ДОСЛІДЖЕННЯ ПО ЗАБАРВЛЕННЮ
КЕРАМІЧНИХ МАС ГОСПОДАРЧО-ПОБУТОВОГО ПРИЗНАЧЕНЯ
Н.О.Cоловйова, М.Й.Біломеря
Донецький державний технічний університет
Одними з головних характеристик побутової кераміки є естетичні властивості, які визначаються як формою, так й оздобленням виробу. Форма надається під час формування та випалу, а оздоблення – за рахунок різноманітних технологічних операцій, забарвлення та декорування поверхні.
Засоби декорування досить різноманітні: гладке та рельєфне, розпис надглазурними та підглазурними фарбами, розпис золотом та сріблом, декорування кольоровими ангобами та глазурями. Кожен з них має свої переваги та недоліки. Тому у виборі методу декорування слід враховувати цілу низку факторів: доступність, якість та вартість матеріалів, наявність необхідного технічного обладнання, масштаби виробництва, кваліфікацію робітників. Не слід забувати також і екологичні аспекти.
Як хромофори (носії кольору) у керамічних барвниках застосовують оксиди та сполуки важких металів: кобальту, нікелю, міді, заліза, хрому, марганцю та висмуту. Багато з них токсичні. Так, хром здатен накопичуватися у печінці, нирках і викликати алергійні реакції; нікель акумулюється у печінці, нирках і викликає зміни у центральній нервовій системі; мідь при зосередженні в организмі людини шкодить шкірі, тканинам мозку, печінці.
Присутність цих сполук безпосередньо у шарі глазурі або у складі надглазурних фарб на поверхні готового виробу може привести до їх вилужування та попадання разом з продуктами харчування до організму людини.
При забарвленні самої керамічної маси або при використанні кольорового ангобу шар барвнику захищено тонким склоподібним шаром глазурі і під час випалу лише невелика частина забарвлюючих оксидів або їх сполук взаємодіє з глазурним шаром внаслідок їх малої розчинності у глазурі. Таким чином , попадання шкідливих речовин до організму людини значно знижується.
Слід відзначити, що колір керамічної маси залежить від її складу і склад впливає на кольорові відтінки при додаванні барвників. Тому для одержання потрібного кольору кожної конкретної керамічної маси необхідно підбирати як вид барвнику, так і його кількість.
Для дослідження була обрана керамічна маса МПП ”Афіна". Хімічний склад маси, мас.%:
-SiO 2 59.57;
-Al2O3 26.20;
-Fe2O3 0.62;
-TiO2 0.59;
-CaO 2.14;
-K20 1.30;
-Na2O 0.64;
-п.п.п. 7.51.
Для приготування маси використовувалися такі сировинні матеріали: пісок, глина, каолін, доломіт, пегматит, шамот, рідке скло, сода.
Маса готувалася тонким мокрим помелом та змішуванням компонентів за звичайною технологією виробництва керамічних мас з додаванням барвників у процесі помелу.
Як барвники були використані фарби на основі оксидів (більш дешевих, але менш стабільних у випалі) і керамічні пігменти, отримані на основі вищезгаданих оксидів (стійкіших при високих температурах).
Для забарвлення були використані оксиди кобальту, хрому, заліза, міді, марганцю.
Встановлено, що червоний пігмент №4 для надання керамічній масі потрібного кольору не придатен для використання з цією масою (через інтенсивне газовиділення).
Рожеве забарвлення керамічної маси можливо отримати уведенням до її складу рожевого пігменту №28 у кількості 5-15% (в залежності від інтенсивності кольору).
Жовте забарвлення керамічної маси отримано шляхом уведення до її складу жовтого пігменту №203 у кількості 5-15%. Використання оксидів або сульфидів кадмію жовтого забарвлення не дає (через нестійкість цих сполук
привисоких температурах).
Тілесний колір керамічної маси отримано додаванням до маси 5-10% оксиду марганцю. Слід відзначити, що для використання цього барвнику слід добирати склад газового середовища у випалі (через сильні окислювальні властивості марганцю руйнується поверхня готового виробу).
Зелене забарвлення маси досягається за рахунок уведення до її складу оксиду хрому у кількості 2-5%. Збільшення кількості барвнику у масі до 10% веде до появи болотного відтінку).
При використанні оксиду міді у кількості 5% керамічна маса стає сіро-зеленою, а при збільшенні кількості міді спостерігається металізація керамічної поверхні.
Голубий колір керамічної маси отримано уведеням до її складу оксиду кобальту у кількості 2.5%, голубого пігменту №906 у кількості 5-10%, або голубого пігменту №32 у кількості 5-10%. Збільшення кількості голубих пігментів у масі веде до появи синього більш насиченного кольору.
Синій колір з фіолетовим відтінком отримано уведенням до складу керамічної маси 7% оксиду кобальту.
Чорний колір маси отримано за допомогою суміші оксидів, мас.%:
Для одержання насиченого чорного кольору до маси необхідно додати 10-15% суміші барвників, тому що при меншій кількості чорний колір набуває зеленого відтінку.
Отримані результати досліджень передані для використання у виробництві МПП “Афіна”.