مواد اولیه کاشی:

 همانطور که می دانید مواد اولیه صنایع سرامیک به سه دسته تقسیم می شوند :

۱-مواداولیه پلاستیک

۲-مواد اولیه نیمه پلاستیک

۳-مواد اولیه غیر پلاستیک حال به شرح وتوضیح هر قسمت می پردازیم

:۱-مواد اولیه پلاستیکی:

آیا تا کنون توده هایی از گل رس را در میان دستان خود گرفته اید؟توده های نرم وشکل بوجود آمده را حفظ می کند.بدون آنکه از هم گسیخته شود شکل می پذیرد پس ازآن با برداشتن فشار،شکل بوجودآمده راحفظ می کند . ودر واقع شاید بتوان گل تهیه شده از خاک رس  رایکی از شکل پذیرترین مواد طبیعی دانست که مقاومت چندانی در برابر اعمال نیرو از خود نشان نمی دهد وپس از حذف نیرو نیز به همان شکل باقی می ماند،به چنین موادی که درصد زیادی از مواد اولیه صنایع سرامیک به خصوص شاخه سنتی آن را شامل می شوند را مواد پلاستیک می گویند که شامل گروه کائولن،بالکلی،رسهای قرمز،رسهای نسوز و بنتونیتها می باشد که در صنایع کاشی اصفهان از کائولن وبنتونیت ها استفاده می گردد که مورد استفاده آن در تهیه بدنه وبدنه خام (بیسکوبت)        می باشد.

۲-مواد اولیه نیمه پلاستیک :

در طبیعت،موادی وجود دارندکه اگر چه مانند مواد اولیه پلاستیک (مثل رسها) خاصیت پلاستیسیته از خود نشان نمی دهنداما به اندازه مواد غیر پلاستیک مانند (سیلیس وفلدسپات)نیز از این خاصیت      بی بهره نیستند از معرف ترین این مواد می نوان تالک وپیروفیلیت را نام برد که در صنایع کاشی اصفهان به منظورتهیه بدنه وبیسکویت بیشتر از تالک استفاده می گردد.

۳-مواد اولیه غیر پلاستیک:

درصد بسیاری از مواد اولیه ای که برای ساخت سرامیکها مورد استفاده قرار می گیرند خاصیت پلاستیسیته از خود نشان نمی دهند.این امر یخصوص در مورد مواداولیه سرامیکهای نوین مانند انواع اکسید ها مشهودتر است چنین موادی اگرچه نمی توان به دلیل نداشتن خاصیت پلاستیسیته به طور مستقل شکل گرفته وپس از خشک شدن شکل خود را حفظ کنند اما به دلیل گوناگونی جزء ضروریات آمیز یک بدنه می باشند.بر خلاف مواد فشار ویا نیرویی وارد گردد در صورت حذف نیرو به حالت اولیه خود باز می گردند،از این گروه مواد می توان از فلدسپاتها،کربناتها ،ترکیبات بُر وغیره را نام برد.

بالکلی ها:

این خاک ها از انواع خاکهای کائولینیت دار می باشند ولی باید توجه داشت که ابعاد ذرات کائولنیت دربالکلی به نسبت ذرات کائولنیت موجود در کائولن بسیار کوچکتر هستند.در بالکلی ها به همراه کائولنیت معمولاً کوارتز ونیز کانیهای میکا دار به عنوان عمده ترین ناخالصی ها یافت می گردند (بدیهی است که وجود کانیهای میکا دار به معنی وجود فلاکس در بالکلی ها بوده که نهایتاً باعث کاهش حد دیر گدازی بالکلی ها می گردند).معمولاً مقدار کائولنیت  حدود۲۰تا۹۵ درصد ومقدار کوارتز  حدود ۱تا۱۰درصد ومقدار کانیهای میکا دارحدود ۵تا ۴۵ درصد متغیر است به طور کلی ناخالصی های موجود در بالکلی ها به نسبت نا خالصی های موجود درکائولن ها بسیار متنوع تر هستند در کنار دریا ناخالص های عمده ای که نام برده شده مواد آلی،کانیهای مونت موریونیت،ترکیبات آهن تیتانیوم،نمک های محلول وغیره نیز می توانند در بالکلی ها وجود داشته باشند.مواد آلی موجود در بالکلی ها اگر چه باعث ایجاد تسهیلاتی در ریخته گری بالکلی ها از جمله ایجاد لکوئیدهای حفاظتی وپایداری وروانی بیشتر دوغاب ونیز افزایش پلاستیسیته ومقاومت خشک می گردند ولی در هنگام پخت نیز می توانند باعث بروز مشکلاتی مثل ایجاد لکه های سیاه رنگ گردند.

