Материал: 4072

7

2. Методические указания к изучению отдельных разделов и тем

Раздел 1. Силикатные товары

Тема 1.1. Введение в дисциплину ”Товароведение силикатных товаров”

Изучение вводной темы необходимо для понимания сущности силикатных товаров. В широком смысле силикатами называют природные и искусственные минералы, имеющие сложный химический состав и строение. По химическому составу - это соли кремниевых кислот. Природные минералы вместе с кварцем составляют около 90% земной коры и представлены в виде различных однокомпонентных минералов (тальк, ортоклаз, галлуазит, мусковит и др.) и многокомпонентных горных пород (глин, каолинов, гранитов).

Силикатные товары, являющиеся объектом изучаемого курса товароведения, относятся к искусственным силикатам, получаемым обработкой при высоких температурах природных силикатов. Поэтому необходимо уяснить, что ассортимент силикатных товаров по целевому назначению включает 3 группы: 1) бытовые силикатные товары (стеклянная и керамическая посуда, художествен- но-декоративные изделия и ламповое стекло); 2) архитектурно-строительные изделия, предназначенные для строительства и отделки зданий и помещений (кирпич, стеклоблоки, плитка); 3) технические изделия (лабораторная и химически стойкая посуда, стеклоткань, оптическое стекло).

Необходимо иметь общее представление о специфических свойствах силикатных товаров в отличие от других природных материалов. Это высокая химическая стойкость к действию кислот и щелочей, высокая механическая прочность к действию сжимающих нагрузок, невысокое разрушающее напряжение при ударе, изгибе, растяжении, хрупкость, неустойчивость к резким перепадам температур, но высокая гигиеничность, технологичность и доступность сырья. В этой связи необходимо понимать роль и значение силикатов в развитии науки, техники, жилищном строительстве, а также владеть информацией о состоянии и

8

перспективах развития сырьевой базы керамической промышленности, производстве и торговле бытовой керамикой.

Литература: [1,2,5,8,9,11,15,18,21,30,31.].

3.Приведите отрасли народного хозяйства, производящие бытовые силикатные товары.

4.Выясните, имеются ли в г. Хабаровске и Хабаровском крае предприятия по производству бытовой керамики и бытового стекла.

5.Поясните, что понимают под природными и искусственными силикатами. Каков их состав?

6.Приведите группировку силикатных товаров по целевому назначению.

Тема 1.2. Бытовые керамические товары. Классификация. Особенности состава и свойства

При изучении данной темы необходимо понять сущность керамики и ее классификацию. Слово "керамика" древнегреческого происхождения, образованного от греческого "keramike" (гончарное искусство) и от слова "keramos" (глина).

Керамика имеет глубокие исторические корни, и знание истории ее развития необходимо для понимания закономерностей формирования ассортимента и потребительских свойств современного рынка керамики. Керамические материалы получают высокотемпературным обжигом глин с минеральными добавками или без них путем формования и последующего обжига. Поэтому на качество бытовой керамики значительное влияние оказывает состав глин и их структура, определяющие основные свойства черепка. Необходимо знать, что основными свойствами глин, обусловливающих их использование в керамическом производстве, являются огнеупорность, пластичность, спекаемость, цвет после обжига.

Бытовая керамика группируется на: 1) грубую и тонкую в зависимости от строения черепка, 2) плотную (с водопоглощением до 5 %) и пористую (водопоглощение свыше 5 %), 3) по наличию глазури - на глазурованную и неглазурованную. К тонкой керамике относятся фарфор, фаянс, майолика, тонкокаменные и полуфарфоровые изделия, к грубой керамике - гончарные изделия. Необходимо знать, что к изделиям с плотным спекшимся черепком относятся фарфор, полуфарфор и тонкокаменные изделия, к пористым – фаянс, майолика и гончарные изделия.

При изучении этих изделий следует обратить внимание на различия в их составе и свойствах, хорошо усвоить их отличительные признаки. Следует помнить, что в формировании уникальных свойств тонкой керамики выдающаяся роль принадлежит работам отечественных ученых, особое место занимают научные труды М.В Ломоносова и Д.И.Виноградова.

Литература: [1,2,3,4,7,8,30,31].

9

Вопросы и задания для самопроверки

1.Поясните, что понимают под керамикой.

