Czym różnią się płytki porcelanowe od płytek ceramicznych

Gres porcelanowy (gres porcellanato) - jeden z rodzajów ceramiki licowej. Jak każda ceramika, jest wytwarzany przez spiekanie mieszanki, w której głównymi składnikami są glina, piasek kwarcowy i skaleń. Jednak w technologii jego produkcji istnieją różnice, które chociaż nie mają fundamentalnego charakteru, stworzyły kolosalną różnicę między kamionką porcelanową a zwykłymi płytkami ceramicznymi, co daje powód, aby uznać ją za całkowicie specjalny materiał. Rozważ te różnice i być może rozwiąż niektóre nieporozumienia i mity związane z kafelkami gres.

Różnica w produkcji płytek porcelanowych i płytek ceramicznych

Przed omówieniem, czym różnią się płytki porcelanowe od płytek ceramicznych, warto zapoznać się z cechami produkcji tych materiałów.

Procesy wypalania gliny we współpracy z kwarcem i skaleniami są kamieniem węgielnym produkcji wyrobów ceramicznych. Łańcuch technologiczny wytwarzania dowolnej ceramiki wygląda następująco:

• mielenie składników wyjściowych i ich dozowanie, przygotowanie mieszaniny;
• formowanie produktów - przez formowanie, prasowanie lub wytłaczanie;
• suszenie - usuwanie fizycznie związanej wody;
• strzelanie.

W razie potrzeby polewę nakłada się na powierzchnię herbatnika przed wypaleniem. Glazurę można nakładać po wypaleniu głównym, w którym to przypadku produkt jest ponownie wypalany. Podczas nakładania złożonego wzoru wielowarstwowego stosuje się wielokrotne wypalanie, konieczne do utworzenia glazury.

Surowiec

Różnice w płytkach porcelanowych zaczynają się od składu surowców. W przypadku zwykłej ceramiki stosuje się czerwone i białe gliny, a w przypadku kamionki porcelanowej - kaolin palony na biało i illit. Dodatki porotwórcze wprowadza się do tradycyjnej ceramiki, co zmniejsza masę produktów. W przypadku porcelany nie są one dodawane, co przyczynia się do produkcji gęstego odłamka. Ważną rolę w mieszance płytek porcelanowych odgrywają substancje powierzchniowo czynne (środki powierzchniowo czynne), które zmniejszają tarcie wewnętrzne wsadu i ułatwiają jego zagęszczanie podczas formowania produktów.

Gres porcelanowy nie ma nic wspólnego z naturalnym granitem. Nazwę tę wykorzystała firma Mirage, która po raz pierwszy wprowadziła ten materiał na rynek rosyjski. Nazwa utknęła z powodu swojej siły i charakterystycznego ziarnistego wzoru, który był na pierwszej serii produktów.

Formowanie

Do formowania wyrobów porcelanowych stosuje się metodę prasowania na sucho i półsucho. Główną różnicą jest wysokie ciśnienie dochodzące do 500 kg / cm². W przypadku innych rodzajów ceramiki nacisk prasowania zwykle nie przekracza 400 kg / cm². Pod tym ciśnieniem ładunek jest nie tylko zagęszczany, ale także deformacja jego cząsteczek składowych, ich niszczenie, „wciskanie” w całkowitą objętość i eliminacja pustek.

Proces prasowania dzieli się na dwa etapy. Pierwszy to wstępne zagęszczenie mieszanki. Kolejne obniżenie ciśnienia pozwala usunąć powietrze wyciśnięte z ładunku, a drugi etap prasowania kończy proces i tworzy herbatnik, który zachowuje swój kształt dzięki siłom napięcia powierzchniowego i dużej powierzchni styku ziaren.

Suszenie jest obowiązkowym krokiem, ponieważ nadmiar wilgoci podczas silnego ogrzewania narusza integralność odłamka.

Wypalanie

Wypalanie płytek gresowych charakteryzuje się wysoką temperaturą. Zwykła ceramika jest wypalana w 950–1180⁰C. Temperatura spiekania płytki porcelanowej osiąga 1250–1300⁰C.

