:

وجود سوراخ های نازک سوزنی شکل در لعاب بعد از پخت

عوامل ایجاد کننده این عیب:

خروج گاز از بدنه و یا لعاب در خلال پخت به دلیل:

1-پخت بدنه در دمای پایین تر از حد لازم

2-وجود هوای حبس شده در گل (بدنه)

3-اعمال بیش از حد رنگ های زیر لعابی  و یا پخت آنها در دمای بیش از حد لازم.

4-وجود نمک های محلول (سولفاته) در بدنه

5-وجود بیش از حد وایتینگ (آهک و ....) در لعاب

6-پخت لعاب در دمای پایین تر از حد لازم

7-ایجاد گازهای فرار در لعاب به علت پخت لعاب در دمای بیش از حد لازم

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     پخت بدنه تا دمای توصیه شده

2-     ورز دادن (Aging) کامل گل (بدنه) پلاستیک جهت خروج کامل هوا

3-     کاهش میزان رنگ های زیرلعابی

4-     افزودن 1 تا 2.5 درصد کربنات باریم به بدنه

5-     کاهش میزان وایتینگ در لعاب

6-     کاهش دمای پخت لعاب

7-     پخت لعاب تا دمای توصیه شده

**عیب شوره زدن یا Sulphuring**

ظاهر و وضعیت:

وجود باقیمانده یا شوره کم رنگ بر روی سطح لعاب

عوامل ایجاد کننده این عیب:

واکنش گازهای سولفوری موجود در اتمسفر کوره با لعاب

1-     وجود سولفات در بدنه

2-     وجود گوگرد در گازهای کوره

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-ایجاد امکان تهویه کافی در اتمسفر کوره

2-پخت بیسکوئیت تا دمای بالا و در زمان کافی جهت سوختن کامل کربن و گوگرد و خارج شدن آنها از بدنه

**عیب کم رنگ شدن لعاب یا Blurring**

ظاهر و وضعیت:

کم رنگ شدن رنگ های دکور

عوامل ایجاد کننده این عیب:

قابلیت انحلال بالای اکسید های رنگی نسبت به لعاب رنگی

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-تجربه یک نوع لعاب دیگر

2-افزودن رس به پیگمنت

3-کاهش دمای پخت

**عیب رنگ پریدگی یا Firing away**

ظاهر و وضعیت:

کم رنگ شدن یا بی رنگ شدن

عوامل ایجاد کننده این عیب:

1-پخت در دمای بالاتر از حد لازم

2-کم رنگ شدن یا رنگ پریدگی صورتی زیر لعابی قلع-کروم در لعاب های با اسید بوریک زیاد

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-پخت در دمای پایین تر

2-استفاده از لعاب های دیگر

**عیب ایجاد رنگ های مات یا Matt colors**

ظاهر و وضعیت:

بافت مات در لعاب ایجاد می شود.

عوامل ایجاد کننده این عیب:

1-خروج از حالت شیشه ای (تبلور مجدد)

2-معمولاً به علت پخته شدن در دمای پایین تر نیز این عیب رخ می دهد.

راه حل های پیشنهادی برای رفع این عیب:

1-     پخته شدن در دمای بالاتر و پخته شدن با زمان طولانی تر در دمای حداکثر

2-     به توضیحات قسمت Diversification مراجعه کنید.

نكته: مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي

مواد اوّليه غير محلول غير اكسيدي:

1-    وايتينگ CaCo3   

2-    منيزيت MgCo3    

3-    دولوميت CaCo3.MgCo3

4-    سفيد آب شيخ يا سرب سفيد 2PbCo3,Pb(OH)2

دانه هاي حنايي بسيار ريزي دارند به همين دليل در لعاب خيلي دير ته نشين ميشوند (ذرات ديگر موجود در لعاب به زودي ته نشين ميشود) و عمل لعاب زدن به راحتي و به سادگي انجام مي گيرد.

5-    كريوليت Na3AlF6   

اگر بخواهند سديم در لعاب ايجاد كنند از آن استفاده ميشود ولي عموميت نداشته و در موارد خاص انجام مي گيرد.

6-    Li2Co3  فلاكس خيلي قوي؛ غير محلول در آب؛ احتياجي به فريت كردن ندارد؛ به صورت مصنوعي تهيه ميشود به همين دليل گران است و كمتر در لعاب استفاده مي شود.

7-    سيليكات زيركنيمZrSiO4             

جهت اپك كننده لعاب استفاده ميشود.

درصد بالاي MgO,ZnO,CaO, BaO در لعاب باعث ماتي لعاب شده و نيز PbO با درصد خيلي بالا همراه اكسيدهاي ديگر مات كننده است.

