مراحل تولید سرامیک پرسلان در کارخانه ها چگونه است؟

کاشی، سرامیک و پرسلان محصولاتی هستند که امروزه جای بسیاری از کفپوش و دیوارپوش‌ها را گرفته‌اند. این که محصولاتی از قبیل کاشی و سرامیک تا این حد جای پای خود را در زندگی همه ما محکم کرده‌اند، علتش کیفیت بالای آن‌ها است که روز به روز نیز بر این کیفیت با استفاده از فناوری‌های نوین افزوده می‌شود.نحوه تولید سرامیک پرسلان در کارخانه مانند کاشی و سرامیک است اما تفاوت‌هایی در مواد اولیه و همچنین دمای پخت آن‌ها وجود دارد که باعث تغییر چشمگیری شده است.

از جدیدترین محصولات کارخانه‌های کاشی و سرامیک می‌توان به سرامیک پرسلان‌ها اشاره کرد. سرامیک پرسلان محصولی ساخته شده با بهترین مواد اولیه است که درون کوره‌هایی بسیار گرم‌تر از کوره‌های کاشی و سرامیک پخت می‌شود. در این مقاله قصد داریم شما را با مراحل تولید سرامیک پرسلان به طور کامل آشنا کنیم.

مواد تشکیل دهنده سرامیک پرسلانی

مواد تشکیل دهنده پرسلان تفاوت‌هایی با سرامیک‌های معمولی دارند و شاید شما نیز اصطلاح کاشی خاک قرمز و خاک سفید را شنیده‌اید. سرامیک‌های معمولی عمدتا خاک قرمز هستند، اما سرامیک پرسلان خاک سفیدند و هر چه بدنه سرامیک سفیدتر باشد،‌ محصولی باکیفیت‌تر را ایجاد خواهد کرد.

در زیر مواد تشکیل دهنده و اولیه پرسلان را که باعث تولید سرامیک پرسلان خاک سفید می‌شوند را معرفی می‌کنیم.

• خاک رس:

خاک رس اولین و اصلی‌ترین مواد تشکیل دهنده سرامیک‌‌های پرسلانی است. این مواد برای شکل‌دهی استفاده می‌شود و موجب چسبیدن ذرات تشکیل دهنده پرسلان به هم می‌شود. ظروف سفالی که در حقیقت ابتدایی‌ترین نوع کاشی و سرامیک‌ها بودند نیز تنها از خاک رس تولید می‌شوند.

• ماسه:

ماسه موادی است که باعث استحکام و مقاومت بیشتر سرامیک‌ها می‌شود. ماسه به دلیل داشتن ذراتی از سیلیس از ترک خوردن و شکستگی سرامیک‌ها جلوگیری می‌کند.

• فلدسپات:

فلدسپات یکی از کانی‌های سنگ آذرین و یکی دیگر از مواد اولیه تشکیل دهنده پرسلان است که می‌تواند به ذوب شدن مواد کمک کند. در حقیقت این ماده نوعی گدازآور است که در انتها بیشتر با مفهوم آن‌ها آشنا می‌شوید.

• کوارتز:

کوارتز موادی که باعث بالا رفتن مقاومت در پرسلان می‌شود. این مواد پس از پخت در حرارت بالا به مقاومت و استحکام سرامیک‌‌ها کمک می‌کند.

• مواد افزودنی :

علاوه بر مواد اولیه برخی افزودنی‌ها را نیز برای پخت آسان‌تر و همچنین افزایش استحکام پرسلان‌ها در فرآیند تولید استفاده می‌کنند که عبارتند از: رنگ‌ها، شیشه، بنتونیت، تالک و اکسیدفلزی.

مراحل تولید سرامیک پرسلان در کارخانه

برای تهیه و تولید سرامیک پرسلان در کارخانه، یک سری مراحل باید حتما به ترتیب انجام شود تا پرسلانی باکیفیت و بسیار بادوام ساخته شود. مراحل تولید کاشی، سرامیک و پرسلان مانند یک دیگر هستند. هر مرحله ممکن است به روش مختلفی انجام شود، اما کل ساختار و ترتیب مراحل همان است. در ادامه با گام‌های ساخت پرسلان آشنا می‌شوید.

