Керамическая плитка является производством, цикл которого в общем и целым является типичным для большинства керамических изделий.

Этот процесс состоит из нескольких этапов, во время которых происходит переработка и обработка сырья и получается готовое изделие, то есть керамическая плитка. 

Как мы увидим во второй части нашего издания, плитка может быть глазурованная и неглазурованная.

У глазурованной плитки верхний, сравнительно небольшой слой имеет стекловидную структуру, то есть поверхность плитки отличается от ее основания и обеспечивает зрительский эффект ( цвет, глянец, орнамент и т.д.), которые не может обеспечить основание плитки. 

Таким образом в составе глазурованной плитки имеется 2 слоя с различной структурой: глазурь на поверхности и основание, расположенное ниже. Неглазурованная плитка, наоборот, имеет однородную структуру по всей толщине. Технология изготовления включает ряд этапов производства в зависимости от типа плитки (глазурованная или неглазурованная). Для начала можно выделить три основных технологических цикла, которые охватывают производства плитки всех видов, как показано во второй части руководства. 

Первый цикл касается производства НЕГЛАЗУРОВАННОЙ ПЛИТКИ. 

Второй- это производство ГЛАЗУРОВАННОЙ ПЛИТКИ ДВОЙНОГО ОТЖИГА.

Этот термин означает, что плитка подвергается двум видам термической обработки: для укрепления основания и для стабилизации глазури и орнамента, которые, как будет показано в дальнейшем, наносятся на обожженое основание. 

Третий технологический цикл-это производство ГЛАЗУРОВАННОЙ ПЛИТКИ ОДИНАРНОГО ОБЖИГА, при которой глазурь и орнамент наносятся на высушенное (но не обожженное) основание, которое далее проходит только один этап термической обработки, то есть выполняется только ординарный обжиг, во время которого затвердевание основания и стабилизация глазури происходит одновременно.

Сырье

В качестве сырья для производства керамической плитки используют смеси различных материалов, в частности: 

глинистые материалы, которые обеспечивает пластичность влажной массы, необходимую для формовки заготовок плитки, которые уже в сыром виде обладают характеристиками, позволяющими выполнять с ними различные операции (в частности транспортные); 

кварцевое сырье, в основном кварцевый песок, который образует «скелет» керамического изделия, то есть выполняет структурную функцию, необходимую для того, чтобы ограничить и контролировать изменение размеров изделия, неизбежные при сушке и обжиге; 

фельдшпатовые или карбонатные, т.е. материалы, содержащие полевые шпаты ( алюмосиликаты натрия, калия, кальция и т.д.) или карбонаты (в частности, кальция), благодаря которым при обжиге достигается нужная вязкость, который обеспечивает стекловидные плотную структуру готового изделия.

Приготовление смеси

Приготовления смеси заключается в нескольких операциях, которые обеспечивают получение однородного материал, нужную зернистость и  содержание воды, необходимые для последующей формовки. 

На этом этапе производства получают: порошок содержанием воды 4 – 7 % для формовки прессованием или массу с содержанием воды 15 – 20 % для экструдированной плитки. 

В любом случае основных операций на данном этапе – три: измельчение, смешивание-гомогенизация, увлажнение. 

Следует сделать некоторые уточнение по поводу подготовки порошка для прессования (методом прессования производится более 95 % испанской плитки). 

При этом могут использоваться две технологии: сухой измельчение сырья с последующим введением уровня влажности до нужных значений с помощью увлажнителей и влажная технология, когда сырье измельчается в воде с последующей сушкой шликера методом расцепления. 

Выбор той или иной технологии зависит от типа массы и характеристик самого изделия.

Формовка

В Испании большая часть плитки производится методом прессования. При прессовании порошкообразная масса с содержанием влаги четыре – 7 % сдавливается в двух направлениях, обычно под давлением порядка 200-400 кг/см2.

Под давлением происходит перемещение и частичной деформация гранул, благодаря чему даже необожженная плитка обладает соответствующей плотностью и прочностью. 

Другие виды изделий (обожженные изделия, клинкер) Получается преимущественно методом экструдирования, при этом исходная масса содержит влагу от 15 до 20 %, в зависимости от типа изделий. 

