واژه کاشی و سرامیک
تعریف کاشی
کاشی به هرواحد هندسی شکل کوچک ونازک اطلاق می شود که درتعداد زیاد جهت پوشش سطوح مورد استفاده قرار می گیرد و این بدان معنی است که کاشی لزوما ازجنس سرامیک نیست.
تعریف سرامیک
سرامیک مشتق از زبان یونانی به معنای سفالینه یا شیء پخته شده است
بطورکلی این محصول به دو گروه سنتی و نوین تقسیم میشوند .
یک قطعه کاشی از دو قسمت تشکیل شده است:
۱- قطعه سفالی که قسمت اصلی و استخوان بندی کاشی راتشکیل می دهد
2-لعاب روی آن که ماده ای است شیشه ای و قسمت رویی آن را تشکیل می دهد یکی از مهم ترین عوامل در صنعت کاشی سازی آن است که این دو ماده را طوری انتخاب کنند که ضریب انبساط آنهامساوی باشد.
لعاب در نتیجه ذوب کردن مخلوطی ازسیلیکات ها دردمای مختلف به وجودمی آید.
لعابها دارای ویژگیهای مهم زیرمی باشند. 1- لعابهادرمقابل موادشیمیایی باPH اسیدی وقلیایی مقاوم هستند. 2- وجودلعاب،مقاومت به خراشیدگی سرامیکها راافزایش می دهد. 3- لعابها،مقاومت گرمایی نسبتا مناسبی دارند.
فریت فریت بخش بزرگی ازهرسری مخلوط لعاب راتشکیل می دهد.فریت معمولا یک ترکیب سرامیکی است که پس ازذوب،سردشده وبه تکه های شیشه ای تبدیل می گردد.
مواد مورد استفاده در لعاب کاشی:
سیلیس یا کوارتزیکی ازاکسیدهای اصلی موجود درلعاب است.
اگرچه مقدار این اکسید درلعاب بسیارناچیز است ولی وجود ان اهمیت بسزایی دارد زیرا هم به لعاب غلظت می بخشد وهم ازمتبلورشدن ان جلوگیری می کند. آلومینا ماده دیرگذاری است که در2040درجه سانتی گراد ذوب می شودبه همین جهت مقدارزیادآن درلعاب ازذوب شدن آن جلوگیری می کند.هرلعابی که آلومینا نداشته باشد درموقع سردشدن کدرمی شود. آلومینا همچنین دوام وسختی لعاب رازیادمی کند.
اکسیدسدیم فلاکسی قوی بشمارمی رودودرلعاب های دیرگداز وزودگدازسهم مهمی دارد
اکسید سرب یکی ازفلاکس های قوی بشمار می رود ودربیشتر نقاط دنیا ازآن استفاده می شود
بیشترلعاب ها اکسید کلسیم دارند
اکسیدمنیزیمMgO: این اکسید بعنوان فلاکس درلعاب های دیرگذارمورداستفاده است
عمل اکسید باریم وکلسیم درلعاب شبیه به هم اند
مواد و خاک مورد نیاز در صنعت کاشی و سرامیک
ما در ساخت کاشی و سرامیک به مواد اولیه و انواع خاک نیازداریم
این خاک ها باید اهدافی را برای ما تحقق بخشند .
ماده اول مواد با خاصیت پلاستیکی,ازجنس کانی های رسی برای انعطاف بدنه برای شکل گیری درزیر دستگاه پرس میباشد. عمدهترین کانیهای رسی مورد استفاده در این صنعت، خاک چینی یا کائولن با قدرت جذب آب بالا هستند. (آلومینوسیلیکات ها)
ماده دوم مواد با خاصیت غیر پلاستیکی و ازنوع پر کننده ها و نقطه ذوب و مقاومت شیمیایی بالا هستند که به بدنه اضافه می گردند تا از تغییر شکل بدنه در خلال پخت جلوگیری کنند. مهمترین و رایج ترین پرکننده ها در این صنعت، سیلیس و آلومینا هستند.
ماده سوم گدازآورها هستند این مواد به منظور کاهش نقطه ذوب بدنه یا لعاب مصرف می گردند. در هنگام پخت بدنه، گدازآورها ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه ای را در بدنه به وجود می آورند و به سرامیک استحکام میدهند.فلدسپات از مواد اولیه مهم دراین صنعت با این ویژگی است.