آماده سازی مواد اولیه

بعد از اینکه مواد اولیه به وسیله خاک‌برداری جمع‌آوری شده و در آزمایشگاه حجم هر یک از مواد تشکیل دهنده آن بررسی شد، به مرحله آماده‌سازی مواد اولیه می‌رسیم. خاک اولیه به این دلیل که دارای سنگ‌ریزه و ماسه است، باید به یک پودر یک‌دست تبدیل شود.

یک‌دست و یکنواخت ساختن خاک اولیه به دو صورت انجام می‌شود:

• روش خشک: در این روش، خاک به صورت خشک وارد دستگاه‌های پودرکننده می‌شود.
• روش تر: خاک با مقداری آب در آسیاب‌ها وارد شده و به یک دوغاب تبدیل می‌شود. این مواد هموژنیزه شده و سپس به وسیله خشک‌کن به پودر خاک اولیه تبدیل می‌شود.

ساخت بدنه یا بیسکوییت کاشی

برای ساخت بدنه در فرآیند تولید سرامیک پرسلان در کارخانه که به نوعی مرحله تهیه بیسکوییت کاشی است، ابتدا باید افزودنی‌ها را به مواد اولیه اضافه کنیم. مواد افزودنی فرعی به پخت بهتر کاشی و ایجاد پرسلان محکم و مقاوم کمک می‌کنند.

در زیر به معرفی این مواد افزودنی می‌پردازیم:

• مواد اولیه مقاوم:

این مواد که اغلب از جنس دولومیت و اکسیدزیرکونیوم هستند، به نوعی به خاصیت ارتجاعی و پلاستیکی سرامیک‌ها می‌افزاید و باعث بالابردن مقاومت فشاری در سرامیک می‌شوند.

• فیلرها:

 فیلرها نیز مواد مختلفی هستند که برخی به عنوان کاهش‌دهنده انبساط حرارتی و برخی دیگر به افزایش میزان شفافیت سرامیک‌ها کمک می‌کنند. همچنین این مواد کمک می‌کنند که سرامیک در حرارت بالا تغییر شکل ندهد و لعاب با کیفیت بهتری روی سطح پرسلان بنشیند.

• کمک ذوب یا گدازآورها:

این مواد شامل فلدسپات، بورت، اکسیدپتاسیم، اکسیدسدیم، اکسیدکلسیم، اکسید منیزیم و غیره هستند. این مواد در حقیقت به ذوب و افزایش سیالیت مذاب سرامیک کمک می کند.

• روان‌کننده‌ها:

مواد روان‌کننده باعث افزایش شکل‌پذیری سرامیک‌ها می‌شود که بنتونیت و پلیمرها از جمله این مواد هستند.

شکل دهی

مرحله بعد در فرآیند تولید سرامیک پرسلان، بعد از آماده‌کردن مواد اولیه، شکل دهی پرسلان است. حال بعد از اینکه مواد اولیه آماده شد باید این مواد را با آب مخلوط کرده و سپس اقدام به شکل‌دهی کنید. مواد اولیه درون قالب‌هایی قرار می‌گیرند و به روش‌های زیر شکل داده می‌شوند.  روش‌های نام برده برای شکل‌دهی پرسلان، برخی به صورت دستی و برخی مکانیزه هستند که آن‌ها را به اختصار معرفی می‌کنیم.

• شکل دهی ماده پلاستیکی نرم

این روش در حقیقت همان روش سفالگری است. در این روش مواد اولیه یا همان گل آماده شده را روی چرخ سفالگری قرار داده و با دست به آن شکل داده می‌شود. این روش برای تولید سرامیک پرسلان در کارخانه‌ها به هیچ عنوان کارایی ندارد.

