Vypalování hlíny: technologie, pravidla, teplotní podmínky a typy – ShoppingSamara

Výrobek, i když je vytvořen v sádrové formě, navzdory skutečnosti, že určitý podíl vody z něj je absorbován formou, je stále příliš mokrý na to, aby mohl být vypálen.

Množství vody, které je nutné z výrobku odstranit, se velmi liší, ale tzv. zbytková vlhkost, při které je výrobek v mnoha případech posílán k výpalu, se vyznačuje 4-5 %. Sušení do zcela suchého stavu, zejména ve velkovýrobě, je nerentabilní.

V dílenských podmínkách je však lepší jednotlivé výrobky, které mají vysokou uměleckou hodnotu, sušit na co nejnižší zbytkovou vlhkost, aby při méně než profesionálním výpalu v sušárně „neexplodovaly“ a nepoškodily blízké výrobky.

Při zbytkové vlhkosti 4-5% získá střep většinou světlou barvu. Lehký tlak nehtu nezanechává na jeho povrchu téměř žádné stopy.

V malých dílnách, jako jsou vzdělávací keramické dílny, lze k sušení výrobků využít teplo chladicí pece; proto se v jeho blízkosti někdy umísťují sušicí police.

Ve vybavenějších dílnách je vhodné mít speciálně vytápěné skříně nebo sušící komory.

Výrobek, který byl sušen pouze v atmosférických podmínkách, dlouho nevysychá na požadovanou zbytkovou vlhkost, zejména ve vlhkém klimatu nebo vlhkém počasí. V tomto případě musí být teplota pece během vypalování v počáteční fázi zvyšována velmi pomalu.

Začínajícímu keramikovi se může proces sušení zdát jednoduchý, ale právě kvůli této mylné představě vznikají komplikace v procesu výroby produktu.

Plastová hrouda hlíny ponechaná i na vzduchu se zmenšuje a často praská.

Pozorování ukazují, že k hlavnímu stlačení takové hlíny dochází v intervalu „plastický stav – stav kůže tvrdý“; další snížení jeho objemu je velmi nevýznamné.

Jílovitá částice s lamelární strukturou k sobě při navlhčení vodou velmi energeticky přitahuje vodu, jako by byla obalena vodním filmem. Ten, když částice po sobě klouzají, tvoří jakési „mazivo“, což je výhodné během procesu formování.

To určuje pozoruhodnou vlastnost jílů bobtnat a vykazovat určitou formu plasticity. Úplná ztráta vodního filmu na konci sušení vede k další redukci hmoty, která závisí na přírodních kvalitách jílu.

Při návrhu výrobku je nutné počítat s lineárním a objemovým zmenšením jeho rozměrů jak při sušení, tak při výpalu.

Snížení lineárních rozměrů produktu v důsledku vysychání (smrštění) je určeno přibližně o 6-7 %, někdy i více.

Pro snížení míry smrštění a pro usnadnění procesu sušení (i výpalu) se do vysoce plastických jílů přidávají ředidla, tedy materiály, které se sušením nesmršťují: písek, šamot (pálená hlína) atd.

Je možné vytvořit hmoty, které se během sušení srazí pouze o 2-3%; to je důležité zejména pro zajištění přesných rozměrů technické nebo velké architektonické keramiky.

Deformace a praskliny

Výrazné a zejména nerovnoměrné smrštění je vždy doprovázeno tzv. deformací výrobku – deformací.

Protože se při sušení voda odpařuje především z vnějších vrstev surového produktu, nastupuje její místo voda z vnitřních vrstev.

Pokud se voda odpaří tak, že její odstranění z povrchu výrobku je neustále doplňováno zevnitř, pak bude sušení probíhat normálně, bez vzniku trhlin. Pokud se voda z vnějších vrstev odpaří příliš rychle, pak se stupeň vlhkosti vnější a vnitřní vrstvy bude lišit.

V důsledku toho bude produkt schnout nerovnoměrně: vnější, méně mokré vrstvy se srazí více než vnitřní.

Při mírném, ale přesto znatelném rozdílu ve smrštění vznikají napětí, která způsobují pouze deformaci, a s velkým rozdílem – trhliny.

Stupeň homogenity a zrnitosti pracovní hmoty má velký vliv na rovnoměrnost přenosu vody z vnitřních vrstev suroviny do vnějších.