2.Сделайте группировку керамики по различным признакам.

3.Охарактеризуйте основные признаки грубой и тонкой керамики.

4.Укажите, какую роль выполняет глазурование керамики?

5.Каково состояние и перспективы развития современного рынка керамики?

6.Поясните схему производства керамики. Имеется ли разница в производстве различных видов керамики?

7.В чем особенности строения черепка тонкой и грубой керамики?

8.Укажите условия хранения керамики.

Тема 1.3. Фарфоровые изделия. Состав, строение, свойства. Основы производства

Приступая к изучению темы, необходимо помнить, что фарфор относится к тонкой керамике с характерным по составу, структуре и цвету черепком. Необходимо знать отличительные признаки черепка фарфора по водопоглощению (пористости), плотности, цвету, просвечиваемости, звуку при ударе о край изделия, характеру глазурования поверхности изделия. Фарфор характеризуется комплексом специфических свойств, отличающих его от других видов керамики. Черепок фарфора плотностью 2,4-2,5 г/см³, белизна для изделий 1-2 сорта не ниже 58 % (в сравнении с баритовой пластинкой),просвечиваемость для изделий с толщиной черепа не более 2,5 мм не ниже 15 %,термостойкость не менее 185° С, водопоглощение по черепку не более 0,2 %.При этом следует знать, что белизна фарфора зависит от степени очистки сырья от примесей Fe, Ti, Cr и других окрашивающих соединений, а также от качества обжига. Белизна повышается также с увеличением в массе черепка каолина.

Необходимо учитывать, что по технологическим особенностям различают два вида фарфора: твердый и мягкий. Основную массу фарфоровых изделий изготавливают из твердого фарфора. Он отличается повышенным содержанием в массе каолина и глины и меньшим содержанием плавней в сравнении с мягким фарфором. Типовой состав твердого фарфора включает глинистых материалов - 50%, полевого шпата и кварца – по 25%. Эта особенность отражается на формах фазового состояния керамики и ее потребительских свойствах.

Для фарфора характерно наличие стекловидной, кристаллической фаз и пор, что определяет его механическую прочность, твердость, термическую и химическую стойкость, а также декоративные достоинства. Термостойкость фарфоровых изделий, зависящая от соотношений коэффициентов линейного расширения черепка и глазурей, составляет не ниже 8 теплосмен (110-16-185), а у фаянса - не ниже 6. Химическая стойкость фарфора значительно выше фаянса, что обусловлено малым содержанием окислов щелочных металлов в составе глазурей.

Мягкий фарфор благодаря повышенному содержанию плавней имеет тонкий и просвечивающий черепок с высокими декоративными свойствами, но уступает твердому фарфору по механической прочности и термической стойкости. Типовой состав мягкого полевошпатового фарфора включает каолин и глину -25-30%, кварц- 25-45%, полевой шпат – 30-36%. Разновидностями мягкого

10

фарфора являются фриттовый, бисквитный и костяной фарфор. Необходимо знать их отличительные особенности. Так, бисквитный фарфор не подвергается глазурованию. Костяной фарфор является наиболее ценным и выпускается Ломоносовским фарфоровым заводом. Маркировку мягкого фарфора с товарным знаком ЛФЗ необходимо знать. Важно знание товарных знаков и других заводовизготовителей отечественного фарфора. Фриттовый фарфор занимает промежуточное положение между твердым фарфором и стеклом, но ввиду сложности производства (быстрое размягчение черепка и деформация изделия), малой термической стойкости и высокой стоимости не производится отечественной промышленностью.

Существенным в формировании свойств фарфора является технология производства. Схема производства керамики включает несколько операций: массоприготовление, формование заготовки, декорирование и оценка качества на каждом этапе производства. Сырьем для производства фарфоровой массы являются пластичные материалы, непластичные материалы (полевой шпат, мел, пегматит, нефелиновые сиениты, сподумены и др.), а также материалы для гла-

зурей и керамические краски.

