Технология производства керамической черепицы

Для производства керамической черепицы используется исключительно 100%-й натуральный материал — глина. Сырье, подходящее для производства керамической черепицы, должно иметь определенный состав и свойства, которые обеспечивают качество конечного изделия.

Глинистое сырье

Глинистое сырье — продукт выветривания изверженных горных пород. Множество мелких минеральных частиц, содержащихся в глине, обеспечивает способность при смешивании с водой образовывать пластическое тесто, сохраняющее при высыхании приданную форму, а после обжига приобретающее водостойкость и прочность камня. Чем больше в глинистом сырье глинистых частиц, тем выше пластичность и воздушная усадка глин. Различное сочетание химического, минералогического и гранулометрического состава компонентов обуславливает различные свойства глинистого сырья. Глинистые частицы в большинстве своем состоят из вторичных минералов и их смесей в различных сочетаниях. Глина по своему химическому составу — это комплексное соединение оксидов кремния и оксидов алюминия. Ее красно- кирпичный цвет объясняется содержанием в глине оксидов железа.

Добыча сырья

Из карьера, находящегося в непосредственной близости с заводом, глина набирается экскаватором и при помощи конвейера поступает на склады сырья. Разработке карьера предшествуют подготовительные работы: геологическая разведка с установлением характера залегания, полезной толщи и запасов глин; очистка поверхности от растений за год-два до начала разработки; удаление пород, непригодных для производства.

Подготовка массы для производства керамической черепицы

Карьерная глина в естественном состоянии обычно непригодна для изготовления керамической черепицы. Поэтому проводится ее обработка с целью подготовки массы. В начале глина вылеживается в течение определенного времени, затем ее подвергают механической обработке на колесной мельнице. Мельница разбивает груды, чтобы глина лучше смешивалась с водой. В результате перемешивания получается однородная пластичная масса.

Формование изделий

Полученная в результате перемешивания пластичная масса с помощью шнекового устройства уплотняется и выдавливается через отверстия в форме плоской ленты. Эта лента режется на пластины определенного размера и вида сечения. Так возникают разные виды полукруглой черепицы типа «Бобровка». При производстве прессованной черепицы используется револьверный пресс, который с помощью гипсовых штампов придает пластинам нужную форму черепицы. Гипсовые штампы для прессования черепицы являются сегодня знаком самой современной технологии производства. Благодаря им обеспечивается высокое качество формы и поверхности черепицы.

Сушка изделий

Перед обжигом изделия должны быть обязательно высушены во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания. Сушка производится в специальных камерах в течение нескольких часов при постоянном контроле температуры и влажности воздуха.

Обжиг изделий

Обжиг — важнейший и завершающий процесс в производстве керамических изделий. Этот процесс можно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение. При нагреве сырца до 120°С удаляется физически связанная вода и керамическая масса становится непластичной. В температурном интервале от 450°С до 600°С происходит отделение химически связанной воды, разрушение глинистых минералов и глина переходит в аморфное состояние. При дальнейшем повышении температуры выгорают органические примеси и добавки, а керамическая масса безвозвратно теряет свои пластические свойства.

При 800°С начинается повышение прочности изделия, благодаря протеканию реакции в твердой фазе на границах поверхностей частей компонентов. В процессе нагрева свыше 1000°С легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавки создают некоторое количество расплава, который обволакивает не расплавившиеся частицы, стягивает их, приводя к уплотнению и усадке массы в целом.

После остывания изделие приобретает камневидное состояние, водостойкость и прочность. Обжиг — очень энергоемкий технологический процесс, чем и обусловлена высокая цена производимой продукции. Но, с другой стороны, высокая стоимость полностью соответствует качеству этого элитного кровельного материала. Производство керамической черепицы — практически полностью автоматизированный процесс, что позволяет существенным образом увеличить производительность, а, главное, качество продукции.

Декоративная обработка поверхности керамической черепицы

Основной цвет керамической черепицы — красно-кирпичный. Этот цвет материалу придают окислы железа, содержащиеся в глине. Никаких специальных красителей при этом не используется. Для улучшения внешнего вида, а также дополнительной водонепроницаемости, керамическую черепицу покрывают декоративным слоем — глазурью или ангобом.

Глазурь

Это стекловидное покрытие, нанесенное на изделие и закрепленное обжигом. Сырьевые смеси размалывают в порошок и наносят на поверхность изделий перед обжигом. Глазурь самый высший способ обработки поверхности керамической черепицы.

Ангоб

На сухое изделие наносится тонкий слой беложгущейся или цветной глины, образующей цветное покрытие с матовой поверхностью. По своим свойствам ангоб имеет те же характеристики, что и основная черепица. Отличительной особенностью этой цветовой обработки керамической черепицы является цветостойкость.