چنانچه آهن موجود در بالکلی ناشی از جانشینی ایزومرفی می باشد باعث می گردد که رنگ بعد از پخت بالکلی تیره تر گردیده وبه رنگ کرم ویا زرد کم رنگ در آید ولی چنانچه آهن موجود در بالکلی ها به صورت مخلوط با کانی های موجود در رس داشته باشد (به عبارت دیگر به صورت کربنات وسولفوراکسید ویا غیره باشد)در این صورت بعد از پخت باعث ایجاد لکه ها ودانه های رنگی در سطح بالکلی می گردد. به همین ترتیب وجود تیتان نیز اثرات مخربی در رنگ بالکلی دارد.به طور کلی چنانچه مجموع تیتان واکسید آهن در یک نمونه بالکلی بیشتر از ۲% باشد یقیناً این بالکلی بعد از پخت دارای رنگ تیره خواهد بود .علاوه بر ناخالصی های مذکور نمک های محلول نیز می توانند در بالکلی ها وجود داشته باشند یکی از اثرات مخرب وجود این نمک ها در مواد اولیه واز جمله بالکلی ها ایجاد لکه های کمرنگی روی بدنه وبه خصوص در سطح لبه های آنهاست (اصطلاحاً شوره زدن scamming) این لکه ها ناشی از تبلور نمکهای محلول در سطح فراورده ها(در هنگام خشک شدن)می باشند.علاوه بر این مواد وجود نمک های محلول در لبه ها باعث ایجاد مشکلات دیگری مثل پوسته پوسته شدن لعاب می گردد.به طور خلاصه،می توان مهمترین امتیازات بالکلی ها را پلاستیسیته ومقاومت خشک بسیار زیاد ومهمترین نقایص آنها را رتگ به بعد از پخت وحد کم دیر گدازی آنها است.

سیلیس: سیلیسم به صورت عنصر(S i) در طبیعت وجود ندارد ولی اکسید سیلیسیم ویا سیلیسS io2 در پوسته زمین بیشتر از هر اکسید دیگری یافت می شود.سیلیس می تواند در ترکیب با اکسیدهای دیگری (سیلیکاتها) ویا به صورت آزاد وجود  داشته باشند.سیلیس آزاد در طبیعت به صورت مختلف وبه صورت بلورین مثل کوارتز صخره ای وماسه سنگ ویا به صورت بلور مخفی آبدار            ا‏ُپال(O pal) وجوددارد.کوارتزهای صخره ای ویا کوارتز های معمولاً به صورت رگه هایی در بین سنگ های اولیه مثل گرانیت گنیس وغیره ونیز به صورت دانه هایی در بین دیگر کانی ها وجود دارند.(به عنوان مثال ذرات کوارتز در گرانیت،که در بین فلدسپات ومیکا مشاهده می شوند). کوارتز در برابر آب وهوا زدگی مقاوم بوده وتقریباً هیچ نوع تغییری نمی نماید با این همه هنگامی که ذرات کوارتز در بین دیگر کانیها قراردارند،کانیهای همراه ممکن است تحت تأثیر اب وهوازدگی تجزیه شده وکوارتز نیز به همراه آنها به وسیله آب شسته وبه محل دیگری منتقل گردیده ونهایتاً در مکان دیگری به همراه دیگر کانی ها ذخیره گردد.برای مثال کانی های کواتز موجود در کائولن.

فلدسپات:

فلدسپات ها از نظر ترکیب شیمیایی سیلیکاتهای آلومین قلیایی وقلیایی خاکی می باشند.در صنعت سرامیک بخصوص فلدسپاتهای قلیائی دارای ارزش بسیار بوده و وسیعاً مورد استفاده قرار می گیرند.به طور کلی خواص انواع فلدسپاتها(حتی هنگامی که کاملاًخالص باشند)با یکدیگر متفاوت اند.ولی عمدتاً بر حسب مقدار ونوع گدازآور موجود،دارای نقطه ذوبی حدود۱۱۰۰تا۱۵۳۲ سانتیگراد ووزن مخصوص حدود     ۵۶/۲ تا ۶۳/۲  می باشد.سختی فلدسپاتها نیز براساس مقیاس  موهس کمتراز۶ نبوده ودر حدود ۶تا۵/۶ است.اگر چه به طور کلی گدازآورها دارای خاصیت پلاسیتیسه نمی باشند ولی ندرتاً در موارد بسیار خاصی بعضی از فلدسپاتها از خود خاصیت پلاسیتیسه ضعیفی بروز داده ودر مقابل روان کننده عکس العمل نشان می دهند.قلیائی های موجود در فلدسپاتها به معمول در آب محلول نمی باشند. ولی چنانچه فلدسپاتها نحوی خرد گردند که ابعاد ذرات،بسیار  ریز گردند ممکن است مقداری از قلیائی های آنها در آب حل شود.به همین دلیل در بعضی موارد فلدسپاتها به صورت خشک خرد وپودر می گردند.فلدسپاتها کانی های آذرین بوده وبه طور معمولی در سنگهای اولیه یافت می گردند به همین دلیل معمولاً دارای ناخالصی های میکا وبخصوص کوارتزمی  باشد.اکسیدآهن نیز به صورت ناخالصی در فلدسپاتها یافت می گردد. وجودناخالصی کوارتزدر رنگ فراورده ها تأثیری نداشته بلکه عمدتاً در رفتار ذوب فلدسپاتها مؤثر است.مهمترین،پر مصرف ترین ودر عین حال فراوانترین فلدسپات ها به ترتیب عبارتنداز :

   اورتوکلاز (K2o,Al2o3,6Sio2)  وآلبیت (Na2o,Al2o3,6Sio2)  و آنورتیت(Cao,Al2o3,2Sio2) وبلاخره(Bao,Al2o3, Sio2 ).

کائولن:مهمترین وعمده ترین نوع رسهای اولبه،خاک چینی ویا کائولن می باشد. کائولن نام خود را از کلماتKaolirag به معنی‹‹کوه مرتفع›› گرفته است.این خاک معمولاً در انگلستان با نام خاک چینی(china clay) ودر آمریکا ودیگر نقاط جهان بانام کائولن(Kaolin)مشهور است.خاک های کائولن عمدتاً وبخصوص در مقایسه با خاکهای رسوبی دارای دانه بندی درشت تر وپلاسیتیسه کمتری می باشند.عمده ترین ویژگی خاک کائولن که آنرا ازدیگررسها متمایز می سازد،خلوص بسیار زیاد آن است.به همین دلیل نیز کائولن ها بعد از پخت دارای رنگ سفیدبوده ودر صورتی که بسیار خالص باشند دارای دیر گدازی بالایی حدود(۱۷۵۰ سانتیگراد) نیز می باشند.رنگ سفید کائولنها(بعد از پخت) باعث گردیده که این خاک را به عنوان خالص ترین رسها در ساخت فر اورده های کاملاً سفید ونیمه شفاف مورد استفاده قرار گیرند.

دپوی مواد اولیه:در فضایی به حجم ۱۰۰ هزار تن در بیرون از سالن تولید در محوطه ای باز دپو تشکیل می شود .به محل انباشت مواد اولیه مصرفی در ترکیب بدنه محصول تولیدی دپو گفته        می شود . معمولاً ذخیره خاک دپو برای یک مدت ۶ ماه تا یکساله می باشد و همواره مرتب با توجه به مصرف روزانه خاک توسط بالمیل های بدنه جهت  تغذیه دوغاب در اسپری و به دنبال آن قرار گرفتن خاک اسپری در مدار تولید خاک توسط کامیونها به محل دپو حمل و ریخته می شود .

آسیاب  کردن وسایش:

تعریف وهدف از آسیاب کردن مواد جامد:آسیاب کردن وسایش مواد جامد شامل عملیاتی است که هدف آن کاهش ابعاد واندازه مواد است.این عمل با خرد کردن اولیه ذرات درشت آغاز می شود وبا پودر کردن خاتمه می یابد.با این وجود،هدف از خرد کردن تنها بدست آوردن ذرات کوچک از مواد با اندازه درشت نیست بلکه هدف از آن فراهم کردن ذراتی با قطر متوسط ومشخص وبا دانه بندی مناسب برای تولید محصول می باشد.به طور کلی،دلایل فراوانی برای خرد کردن مواد جامد وجود دارد،با وجود این می توان گفت که گستردگی سطح ویژه مواد باعث می شودکه توده های هموژن و واکنش های شیمیایی کاملتری را در زمان های کوتاه تر بدست آوریم.

