انتخاب زبان : FA

فرآیند ساخت و تولید کاشی‏های سرامیکی

در این بخش سعی داریم تا شما را با مراحل تولید کاشی‏های سرامیکی آشنا کنیم. کاشی‏های سرامیکی که از مواد معدنی غیرفلزی تشکیل شده‏اند به منظور پوشش با کیفیت سطوح کف و دیوار در مکان‏های مختلف مانند ساختمان‏های مسکونی، ساختمان‎های اداری، بیمارستان‏ها و ... مورد استفاده قرار می‏گیرند. فرآیند تولید این محصولات شامل مراحل گوناگونی است که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت.

یک کارخانه تولید کننده کاشی از واحد‏های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام از این واحدها وظایف خاص و مشخص خود را دارا می‏باشند. واحدهای مرتبط با فرآیند تولید در کارخانه شامل واحدهای آزمایشگاه مواد، آزمایشگاه کنترل کیفیت، تحقیق و توسعه، تولید و واحدهای فنی می‏باشند. کلیه واحدهای سازمان همواره در تلاش هستند تا بهترین خدمات را در راستای تولید هر چه بهتر محصول در اختیار واحد تولید بگذارند. حال به توضیح محصول کاشی و چگونگی تولید محصول آن از ابتدای فرآیند تولید تا انتها خواهیم پرداخت.

محصول کاشی سرامیکی از سه بخش اصلی بدنه کاشی، انگوب و لعاب و قسمت چاپ تشکیل شده است. هر کدام از این سه بخش با استفاده از مواد اولیه مناسب خود و از طریق تجهیزات خاص تهیه و بکار برده می‏شوند.

در اولین مرحله مواد اولیه تمامی قسمت‏های لازم در این صنعت وارد کارخانه شده و توسط واحد آزمایشگاه مورد بررسی و آزمون‏های لازم قرار می‏گیرد. پس از انجام آزمون‏های اولیه بر روی مواد، این مواد مورد تأیید یا عدم تأیید برای مصرف در خط تولید قرار می‏گیرند. چنانچه این مواد مورد تأیید واحد آزمایشگاه قرار گرفتند وارد فرآیند تولید می‏شوند.



سنگ‎شکن

برای آماده سازی مواد اولیه بدنه، خاک‏های مختلف را به دستگاه‏های سنگ شکن انتقال می دهند تا به دانه‏های ریز تبدیل شوند.


این مواد به سه دسته تقسیم می شوند.

مواد پلاستیک: این مواد خاک شامل رس یا کانی های رسی هستند که اصلی‏ترین ماده اولیه کاشی را تشکیل می دهند. خاک رس در اصطلاح به خاک‏هایی گفته می شود که تحت فشار تغییر شکل می‏دهند و با کم شدن و حذف نیروی خارجی شکل خود را حفظ می‏کنند. رس‌ها به واسطه خاصیت پلاستیسیته موجبات شکل پذیری آسان‌تر محصول را فراهم می‌آورند و از طرفی به واسطه چسبندگی بالایی که دارند می‌توانند باعث افزایش استحکام خام و خشک و کاهش ضایعات گردند و این امکان را فراهم آورند تا بر روی محصول تزئینات و چاپ‏های گوناگون اعمال گردد.

پرکننده ها: موادی هستند با نقطه ذوب بالا که وظیفه اصلی آنها تعیین تخلخل و جلوگیری از تغییر شکل بدنه کاشی در هنگام پخت در کوره است. همچنین وجود پرکننده‏ها موجب اتصال بهتر لعاب به بدنه می‏شود. مواد غیر پلاستیکی هستند که به بدنه اضافه می‌گردند و معمولاً دارای نقطه ذوب بالا و مقاومت شیمیایی خوبی بوده و مهم‌ترین وظیفه آنها جلوگیری از تغییر شکل بدنه در طول پخت، انبساط حرارتی مناسب و کنترل انقباض‌تر به خشک و خشک به پخت می‌باشد.

گدازآورها یا کمک پخت: گدازآورها موادی هستند که به جهت کاهش نقطه ذوب بدنه و یا لعاب مصرف بالایی در صنعت کاشی دارند. گدازآورها در هنگام پخت بدنه ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه ای را در بدنه به وجود می‌آوردند که کلیه بلورهای موجود در بدنه پخته را در بر گرفته و بدین ترتیب موجب افزایش استحکام محصول نهایی می‌گردند. مهم‌ترین گدازآورهای بدنه، اکسیدهای سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم می‌باشند که جهت تأمین آن‏ها از فلدسپات‏های سدیک، پتاسیک و کلسیک استفاده می‌شود.