کائولن برای ساخت کاشی بدنه سفید
فلدسپات برای ساخت کاشی بدنه قرمز
روان سازها برای پایین اوردن ویسکوزیته
کربکسی متیل سلولزcmc:افزودن این ماده قدرت پخش شوندگی لعاب را بهبود می بخشد و نیز باعث استحکام چسبندگی بین لعاب و سرامیک می گردد.نوعی تثبیت کننده ، نگهدارنده و جذب کننده آب ، تشکیل دهنده لایه ، غلظت دهنده و تثبیت کننده است.
سیلیس خاصیت نقطه ذوب بالا و پر کننده
سیلیس خاصیت نقطه ذوب بالا و پر کننده
تفاوت کاشی با سرامیک
1-تفاوت اصلی درفرمول بدنه ی آن است.
2-جذب اب کاشی دیوار بیشترازسرامیک است.
3-از کاشی به هیچ وجه نمیتوان در کف استفاده کرد.
4-میزان تخلخل کاشی در درجه ی دوم اهمیت قرار دارد.
5-مقاومت کاشی در برابر فشار و سرما و گرما بسیار کم بوده و لذا فقط باید از آن ها برای محیط های بسته و دیوار هایی که از پشت رطوبت ندارند (اصطلاحا نمکش ندارند) استفاده نمود.
6-کاشی ها دارای طراحی های بسیار زیبا و تنوع بسیار بالایی نسبت به سرامیک ها هستند.
7-کاشی به خاطر درصد جذب آب بالایی که نسبت به سرامیک دارد برای کار کردن بر روی دیوار و ارتفاع بسیار مناسب و راحت تر است.
8-جذب آب سرامیک ها بسیار کم و پرسلان ها در حدود صفر است. به همین دلیل استفاده آن ها بر روی دیوار وارتفاع کار بسیار سختی می باشد که برای حل این مشکل از اسکپ بندی استفاده می شود.
این کاشی جذب اب زیر1درصد دارد.
یعنی حدود0/4یا0/5درصداست.
توسط معدود کارخانه هایی تولید می شود که کارخانه ی کاشی زهره کاشمر یکی از ان ها ست
تولید کاشی وسرامیک
تولید کاشی و سرامیک شامل دو مرحله است :
1-آماده سازی
2-خط تولید
آماده سازی: محلی که مواد اولیه برای خط تولید آماده می شود.
خط تولید: موادی که در اماده سازی ساخته شده طی فرایندی تبدیل به کاشی می شود.
مراحل تولید کاشی
مرحله فراوری
مرحله ی اول:
خاکی که ازمعدن اورده می شود توسط دستگاه سنگ شکن خرد شده وهرخاک براساس فرمول بندی خود دپو می شود.
دستگاه سنگ شکن به صورت یک خرد کن چکشی یا فکی عمل می کند.دارای یک قیف که سنگ ها وارد دستگاه شده وخورد میشود.
مرحله ی دوم:
سنگ ها با نوارنقاله به الک هایی منتقل ی شوند .الک ها دارای یک سایز مشخص هستند.سنگهایی که از الک عبور می کنند وارد خط تولید می شوندوسنگ هایی که روی الک ها باقی ماندند مجدد وارد دستگاه سنگ شکن
می شوند.
مرحله ی بعد خاک ها در اتاقک هایی به نام باکسفیدر ذخیره می شوند.
مرحله ی سوم:
خاکی که درمرحله ی قبل خرد شده توسط نوار نقاله وارد بالمیل می شود.
(استوانه ای که حدود30تن خاک و15هزارلیتراب در ان جای میگیرد)
دارای گلوله های سرامیکی با سایزهای مختلف (30-40-50میلی متر)با
جورشدگی خاص.حدود10الی15تن گلوله دارد.
پس ازانکه خاک واب به داخل بالمیل ریخته شد .در بالمیل بسته وشروع به چرخش میکند.بعد از 6الی7ساعت چرخش تبدیل به دوغاب (خاک بدنه ی کاشی)میشود.
سپس دوغاب وارد حوضچه های ذخیره میشوند ومدام درحال مخلوط شدن است برای جلوگیری ازتهنشین شدن.
مرحله ی چهارم:
دوغاب دردستگاه اسپرای درایر بصورت افشان بافشار به بالا پرتاب میشود .