خرد کردن خشک ومرطوب(تر):

مواد خام تشکیل دهنده بدنه های سرامیکی یا به صورت خشک ویا به صورت مرطوب خرد شده اند.تکنیک خرد کردن تر عموماً به منظور بدست آوردن دانه بندی بسیار ریز وهمگن نمودن بهتر پودرها به کار گرفته می شود.از طرف دیگر،وقتی که مواد خام بسیار خالص در اختیار داریم یا زمانی که موادی را آماده می کنیم که کیفیت بالایی ندارند،خرد کردن خشک خاک رس ترجیح داده    می شود.در طی خرد کردن تر،به منظور کاهش بیشتر اندازه ذرات،مواد خام پخش می شوند. از این گذشته،استفاده از مواد شیمیایی کمک ذوب (flux) که میزان آب دوغاب را کاهش می دهد وفواید اقتصادی متعاقب آن،باعث می شود که ذراتی با قطر کمتر از ۱۰میکرون بدست آورند.انتخاب مناسب ترین تکنولوژی خرد کردن،تا حدی به توزیع اندازه ذرات مورد نیاز برای تولید محصول بستگی دارد ولی فاکتورهای دیگر نیز باید در نظر گرفته شوند.تکنولوژی خرد کردن خشک معمولاً برای آسیاب کردن مخلوط هایی که حداکثر از دو یا سه خاک رس تشکیل شده اند وخواص فیزیکی وساختار مینرالی مشابه دارند،به کار برده می شوند.میزان باقی مانده های لایه ای،شنی ویا درشت در خاک های رس باید خیلی کم باشد.به این دلیل هر گاه که مواد خام با خصوصیات فوق در دسترس باشند،پودر حاصل زا خرد کردن خشک استفاده می شود تا فراورده های زیر تولید شوند:

-بیسکویتmajolica, cottoforteبیسکویتsemi-stoneware,stoneware ومحصولات تک پخت متخلخل مربوطه-کاشی های کف ودیواری تک پخت متخلخل خرد کردن تر برای مخلوط های argillaceousکه اندازه مواد سخت به اندازه ای است که دانه بندی مناسب از طریق سیستم های خرد کردن امکان ندارد،به کار برده می شودهمچنین زمانی آماده سازی بدنه به روش تر انجام می شود که ترکیبات سرامیک از چند ماده مختلف با خواص فیزیکی متفاوت(سختی،گرانش،اندازه ذرات) تشکیل شده باشند.این،مورد در بسیاری از کارخانه های سرامیک است که اگر چه مواد خام مناسب در اختیارندارد،بتوانند کاشی هایc ottorte,majolica ونیز محصولات شیشه ای وتک پخت متخلخل با استفاده از خاک رس قرمز،ماسه،سنگ آهک ودولومیت تولید کنند.

واحد آماده سازی مواد اولیه ( بالمیل ، واحد بدنه سازی )

همانطور که می‌دانید مواد اولیه صنایع سرامیک به سه دسته تقسیم می‌شوند : مواد اولیه پلاستیک، نیمه پلاستیک و مواد اولیه غیر پلاستیک. حال به شرح و توضیح هر قسمت می‌پردازیم :

الف ـ مواد اولیه پلاستیک :

آیا تا کنون توده‌هایی از گل رس را در میان دستان خود گرفته‌اید ؟ توده‌های نرم و شکل پذیر که مقاومت بسیار کمی در برابر فشار اعمال شده با دست از خود نشان می‌دهد و بدون آنکه از هم گسیخته شود شکل می‌پذیرد، پس از آن با برداشتن فشار، شکل بوجود آمده را حفظ می‌کند . در واقع شاید بتوان گل تهیه شده از خاک رس را یکی از شکل‌پذیر‌ترین مواد طبیعی دانست که مقاومت چندانی در برابر اعمال نیرو از خود نشان نمی‌دهد و پس از حذف نیرو نیز به همان شکل باقی می‌ماند، به چنین موادی که درصد زیادی از مواد اولیه صنایع سرامیک بخصوص شاخه سنتی آن را شامل می‌شوند را ”مواد پلاستیک “ می‌گویند، که شامل گروه کائولن ،بالکلی ، رس‌های قرمز و رس‌های نسوز و بنتونیت‌ها می‌باشد که در صنایع کاشی اصفهان از کائولن و بنتونیت‌ها استفاده می‌گردد، که مورد استفاده آن در تهیه بدنه و بدنه خام (بیسکوئیت) می‌باشد .