نكته:  خواص لعاب مذاب:

مهمترين عواملي كه ظاهر و كيفيت لعاب به آنها بستگي دارد عبارتند از:

1-                 رفتار مذاب در محدوده ذوب

2-                  ويسكوزيته مذاب

3-                  كشش سطحي مذاب لعاب و قابليت چسبندگي آن به بدنه در حالي كه صاف جاري شود.

4-                  فراريت و قابليت تبخير اجزاي لعاب يا ايجاد محصول گازي شكل ناشي از واكنش (ساختن حباب) در هنگام ذوب شدن

5-                  واكنش در اثر تغيير اتمسفر كوره هنگام حرارت دادن(محيط اكسيدي، احيايي و يا خنثي)

6-                  ميزان حلاليت دانه هاي درشت اجزاي تشكيل دهنده لعاب در مذاب و تشكيل جوانه هاي بلوري كوچك در قبال آن.

7-                  تمايل به ناهمگني در حالت مذاب مايع و بلور شدن مجدد با شروع سرد شدن.

بطور كلي لعابها بايستي كه در برابر عوامل مشروحه زير پايدار باشند:

1-                 پايداري در مقابل حمله رطوبت، آب، بخار آب و هوا

2-                  پايداري در برابر حمله اسيدها

3-                  پايداري در برابر حمله قلياها

موقعي كه مقدار اكسيد زيركونيم و اكسيد آلومينيم زياد باشد و عمل سرد كردن بعد از ذوب آنچنان آهسته انجام گيرد كه لعاب بدون تنش بر روي بدنه بنشيند پايداري در برابر عوامل فوق بدست مي آيد.

لعابزنی نمکی یک تکنیک تک پخت است که به موجب آن در دمای پخت رس، نمک معمولی به داخل محفظه کوره وارد میشود. سدیم با سیلیسی که روی سطح فرآورده موجود است، ترکیب می شود و لعابی را به وجـود می آورد. بسته به رس استـفاده شده، یک اثر کم و بـیش قوی پوست پرتـفالی (orange peel) ایحاد می گردد. این تکنیک در قرن پانزده تا شانزدهم در آلمان توسعه یافت و استون ور Rhineland یا Rhenishبا این روش ساخته شد. این لغت به سوختی که برای روشن کردن کوره استفاده می شود، اشاره نمی کند بلکه به وارد کردن نمک در انتهای پخت که اثری با نام " پوسته نمکی" (salt peel) را به دست می دهد، اشاره دارد.

 معمولا در کوره های بزرگ گازسوز یا چوب سوز انجام و نمک به صورت گرد در انتهای پخت به داخل اتاقک کوره وارد می شود. در نتیجه گرمای زیاد، نمک فرار می شود، سدیم با اکسید آلومینیوم و اکسید سیلیسیم در رس ترکیب می گردد و لعابی را روی هر سطح در معرض کار پدید می آورد. در اغلب موارد یک اثر « پوست پرتقالی» نوعی پدیدار می شود. از آنجا که نمک لعاب ایجاد می کند، پیش- اعمال (pre-application) لعاب ها ضرورت ندارد، اگرچه ممکن است تزئین زیر لعابی برای رسیدن به یک اثر قابل توجه انجام گیرد. باید فضای کافی بین اجزای منفرد در نظر گرفته شود به طوری که بخار نمک بتواند آزادانه گردش کند و تا آنجا که میسر است به قطعه کاری برسد.
+ ایجاد گشته در چهارشنبه دهم آذر 1389ساعت 22:10  بوسیله محمد دهقانی  |  یک دوستی گفته است
من محمد دهقانی با بیش از 6 سال کار در زمینه گرانیت و کاشی سعی دارم در این وبلاگ اطلاعات مورد نیاز برای انواع گروههای مرتبط با محصولات سرامیکی اعم از دانشجویان, مصرف کنندگان و کارکنان این بخش از صنعت را به صورت علمی و فنی و تجربی ارائه دهم.

كاشي ضد اسيد محصولي است بدون لعاب با جذب آب متوسط كمتر يا مساوي  %1/5با بدنه  به رنگ باز كه معمولا بصورت بدنه سفيد يا  با استفاده از مواد افزودني رنگي توليد ميگردد. اين محصولات به خاطر استحكام  بالا و مقاومت در برابر اسيدها (بجز  HFيا اسيد فلوئوريدريك) مورد توجه ميباشند. لازم به ذكر است كه مقاومت شيميايي اين نوع محصول در برابر مواد قليايي الزامي نيست.

