فرآیند توليد و ساخت کاشی (بخش اول)

******************************

      يك عقيده قديم,وجود دارد كه چهار عنصر اصلي جهان آب و آتش،باد وخاك مي باشد هر چند كه بشرامروزي بطلان اين عقيده را ثابت نموده اما ادغام و هماهنگي كامل و زيباي اين عناصر را نمي توان در پيدايش صنعت سراميك و محصولات سراميكي كتمان نمود.

      طبق تعاريف قديم ، يك فرآورده سراميكي محصولي است از دو غاب (مخلوطي از خاك وآب)كه در يك محيط گرم و خشك ودر نهايت در آتش سخت مي گردد.

      و مطابق تعاريف جديد:

      سراميك ها عبارتند از اشياء جامدي كه اجزاء اصلي تشكيل دهنده آنها مواد معدني غير فلزي بوده كه ابتدا شكل گرفته و سپس در حرارت سخت مي گردند.

      سراميك ها در چهار خانواده بزرگ به شرح زير طبقه بندي مي شود.

  • 1- فرآورده هاي ويژه و سراميك هاي تكنيكي
  • 2-دير گدازها
  • 3- فرآورده هاي زمخت
  • 4- فرآورده هاي ظريف

      خانواده فرآورده هاي ظريف به چهار دسته زير تقسيم مي شوند:

  • 1- ظروف خانگي
  • 2- سراميكهاي بهداشتي
  • 3- كاشيها
  • 4- مقرء ها وعايق هاي الكتريكي

      هدف من در اينچا تشريح پروسه توليد كاشي نيست بلكه دادن يكسري اطلاعات عمومي در مورد كاشي وخصوصاً كيفيت آنها مي باشد:

      بطور خلاصه پروسه توليد كاشي شامل موارد زير مي باشد:

  • 1- آماده سازي مواد اوليه بدنه كاشي ها:

      مواد اوليه عمده بدنه كاشيها خاكهاي مختلفي است كه از معادن كشور تامين مي شود.

      بطور كلي اين مواد شامل سه دسته زير مي باشند كه بر اساس نقش آنها در بدنه طبقه بندي گرديده اند:

  • 1-1-مواد اوليه پلاستيك

  • 2-1-پر كننده ها (فيلر ها Fillers)

  • 3-1-كمك ذوبها يا گداز آورها (fluxes)

 

       1-1-مواد پلاستيك :

      رسها

     رسها مهمترين ، پر مصرفترين و قديميترين مواد اوليه در صنعت سراميك مي باشند و اصولا صنعت سراميك حيات خود را مديون رس مي باشد. اصطلاح رس به كليه خاكهائي اطلاق مي شود كه داراي خاصيت پلاستيسيته مي باشند و خاصيت پلاستيسيته بصورت زير تعريف مي شود:

      خاصيتي است كه يك ماده را قادر مي سازد تا در اثر يك نيروي خارجي بدون شكست و گسستگي تغير شكل داده و بعد از حذف يا كاهش نيرو همچنان حالت خود را حفظ نمايد. خاك رس به خاكي گفته مي شود كه بخش عمده آن كانيهاي رسي مي باشند. كانيهاي رسي از تجزيه و هوازدگي سنگهاي آذرين (سنگهايي حاصل از انجماد ماگما) مثل گرانيت، پگماتيت گرانيت و....به وجود مي آيند. گرانيت ها از سه كاني ميكا، كوارتز وفلدسپات با نسبتهاي تقريبا برابر تشكيل شده اند. در بين اين سه كاني ، فلدسپات در برابر آب و هوازدگي از همه ضعيفتر و ناپايدارتر بوده و پس از ميليونها سال به كانيهاي رسي تبديل مي شود.

      بنابر اين در خاكهاي رسي علاوه بر كاني رسي ، كاني هاي كوارتز و ميكا و حتي فلدسپات به مقدار زيادي وجود دارد و هر چند ميزان كانيهاي رسي بيشتر باشد خواصي نظير پلاستيسيته درحد بالاتري قرار خواهد داشت.

      مينرالهاي (Minerals) رسي را بر اساس ساختمان مينرالي به گروههاي مختلفي تقسيم بندي مي كنند كه از بحث ما خارج مي باشد اما جهت ياد آوري مهمترين كاني هاي رسي مصرفي در اين صنعت شامل كائوليت ها ، مونت موري لونيتها ، ايليت،هالوئيزيتها.... مي باشند.

      اما دلايل عمده استفاده از رسها در اين صنعت بشرح زير مي باشد:

  • -بعلت وجود بنيانهاي ملكولي sio2,Al203 در ساختمان رسها بعد از پخت فاز هاي بسيار سخت سيليكاتي را توليد نموده و موجب افزايش مقاومت در محصولات مي گردند كانيهاي رسي با سختي تقريبا يك موجب ورود اين بنيانها در فرمول بدنه مي گردند در حاليكه اگر بخواهيم همين مواد را بطور خالص كه بنام كوارتز و كراندم با سختي بترتيب7و9 مي باشند در فرمول وارد كنيم سايش آنها تقريبا غير ممكن و بسيار هزينه بر خواهد بود.

       بنابراين هزينه خريداري رسها بسيار پايين تر از مواد ديگر است.

  • -در بين كانيهاي موجود در طبيعت رسها بسيار ريز دانه ترند و گاها ميليونها برابر كوچكترند و از طرفي بواسطه شكل لايه اي موجب ايجاد يك دوغاب هموژن مي گردند كج زمان ته نشيني آن بسيار طولاني است در حاليكه مواد ديگر چنين خاصيتي را ندارند.

  • - رسها به واسطه خاصيت پلاستيسيته موجبات شكل پذيري آسانتر محصول را فراهم مي آورند و از طرفي بواسطه چسبندگي بالايي كه دارند مي توانند باعث افزايش استحكام خام و خشك و كاهش ضايعات گردند. و اين امكان را فراهم آورند كه بر روي محصول دكور ها و چاپهاي مختلف اعمال گردد.

 

      2-1پركننده ها:

      مواد غير پلاستيكي هستند كه به بدنه اضافه مي گردند ومعمولا داراي نقطه ذوب بالا و مقاومت شيميايي خوبي بوده و مهمترين وظيفه آنها جلوگيري از تغيير شكل بدنه در طول پخت، انسباط حرارتي مناسب و كنترل انقباض تر به خشك و خشك به پخت مي باشد.

      علاوه بر اين موارد پر كننده ها در تعين تخلخل و رنگ( سفيدي) بدنه اتصال مناسب لعاب و بدنه و اصلاح بافت بدنه خام و .... نيز نقش بسيار مهمي را ايفا مي نمايند مهمترين و رايج ترين پر كننده ها در صنعت سراميك سيليس و آلومين (كروندوم) مي باشد.مهمترين نقش سيليس تشكيل فازهاي سيليكاتي سخت وحتي فلز مايع را در حين پخت دارد كه باعث چسبيدن ذرات ديگرمي شود .مصرف آلومين علاوه بر نقش هاي مذكور باعث مي شود كه بتوان محصول نازكتر توليد نمود و نيز باعث كاهش تغيير شكل محصول در حين پخت و كاهش ترك هاي پخت و بهبود و رنگ فراورده و نيز افزايش مقاومت شيميايي مي گردد.