ب ـ مواد اولیه نیمه پلاستیک :

در طبیعت، موادی وجود دارند که اگر چه مانند مواد اولیه پلاستیک (مثل رسها) خاصیت پلاستی سیته از خود نشان نمی‌دهند اما به اندازه مواد غیر پلاستیک مانند (سیلیس و فلدسپات) نیز از این خاصیت بی‌بهره نیستند از معروفترین این مواد می‌توان تالک و پیروفیلیت را نام برد که در صنایع کاشی اصفهان بمنظور تهیه بدنه و بیسکوئیت بیشتر از تالک استفاده می‌گردد .

ج ـ مواد اولیه غیر پلاستیک :

درصد بسیاری از مواد اولیه‌ای که برای ساخت سرامیکها مورد استفاده قرار می‌گیرند خاصیت پلاستی سیته از خود نشان نمی‌دهند. این امر بخصوص در مورد مواد اولیه سرامیکهای نوین مانند انواع اکسید‌ها مشهود‌تر است چنین موادی اگر چه نمی‌توانند به دلیل نداشتن خاصیت پلاستی سیته به طور مستقل شکل گرفته و پس از خشک شدن شکل خود را حفظ کنند اما به دلایل گوناگونی جزء ضروریات آمیز یک بدنه می‌باشند. بر خلاف مواد پلاستیک که پس از حذف نیرو شکل خود را حفظ می‌کنند اگر به اینگونه از مواد فشار و یا نیرویی وارد گردد در صورت حذف نیرو به حالت اولیه خود باز می‌گردند، از این گروه از مواد می توان از فلدسپاتها، سیلیس، کر بناتها، ترکیبات بر و غیره را نام برد.

برای سایش خاک مصرفی از دو نوع گلوله آلومینایی و استاتیکی استفاده می شود.

 از گلوله های آلومینایی در ابعاد ۶، ۵ ، ۵/۴ ، ۴ ، ۳ سانتیمتر واز گلئله های استاتیکی در ابعاد ۶ ،۵ سانتیمتر جهت سایش و شارژ در بالمیلها استفاده می گردد از آنجا که سایز گلوله متفاوت است لذ ا درصد کل گلوله مصرفی را در ابعاد گلوله های مذکور محاسبه و شارژ می کنند.

به طور میانگین روزانه ۷ شارژ درواحد بدنه سازی صورت می گیرد که در مجموع ۰۰۰/۱۷۵ کیلوگرم خاک در روز مصرف می گردد .

میزان آب مصرفی نیز ۵% آب شهر و ۵% آب پساب می باشد.

جهت شارژ بالمیل بعد از پر شدن باکس فیدر از فرمولاسیون بدنه خاک توسط نوار نقاله به داخل بالمیل هدایت می شود همزمان با وجود خاک آب مصرفی نیز اضافه می گردد . T.P.P  به صورت پودر بر روی نوار خاک ریخته می شود و چسب سیلیکات سدیم به صورت مایع وزن شده و در بالمیل ریخته می شود مقدار روانسا ز مصرفی ۳/۰ %  T.P.P  و۲/۰ %  چسب سیلیکات می باشد پس درب بالمیل بسته شده و میزان چرخش مورد نظر داده می شود .

زمان مناسب چرخش ودر نهایت تخلیه دوغاببا نمونه گیری از دوغاب توسط پرسنل کنترل کیفی جواب داده شده و فرم  مربوطه یادداشت می گردد . که مناسبترین دوغاب برای تخلیه باید رسیت آن بر مبنای ۱۰۰ گرم دوغاب مصرفی حدود ۶ الی ۵/۶ باشد . پس از رسیدن دوغاب به مناسب برای تخلیه دوغاب توسط پرسنل واحدهای بدنه سازی به داخل مخازن تخلیه می گردد .

محموله بالمیل به داخل بلانجرهای بزرگ تخلیه می گردد هر بلانجر دارای یک همزن میباشد .

هر یک از بلانجرها گنجایش دوغاب چهار بالمیل را در خود دارد .

پنج بلانجر (‌‌‌ حوضچه ) در واحد بدنه سازی وجود دارد که در حال حاضر از بلانجر بلا استفاده می باشد و از بلانجر ها ۲و۳و۴ جهت ذخیره دوغاب بالمیل ها و از بلانجر ۵ برای مصرف آب پساب ( آبهای برگشتی ) استفاده می شود .