ويژگيهاي كاشي هاي ضد اسيد كه در اين استاندارد  مورد نظر مي باشند به سه دسته  به شرح زير تقسيم مي گردند:

- ويژگيهاي ظاهري

- ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي

- ويژگيهاي شيميايي

3-1- ويژگيهاي ظاهري

اين ويژگيها شامل شكل،اندازه ها و ضخامت بوده و محدوديتها و شرايط مربوط به هر يك از اين ويژگيها به شرح زير مي باشد.

2-1-1- شكل كاشي:

گرچه اكثريت كاشيهاي توليدي به شكل چهارگوش (مربع يا مستطيل) مي باشند ولي محدوديت خاصي از اين نظر وجود نداشته و فقط كاشيهايي كه به اشكال ديگر مي باشند بايستي كليه ويژگيهاي آنها از جمله اندازه و ضخامت طبق مشخصات استاندارد كوچكترين كاشي مستطيل شكلي باشد كه روي آنها منطبق ميشوند.

اين استاندارد براي كليه قطعات ضد اسيد نظير قطعات مخصوص لبه ها و كناره ها و همچنين قطعات با اشكال خاص كه در مخازن بكار ميروند از نظر شكل و اندازه محدوديت خاصي قائل نمي شود ولي از نظر اندازه ها و رواداريهاي مربوطه بايستي با توجه به اندازه هاي اسمي هر يك  كد توسط سازنده تعيين مي گردد و با توجه به اندازه ها و رواداريهاي كاشيهاي هم اندازه شرايط ذكر شده در اين استاندارد را دارا باشند. از نقطه نظر ويژگيهاي فيزيكي و شيميايي قطعات ضد اسيدي  كه به اشكال غير از چهار گوش مي باشند بايستي كليه ويژگيهاي منظور شده در اين استاندارد را دارا باشند.

3-1-2- اندازه ها

اين استاندارد محدوديت خاصي براي اندازه كاشيهاي ضد اسيد وضع نمي نمايد و حدود رواداريهاي مجاز در اندازه ها در جدول شماره  1ذكر گرديده است.

3-1-3- ضخامت

اين استاندارد محدوديت خاصي براي ميزان ضخامت تعيين نمي نمايد ولي سازنده موظف است در مورد هر يك از كاشيهاي توليدي ضخامت آنرا تعيين  و اعلام نمايد.ميزان  رواداري مجاز در ضخامت كاشيهاي توليدي نسبت به مقدار اعلام شده در جدول شماره  1ذكر شده است. ضخامت كاشي شامل برجستگيهاي پشت آن مي باشد.

3-2- ويژگيهاي فيزيكي و مكانيكي

اين ويژگيها شامل جذب آب، مقاومت خمشي، سختي سطح، مقاومت در برابر سايش ،مقاومت در برابر شوكهاي حرارتي و مقاومت در برابر يخ زدگي مي باشند. ويژگيهاي فيزيكي و شاخصهاي مربوط به هر يك از اين  ويژگيها و شماره استاندارد ملي روش آزمون اين نوع محصول درجدول شماره  2گردآوري شده است.

3-3- ويژگيهاي شيميايي
كاشيهاي ضد اسيد درتماس با مواد شيميايي اسيدي مقاوم هستند و همانگونه كه در بند  2ذكر شده مقاومت شيميايي اين نوع محصول در برابر مواد قليايي الزامي نيست. به منظور آزمون مقاومت شيميائي اين كاشيها از روش آزمون تعيين مقاومت شيميايي اسيدي استفاده مي نمائيم.

  1 - هدف و دامنه كاربرد

 هدف از تدوين اين استاندارد تعيين مقاومت كاشيهاي لعابدار در برابر انبساط حرارتي - رطوبتي ميباشد . ( بجز زمانيكه ترك خوردن مربوط به مشخصه تزئيني محصول باشد ).

  2 - تعريف

 منظور از اين آزمون تركهاي موئي است كه به سطح لعاب خورده كاشيها محدود مي گردد .

  3 - اصول كار

 براي تعيين مقاومت كاشي در برابر تشكيل ترك , كاشيهاي كامل را در يك اتوكلاو بخار با فشار بالا قرارداده پس از آزمون سطوح لعابدار را رنگ زده و مورد بررسي قرار دهيد.

  4 - وسايل مورد نياز

 يك اتو كلاو بخار با حجم داخلي مورد نياز براي قرار دادن 5 عدد كاشي مورد آزمون با فاصله مناسب و با توان تامين فشار 10 اتمسفر و 200 درجه سلسيوس

  5 – آزمونه‏ها

 5 - 1 - حداقل 5 كاشي كامل مورد آزمون قرار مي گيرد.