Temperatura rośnie stopniowo, ponieważ wraz ze wzrostem na każdym etapie zachodzą pewne procesy, które są ważne dla uzyskania ceramiki:

1. 200⁰C - odparowanie wilgoci resztkowej.

2. 300—400⁰C - wypalenie substancji organicznych.

3. 500⁰C i powyżej - odwodnienie kaolinitu i innych minerałów zawartych w glinie.

4. 700–800⁰C - dopalanie pozostałości koksu.

5. 830—850⁰C to rozkład materiałów ilastych na tlenki z utworzeniem krzemionki i tlenku glinu.

6. 920—980⁰C jest początkiem tworzenia mulitu, który wzrasta przy 1100-12000С.

Mullit to minerał, który wraz z kwarcem zapewnia twardość porcelany.

Oprócz reakcji chemicznych zachodzi cały kompleks przemian fizycznych - topienie niektórych składników i rozpuszczanie w nich innych, tworzenie i usuwanie fazy gazowej oraz krystalizacja nowych związków. Procesy te są kontynuowane, gdy produkt ostygnie, co jest nie mniej ważne niż ogrzewanie i przebiega według ściśle określonego harmonogramu.

Tak więc technologia produkcji płytek porcelanowych wyróżnia się doborem surowców, wysokim ciśnieniem podczas formowania i wysoką temperaturą wypalania.

Następnie rozważamy różnice w gotowym materiale, które są określone przez cechy produkcji.

Ogólna charakterystyka

Prasowanie pod wysokim ciśnieniem, cechy surowców i wypalanie nadają płytce porcelanowej dużą gęstość. Odłamek praktycznie nie ma porów, a gęstość nasypowa materiału wynosi około 2400 - 2600 kg / m³. Dla porównania: gęstość większości rodzajów płytek wynosi 1600 - 2000 kg / m³.

Gęstość mówi niewiele o właściwościach konsumenckich materiału. Zdolność do wchłaniania wody jest bardziej pouczająca. Ta właściwość charakteryzuje gęstość strukturalną ceramiki. Najważniejsze parametry operacyjne okładziny są z nim ściśle powiązane - wytrzymałość, odporność na zużycie, mrozoodporność.

Absorpcja wody kamionki porcelanowej nie przekracza 0,5% masy. Niektórzy producenci twierdzą, że ten parametr wynosi 0,1%, aw najgęstszych próbkach osiąga 0,05%. Większość rodzajów płytek ceramicznych ma pochłanianie wody w zakresie 3 - 10%.

Niska porowatość zapewnia jakość, która jest ważna przy wykańczaniu, szczególnie w przypadku podłóg. Jest odporny na plamy. Większość domowych i nie tylko domowych zanieczyszczeń można łatwo usunąć z powierzchni kamionki porcelanowej strumieniem ciepłej wody.

Trwałość

Pojęcie wytrzymałości w stosunku do płytek ceramicznych jest określone przez trzy parametry:

• wytrzymałość na zginanie;
• udarność;
• twardość powierzchni.

Według GOST 6787-2001 płytki ceramiczne do podłogi muszą mieć wytrzymałość na zginanie co najmniej 25 MPa. W przypadku okładzin ściennych wymóg jest znacznie niższy - 15 MPa. Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie kamionki porcelanowej wynosi 40–49 MPa. W praktyce oznacza to, że nie możesz obawiać się pęknięcia płytki gras przez przypadkowe naciśnięcie jej podczas pracy. Z reguły produkty te pozostają nienaruszone, nawet jeśli przypadkowo nadepniesz na pozostawiony talerz. Zwykła płytka w tym samym czasie najprawdopodobniej pęknie.

Odporność na uderzenia nie jest znormalizowana warunkami technicznymi produkcji płytek, dlatego trudno jest dokonać prawidłowego porównania numerycznego tego parametru. Jednak z praktyki wiadomo, że płytki gresowe pozostają nietknięte w sytuacjach, w których gwarantuje się pękanie płytek. Odporność na uderzenia jest szczególnie cenna dla podłóg.