دوغاب در بلانجرها پس از خواب مناسب ( معمولا“ بیش از ۱۲ ساعت ) توسط پمپ مکش به داخل استیل تانک ( بدنه ای استوانه ای شکل است که دوغاب در حوضچه به آن هدایت می شود و سپس دوغاب از آنجا پس از عبور از الک توسط لوله ها به داخل اسپری درایر فرستاده می شود ) و در نهایت پس از عبور از الک و … توسط پمپ مکشی از طریقه لوله ها به تنوره اسپری پمپاژ می شود .

ماهیت پودر گرانوله بدنه :

پودر بدنه معمولاً به صورت گرانوله هایی است که اندازه ای در محدوده بین  ۱۰۰-۵۰۰  nm  دارند و هر گرانول از مقدار زیادی از ذرات ریزتر تشکیل شده است . اگر ما کره هایی به قطر یک میکرون را به عنوان قطر یک ذره رسی در نظر بگیریم و اندازه قطر یک ذره فیلر (  سیلیس و دیگر ذرات سخت و درشت دانه ) و یا گداز آور (فلاکس ) را ده میکرون فرض کنیم آنگاه به آسانی میتوان محاسبه کرد که یک گرانول یا دانه کروی شکل به قطر ۱۰۰ میکرون می تواند از حدود ۱۰۰۰ ذره گدازه آور یا فیلر و  ۱۰^۶  ذره رسی تشکیل شده باشد اگر عمل آمیختن مواد سازنده بدنه بطور کامل انجام شده باشد ، هر گرانول مبین جهانی پر از ذرات رسی و گداز آور و فیلتر است که نسبت حضور آنها در یک گرانول همان نسبت حضور آنها در مخلوط مواد بدنه بوده و خواص این گرانول همان خواص مخلوط مواد بدنه است . مواد سازنده بدنه ها را می توان با آسیاب کردن و مخلوط کردن با دو روش تر یا خشک آماده سازی نمود . در هر روش ، باید در زمان خود مقدار معینی از عوامل چسباننده، روان کننده و … را با توجه به نیاز عملیات پرس پودر به ترکیب مواد بدنه افزود و به روش های مختلف آن را به صورت پودر گرانوله ، یا دانه های غیر کروی مناسب برای پرس پودر تبدیل نمود در این رابطه ماشین آلات و روش هایی ابداع شدند تا ذرات به صورت پودر گرانوله شوند . پن میل (pan mill) از جمله ماشین آلات فوق العاده مؤثر و موفق بود . پس از جنگ جهانی دوم ، صنعت مواد غذایی اسپری درایر (spray  drier  ) را ابداع کرد و این ماشین خیلی زود به عنوان سیستمی برای تولید دانه های اسپری شده با اندازه مطلوب در صنعت سرامیک پذیرفته شد .خشکسائی و در پی آن به صورت گرانوله تبدیل کردن ذرات روشی بود که پس از سیستم اسپری درایر روی کار آمد. در روش اسپری درایر دوغاب بدنه مستقیماً به اسپری درایر تغذیه و به پودر گرانوله تبدیل می شود . پودر حاصل از دستگاه اسپری درایر ریز دانه تر و دارای دانسیته کمتر است اما از نظر اندازه ذرات نسبت به پودر گرانوله حاصل از روش قبل یکنواخت‌تر می‌باشد. به تجربه تعیین شده‌که گرانولهای حاصل از دستگاه اسپری درایر تحت فشارهای lb/in ² 10000ـ۲۰۰۰  به نسبت تراکمی ۵/۲ می رسند . در دستگاه اسپری درایر دوغاب بدنه اتمیزه شده ، در مسیر گاز های گرم اسپری می شود . با بخار شدن رطوبت قطرات اسپری شده ، طی یک عملیات ساده و کنترل شده پودر گرانوله تولید می شود . مزیت این روش آن است که می‌توان عملیات تولید پودر بدنه را به طور مداوم انجام داد و در ضمن می توان گرانوله هایی با ابعاد مختلف و درجه رطوبت دلخواه بدست آورد . لازم به تذکر است که بر اساس محاسبه ، یک قطره ۱۰۰ میکرونی در دمای °C400  ، طی ۱/۰  ثانیه تبخیر می شود . البته آب دوغاب بدنه با سرعت کمتری تبخیر می گردد و معمولاً سرعت تبخیر شدن آب از سطح گرانوله ها بیش از سرعت انتقال آب از داخل گرانوله به سمت سطح آن است . به همین دلیل بجای آنکه گرانوله های اسپری درایر کروی تو پر باشد تو خالی یا پوک هستند . میتوان با استفاده از دفلوکولانتها و یا استفاده از آب کمتر ، سوسپانسیونی روانتر اما با درصد ذرات بیشتر حاصل کرد که با کمک اسپری درایر به دانه های کروی دست یافت .

