Керамическая плитка: история и производство

История керамической плитки, как облицовочного материала, уходит корнями вглубь веков. Первые образцы древней керамической плитки были найдены в Междуречье. По своим размерам она напоминала мозаику. Во время раскопок в древнеиранских городах Сузе и Персеполе была найдена керамическая плитка размером 15х15 см и толщиной 1 см. Керамическая плитка была одним из основных строительных материалов в древнем Египте, Халдеи, Ассирии и Риме. Высокопористые образцы майолики начали производиться в Италии, Испании и Голландии с конца IX века, когда сюда проникли секреты изготовления керамической плитки из Египта. Изготавливались они из глины, которую добывали на острове Мальорка. В Испании стали производить прозрачную глазурь, которой покрывали пористые плитки.

На Руси керамическая плитка появилась в IX веке с приходом христианства, до этого в качестве строительных материалов преимущественно использовались камень и древесина. Старинные изразцы, которыми выкладывали печи, не потеряли своей красоты и по сей день. Историки утверждают, что керамическая плитка, благодаря своей прочности, удобству обработки и мобильности, сыграла свою роль и в развитии письменности, вытеснив наскальную живопись. В 19 веке плитка прочно заняла место среди отделочных материалов, ее можно было увидеть на стенах, полах ванных комнат, кухонь, ей облицовывали бассейны и ступени лестниц.

Древняя керамическая плитка производилась из обоженной на костре глины. С тех пор производство плитки принципиально не изменилось, другими стали лишь инструменты и оборудование. Оно по-прежнему основано на природных материалах - различных сортах глины с добавлением полевого шпата или кварцевого песка. В зависимости от сырья основа плитки может быть цветной (от желтой до темно-красной) или светлой. Весь технологический процесс можно разделить на этапы подготовки сырья, формовки, сушки, нанесения глазури и обжига при температуре 900-1300С.

Подготовка сырья состоит в измельчении природных материалов и смешивании их в определенных пропорциях. Смесь может готовиться сухим и мокрым способом. При мокром процесс проходит в центрифугах, куда, кроме сырья, помещаются металлокерамические шарики и вода. При вращении центрифуги шарики сталкиваются и измельчают сырье до состояния водной суспензии (шликера). Далее необходимая для равномерного смешивания влага удаляется процессом атомизации (противоточное распыление шликера горячим потоком воздуха с немедленным испарением влаги). В результате этого получается смесь в виде порошка, который содержит 5-6% влаги. Сухой метод отличается тем, что сырье измельчается без добавления воды. Увлажнение происходит позже в специальных камерах.

Способы формовки керамической плитки можно разделить на три основные группы: экструзия, прессование и прочие. Экструдированную плитку производят, пропуская через отверстия определенного сечения влажную смесь сырьевых материалов. Этот метод применяется при производстве плиток котто и клинкер. Прессованием получаются керамогранит, монокоттура, бикоттура. Прессованная плитка получается из порошкового раствора, который уплотняется и прессуется под высоким давлением. К прочим способам формовки относят литье стеклянной мозаики и ручную формовку. Кроме того, каждый способ формовки делится на четыре группы по пористости, а также учитывается водопоглощение.

При сушке из изделия удаляется лишняя влага, которая была необходима при формовке, ее содержание доводится до 0.2%.

Среди способов нанесения глазури выделяют нанесение в виде гранул, пастообразной массы или распыленной суспензии. Нанесение глазури может сочетаться с нанесением изображений. Одним из распространенных методов нанесения изображений (рисунков, орнаментов, элементов декора) на поверхность керамической плитки является шелкография, когда через отверстия, проделанные в специальной сетке, красками наносится рисунок.

Обжиг плитки зависит от типа материала и может быть как первоначальным, так и окончательным.

При производстве плитки главное внимание уделяют таким характеристикам как водопоглощение, морозостойкость, поверхностная твердость, сопротивление нагрузкам, изменение под действием горячего пара, образование микротрещин, стойкость к перепадам температур.