همگن‏ سازی و آسیاب مواد اولیه

خاک‏های خارج شده از دستگاه های سنگ شکن را بر اساس یک فرمولاسیون معین که توسط واحد آزمایشگاه تعیین شده با هم ترکیب می‏کنند. به این مخلوط مقداری آب، مواد شیمیایی و گلوله های آلومینایی نیز اضافه می کنند و سپس آن را به درون آسیاب های استوانه بزرگ (بالمیل) می ریزند. این آسیاب ها توسط یک موتور الکتریکی می چرخند. این چرخش سبب می شود که دانه های سنگی کوچک در برخورد با گلوله های آلومینایی شکسته و ساییده شوند و با توزیع در آب به نوعی دوغاب تبدیل می‏شوند.
گلوله‏ های آلومینایی دارای استحکام خوبی هستند و در برخورد با دانه های سنگی خرد نمی‏شوند. بنابراین موجب ایجاد ناخالصی در فرمولاسیون خاک نمی‏گردند. این گلوله‏ها باید به مقداری باشند تا نیمی از حجم بامیل را پر کنند.


خشک کردن دوغاب و تبدیل آن به گرانول

دوغاب خارج شده از بامیل ها را به منظور به دست آوردن یک پودر با دانه های کروی همگن و رطوبت یکسان (گرانول) به مخازن دستگاه اسپری‏درایر انتقال می دهند. این دستگاه دارای یک پمپ فشار قوی است که با فشار بالایی دوغاب را به محفظه ای استوانه ای با دمایی در حدود 600 درجه اسپری یا پاشش می کند. دوغاب پس از برخورد با بدنه این استوانه و تبخیر آب به گرانول تبدیل می شود. گرانول در اصطلاح به شکل دانه ای مواد گفته می شود.
کیفیت گرانول های به دست آمده به عواملی همچون کیفیت مواد اولیه و فرمولاسیون ترکیب آن‏ها، نوع اسپری درایر و نازل پاشنده دوغاب، فشار پمپ و میزان ریز شدن دانه‏های اسپری شده، ابعاد محفظه اسپری درایر و میزان رطوبت گرانول بستگی دارد. گرانول‏های حاصل از دستگاه اسپری‏درایر معمولا حدود 5 تا 6 درصد رطوبت دارند که پس از تولید و به منظور افزایش یکنواختی خواص مانند رطوبت و کارپذیری به مدت 48 ساعت در درون سیلوهای استیل نگهداری می شوند.



شکل دهی توسط پرس

برای تولید محصولات با ابعاد گوناگون گرانول‏ها داخل قالب‏هایی با سایزهای متنوع ریخته شده و توسط فشار پرس شکل‏دهی می‏شوند. در این مرحله بدنه کاشی ها شکل می گیرد که به اصطلاح به آنها بیسکوئیت گفته می‏شود. مناسب نبودن توزیع اندازه گرانول ها، نامناسب بودن رطوبت گرانول و یا مشکلاتی مانند سرعت پرس کردن و خاک‏ریزی نامناسب درون قالب می تواند موجب بروز معایبی در بدنه مانند ترک، شکستکی، ریختگی لبه‏های بیسکوئیت و نوسانات ابعادی کاشی‏ها پس از پخت در کوره شود.


خشک کردن

در ادامه، بیسکوئیت‏ها را به منظور کاهش رطوبت و افزایش استحکام به دستگاه‏های خشک کننده انتقال می‏دهند. در این مرحله میزان رطوبت بیسکوئیت‏ها تا کمتر از 1 درصد کاهش می یابد. امروزه به دلیل استفاده از خشک کننده‏های افقی و عمودی سریع، مدت زمان مرحله خشک کردن بیسکوییت به کمتر از 20 دقیقه کاهش یافته است.