Twardość ceramiki jest zwykle mierzona w punktach w skali Mohsa. Ta skala opiera się na dziesięciu minerałach wybranych jako odniesienie. Talk i grafit mają jeden punkt na tej skali. Dziesięć to diament. Porcelana w tej skali znajduje się na tym samym poziomie co kwarc - siedem punktów. Nie można go zarysować nożem, szkłem, pilnikiem. Kwarc prawie nie pozostawia po sobie śladu. Najtrwalsze próbki kamionki porcelanowej osiągają twardość topazu w ośmiu punktach.

Zwykła ceramika w skali Mohsa otrzymuje 4-6 punktów. Według GOST twardość okładziny nie jest w ogóle ustandaryzowana, ma jedynie wymóg dla oszklonej powierzchni - nie mniej niż 5 punktów według Mohsa.

Odporność na zużycie

Odporność na ścieranie materiałów charakteryzuje się ścieraniem. Ścieranie określa się poprzez badanie próbki narzędziem ściernym w ściśle określonych warunkach. Wartość liczbowa ścierania jest równa zmniejszeniu masy próbki po cyklu testowym.W praktyce, aby wskazać odporność na zużycie, stosuje się dzielenie płytki licowej na klasy zgodnie z jej stosowalnością w zależności od obciążenia.

Odporność na zużycie większości płytek ceramicznych zależy głównie od twardości powłoki, która je pokrywa; jest to maksymalna klasa PE-IV. Gres porcelanowy nieszkliwiony jest klasyfikowany jako PE-V i może wytrzymać każde obciążenie.

Zwiększona udarność, twardość i odporność na zużycie - to jest przede wszystkim różnica między płytkami porcelanowymi a płytkami podłogowymi zwykłego rodzaju. Są to cechy, które znacznie poszerzają zakres okładzin ceramicznych.

Mrozoodporność

Mrozoodporność to zdolność materiałów do wytrzymania wielu zmian temperatury od „-” do „+” Celsjusza. Ta właściwość jest ważna dla okładzin zewnętrznych - tarasu, balkonu, werandy, piwnicy lub fasady budynku. Zamrożenie, a następnie rozmrożenie powoduje mroźne zniszczenie produktów. Czynnikiem destrukcyjnym jest woda zawarta w porach i naczyniach włosowatych materiału. Po zamrożeniu rozszerza się i wytwarza obciążenia rozrywające.

Zgodnie z GOST 27180-2001 test na mróz wykonuje się przez wielokrotne chłodzenie próbki nasyconej wodą do -15 .. -20⁰C, a następnie ogrzewanie w ciepłej wodzie do +15 .. + 20 ⁰C. Konwencjonalne płytki ceramiczne wytrzymują 25–125 cykli (F25– F125), płyty gresowe mają mrozoodporność F100 - F300 (do 300 cykli).

Płytki porcelanowe można stosować bez ograniczeń do licowania wszelkich powierzchni narażonych na wilgoć i niską temperaturę. Jednym z powszechnych zastosowań są systemy ścian osłonowych.

Powodem wysokiej mrozoodporności kamionki porcelanowej jest jej niska absorpcja wody: jest bardzo mało porów, woda nie jest wchłaniana i nie ma uszkodzeń spowodowanych mrozem.

Wygląd

Podczas dekorowania okładzin ceramicznych pojawia się kolejna różnica między kamionką porcelanową a płytkami ceramicznymi. Glazurowane zwykłe płytki tworzą najtwardszą, najmocniejszą i najbardziej wodoodporną warstwę na swojej powierzchni. Wydajność okładziny jest zwiększona. Płytki glazurujące dają ogromne możliwości wdrożenia różnorodnych rozwiązań projektowych.

W przypadku kamionki porcelanowej taki wystrój oznacza obniżenie wszystkich parametrów oprócz estetyki! Materiał ten jest mocniejszy, twardszy i bardziej odporny na ścieranie niż glazura. Dlatego glazurowane płytki porcelanowe są mało stosowane w budynkach użyteczności publicznej i tylko w przypadkach niskiego obciążenia.

