JAK SE RODÍ KERAMIKA - 3.DÍL
12.2.2010
Jestliže jsme si v předchozích díle všímali především surovin a materiálů, které ovlivňují kvalitu keramických výrobků, dnes se zaměříme na technologické postupy. Začneme tím nejzásadnějším, který určoval po celá staletí charakter konečného výrobku.
Výpal
Technologie výroby keramiky je zásadě ovlivňována především vypalovacím procesem a charakterem vypalovacího agregátu včetně druhu použitého paliva. K zásadním inovačním změnám techniky výpalu dochází přibližně v 50ti letých cyklech. Pro období 1870 -1920 byly typické periodické komorové pece, otápěné černým uhlím. Od periodického výpalu se odvíjel manufakturní charakter výrobní činnosti s naprostou převahou ruční namáhavé práce. Celý proces trval několik dnů.
V letech 1920 - 1970 převažovaly kontinuelní tunelové pece otápěné generátorovým plynem s dobou výpalu v řadu desítek hodin. Celá výroba získala tovární charakter, řada operací byla mechanizována, ale vysoký podíl ruční práce zůstal zachován. První tunelové pece pro dvoužárový výpal obkladaček v Evropě byly uvedeny do provozu po skončení 1. světové války v Rakovníku a v Horní Bříze.
Přibližně od roku 1970 je znám a využíván revoluční princip výpalu keramiky v rolnových pecích. Vypalované zboží se pohybuje v jedné vrstvě nízkoprofilovým pecním kanálem po rolnové dráze vytvořené z otočných keramických nebo kovových válečků. Doba výpalu se zkrátila na desítky minut a otevřela se tak cesta k jednožárovému rychlovýpalu. K zavedení nové technologie přispěl bezesporu také přechod na zemní plyn, který významně urychlil průběh reakcí při sušení, předehřívání, pálení a chlazení, kdy chemické, fyzikální a modifikační přeměny proběhnou během několika minut. Teplotní křivka ve fázi předehřevu a výpalu je modelována desítkami hořáků umístěných nad i pod rolnami. Po dosažení výdrže na maximální teplotě ( pro pórovinové obkladačky 1100oC - 1150o C, pro glazované obkladové prvky 1150-1200oC a pro slinuté dlaždice nad 1220 o C), nastává fáze rychlého přímého chlazení vzduchem až do teploty 600 oC, kdy se přechází na pomalé nepřímé chlazení umožňující bezproblémovou modifikační přeměnu křemene (573 oC).
Dnešní špičková moderní rolnová pec při délce 120 metrů a šířce 3 metry dokáže vyrobit ročně až 3 miliony m² obkladových prvků. První podložkové rolnové pece v Čechách byly instalovány kolem roku 1970 v Rakovníku (Keram a závod 1) a v Podbořanech. Poslední tunelové pece šly do výhasu po roce 2000. V současné době se obkladové materiály u nás vypalují výhradně v rolnových pecích. Většina obkladových materiálů se dnes ve světě vyrábí jednožárovým výpalem. Platí to i pro pórovinové obkladačky. Dvoužárově se vyrábějí hlavně doplňkové tvary a obkladačky velkoformátové s rozměry nad 50 cm, a to často v kombinaci s následnou kalibrací na přesné rozměry. Speciální rolnové pece vyžaduje výpal mozaikových prvků. Jsou vybaveny rolnami malého průměru a většinou také vypalovacími podložkami.
Třídění
Obkladové prvky vystupující z rolnových pecí jsou zpravidla ještě dosti teplé. Mohou být zavedeny buď přímo na třídící linky, nebo zasunuty do rolnových vozů. Vytvoří se tak mezioperační zásoba vypáleného zboží. Veškerý pohyb rolnových vozů je řízen programem automatického systému dopravy, který je naváděn laserovými paprsky s vysílači na nadzemních konstrukcích (LGW) nebo pomocí magnetů zabudovaných v podlaze (TGW).
V roce 1990 patřila ještě představa automatických třídících strojů do „říše snů“. Přesto již v roce 1997 pracoval v Rakovníku první prototyp třídícího automatu anglické firmy Surface – Inspection, která využila odtajněných poznatků z vojenského výzkumu a zaměřila na lícový povrch obkladaček první snímací kamery schopné identifikovat povrchové vady keramiky. Na třídících linkách pracujících dnes ve společnosti LASSELSBERGER, jsou nasazeny třídící automaty „čtvrté“ generace. Třídící linky jsou zakončeny balicími automaty a paletizačními roboty známými i z jiných oborů.
Speciální postupy: Řezání, broušení a leštění
Hotové výrobky se často ve speciálních dobře odprášených dílnách podrobují dalšímu mechanickému opracování. Slouží k tomu nástroje korundové, karborundové a diamantové. V posledních letech se uplatňuje i technika řezání vodním paprskem, která umožnila vyřezávání komplikovaných obrazů i ve středech obkladových prvků a vkládání jiných materiálů do vzniklých otvorů (kovy, dřevo, přírodní kameny). Řezáním z větších kusů, často s předlisovanými drážkami, se vyrábí sokle, listely i další zdobící a doplňkové prvky.
Estetický účinek slinutých neglazovaných keramických dlaždic, ale i některých reliéfních glazovaných povrchů je umocněn technikou broušení a leštění povrchových vrstev na moderních specializovaných linkách. Kalibrované leštěné slinuté dlaždice se z hlediska přesnosti rozměrů a charakteru povrchu plně vyrovnají přírodnímu kameni, většinou však vykazují lepší parametry v otěruvzdornosti a zejména v chemické odolnosti.
Dozdobování a dekorační výpal
Náročné zdobící postupy se z racionalizačních a z technologických důvodů zpravidla přesouvají z automatických provozních linek na specializované linky s následným výpalem v rychlovýpalné rolnové dekorační peci. Vypalovací teploty v pecích plynových nebo elektrických nepřevyšují zpravidla 1000 oC, což významně rozšiřuje barevnou škálu.
Na dekoračních linkách jsou aplikovány rozmanité postupy počínaje sítotiskem, rotačním tiskem přes techniku obtisku až k nejmodernějším bezkontaktním způsobům nánosů, které umožňují i potisk reliéfních povrchů. Vysoké reliéfy se docilují často nánosem suchých práškových barev a skel. Zvláštních efektů se dociluje nanášením kovů nebo jejich sloučenin (listrové barvy). Při tvarování složitějších doplňků (nárožky, požlábky, sokle, reliéfní pásky a listely) se používá izostatické lisování, technika tažení z plastického keramického materiálu nebo technika lití břečky do sádrových forem. V poslední době bylo dosaženo významného pokroku i v oblasti přípravy dekoračních barev. Z několika málo druhů mikromletých komponentů, na základě předem naprogramovaných postupů, lze připravit pestrou paletu barevných past a eliminovat tak jednu z posledních možností vzniku subjektivních chyb.
Závěr
Je potěšující, že česká keramika dokázala, v celé své 126-leté historii držet krok s technologickým pokrokem a v některých případech dokonce spoluurčovat světový technický trend. Jmenujme například první tunelové pece na začátku minulého století, rozprachové sušení v šedesátých letech a automatické třídění na počátku 21. století. Zatím nedoceněný zůstává podíl českých keramiků při vývoji a aplikaci aktivních povrchů na bázi titanové fotokatalýzy.