تعریف لعاب:

از آن جا که لعابها بخشی از شیشه‌ها هستند، باید اساس شیشه را در علوم مختلف مطالعه کرد. شیشه باید با به کار بردن مفاهیم و اطلاعات علمی تعریف شود. دیدگاههای مختلفی درباره مفهوم لعاب ارائه شده است که مهمترین آنها در این قسمت شرح داده می‌شود. از نظر واژه‌شناسی لعاب به ماده شیشه‌ای می‌گویند که به عنوان پوشش سطح بدنه‌های سرامیکی و … بکار می رود. لعاب پوشش شیشه‌ای است که به منظور ایجاد ویژگیهایی از قبیل زیبایی و نفوذ ناپذیری در برابر رطوبت در سطح بدنه‌های سرامیکی ایجاد می‌کنند. لعاب، لایه نازک شیشه گونه شفاف (Transparent) یا کدر (opace) است که دارای ساختاری نامنظم (آمورف) یا بلوری است و طی فرآیند تولید فرآورده‌های سرامیکی روی سطح بدنه و پس از گذراندن فرآیند پخت بوجود می‌آید و بسیاری از خواص بدنه سرامیکی را بهبود می‌بخشد. لعاب ساخته شده از مواد معدنی مختلف، روی هر قطعه سرامیکی، پوششی به ضخامت ۴/۰ـ۱۵/۰ میلیمتر ایجاد کرده و به خوبی به سطح بدنه می‌چسبد. لعاب باعث افزایش زیبایی ظاهری قطعات سرامیکی می‌شود و به عنوان عامل دکور مورد توجه قرار می‌گیرد. لعاب یک لایه پیوسته شیشه‌ای یا بلوری است که قبل یا بعد از پخت بدنه بصورت لایه‌ای نازک روی قطعات سرامیک را می‌پوشاند. لعاب به شکل ذراتی است که در اغلب موارد بصورت شناور یا در آب (suspension) آماده می‌شود و قطعات خام و یا پخته سرامیک (بیسکوئیت) به آن آغشته می‌گردد. سپس در کوره در مرحله پخت قرار گرفته و بصورت یک لایه نازک شیشه‌ای یا بلوری درمی‌آید. لعاب آستر یا پوشش شیشه‌ای است که گستره نرمش کمتری نسبت به بدنه سرامیکی دارد. استفاده از لعاب در فرآورده‌های سرامیکی منجر به افزایش کاربرد آنها در زندگی روزمره انسان شده است. زیرا استحکام و قابلیت استفاده از آنها افزایش یافته است. از ویژگیهای مهم لعاب، افزایش پایداری در مقابل ترک است. همچنین از خواص جالب توجه لعابها، مقاومت آنها در برابر اسیدها و قلیایی‌هاست. از آنجا که سطح سرامیکها پس از پخت، معمولاً غیر یکنواخت و ناهموار است برای از بین بردن این ناهمواریها و همچنین به خاطر حفظ نقش، آثار و اشکال، همراه با زیباسازی، سطح قطعات سرامیک با لعاب پوشانده می‌شود. رنگهای زیبای لعابهای رنگی ناشی از اکسیدهای فلزی مختلف است.

مواد اولیه لعابها:

اکسیدهای ضروری مختلف فرمول زگر می‌توانند بوسیله مواد اولیه مختلفی ماند خاک‌رس، کائولن، سیلیس، کربناتها، سیلیکاتها، آلومینات‌ها، کانی‌های تغلیظ شده، اکسیدهای خالص و سایر ترکیبات شیمیایی در ترکیب لعاب آورده شوند.

از آنجا که در دمای بالا، این مواد در اکثر حالتها بصورت کانیهای بلوری هستند، قبل از ذوب شدن در شبکه بلور خودشان تخریب می‌شوند یا بعداً توسط مذاب حل می‌شوند. آنها می‌توانند در مذاب شیشه‌ای همانطور که فرمول زگر نشان می‌دهد، بصورت اکسید موجود باشند و در شیشه منجمد شده و بصورت اکسید یا اجزای بلوری نوساخته شده درآیند. همچنین اغلب بصورت ترکیب همراه با ترکیبات دیگر وجود دارند. همانگونه که مواد اولیه ترکیب بر روی لعاب تأثیر می‌گذارد، اندازه دانه‌های مختلف، دمای تجزیه سختی و دمای ذوب نیز بر روی لعاب اثر خود خود را نشان می‌دهند و به این ترتیب رفتار مذاب و تأثیر متقابل با بدنه می‌تواند به شکلهای مختلف دربیاید. خواص دوغاب لعاب و لعاب خام خشک، بر روی بدنه خام و دمای شروع ذوب توسط مواد اولیه انتخاب شده در ترکیب تعیین می‌شود. خواص مذاب و لعاب منجمد شده بیشتر توسط ترکیبات اکسیدی تعیین می شود (طبق فرمول زگر).

