Keraminės gamybos pagrindai

                                          KERAMINES GAMYBOS PAGRINDAI

Keramikos gamyboje naudojamos dviejų rūšių žaliavos: plastiš­kosios (įvairių rūšių moliai) ir neplastiškosios (koreguojantieji prie­dai: liesikliai, fliusai, plastikliai ir dažančiosios medžiagos).

Molio mineralai – tai smulkiadispersiniai hidroaliumosilikatai, kurie sumaišyti su vandeniu tampa plastiškais, t. y. dalelės gali slysti viena kitos atžvilgiu. Gaminant keraminius dirbinius, molio minera­lai atlieka dvi pagrindines funkcijas:

• suteikia masei plastiškumo, kuris priklauso nuo to, kiek molyje yra smulkiausiųjų dalelių (mažesnių nei 0,005 mm), vadinamų molingąja substancija;
• moliai sukepa, todėl sutankėja ir įgauna akmens stiprį. Keraminių dirbinių formavimo masė turi būti vienalytė. Visus komponentus pirmiausia reikia tinkamai paruošti (sodrinti, susmul­kinti) ir tik tada dozuoti ir gerai sumaišyti.

                                              Keraminių dirbinių žaliavos

Molis. Molio mineralų yra daugiau kaip 40. Sąlygiškai visi šie mineralai gali būti suskirstyti į tris grupes:

• kaolinito;
• montmorilonito;
• hidrožėručio.

Kaolinito grupėje pagrindinis mineralas yra kaolinitas A1₂0₃ • 2Si0₂ • 2H₂0. Šie moliai mažai užteršti dažančiaisiais oksi­dais, dėl to yra baltos arba pilkšvos spalvos. Pagrindinė šių molių ypatybė- didelis jų atsparumas aukštoms temperatūroms (iki 1 770 °C), kurį lemia didelis A1₂0₃ kiekis (20-40 %). Šie moliai ma­žai traukiasi džiovinami ir degami.Pagrindinis montmorilonito grupės molių mineralas montmori­lonitas A1₂0₃ • 4Si0₂ • nH₂0. Šie moliai labai stipriai brinksta vande­nyje, o džiovinami ir degami jų gaminiai labai susitraukia.Hidrožėrutiniai moliai yra labiausiai paplitusi žaliava, naudoja­ma statybinės keramikos pramonėje. Lietuvoje, Latvijoje ir Estijoje didžiausią molio dalį radimvietėse sudaro hidrožėrutiniai moliai. Paprastai jie turi nemažai priemaišų: karbonatų, lauko špatų, kvarco, lodėl šiems moliams degant vyksta daug sudėtingų procesų. Hidrožė-ručio grupės mineralų yra visuose moliuose, o jų struktūra labai ar-lima žėručių struktūrai. Tai dioktaedrinės ir trioktaedrinės struktūros dariniai.

                Cheminė molio sudėtis. Moliai yra sudaryti iš įvairių oksidų, laisvo ir chemiškai surišto vandens bei organinių priemaišų. Moliuo­se gali būti šių oksidų: Si0₂ 50-70%, A1₂0₃ 10-40%, Ti0₂ 0,1-I %, Fe₂0₃ 0,01-7%, CaO 0,3-10%, MgO 2-4%, S0₃ 0-3%, Na₂0 0,1-5 %, K₂0 0,2-6%. Kuo daugiau molyje Al₂0₃, tuo jis alsparesnis ugniai. Geležies oksidas ir kiti geležies oksido junginiai nudažo keraminę šukę nuo geltonos iki raudonos spalvos. Kalcio oksidas CaO ir magnio oksidas MgO siaurina masės sukepimo inter­valą, dėl to pablogėja keraminių dirbinių degimo sąlygos, o dirbiniai gaunami poringi, ne tokie stiprūs ir atsparūs šalčiui.Granuliometrinė sudėtis. Ji rodo, kiek dalelių yra molyje ir jų slambumą. Nuo granuliometrinės sudėties priklauso molio plastiš­kumas, susitraukimas džiūstant ir degant, dirbinių stipris. Molio gra­nuliometrinę sudėtį sudaro smėlingoji frakcija (dalelių dydis 5-0,05 mm), dulkingoji frakcija (0,05-0,005 mm) ir molingoji frakcija (dalelės mažesnės kaip 0,005 mm).

Smėlingąją frakciją sudaro kvarcinio smėlio dalelės Si0₂, dul-kingąją frakciją-lauko špatų ir kitų priemaišų dalelės, o molingąją frakciją- molio mineralai. Molingoji frakcija yra svarbiausia molio granuliometrinės sudėties dalis. Ji suteikia moliui pagrindinę savy­bę – plastiškumą. Molingosios frakcijos dalelės dažniausiai būna plokštelių pavidalo, jos suvilgytos vandeniu tarsi apsidengia vandens plėvelėmis, dėl to gerai slysta viena kitos atžvilgiu. Tačiau tuo pačiu metu dėl dalelių traukos jėgų jos nepraranda ryšio. Statybinės kera­mikos gamyboje naudojami moliai, kuriuose molingosios frakcijos dalelių yra nuo 30 % iki 70 %.

                  Plastiškumas. Su skysčiais molis sudaro plastišką, lengvai for­muojamą tešlą, kuri išlaiko jau suteiktą formą. Molio plastiškumas priklauso nuo cheminės, mineraloginės ir granuliometrinės sudėties, taip pat nuo grūdelių formos ir organinių priemaišų kiekio. Pagal plastiškumą moliai skirstomi į:

• labai plastiškus;
• vidutiniškai plastiškus;
• mažai plastiškus.

Molio susitraukimas džiūstant ir degant. Tai suformuoto gami­nio tūrio sumažėjimas. Molis, džiūdamas normaliomis sąlygomis, traukiasi, nes išgaruoja atskirų molio dalelių paviršiuje esantis van­duo. Susitraukimas džiūstant priklauso nuo molio plastiškumo. Labai plastiškas molis džiūdamas susitraukia 10-15 %, vidutiniškai plastiš­kas – 6-10 %, mažai plastiškas – 4-6 %.Degami keraminiai dirbiniai taip pat traukiasi. Šis susitraukimas gali siekti 8 %. Dažniausiai nustatomas bendrasis susitraukimas, pa­rodantis, kiek sumažės dirbinio tūris džiovinant ir  degant, daugiau straipsnių rasite mūsų bloguose.