 5 - 2 - در مواقعي كه كاشي بزرگ باشد بايد به قطعات كوچكتر بريده شود و در اتوكلاو بخار قرار گيرد يادآوري مي شود تا آنجا امكان دارد قطعات بريده شده بزرگ بوده و بايد و همگي مورد آزمون قرار گيرند.

  6 - روش كار

 ابتدا آزمونه ها را جهت تشخيص عيوب احتمالي بوسيله چشم غير مسلح مورد بررسي قرار دهيد, كليه آزمونه ها در ابتدا بايد عاري از ترك بوده و طوري در اتوكلاو قرار گيرند كه فاصله مناسبي در بين آنها باشد, بتدريج فشار اتوكلاو را مدت زمان 1 ساعت تا فشار 500±20 كيلو پاسكال (5# اتمسفر ) و حرارت 159±1 درجه سلسيوس افزايش داده و در اين حالت بمدت 1 ساعت نگه داريد, سپس منبع بخار را يا در اتوكلاوهاي حرارت مستقيم منبع تامين حرارت را قطع كرده اجازه دهيد تا فشار در حد امكان تا حد اتمسفر يك افت نموده و آزمونه ها بمدت نيم ساعت سرد شوند و بعد آزمونه ها به فشار آزمايشگاه انتقال بصورت تكي روي سطح صافي قرار داده , اجازه دهيد براي مدت نيم ساعت ديگر سرد شوند , سپس يك رنگ مناسب مانند محلول آبدار %1 ازمتيل آبي رنگي ( بلودومتيل ) به همراه مقدار كمي از عامل تركننده روي سطح لعاب دار كاشي ماليده و بعد از يك دقيقه رنگ را با يك پارچه جاذب پاك كنيد , در بررسي تركهاي موئي آزمونه‏ها مراقب باشيد كه اين تركها با خراشيدگيها و شيارهاي ديگر اشتباه نگردند .

  7 - گزارش آزمون

 7 - 1 - شرح آزمونه

 7 - 2 - تعداد آزمونه

 7 - 3 - تعداد آزمونه هاي ترك خورده

 7 - 4 - شرح تركهاي موئي

 يادآوري :

 آزمون انبساط حرارتي - رطوبتي همان  Crazing ميباشند .
+

روند توليد کاشي ديواري و کف

در بدو توليد، مخلوط خاکها طبق فرمولاسيون ارائه شده از قسمت آزمايشگاه، آماده مي شود و اين مخلوط در سيلوها ذخيره مي شود. سپس عمل سايش تر يا خشک بر روي آنها انجام مي گيرد که عمدتاً سايش تر مي باشد ولي گاهي سايش خشک نيز مشاهده مي شود مانند کاشي هاي قرمز کف. عمل بالميلينگ آنقدر ادامه مي يابد تا آنجا که بعد از پايان کار چنانچه دوغاب را از الک 63 ميکرون عبور دهند حدوداً 8-5% ذرات دوغاب (نسبت به حالت خشک) روي الک باقي بماند.

بعد از سايش تر بسته به روش فرم دهي (پرس يا اکسترودر) مراحل مختلفي طي ميشود. اگر پرس داشته باشيم دوغاب اسپري دراير مي شود که با اين عمل دوغاب به ذرات ريزي تبديل مي شود. رطوبت گرانول ها بايد در حدود 7% باشد و در مرحله پرس مي تواند 6-4% باشد.

تمام کارخانجات ايران از سيستم پرس استفاده مي کنند. اگر سيستم به صورت اکسترودر باشد بعد از آسياب تر، عمل فيلتر پرس انجام مي گيرد و دوغاب به صورت کيک در مي ايد و به قسمت اکسترودر منتقل مي شود.

بعد از پرس خشک کن قرار دارد. اين عمل به دو صورت مي تواند انجام گيرد: خشک کن تونلي و خشک کن عمودي سريع. خشک کن تونلي در سيستم هاي دو پخت و سايز هاي کوچک مصرف مي شود و خشک کن عمودي نيز مي تواند در مورد سيستم هاي دو پخت استفاده گردد ولي عمدتاً در مورد تک پخت و سايزهاي بزرگ به کار مي رود و قطعات به صورت منفرد وارد و خارج مي شود.

خشک شدن در نوع تونلي 14 تا 48 ساعت و در نوع عمودي 45 تا 60 دقيقه طول مي کشد. دماي کاري در نوع تونلي 115-110 درجه و در نوع عمودي 220-180 درجه ميباشد.