Je-li pracovní hmota špatně promíchána, je voda v různých místech surového produktu rozložena nerovnoměrně a její relativní návratnost je také nestejná.

Udělat hmotu homogenní ve všech ohledech je poměrně snadné, ale i tak je potřeba zručnost, aby nedocházelo ke vzniku pnutí při sušení.

Aby se zabránilo deformaci, snaží se zajistit, aby celá tloušťka střepu měla kdykoli rovnoměrný obsah vlhkosti.

Potíže při sušení vznikají méně často, když je tloušťka stěn výrobku stejná, a častěji, když je odlišná.

V praxi keramického umělce je častěji nutné schnutí zpomalit než urychlit, proto je třeba povrch výrobku po určitou dobu zakrýt vlhkým hadříkem, případně (ne úplně) čepicí, která není propustné pro vlhkost nebo nějaký druh plastové směsi.

Okraje velké vázy nebo hrnce (ústa, hrdlo) je vhodné zakrýt například hliníkovou fólií, polyethylenem atd.

Pokud se mísa točená na hrnčířském kruhu ihned suší na teplém místě, obvykle se vytvoří prasklina, která se rozšiřuje zdola nahoru — téměř nevyhnutelné, pokud mísa stála přímo na dně.

Spodní strana chráněná během procesu sušení bude schnout mnohem pomaleji než horní okraj.

Stlačení vršku (okraje) do tvrdého stavu kůže stačí na to, aby se objevila prasklina, pokud je spodek téměř suchý a je v plastickém stavu.

Prasklina může vzniknout i při dodržení všech pravidel sušení, pokud byla při výrobě produktu do některých míst dodatečně vtlačena měkká plastická hlína, když sousední místa již byla „vytvrzená“, tedy získala kůží tvrdý stav.

Aby se zabránilo prasklinám v místech upevnění rukojetí, hubic atd., musí být na tato místa dobře připevněny, aby se lepení provedlo tenkou vrstvou tekutého želé.

Při sušení velkých džbánů s uchy musí být tyto zabaleny do pruhu papíru nebo fólie, jinak po vysušení nejprve odpadnou nebo vytvoří praskliny, když se tělo džbánu začne znatelně smršťovat.

Je třeba dodržovat optimální pravidlo: větší produkty sušte pomaleji a připravte na ně štíhlejší hmoty.

Často dochází k tzv. prasklinám prken, které vznikají při pokládání tvarovaných výrobků na dřevěná prkna během sušení.

Pokud jsou výrobky příliš těžké a lamely jsou příliš úzké, pak se tyto částečně zaříznou do dna; nemá smysl je rozšiřovat. V tomto případě se doporučuje posypat prkna pískem nebo pilinami ve vrstvě do 0 cm.

Pro vysušení a zachování zaoblení tvarů výrobků s širokým otvorem lze použít sádrové stojany v kombinaci se sádrovými kroužky šikmo řezané, pokud jsou umístěny nahoře, nebo šikmo řezané kruhy, pokud je na ně výrobek umístěn „nakloněný “.

Některé typy výrobků se začnou během sušení deformovat. Poté pomocí hladkého dřevěného prkýnka (rovnačky) nebo jednoduše rukama se je pokuste opravit, pokud ovšem již nejsou křehké.

Sušení výrobků, jako jsou dlaždice, lze provádět na těsně natažené velké síti.

Je třeba poznamenat, že pro zajištění co nejúčinnějšího sušení je nutné zvolit režim sušení specifický pro každý typ hmoty a velikosti produktu.

Při výrobě jsou tyto podmínky přísně dodržovány. Ekonomického sušení je dosaženo díky racionální konstrukci sušiček a zohlednění relativní vlhkosti vzduchu.

Z knihy A. I. Miklaševského (kandidát chemických věd) „Technologie umělecké keramiky“, PS

Hlína je tvárný materiál, úrodná půda pro experimentování a vytváření různých dekorací a výtvorů. Aby výsledné produkty sloužily co nejdéle a neztratily svůj tvar, je nutné je po zaschnutí vypálit. Proces není jednoduchý, zahrnuje dodržování určitých pravidel a zohlednění mnoha detailů. Výsledek však stojí za to: výrobek bude mít dlouhou životnost, nebude se deformovat ani hroutit. Tento článek je věnován pálení výrobků z hlíny. Čtěte dále a dozvíte se o vlastnostech technologie, jejích typech, pravidlech a teplotních podmínkách.

