JAK SE RODÍ KERAMIKA- 2.DÍL
12.2.2010
Díl 2. - Tvarování, sušení výlisků, glazování a výpal
Nezbytným východiskem k započetí procesu tvarování je odleželý lisovací granulát s vyrovnanou vlhkostí kolem 5,5%, a to buď určený k výrobě pórovinových obkladaček nebo na slinuté dlaždice. Další nezbytnou podmínkou je engobové mléko - vodní suspenze umletých frit, kaolinů, bentonitů a ostřiv. Pro glazování jsou nutná glazurová mléka rozmanitých barev. K následným barevným úpravám se používají barevné pasty smíchané z barvítek, taviv a rozdělávacího média.
Lisování
Při lisování je z granulátu tvarován takřka definitivní tvar výrobku, a to jak z lícové plochy (buď hladká nebo reliéfní), tak i ve vztahu k rubu, který je členěn tak, aby při kladení keramický výrobek co nejlépe držel na podkladu. Na rub obkladačky či dlaždice jsou zalisovány i informace o zemi původu, výrobci, datum vylisování i údaje o lisovacím nástroji, na kterém byl daný keramický obkladový prvek vytvarován. Lisováním na hydraulických lisech vznikají výrobky od formátů 2,3 x 2,3 cm až do 60 x 60 cm ve více méně definitivním tvaru. V historii se objevovaly nejrůznější způsoby lisování, hydraulika však vždy zvítězila. Výrazně se však změnila vyvinutá lisovací síla. Původní lisy pracovaly s tlakem několika tun, dnes se na lisování obkladaček používá tlak 1 500 tun, pro dlaždice 3 000 tunové lisy. Důležitou veličinu tvoří specifický lisovací tlak, nejnižší u porovinovch obkladaček (26 MPa), vyšší u dlaždic (35 MPa) a nejvyšší pro vytvoření slinutých dlaždic (42 MPa). Lisování probíhá ve dvu vlnách. Nejprve je materiál ve formě stlačen na ¼ celkového lisovacího tlaku, následná přestávka umožní odvzdušnění hmoty a nakonec je polotovar dolisován. Lisovací tlak vyvinutý u různých materiálů souvisí s pórovitostí budoucího výrobku – čím méně porovitý materiál má být vyroben, tím větší tlak je třeba vyvinout. Po dokončení lisování je výlisek vysunut z formy a začíná svou cestu po kovových otočných tyčích, tzv. rolnách.
Sušení
Vylisovaný keramický polotovar vykazuje už relativně vysokou pevnost, stále má však nepřijatelně vysokou vlhost (5,5 %). Prochází tedy sušárnou, a to buď horizontální, kde se výrobek dále pohybuje po rolnách skrz sušící kanál nebo vertikální, kdy jsou výlisky nasunuty na tzv. lavičku, na které stoupají nahoru a po otočení klesají dolů a při tom se suší. Sušárnu výlisky opouštějí s vlhkostí pod 1%, čímž se výrazně zvedne jejich pevnost a s teplotou kolem 70 ºC. Ze sušárny jsou výlisky dopravovány na glazovací linku.
Glazování
Prvním úkolem glazovací linky je skropení povrchu obkladů vodní mlhou. Ta zlepší jeho schopnost přijmout engobu a glazuru. Následuje nános podglazurové vrstvy - engoby. Umožní minimalizovat vrstvu následných glazur, které by jinak výrobek prodražovaly a hlavně poslouží i jako mezičlánek, přes který mohou během vypalování odcházet plyny ze střepu tak, aby nepoškozovaly tenkou vrstvu glazury. Engoba i glazura jsou nanášeny buď přes zvon – to znamená, že jsou rozlévány po tělese tvaru zvonu, které zajistí optimální rozlití do tenké vrstvy stékající na povrch obkladačky. V posledních letech se rozšiřuje i tlakové glazování, kdy glazurová suspenze vytéká štěrbinou pod tlakem. Rakovnická výroba byla před deseti lety jednou z prvních v Evropě, kde bylo tlakové glazování aplikováno. Vlivem vnitřního tepla zachovaného ještě z procesu sušení se z výlisku odpařuje a částečně i vsákne přebytečná voda. Na povrchu ulpí jen tenoučká vrstva engoby a glazur. Při váze střepu 15 – 20 kg na m² tvoří tato povrchová vrstva pouhý 1 kg na m². Přetečená glazura je očištěna z hran polotovaru a produkt může být dále zdoben. Po letech výhradního využívání sítotisku se ustálilo použití techniky „rotocolor“. Spočívá ve vytvarování dekoru laserovým paprskem do silikonového válce, který se odvíjí po povrchu obkládačky. Barevná pasta je na válec automaticky dávkována. Seřazením čtyř válců za sebou je možno při základním zdobení nanášet až čtyři barvy. Za válci rotocoloru mohou následovat válce rotačních sítotisků, kterými se na povrch často nenanáší barva, ale lepidlo. Na něj je za sucha sypána granilie nebo glazurový prášek. Na konci glazovací linky se poglazované a ozdobené produkty zasunují do zásobních vozů vybavených otočnými tyčemi - rolnami. Pro následné plynulé zásobování vypalovací pece je v těchto skladovacích vozech vytvořena zásoba na 12 hodin i déle.