• شکل دهی ماده پلاستیک سخت

از این روش برای شکل‌دادن به مواد با درجه سختی بیشتر استفاده می‌شود. با حرکت‌دادن یک تیغه فولادی، سطح مواد اولیه پرسلان را صاف کرده و بخش‌های اضافی آن جدا می‌شود.

• شکل دهی به روش فشاری

در این روش با قرار دادن گل پرسلان تحت فشار، محصول را شکل می‌دهند. برای انجام این روش یا فشار از یک سمت وارد می‌شود  یا از هر دو طرف فشار مساوی وارد شده و محصول را شکل می‌دهند.

• پرس به روش نیمه خشک

اگر با عمل ریخته‌گری آب میان بافتی کامل خارج نشد از پرس استفاده می‌شود که به این عمل ریخته گری فشاری می‌گویند. در روش نیمه خشک ریخته‌گری فشاری معمولا چیزی حدود ۴ تا ۹ درصد آب در پودر بدنه موجود است.

• پرس به روش خشک

در صورتی که آبی که در پودر بدنه باقی مانده است، کمتر از ۴ درصد باشد پرس به روش خشک انجام می‌شود.

• ریخته گری لغزشی

در این روش دوغابی از مواد اولیه ساخته شده و به درون قالب‌ها تزریق می‌شود و باید بعد از تزریق مواد صبر کنید که آب میان‌بافتی خارج شده و دوغاب خشک شود.

تصفیه به کمک آتش و خشک کردن

بعد از اینکه پرسلان ساخته شد و شکل‌دهی آن به پایان رسید نوبت به مرحله خشک کردن می‌رسد. برای خشک کردن پرسلان را در معرض یک حرارت ملایم قرار می‌دهند تا هم پرسلان به طور کامل خشک و هم تمامی مواد آلاینده باقیمانده در آن تبخیر شود. علاوه بر فیلتراسیون به کمک این روش، فیلتراسیون مغناطیسی نیز باید انجام ‌شود

لعاب زنی

پس از اطمینان از خشک شدن و فیلترشدن پرسلان، به مرحله لعاب‌زنی می‌رسیم. ابتدا باید بدانید که لعاب موادی دوغابی شکل است که روی سطح پرسلان اعمال می‌شود. اولین گام، باید به وسیله فیلتراسیون مغناطیسی تمامی مواد آلاینده موجود  در دوغاب سازنده لعاب حذف ‌شود. این مواد سپس از طریق ریختن، اسپری کردن یا غوطه‌وری روی سطح پرسلان قرار می‌گیرد. روش غوطه‌وری اغلب برای ظروف سرامیکی و پرسلانی استفاده می‌شود، اما برای کاشی، سرامیک و پرسلان معمولا لعاب روی سطح سرامیک ریخته می‌شود.

برای تولید لعاب براق و مات، تنها کافی است مقدار مواد روی سطح آن‌ها را کم و زیاد کرد. با افزایش آلومینا و کاهش سیلیس، لعاب مات به دست می‌آید و در حالت عکس نیز با کاهش آلومینا و افزایش سیلیس لعاب براق به دست می‌آید.

پخت سرامیک پرسلانی

مرحله آخر حرارت‌دادن و قرار دادن سرامیک‌ها در معرض دما و فشار بالا است. کوره‌های تولید سرامیک پرسلان، دماهایی بسیار بالاتر از کوره‌های تولید کاشی و سرامیک دارند. هر چه حرارت کوره و مشعل بیشتر باشد، کیفیت پرسلان‌ها نیز بیشتر خواهد بود. کوره‌های تولید کاشی و سرامیک معمولا در اندازه‌‌های بزرگ و چند ده‌متری ساخته می‌شود و مرکز کوره بیشترین میزان حرارت را دارد. در انتهای کوره نیز قسمتی به عنوان خنک‌کننده وجود دارد که پرسلان پس از خروج از کوره وارد این قسمت شده و صبر می‌کنیم تا محصول نهایی شکل بگیرد.