Složení surovin

Jíl je heterogenní, množství nečistot v něm se liší. V závislosti na jejich procentuálním zastoupení se volí určitý typ výpalu a teplotní režim. Přírodní suroviny obsahují písek a čím méně, tím nižší by měla být teplota.

Kompozice by neměla obsahovat cizí kameny nebo vzduch. Vzhledem k tomu, že hustota těchto prvků se liší od hustoty základního materiálu, snášejí teplotu odlišně: mění své vlastnosti a roztahují se různou rychlostí. V některých případech to může vést k explozi produktu. Barva přírodní hlíny je ovlivněna přítomností určitých prvků ve složení. Takže se zbarví do červena kvůli vysokému obsahu mědi. Doba vypalování hlíny se liší v závislosti na složení.

Trénink

Před zahájením postupu musí být produkt důkladně vysušen. Předsušení se provádí bez použití topných zařízení a bez přímého slunečního záření na povrch. Nejlepší možností je tmavé, suché místo, které udržuje průměrnou pokojovou teplotu. Je důležité, aby sušení probíhalo rovnoměrně. V opačném případě se na povrchu objeví praskliny a třísky. Proces trvá až týden v závislosti na objemu výsledného produktu. Pokud není zcela zaschlý, mohou se po vypálení tvořit vady.

Neexistuje nic takového jako „přesušení“ jílu.

Po přípravě je nutné zkontrolovat, zda se na povrchu nevytvořily trhliny. Lze je odstranit pomocí tekuté hlíny, ale tím se nevyloučí riziko, že se výrobek v peci zdeformuje.

Poslední fází přípravy je broušení, které uvádí produkt do dokonalého stavu. Hlavním nástrojem je brusný papír. S jeho pomocí se eliminují různé nerovnosti, hrbolky, otisky prstů.

Je důležité, aby se:

1. Vlastnosti hlíny se během vypalování mění, takže po dokončení tohoto procesu nebude možné změnit tvar výrobku.
2. Po vysušení se výrobky deformují a zmenšují se.
3. Pokud se pálení hlíny provádí doma, musí být místnost větrána. Pod vlivem teploty se uvolňují různé organické sloučeniny. Některé látky mají nepříjemný zápach a mohou být toxické.

Technologie vypalování hlíny

Proces probíhá v jedné nebo více fázích. Nejoblíbenější schéma je dvoustupňové. Zahrnuje dva po sobě jdoucí procesy vypalování.

Mezistupeň (likvidace) Výrobek vstupuje do pece bez glazury a dekorace (s výjimkou engoby a vzorů vyrobených z barevné hlíny). Po postupu se získá tzv. polotovar, šrot. Volba teplotního režimu by měla být provedena tak, aby bylo dosaženo rovnováhy dvou faktorů:

• produkt získal určitou pevnost a všechny plynné látky se z kompozice odpařily. K tomu dochází v důsledku dokončení speciálních fyzikálních a chemických procesů;
• povrchová pórovitost by neměla být zcela odstraněna. Materiál musí být schopen absorbovat určitou vlhkost, aby na něj mohly být aplikovány glazury a vzory.

Výpal vodou (druhý stupeň) se provádí po nanesení glazury na výrobek a vytvoření dekoru. Teplotní režim je dán požadavky na použité materiály: barva, glazura a další.

Druhy dvoustupňového odpalu

1. Porcelánový diagram. Základní princip: teplota trouby během druhé fáze by měla být vyšší než během první. Toto schéma usnadňuje zdobení po nepříliš intenzivním prvním vypalování. Teplota výpalu hlíny je nastavena na cca 800-1000°C. Pokud se na výrobku objeví praskliny, lze je snadno identifikovat podle charakteristického zvuku po poklepání a odstranit. Zasklení je mnohem jednodušší ve srovnání s možností v jednom kroku. Výrobek získává své hlavní vlastnosti (pevnost, trvanlivost, odolnost proti vlhkosti) po dekoraci, během druhé fáze. Tato technologie se používá pro porcelán.
2. Fajánsový diagram. Hlavním principem je, že druhý (zavlažovací) stupeň probíhá při nižších teplotách než první. Používá se, pokud po intenzivním vypalování zůstává struktura materiálu porézní nebo pokud glazura vyžaduje nízkou teplotu. Používá se pro kameninové výrobky: hlína ve svém složení má vysokou žáruvzdornost. Teplotní rozsah – 1200-1250°C. Druhá fáze nemá žádná omezení teploty: její hodnota je dána vlastnostmi glazury a barvy.