دستگاه دارای 800درجه دما ست که باعث میشود دوغاب که به صورت پودر است رطوبت خود را از دست بدهد وبه گرانول تبدیل شود.(خاکی که دارای 5تا6درصد رطوبت دارد)
مرحله تولید
مرحله ی اول:
گرانول وارد قسمت فرم دهی وساخت بیسکوییت میشود.گرانول دردستگاه پرس براساس سیاست های کارخانه –درخواست وتقاضایی که دربازار وجود دارد پرس میشود.
کاشی های دارای طرح های برجسته است روتیک نام دارد که قالب ان در
دستگاه پرس برجسته است.
مرحله ی دوم:
بیسکوییت که ازپرس خارج شد داخل دستگاه خشک کن میشود که رطوبت
6درصد بیسکوییت به0/1درصد میرسد.
مرحله ی سوم:لعابزنی
بیسکوییت وارد مرحله ی لعابزنی میشود طی این مرحله بیسکوییت از زیر دستگاه ابزنی عبور کرده و وارد دستگاه میشود و به ان انگوب زده میشود.
سپس وارد ولای لعاب میشود که به کاشی حالت شیشه ای میدهد.
تا این مرحله اگر کاشی پخته شود رنگ سفید ساده دارد.
مرحله ی چهارم:
جاپ کاشی:
متدهای مختلفی دارد که پیشرفته ترین ان چاپ دیجیتال است.هر نوع طرحی که مایلی به سیستم داده شده وبر روی بیسکوییت چاپ میشود.(دستگاه مانند یک مهر عمل میکند)
5رنگ اصلی وجود دارد که دستگاه 3000 رنگ را ترکیب میکند.
بعد از چاپ طرح ثبات لازم را ندارد وباید به کوره منتقل شود.
کوره:
پس ازچاپ وارد کوره میشودو پخته میشود.
به طول 130متر بامنحنی دمایی خاص –بستگی به بدنه -فرمول بدنه ی کاشی دما افزایش پیدا میکند.
هم پایین مشعل دارد وهم بالا .
دارای رول های سرامیکی درحال چرخش.
بالاترین دما1120تا1150درجه.
1/30دقیقه طول میکشد تا کاشی پخته شود.
دستگاه لودینگ:
پس از پخت توس دستگاه لودینگ کاشی از روی خط تولید و روی پالت چیده میشود تا برای سورت برود.(قسمتی که عیوب کاشی گرفته میشود ودرجه بندی میشود)
دستگاه انلود:
(کاشی را از روی پالت برداشته و روی خط تولید برای درجه بندی و سورترمیگذارد)
مرحله ی پنجم:
تشخیص عیوب:
مرحله ی بعد دستگاه سورتر میباشدکه طی این مرحله سورتر عیوبی که با چشم مشاهده میشود با نوعی ماژیک فسفری که دستگاه قابلیت خواندن انرا دارد عیوب را مارک کرده.
براساس مکانی که سورتر عیوب را مارک کرده دستگاه درجه ی کاشی را تعیین میکند(مثلا اگرمارک وسط باشد کاشی درجه 3 میباشد)
مرحله ی بعد کاشی وارد ستگه لاینر میشود(دستگاهی که ابعاد وسایز کاشی را اندازه گیری کرده ومیانگین انرا به ما میدهد)
مرحه ی بعد کاشی وارد دستگاه پلنر میشود (دستگاهی که قوس های کاشی را تشخیص میدهد مانند افتادگیهای لبه – برامدگی لبه – تقعر – تحدب – اعوجاج و….)
حال کاشی با عبور از این سه دستگاه هر دستگاه یک درجه برای ان تعریف میکند پایین ترین درجه ی تعریف شده به عنوان درجه کاشی تعریف میشود.9
مرحله ی اخر:
بعد از مشخص شدن درجه ی کاشی .کاشی ها وارد اسنکر (دستگاهی که دارای چند قسمت است وکاشی ها بر اساس درجه در یکی از قسمت ها قرار میگیرند تا12کاشی تکمیل گردد)میشوند.
بعد که 12کاشی تکمیل شد وارد دستگاه دیوایدر میشوند(دستگاهی که لبه های کاشی را صاف میکند)
وبعد وارد قسمت کارتن کشی و پرینت میشوند(پرینت شامل:کد کاشی – کد ازمایشگاه – طیف رنگ – ساعت – تاریخ وکد سورتر میباشد)
در مرحله ی اخر کاشی ها تسمه کشی میشوند روی پالت ها چیده شده وروی ان ها پلاستیک کشی شده وانبار میشوند.