Пластичные материалы (глина, каолин, бентонит) при замешивании с водой способны принимать необходимую форму и сохранять ее после сушки и обжига. В глинах содержится до 80% каолинита (Al2O3·2SiO2·2H2O), а также кварцевый песок (SiO2), известняк (СаСО3), полевой шпат (R2O·Al2O3·6SiO2). По минералогическому составу глины делят на мономинеральные (содержат в основном каолинит) и полиминеральные (кроме каолинита содержат монотермит, кварц, слюду). Примеси придают изделиям различные оттенки. По цвету различают глины беложгущиеся, красножгущиеся и цветные. С повышением содержания в глинах свободного кремнезема снижается их пластичность, прочность при сжатии и изгибе и резко повышается пористость. По степени огнеупорности глины могут быть:

огнеупорные (t плавления свыше 1580°С ); тугоплавкие (t плавления от 1350°С до 1580°С); легкоплавкие (t плавления менее 1350°С).

Для производства фарфора используют огнеупорные беложгущиеся глины. Содержание в глине глинозема (Al2O3) повышает ее огнеупорность. Напротив, примеси соединений железа снижают огнеупорность глин и обусловливают

деформацию изделий и такие дефекты, как выплавки и мушки, которые ухудшают внешний вид и снижают сортность изделий. Углекислые и сернокислые соли способствуют появлению на изделиях белых выцветов. Известняк снижает огнеупорность и повышает усадку изделий.

Непластичные материалы –это отощающие (обезжиривающие) и плавни. 1. Отощающие материалы применяют для уменьшения деформации, рас-

трескивания, усадки изделий при тепловой обработке глинистых материалов. Они делятся на искусственные и синтетические.

Искусственные отощители:

шамот (обожженная при 700-900° С глина); фарфоровый бой.

11

Естественные отощители:

кварц; кварцевый песок с небольшим содержанием оксидов железа (0,2-0,3%); кремень; глинозем; полевой шпат; шлаки и др.

2. Плавни (флюсы) – это вещества, которые при взаимодействии с сырьевыми материалами шихты образуют легкоплавкие соединения. Они способствуют:

растворению других минералов; уплотняют черепок;

увеличивают плотность, просвечиваемость обожженных изделий; уменьшают пористость.

Следует помнить, что полевые шпаты, введенные в керамическую массу, вначале действуют как отощители, а при достижении температуры размягчения

– как плавни, способствуя образованию стекловидной фазы. Лучшими плавнями в тонкокерамическом производстве являются полевые шпаты и пегматиты. Их заменителями служат нефелиновый сиенит (щелочная горная порода, состоящая из нефелина и минералов-примесей) и перлит (водосодержащее стекло вулканического происхождения).

Материалы для глазури. Керамическая глазурь представляет собой стекловидное вещество и для ее производства используют те же материалы, что и для стекол различного назначения. Декоративные глазури могут быть тугоплавкими, легкоплавкими, потечными, цветными и бесцветными, прозрачными и глушенными, матовыми, кракле, кружевными, люстрами и восстановительного обжига.

Для фарфора применяются тугоплавкие глазури, по составу близкие к фарфоровому черепку, различных групп декора. Для их получения применяют полевой шпат, кремнезем, карбонаты кальция и натрия, глинозем, окись цинка и другие материалы. Образование стекла у этих глазурей происходит на самом изделии, и предварительного сплавления компонентов глазури (фриттование) не производится. Напротив, для фаянса и майолики применяются легкоплавкие глазури более разнообразного состава (свинцовые, борные, свинцово-борные, стронциевые и др.), которые фриттуют для повышения легкоплавкости и химической стойкости компонентов глазурей.

Состав глазурей должен быть хорошо подобран к составу фарфорового черепка, иначе при обжиге возникнут дефекты – сухость и матовость глазури, цек (сетка трещин), отскок глазури и т.д. Наносят глазури окунанием, поливом, пульверизацией.

Керамические краски. Для их получения используют окрашенные окислы различных металлов (железа, хрома, никеля, марганца, ванадия и др.) или окрашенные сложные соединения, например,CaO*Al2O3 * 2SiO2, 2Zn*SiO2 и др. Следует помнить, что, кроме красящих пигментов, краски содержат обычно свинцовые и боросвинцовые флюсы, а также различные бесцветные добавки ( окислы цинка, мел, глинозем), которые вводят для большей устойчивости красок и повышения чистоты их тона. Это отражается на санитарно-гигиенических свойствах фарфора.

По особенностям применения различают краски подглазурные и надглазурные. Подглазурные краски испытывают действие расплавленной глазури при утельном обжиге и частично растворяются в ней. Набор таких красок ограничен