Následné etapy se provádějí v případech, kdy je nutné zajistit dekor. Trvají kratší dobu, na rozdíl od dvou předchozích fází, a provádějí se při nižších teplotách.

Střelba v jedné fázi

• přínosné z ekonomického hlediska;
• zahrnuje použití menšího množství zdrojů.

• důkladnější přístup k dekoraci: vzhledem k tomu, že povrch není dostatečně pevný, musíte být opatrnější;
• Zasklení jednoduchým máčením je prakticky vyloučeno. A tato metoda je považována za nejjednodušší a nejziskovější;
• Pro fixaci glazury je nutné použít speciální přísady.

Tato metoda je vhodná v případech, kdy:

• zdlouhavá a pracná dekorace není nutná;
• výroba stanoví procento vadných jednotek;
• glazura je vysokoteplotní a její doba tání se rovná době spékání jílu;
• lze-li část lazury nanášet nástřikem.

Proces vypalování probíhá v několika fázích:

1. 25-200°C – produkt se postupně a pomalu zahřívá, voda mezi vrstvami se odpařuje. Toto je orientační fáze: v tomto okamžiku můžete vidět, zda nedošlo k chybám při výrobě a předsušení. Pokud došlo k chybám, objeví se na povrchu bubliny, nepravidelnosti a praskliny. Důležité je, aby se pec roztápěla rovnoměrně a teplota nestoupala příliš rychle nebo naopak pomalu. Optimální rychlost je 70-100°C za hodinu.
2. 200-400°C – v této fázi by se měla veškerá voda ve vrstvách zcela odpařit a měla by být odstraněna většina organických sloučenin. Optimální rychlost nárůstu teploty je 100 °C za hodinu. Jakmile teplota dosáhne 400°C, je nutné udělat dvacetiminutovou přestávku, aby se odstranily všechny plyny a teplota uvnitř trouby se ustálila.
3. Až 600°C – uvolňuje se voda, která se dostává do krystalické mřížky minerálů v jílu. Rychlost nárůstu teploty by neměla překročit 100°C. Po dosažení úrovně 600°C byste si měli dát půlhodinovou pauzu.
4. 600-800°C – teplota by se měla zvyšovat intenzivněji než obvykle – o 140-150°C za hodinu. Jde o přechodné období, kdy se staré struktury již zhroutily a nové se ještě nestihly vytvořit. Materiál je při této teplotě nejméně odolný.
5. 800-1000°C – začátek procesu slinování a tvorby keramických sloučenin. Jílové minerály se již nerozkládají, ale začínají interagovat s jinými prvky a vytvářet nové vazby. Dochází k difúzi struktur – chemickému procesu doprovázenému uvolňováním plynných látek. Rychlost vypalování by neměla překročit rozsah 75-100°C.
6. K ochlazení keramiky dochází nejčastěji přirozeně po vypnutí pece. Neměli byste ji otevírat, pouštět dovnitř chladnější vzduch – rovnoměrnost chlazení je narušena.

Metody střelby

1. Muflová pec vybavená speciálním mechanismem, který reguluje teplotu uvnitř. Často mají speciální programy pro různé druhy střelby.
2. Ohniště/neelektrický vařič. Výrobek by měl být umístěn do nádoby s pískem a poté do ohně: tímto způsobem je minimalizován účinek náhlého zahřátí.
3. Vypalování hlíny doma pomocí plynové nebo elektrické trouby. Nejnebezpečnější metoda. Je třeba nalít říční písek do litinové pánve, poté položit potřebný produkt a zakrýt ho pánví nebo hliněným hrncem. Je důležité sledovat proces a pravidelně větrat místnost.

Pokud potřebujete hrnčířské vybavení, doporučujeme vám kontaktovat internetový obchod Manufaktura Kolokol.