فرآیند‌هایی که در طول حرارت‌دهی انجام می‌شود عبارتند از:

• ۰تا۱۰۰ درجه سانتی‌گراد: از بین رفتن ناخالصی‌های ناشی از کربن سوخته
• دمای ۱۰۰تا۲۰۰ درجه سانتی‌گراد : تبخیر آب‌های شیمیایی
• ۴۰۰تا ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد: تجزیه کربنات و سولفات‌ها
• ۷۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد: تبخیر باقی مانده آب میان بافتی و تجزیه برخی مواد معدنی، واکنش فلدسپات و آهک با مواد معدنی تجزیه کننده جهت ایجاد مایع شیشه ای(وجود مایع شیشه‌ای برای کاهش تخلخل ضروری است).
• ۱۲۰۰تا۱۴۰۰ درجه‌سانتیگراد: در این بازه دمایی و گاهی در دمای ۱۲۰۰ درجه، پرسلان‌ها به چگالی مورد نظر می‌رسند و آماده ورود به قسمت خنک‌کننده می‌شوند.
• سرد شدن: تبدیل شیشه مایع به حالت جامد و ایجاد پیوند قوی بین دانه‌های بلوری باقی‌مانده.

لبه‌های رکتیفای

در مرحله بعدی، برخی پرسلان‌ها با هدف تولید لبه‌های صاف و یکدست که به لبه‌های رکتیفای معروفند، وارد مرحله برش می‌شوند. برش معمولی با برش رکتیفای یا کالیبره متفاوت است و در برش رکتیفای دقت عمل بسیار زیاد است. برش لبه‌ها به صورت رکتیفای گاهی در ابعاد پرسلان ۱.۵ درصد تاثیر می‌گذارد. در این روش برش‌کاری و پخ‌کردن لبه‌های سرامیک با دقت بسیار بالایی انجام می‌شود.  

پولیش و جلا دادن به سطح

برخی پرسلان‌‌ها در زمان پخت بدون لعاب هستند و در این مرحله سرامیک بعد از پخت به وسیله دستگاه پولیش و مواد جلادهنده، پولیش می‌شود. دستگاه پولیش با حرکت‌های رفت و برگشتی و سابیدن سطح رویی سرامیک،‌ کار پولیش را انجام می‌دهد. در حقیقت پولیش کردن سرامیک شباهت زیادی به عمل ساب‌زنی و پولیش در کارخانه‌های تولید انواع سنگ دارد.

بسته بندی و بارگیری

در مرحله آخر، پرسلان‌ها را با توجه به کیفیت و ظاهرشان درجه‌بندی یا سورت می‌کنند. درجه‌بندی سرامیک‌ها خود یک مبحث جداگانه است که باید در مقاله مربوطه آن را مطالعه کنید. بعد از بسته‌بندی سرامیک‌ها بارگیری شده و به انبار فرستاده می‌شوند.

مراحل تولید سرامیک پرسلانی به طور خلاصه

در متن بالا به طور مفصل هر یک از مراحل ساخت پرسلان را توضیح دادیم، اما اگر شما مایل هستید که به طور مختصری با این مراحل آشنا شوید، جدول زیر به شما کمک خواهد کرد.

سخن نهایی

در متن بالا نحوه تولید پرسلان در کارخانه و تمام مراحل آن را به ترتیب معرفی کردیم. پرسلان یکی از بهترین محصولات کارخانه‌های کاشی و سرامیک است که به دلیل داشتن مواد اولیه متفاوت و همچنین پخت در دمایی بالاتر، کیفیتی بسیار بالاتر از انواع کاشی و سرامیک دارد. این محصول امروزه در ابعاد مختلف و برای استفاده در مکان‌‌ها مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورتی که مایل هستید این محصولات را مشاهده کنید یا مایل به خرید پرسلان هستید، می‌توانید به فروشگاه اینترنتی کاشی لند مراجعه کنید. چنانچه درباره متن بالا ابهام، سوال، انتقاد یا نظری دارید نیز خوشحال می‌شویم که در بخش نظرات با ما آن را در میان بگذارید.