Oprócz glazury do dekoracji płytek porcelanowych należy stosować:

• barwienie luzem;
• tworzenie warstwy dekoracyjnej poprzez podwójne wypełnienie ładunku podczas formowania płyt;
• wytłaczana tekstura powierzchni;
• polerowanie;
• lapanie;
• satynowe wykończenie.

Teraz więcej o każdej z metod.

Barwienie luzem

Aby dodać kolor do mieszaniny, dodaje się pigmenty mineralne. Powszechnie stosowane są barwniki na bazie tlenków metali:

• żelazo daje czerwone odcienie, od żółtego do brązowego;
• miedź - czerwony, szmaragdowy, zielony;
• cynk jest biały;
• kobalt - niebieski;
• chrom zielony;
• Mangan jest purpurowy.

Barwniki mineralne nie blakną, nie blakną, zawsze zachowują pożądany ton. Płytki malowane masowo zachowują swój kolor pod każdym względem zużycia.

Podwójne zasypki

Dwuwarstwowe wypełnienie ładunku to technika, która rozszerza możliwości zdobienia kamionki porcelanowej. Najpierw formuje się główny korpus płytki, a następnie nakłada się na nią mieszaninę zawierającą pigmenty. Układanie warstwy dekoracyjnej można wykonać poprzez tworzenie kolorowych wzorów.

Po wypaleniu uzyskuje się odłamek, który ma jednolite właściwości fizyczne, ale ma warstwę dekoracyjną o grubości około 3 mm. Biorąc pod uwagę odporność na zużycie kamionki porcelanowej, ten wystrój można uznać za prawie wieczny, nie podlegający zużyciu.

Ulga

Ulga na powierzchni płyt powstaje podczas ich formowania, dzięki specjalnemu kształtowi trzpienia dociskowego. To tworzy teksturę, która naśladuje mozaikę, strukturę dzikiego kamienia, drewna. Wybór możliwych tekstur nie jest niczym ograniczony. Możesz tworzyć dowolne wzory lub efekty, na przykład efekt kropli na szkle, który zostanie ulepszony przez kolejne polerowanie.

Polerowanie

Gres porcelanowy zaraz po wypaleniu ma matową, szorstką powierzchnię. Polerowanie pozwala na nadanie mu dowolnego stopnia czystości, aż do lustra. Powłoka lustrzana jest mniej odporna na zużycie, ponieważ obróbka ścierna narusza strukturę powierzchni materiału, a wszelkie zadrapania na gładkiej powierzchni są bardziej zauważalne.

Docieranie

Tak zwane częściowe polerowanie. Początkowo produkty przeznaczone do docierania mają nieco nierówną powierzchnię. Polerowanie płaskim narzędziem ujawnia te nieregularności, zamienia występy w sekcje lustrzane bez wpływu na zagłębienia. Różnica wysokości mierzona jest w mikronach, ale to wystarczy, aby uzyskać fascynujący wzór błyszczących i matowych plam na płytce.

Satynowe wykończenie

Ma to na celu uzyskanie gładkiej, ale nie lustrzanej powierzchni, poprzez obróbkę płytek przed wypaleniem specjalnymi związkami. Satynowa płytka ma miękki „satynowy” połysk, gładki w dotyku, ale nie śliski.

Porównanie gresu porcelanowego i płytek ceramicznych według głównych parametrów

Do opracowania tabeli porównawczej wykorzystaliśmy specyfikacje techniczne kamionki porcelanowej i płytek ceramicznych różnych producentów.

 

Porcelana przewyższa konwencjonalną ceramikę we wszystkich parametrach fizycznych i technicznych. Pod względem możliwości dekoracyjnych materiały te są w przybliżeniu równe. Wybierając powłokę, należy wziąć pod uwagę wyższy koszt kamionki porcelanowej oraz fakt, że jej użycie wymaga specjalnego kleju do płytek, który kosztuje około trzy razy więcej niż kleje do płytek.