Полоса, выходящие из экструдера, режется затем на соответствующие размеры.

Сушка

Сушка выполняет важную роль, так как на этом этапе из изделия удаляется вода, которая необходима для формовки. 

Условия сушки имеет крайне важное значение для обеспечения целостности изделия, поэтому процесс следует тщательно контролировать в избежании образования деформаций, растрескивание и прочих дефектов. 

В производство керамической плитки на сегодняшний день наиболее распространёнными являются сушильные установки с сушкой горячим воздухом. 

Такая установка обеспечивает диффузию влаги, то есть её выход на поверхность изделия и её дальнейшее испарение и удаление. 

Быстродействие установки (процесс сушки длится несколько десятков минут) обеспечивается хорошим теплообменом, эффективной вентиляцией относительно высокой температуры воздуха, при которых производится осушение.

Глазури и глазурование

 Глазурь представляет собой смесь различных материалов и соединений (фритты, каолин, песок, различные окислы, красящие пигменты, которые наносятся на поверхность изделия и расплавляются).

При последующем охлаждении расплавленная масса затвердевает, образуя стекло, которое придает верхнему слою плитки особые свойства.
Приготовление глазури заключается в дозировании различных материалов и их измельчении в воде.

При этом получается взвесь с содержанием воды 40-50% готовая к применению. Как говорилось выше, глазурь может наноситься или на обожженную поверхность (при двойном обжиге) или на высушенную поверхность как при одинарном обжиге. Для нанесения глазури применяются различные виды оборудования (конусные или фильерные автоматы, ковшовые или трубчатые дозаторы, дисковые распылители, аэрографы). Они включаются в состав полностью автоматизированных линий, куда также входят машины для нанесения орнамента (например, автоматы шелкографии). Некоторые виды орнамента могут наноситься после обжига глазури; в этом случае требуется дальнейшая термообработка (третий обжиг).

Обжиг

 Посредством обжига плитка, так же как и другие керамические изделия, приобретает механические характеристики, делающие ее пригодной для различного использования, а также свойства химической инертности. Такие характеристики являются следствием химических реакций и физических изменений, которые происходят как в самой плитке, так и в глазури (в случае глазурованной плитки). 

 Обжиг производится в печах непрерывного действия, которые представляют из себя туннель, по которому плитка перемещается на специальных транспортерах, подвергаясь при этом сначала предварительному нагреву, а затем нагреваясь до температуры обжига, которая в зависимости от типа изделия может быть от 900 до 1250°С и более. 

 После пребывания в течение определенного времени на участке обжига плитка перемещается далее по туннелю, последовательно охлаждаясь до температуры, которая обеспечивает ее безопасную выгрузку из печи. Во время обжига происходят различные реакции, от результата которых, собственно, и зависят характеристики изделия. В условиях высоких температур образуется расплавленный слой, благодаря которому происходит спекание частиц. После охлаждения плитка приобретает структуру с высокой механической прочностью. 

 Такие структурные изменения, играющие важную роль с точки зрения микроструктуры и потребительских свойств плитки, сопровождаются также усадкой, которая тем больше, чем ниже пористость, которую нужно обеспечить. В последние 10-15 лет технология обжига претерпела наиболее значительные изменения. В 70-е годы почти повсеместно для обжига керамической плитки применялись печи туннельного типа, в которых плитка клалась штабелями или крепилась в специальных огнеупорных ячейках. В печах такого типа обжиг продолжается от 12 до 24 часов, в зависимости от типа изделий и степени загрузки. 

 В конце семидесятых годов была внедрена и в дальнейшем получила быстрое распространение технология быстрого обжига с кладкой плитки в один слой с использованием печей, в которых плитка перемещается по рольгангу. В печах такого типа обжиг продолжается 40-70 минут, в зависимости от типа изделия. При этом обеспечиваются важные преимущества в плане снижения энергопотребления, обеспечения однородности обжига, гибкости производства и возможности его автоматизации.