اکثر مواد اولیه لعاب در آب غیر محلول بوده و یا به سختی در آب محلول می باشند. زیرا دوغاب، اکثراً با آب ساخته می‌شود و اجزای محلول در آب، در هنگام خشک شدن به سبب توزیع غیر یکنواخت در سطح نمونه لعاب می‌نشینند. اگر مواد اولیه محلول در آب مورد استفاده قرار گیرد، معمولاً از قبل با کواترز، خاک‌رس، کائلون، فلدسپات آهک و … ذوب شده و بصورت فریت درمی‌آید. بطوریکه شیشه ای بوجود می‌آید که یا غیر محلول در آب است و یا به سختی در آب حل می شود و بعداً آسیاب شده و بصورت مواد اولیه در اختیار گذاشته می‌شود.

امروزه یکی از محسنات این است که از فریتهای تجاری به عنوان مواد اولیه استفاده می شود، زیرا آنها انواع ترکیبات دلخواه را با خواص مشخص، دقیق و کیفیت ثابت و تضمین شده دارا بوده و در طول سالیان متمادی می‌توان آنها راتهیه کرد. از کلریدها به عنوان مواد اولیه لعاب معمولی و لعاب فرار (لعاب نمک) به خاطر محلول بودن در آب و رطوبت آن در هنگام حرارت دیدن، استفاده می‌شود. یکسری مواد اولیه لعاب خیلی سمی هستند و یا بایستی به آنها به عنوان ماده‌ای که به سلامتی ضرر می‌زنند. نگاه کرد این مواد عبارتند از:

ـ تمام ترکیبات کادمیم‌دار

ـ تمام ترکیبات آنتیموان‌دار

ـ تمام ترکیبات سرب‌دار

ـ تمام ترکیبات باریم‌دار (به استثنای سولفات باریم)

ـ sio₂ به شکل کوارتز یا سیلیکات

مواد اولیه شبکه‌ساز:

مواد اولیه شبکه ساز شامل سیلیس (sio₂)، اکسیدبور (B₂O₃)، پنتواکسید فسفر (P₂O₅) و غیره می‌باشد .

مواد اولیه دگرگونسازهای شبکه:

مواد اولیه دگرگونسازی‌های شبکه شامل اکسید سدیم (Na₂o) و اکسید پتاسیم (k₂o) و اکسید لیتیم (li₂o) و غیره می‌باشد .

مواد اولیه شبکه واسطه‌ها:

آلومینا: آلومینا متعلق به شبکه واسطه‌هاست و اگر به جای sio₂ بنشیند، شیشه‌ساز است اگر به مقدار کم در لعاب باشد، به عنوان شبکه‌ساز و اگر به مقدار زیاد باشد به عنوان دگرگونساز شبکه عمل می‌کند و به تنهایی شیشه نمی‌سازد. اگر چه آلومینا به نسبت کمتری در لعاب استفاده می‌شود ولی نقش مهمی در خواص لعاب دارد. لعابهایی که بدون Al₂O₃ هستند در موقع سرد شدن تمایل به تشکیل بلور دارند. آلومینا، جزء دیرگدازها است و دارای نقطه ذوب °C2050 است با گداز آورهایی مانند Na₂O، K₂O و pbo و Li₂o یک مخلوط تویکتیکی می‌سازد که نقطه ذوب را تا تویکتیک که حداقل دمای ذوب است پائین می‌برد. آلومینا باعث بالا رفتن ویسکوزیته لعاب می شود و برای جلوگیری از شره شدن لعاب مناسب است.

جهت جستجو سریع موضوع مقاله ، پرسشنامه ، پاورپوینت و گزارش کارآموزی می توانید از قسمت بالا سمت راست جستجو پیشرفته اقدام نمایید.

همچنین جهت سفارش تایپ ، تبدیل فایل پی دی اف (Pdf) به ورد (Word) ، ساخت پاورپوینت ، ویرایش پایان نامه و مقاله با ما در تماس باشید.