بعد از اين مرحله اگر کوره دو پخت باشد پخت بيسکوئيت مطرح مي شود و اگر سيستم تک پخت باشد کاشي مستقيماً وارد خط لعاب مي شود. در مورد اول بعد از پخت ، آزمايش تقه صورت مي گيرد و کاشي هاي سالم جدا شده و لعاب مي زنند. اگر کاشي دکوردار و گل دار باشد بعد از مرحله لعاب زني عمليات چسب زني انجام مي شود و سپس عمل دکورزني (سيستم سيلک اسکرين يا اسپري رنگ) انجام مي گيرد و بعد از اعمال دکور، مرحله پخت لعاب قرار دارند.

در مورد کاشي هاي تک پخت مراحل اعمال چسب و دکور را نداريم زيرا در اين مرحله کاشي خام بوده و استحکام ندارد. اين چنين کاشي ها اگر دکور داشته باشد حتماً به صورت اسپري بوده است. و بعد از خشک شدن، لعاب خورده و پخته مي شود.

لعاب کاشي ها از کائولن، فريت، آب، رنگ و چسب C.M.C تشکيل شده است.

از کائولن به عنوان ماده تعليق کننده استفاده مي شود. فريت جزء اصلي تشکيل دهنده لعاب مي باشد که چيزي حدود 95-90% از لعاب را تشکيل مي دهد. اين مي تواند فرمهاي مختلفي (اپک و ترانسپارنت) داشته باشد. فريت از مواد مختلفي تشکيل شده است مثلاً از اسيد بوريک، بوراکس، فلدسپاتها، کائولن، اکسيد روي و کربنات کلسيم، کربنات سديم و نيترات يا کربنات پتاسيم(که البته امروزه مورد مصرف نمي باشد).

اگر لعاب اپک باشد زيرکن (سيليکات زيرکونيم) نيز دارد و اگر لعاب سربي باشد سرنج نيز دارد.

چسب C.M.C کار کائولن را به شکل مناسبي انجام مي دهد و اتصال و باند مناسب بين بدنه و لعاب را در طي خط توليد تامين مي کند و از طرفي روانساز مي باشد. مي دانيم که هر چه آب لعاب کمتر باشد محصول بهتري خواهيم داشت.

در مرحله دکورزني اگر سيستم سيلک اسکرين باشد فريت (اپک يا ترانسپارت) حلال (معمولاً از روغن اتيلن گليکول استفاده مي شود و از آب استفاده نمي شود و اين حلال عامل تعليق کننده است.) و رنگ را مخلوط کرده و روي لعاب خام کاشي اعمال مي کنند. بعد از مرحله پخت لعاب، مرحله درجه بندي مي باشد.

اين نکته ضروري است گفته شود که چون لعاب روي بدنه خام اعمال مي شود و ميدانيم که جذب آب بدنه خام زياد است پس در پخت سريع و در حين پخت ابتدا کاشي انحنا پيدا مي کند ولي اين انحناء بعداً جبران مي شود. به همين علت کاشي ديواري پخت سريع نمي شود زيرا ضخامتش کم است.

1-فريت ترانس و اوپك

2-Al2O3 :پايداري لعاب و افزايش مقاومت سايش.

3-CaCo3 :كاهش وزن لعاب(850-900درجه سانتيگراد).

4-ZnO :براق شدن لعاب.

5-ZrSiO4 :سفيدي لعاب؛افزايش نقطه ذوب؛تغيير رنگ.

6-فلدسپات سديك :كاهش نقطه ذوب؛افزايش آلفا؛كاهش ويسكوزيته.

7-كائولن زدليتره يا خراسان:جلوگيري از رسوب لعاب؛پايداري لعاب؛ افزايش ويسكوزيته؛پركننده.

8-بالكليW.B.B :افزايش پلاستيسيته و چسبندگي لعاب و افزايش ويسكوزيته.

9-پلي ونيل الكل(P.V.A) Fixative:؛چسبندگي و استحكام سطح روي لعاب؛كاهش اصطكاك بين لعاب و شابلون.

10-روغن چاپ تري اتيلن گليكول1و2 :به علت لغزش صفحات باعث ميشود كه لعاب بهتر از توري خارج شود.

11-T.P.P :كاهش ويسكوزيته تا حد معيني.

12-C.M.C يا تري متيل سلولز.

13-پودر چاپ ترانسپارنت يا اوپك.

14-فلدسپات ستبران.             

15-سيليس.

16-دولوميت.                      

17-رنگهاي سراميكي