Сортировка

 Обжиг завершает технологический цикл изготовления керамической плитки. На выходе из печи мы получаем готовое изделие, за исключением отдельных случаев специальной обработки поверхности, которые могут применяться для определенной продукции. Примером такой специальной обработки является, например, полирование керамического гранита. Прежде чем поступить на участок упаковки и далее на склад, плитка тщательно сортируется. Этот процесс призван обеспечить решение трех задач: 1-отбраковать дефектные изделия.
2- отделить плитку первого сорта от плиток более низких сортов.
3-сгруппировать плитки каждого сорта в торговые партии с точки зрения размеренности ( или, как часто говорится, «калибра» ) и цветности (так называемый «тон»).

Кладка

 Ниже приводится краткое описание операций по кладке керамической плитки не столько для того, чтобы служить руководством к применению, сколько для того, чтобы подчеркнуть их важность и роль для достижения качества и долговечности облицованной поверхности. 

 В данном описании рассматриваются этапы различных способов кладки (кладка на цементно-песчаный раствор и кладка с использованием связующих материалов). Особое внимание уделяется при этом облицовке полов керамической плиткой с использованием раствора и связующих составов и облицовке стен при помощи связующих материалов. Особо подробно будут рассматриваться комбинации типов ложа и плитки.

Облицовка пола керамической плиткой с использованием цементнопесчаного раствора.

 Операция по кладке состоит из следующих этапов: подготовка раствора определенного состава, предусмотренного проектом и его тщательная гомогенизация; увлажнение поверхности кладки с тем, чтобы не допустить чрезмерной дегидратации раствора, предназначенного для устройства ложа; нанесение раствора предусмотренной толщины; замес должен быть едва влажным и не допускать появления воды на поверхности раствора; нивелирование и уплотнение раствора с помощью вибротрамбовщиков; нанесение тонкого слоя сухого цемента («пудры»); кладка предварительно погруженных на некоторое время в воду плиток на ложе раствора c применением специальных распорок для образования швов одинаковой толщины; пластины придавливаются в месте кладки; тщательное увлажнение пола. Воды должно быть достаточно, чтобы она могла проникнуть в швы между плитками и заполнить ложе раствора и слой сухого цемента водой, чтобы обеспечить схватывание материала; энергичное и равномерное трамбование пола с использованием специальных трамбовочных машин. 

 После этой операции плитка принимает свое окончательное ровное положение. Считается, что трамбовка произведена правильно, если после снятия одной плитки на ней остается густой слой раствора; заполнение швов выбранным материалом. Данная операция производится после того, как ложе раствора уже частично затвердеет, то есть в среднем через три дня после кладки; для заполнение швов материалом применяется резиновый или пластиковый шпатель; протирка пола влажным джутовым полотном. Следует обратить внимание на необходимость удаления всех остатком материала для заполнения швов. Данный материал легко удаляется, пока не затвердел; после завершения данных операций пол должен оставаться влажным, и его поверхность следует защитить от слишком быстрого испарения воды. Следует избегать проходов по полу в течение по крайней мере ближайших 3-4 дней. При необходимости устанавливается дощатый настил. 

 Полы, уложенные на открытом воздухе, должны быть защищены от ветра, от прямого попадания солнечных лучей и от атмосферных осадков в первые дни после кладки; завершающий этап: влажная уборка. Стойкие следы цемента и грязи можно удалить при помощи разбавленного в необходимой пропорции кислого раствора или при помощи специального моющего средства (разумеется после того, как проверите характеристики кислотостойкости плитки). 

 Облицовка пола керамической плиткой с использованием связующих материалов.