Výpal
Technologie vypalování zaznamenala v historii nejvíce změn, které přicházely ve zhruba 50ti letých cyklech. První pece v letech 1870 - 1920 byly komorové, vytápěné uhlím. Jeden výpal jim trval až týden. V letech 1920 -1970 byly používány kontinuelní tunelové pece, kterými projížděly tunelové vozy naplněné zbožím. Vypálení se odehrávalo v řádech hodin (20-40 hodin). Zhruba od roku 1970 je znám a používán princip rolnových pecí, kde se zboží v jedné vrstvě pohybuje po rolnové vrstvě vytvořené z keramických válečků. Čas, který výrobky stráví v peci, se zde počítá už na minuty (50 – 60 minut). Po nákladných rekonstrukcích provedených v závodu RAKO III. a po poslední restrukturalizaci už keramická výroba společnosti LASSELSBERGER pracuje výhradně s rolnovými pecemi a jednožárovou technologií. Pece, princip, na kterém pracují, způsob vytápění a typ spotřebovávané energie jsou základním stavebním kamenem při výrobě keramiky. V první fázi průběhu pecí jsou polotovary sušeny, protože v předchozích cyklech se do výrobku vrátilo spoustu vody. Dále dochází k vyhořívání organických látek, k unikání chemicky vázané vody, k rozkladu uhličitanů, k modifikační přeměně křemene, k přeměně jílových minerálů, vzniku nových fází, k tavení a přeměně živců a k tavení glazur a slinování. Všechny tyto procesy probíhají v řádech minut.
Trochu čísel
Pro výpal obkládaček vyvíjí moderní rolnová pec teplotu 1150 ºC, glazované dlaždice jsou vypalovány na 1180 – 1200 ºC a slinuté neglazované dlaždice 1220 ºC. Délka rolnové pece se pohybuje kolem 120 m s šířkou 3 metry a výkonem průměrně 3 miliony m² keramických obkladových materiálů za rok. Šířka pece je přímo závislá na dosažené délce a výdržnosti keramických vypalovacích válečků (rolen). Základní keramické válečky do vypalovacích pecí mají průměr 5 cm, pro výrobu mozaiky se používají válečky menší, s průměrem kolem 3 cm. Palivem používaným v současnosti je zemní plyn, který do pecí proudí 160 hořáky s přímým i nepřímým chlazením.
U výstupu z pece se zboží opět umisťuje do rolnových vozů a tvoří se tak mezizásoba před tříděním. Veškerý pohyb vozů se zbožím v moderních výrobách obstarávají automatické systémy pracující buď na principu magnetů umístěných v podlaze výrobní haly (TGW), nebo pomocí laserových paprsků umístěných ve sloupech výrobní haly (LGW), jako je tomu u výroby v Rakovníku.
Třídění
I třídění hotových výrobků je dnes už plně automatizováno. Jeden z prvních prototypů elektronického třídícího stroje byl vyzkoušen v rakovnické výrobě v roce 1997. Dnes již výroba v mnoha závodech pracuje se čtvrtou generací těchto strojů, které fungují na základě softwaru a kamer snímajících povrch obkladů, barvu, tvar, rozměry, planaritu a další parametry, podle kterých zboží rozřazuje do jakostních tříd. Zavedením elektronických třídících zařízení byla dovršena automatizace procesu výroby keramiky. Neznamená to však, že výrobu keramiky převzaly jen stroje. Stojí za ní um a řemeslná zručnost odborníků, kteří jí vtiskují osobitou duši. Ručním dekorováním a manipulací s hotovými výrobky se budeme zabývat v posledním díle našeho seriálu.