اعمال انگوب و لعاب

همانند واحد آماده سازی مواد بدنه واحد لعاب سازی نیز یکی از قسمت‌های مهم کارخانه بوده که دارای سیستم توزین، آسیاب و مخازن ذخیره دوغاب آماده شده انگوب و لعاب می‌باشد. فرآیند آماده سازی به عنوان یکی از فرآیند های مهم تأثیرگذار بر کیفیت باید به طور کامل تحت کنترل باشد.
مرحله آماده‏سازی انگوب و لعاب شامل انتخاب مواد اولیه مناسب توسط واحد آزمایشگاه، فرمول ترکیب انگوب و لعاب شامل درصد و مقدار اجزاء تشکیل‏دهنده، استفاده از روان‌سازهای مرتبط، سایش مواد توسط بالمیل و تهیه دوغاب با دانسته، ویسکوزیته و دانه‏بندی مناسب می‏باشد. هریک این مراحل در صورت تغییر و نوسان می‏تواند تأثیر قابل توجهی بر کیفیت انگوب و لعاب و در نتیجه کیفیت محصول نهایی ایجاد کند. پس از آماده‎سازی دوغاب این مواد می‏بایست بر روی سطح بیسکوئیت اعمال شوند. بسته به نوع محصول کاشی و شرایط تولید دستگاه‌های اعمال لعاب متفاوت است. رایج‏ترین روش‌های اعمال انگوب و لعاب اسپری کردن و اعمال لعاب به روش آبشاری ریزشی می‌باشد.
معمولا به منظور بهبود کیفیت انگوب زنی و لعاب کاری و اتصال بهتر لایه ‏ها به یکدیگر، پیش از این مراحل مقداری آب به روی سطح بیسکوئیت ها اسپری می‏شود.
لعاب یک لایه شیشه‏ای نازک است که بر روی سطح کاشی قرار می گیرد. این لایه موجب افزایش زیبایی کاشی‏های سرامیکی، افزایش مقاومت در برابر مواد شیمیایی، نفوذ ناپذیری و بهداشتی نمودن کاشی ‏ها می‏شود. انگوب نیز ترکیبی شبیه به لعاب دارد که به منظور پوشش رنگ بدنه، اتصال بهتر لعاب به بدنه و کنترل تاب کاشی پیش از اعمال لعاب روی سطح کاشی اعمال می‏شود.

چاپ طرح بر روی کاشی

در مرحله چاپ با استفاده از دستگاه‏های چاپ سطحی تماسی و غیرتماسی طرح های مورد نظر را بر روی کاشی ها پیاده می کنند. در اثر فشار ناشی از اعمال چاپ در روش های تماسی مانند چاپ اسکرین و چاپ روتوکالر، کاشی هایی که مقاومت کمتری دارند ممکن است دچار ترک و شکستگی شوند و بنابراین ضایعات تولید در این روش ها افزایش خواهد یافت. اما در روش های مدرن اعمال چاپ مانند چاپ دیجیتال که به صورت غیرتماسی اعمال می شود این مشکلات وجود نخواهد داشت. به علاوه استفاده از ماشین های چاپ دیجیتال امکان اعمال طرح های گوناگون و پیچیده و دارای تنوع رنگ بالا را فراهم کرده است.

پخت محصولات

پس از اعمال انگوب، لعاب و چاپ طرح بر روی کاشی ها آنها را در کوره قرار می دهند تا لعاب آنها ذوب شده و به صورت شیشه درآید. زمان مورد نیاز برای پخت محصولات در کوره های رولری در حدود 60 دقیقه و درجه حرارت مورد نیاز آن 1100 تا 1200 درجه سانتی گراد است. این کوره ها در مقایسه با کوره های قدیمی (کوره های تونلی) مشکلاتی مانند مصرف زیاد انرژی، هزینه های بالای تعمیرات و نگهداری، سرعت پخت کم و یکنواخت نبودن پخت را ندارند.
پس از پخت محصولات، کاشی های سرامیکی از نظر خواص مختلف مورد تست و آزمون قرار می-گیرند. از مهمترین آزمون های انجام گرفته بر روی کاشی ها می توان به اندازه گیری مقاومت خمشی، میزان درصد جذب آب، کنترل رنگ پس از پخت، کنترل مقاومت به سایش و کنترل مقاومت در برابر مواد شیمیایی را نام برد.

درجه بندی و بسته بندی محصولات

در نهایت و پس از انجام آزمون های لازم محصولات تولیدی سورت (درجه بندی) و بسته بندی می گردند. این درجه بندی از نظر کیفیت ظاهری محصول، پارامترهای ابعادی و از نظر تاب سطح محصولات انجام می گیرد و پس از جداسازی آنها توسط ماشین های کاملا اتوماتیک بسته بندی شده و جهت ارسال به بازار مصرف بر روی پالت های چوبی قرار می گیرند.

  • منبع :