 В данном случае операции по кладке плитки состоят из следующих этапов: подготовка опорной поверхности: рабочая поверхность должна быть идеально ровной, чистой и без трещин, а неплотно прилегающие детали должны быть аккуратно удалены. Некоторые поверхности (например, из гипсовой штукатурки) требуют предварительного покрытия «праймером», в случае применения цементно-песчаного связующего состава; подготовка клея: эта операция проводится, в случае применения порошковых или двухкомпонентных клеящих веществ (готовые к использованию пастообразные клеи требуют только простой регомогенизации). Целью данного этапа подготовки клея является составление идеально однородной и достаточно текучей массы, которую легко можно было бы наносить на поверхность, и в которой все составные элементы могли бы выполнять свои функции. Именно поэтому необходимо аккуратно выполнять предписания производителя по дозировке и способам применения. Следует учитывать и то, что с момента упаковки смесь можно использовать в течение ограниченного времени (этот период определяется как «срок годности» смеси). Данный период может зависеть от условий среды и, разумеется, от температуры, в связи с чем следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками продукта; нанесение клея на поверхность и кладка плитки: клеящее вещество наносится на рабочую поверхность при помощи специального зубчатого шпателя, который позволяет одновременно выравнивать толщину связующего слоя и проводить на поверхности бороздки нужной глубины для очерчивания участков первичного соприкосновения самого связующего слоя с плитками. Когда плитка накладывается на поверхность клея и придавливается, границы таких участков вдавливаются и расширяются, затрагивая большую часть обратной стороны плитки. Данный эффект можно проверить, попытавшись отсоединить единичную плитку от поверхности сразу же после наложения. Следует учитывать, что длительность «рабочего периода», то есть промежуток, в течение которого наложенный слой сохраняет свои связующие характеристики, зависит не только от типа и качества клея, но также и от факторов среды, таких как: пористость подложки, температура и влажность в помещении, попадание прямых лучей солнца и ветровая нагрузка. Следовательно, необходимо наносить клеящие вещества постепенно на ограниченную поверхность и периодически проверять, чтобы по ним, как принято говорить, «не пошли мурашки», и не уменьшилась бы их увлажняющая способность. Такой контроль проводится уже описанным выше методом, то есть отсоединяя плитку сразу после ее наложения и проверяя прилегаемость клея к поверхности сцепления. 

 Если в итоге такой проверки получен отрицательный результат, необходимо обновить поверхность связующего состава, проведя по ней шпателем, или же наложить новый слой клея. При облицовке пола, на котором, оказывается, будут действовать особенно высокие механические и термогигрометрические нагрузки, требуется особо тщательный контроль плотности слоя клея. Поэтому в этом случае рекомендуется применять технику двойного наклеивания (floating and buttering), когда один слой связующего состава наносится на утель, а другой на заднюю поверхность плитки; заделывание швов: для этой операции также применяется резиновый или пластиковый шпатель для полного, ровного и плотного заполнения швов между плитками; очистка поверхности: первая грубая очистка производится влажной губкой. В дальнейшем проводится более тщательная очистка с использованием материалов и продуктов, которые должны соответствовать характеристикам химической и механической прочности плитки и мастики. 

Облицовка стен керамической плиткой с использованием связующих материалов. 

 Данный вид облицовки предполагает выполнения следующих операций: проверить вертикальность стен и горизонтальную ровность основания; тщательно очистить стены; при помощи специального зубчатого шпателя нанести связующий состав на поверхность, выполняя те же самые процедуры, что и при облицовке пола; накладывать по отдельности каждую плитку и придавливать ее. Как правило, кладка плитки начинается с пола, а в случае, если на нем невозможно определить достаточно четкую горизонтальную линию направления кладки, подкладывается специальная регулируемая рейка, которая временно заменяет первый ряд плитки. В особенно неблагоприятной среде (например, при облицовке стен вне помещения) рекомендуется применять технику двойного наклеивания и наносить тонкий слой связующего материала и на заднюю поверхность плитки; в случае кладки плитки встык проверять по каждому ряду ровность горизонтальных швов; через каждые 2-3 м проверять вертикальные швы; постоянно контролировать ровность уложенной поверхности; в случае кладки методом открытого шва применять специальные распорки; после «схватывания» связующего материала убрать рейку, которая временно использовалась для замены первого ряда кладки, уложить предварительно обрезанную и подогнанную плитку. Как уже отмечалось, для этого ряда плитки, образующей «связь» с полом, рекомендуется использовать специальный фигурный материал в форме «ястребиного клюва», при помощи которого можно скрыть периметральный температурный шов, не нарушая его функциональности; заполнить швы выбранным материалом, используя специальный резиновый или пластиковый шпатель; очистить поверхность влажной губкой. Для более тщательной очистки используются материалы и продукты, которые должны соответствовать характеристикам химической и механической прочности плитки и мастики.