Технология изготовления фарфора
Из чего делают фарфор
В состав фарфоровой массы входят три основных компонента:
- каолинит (белый глинистый материал с большим количеством кремния и алюминия, обеспечивающий составу стекловидность, прозрачность, гладкость, глянцевость, прочность и жаропрочность) — 50%
- фарфоровый камень (мусковит, состоящий, в свою очередь, из полевого шпата, кварца и калиевой слюды; придаёт составу крепкость, прочность, тонкостенность) — от 25%
- вода
Подготовка фарфоровой массы
- Очистка ингредиентов. Каолинит и фарфоровый камень дробятся по отдельности до состояния порошка, смешиваются с водой и проходят первую грубую фильтрацию. После этого начинается этап т.наз. гниения: приготовленный шликер погружается в чаны для отстаивания примерно на 2 недели; нижний слой суспензии при этом становится мягким и пластичным — именно его в дальнейшем и используют в замешивании фарфоровой массы.
- Замешивание. Оба подготовленных ингредиента соединяются вместе, замешиваются с водой, проходят четыре стадии очистки — от просеивания металлическими ситами до продавливания через шёлковое полотно. Потом из получившейся фарфоровой суспензии удаляют воду и оставляют её в мешках на досушку.
- Удаление воды и воздуха. Подсушенная масса вынимается из мешков, разминается, прессуется (в результате чего из неё удаляется воздух) и погружается в специальные контейнеры из гипса, что впитывают в себя излишки воды. По итогу, на данном этапе фарфоровая масса ужимается примерно на 16% от своего первоначального объёма.
Формовка изделия
- Моделирование будущего изделия. Для фарфорового изделия формируется индивидуальная гипсовая заготовка, чья внутренняя часть является точным слепком будущего изделия; она может быть типовой или же разрабатываться по индивидуальному макету.
- Выделение изделия. В гипсовую заготовку выливается фарфоровая масса. По прошествии 30 минут жидкая суспензия сливается, ещё 20 минут отводят на отвердевание оставшегося внутреннего слоя. После изделие выделяют — разбивают гипс, срезают лишние корочки. Фарфор отправляют на 8-часовую сушку.
- Соединение изделия. После сушки все части будущего изделия (тело, ручка, носик, крышка) затираются. У них срезаются лишние выпуклости, пробиваются нужные отверстия, поверхность полируется мокрой губкой (т.наз. "мясная полировка"). Жидкой глиной, словно клеем, смачиваются будущие швы, все части чайника прикрепляются друг к другу. Изделие снова затирается и заливается прозрачной глазурью (отчего всё тело чайника станет в будущем гладким и глянцевым — всё, кроме шершавого ободка на дне — ведь он единственный остаётся неглазурованным). Чайный сырец становится готовым для обжига.
Обжиг и глазурование
- Первый (утильный) обжиг. Чайный сырец, покрытый прозрачной глазурью, отправляется в печь на 5–8 часов. Температура обжига составляет 800–1000°С; в его результате изделие избавляется от влаги на поверхности, становится крепким и пористым — черепок становится восприимчивым к дальнейшему впитыванию глазури.
- Декорирование. Чайное фарфоровое изделие достают из печи, шлифуют, затирают, ставят печать, глазуруют. Глазури дополнительно усиливают физико-механические свойства и улучшают эстетические характеристики чайного фарфора. Спекаясь при будущем высокотемпературном обжиге в одно целое с черепком, они сделают чайник красивым, гладким, водонепроницаемым, звонким, полупрозрачным.
- Второй (политой) обжиг. Изделие погружается в печь и планомерно запекается в несколько этапов при температуре от 900 до 1450°С. Этот процесс, в зависимости от состава фарфоровой массы и техники изготовления, может занимать 10–15, 18–22 или же 32–34 часа. Основные этапы запекания фарфора: а) 900–940°С — уменьшение влаги в изделии, выгорание органических примесей; б) 940–1040°С — выгорание углерода и сажи, упрочение черепка; в) 1040–1250°С — расплывание глазури, спекание черепка; г) 1250–1400°С — спекание глазури с черепком; д) 1400–1450°С — закрепление процессов. После этого печь перестают нагревать, и она в течение 5 часов охлаждается до 550–600°С. Ещё через некоторое время (обычно 12 часов) готовые фарфоровые изделия достают полностью готовыми к использованию.
Декорирование чайного фарфора
Декорирование чайного фарфора подразумевает под собой его роспись, покрытие разноцветными глазурями, а также работу с рельефом (лепка, резьба). Чаще дизайн изделия предусматривает какой-то один из видов оформления, но иногда их сразу несколько:
Краски для росписи фарфора
Краски в чайном фарфоре бывают надглазурные и подглазурные. Первые легкоплавки и наносятся на предварительно обожжённые изделия. Они имеют обширную палитру и требуют небольшого огня (600—800°С). Их слабость — в химической зависимости, простоте вмешательства в их состав; со временем они становятся более блёклыми и меняют свой цвет.
Подглазурные краски тугоплавки, они наносятся на сырой черепок или же на предварительно обожжённую поверхность. Для них требуется огонь 1160–1200°С (керамика), 1400°С (фарфор). Они химически устойчивы и не меняют своих оттенков со временем. Однако, данные краски имеют небольшую цветовую палитру.
Что такое глазурь
Глазурь — различные водные суспензии, являющиеся исходным материалом для декоративного нанесения на глиняный черепок. После запекания в печи они формируют на фарфоре сплошное стекловидное покрытие, спаиваясь с его основой, что способствует приобретению изделием декоративности, гладкости, полупрозрачности, прочности, водонепроницаемости.
Для изготовления глазурей используют то же сырьё, что и для керамических масс: каолин (белую глину с большим содержанием алюминия и кремния), кварцевый песок, кремнезём, полевой шпат, воду. Кроме того, в них добавляют разные ингредиенты для усиления нужных свойств: буру или борную кислоту — для придания блеска, глинозём или гипс — для увеличения вязкости, смеси силикатов — для разжижения и увеличения прозрачности, диоксиды циркония и титана — для насыщения цвета и уменьшения прозрачности, оксиды металлов — для придания изделию конкретного оттенка.
Цветные глазури
На цвет готового изделия влияют: состав и качество керамической массы, процентное соотношение разных ингредиентов, толщина изделия, температура обжига, присутствие при обжиге веществ, имеющих различную температуру плавления, добавок-флюсов (Na, K, Pb, Ba, Ca, Mg, Mn, Li). Однако, особое значение на окрас фарфора оказывают оксиды металлов в используемых глазурях.
Присутствие любого из них придаёт чайному предмету свой неповторимый оттенок:
- медь — зелёный, оливково-зелёный, сине-зелёный, серо-зелёный, голубоватый, желтоватый, красноватый, изумрудно-зелёный
- железо — жёлтый при обжиге до 1100°С и железе в породе до 25%; при температуре выше 1160°С и 30% в составе — оранжевый, также, в зависимости от длительности воздействия и наличия железа, красный (40-60%), коричневый, кофейный, чёрный (более 60%)
- кобальт — зелёный, изумрудный, сине-зелёный, жёлтый, медно-красный, пурпурный, бордовый, серый, чёрный (в зависимости от количества в породе примесей железа, меди, марганца)
- хром — зеленоватый, белый (при добавлении олова)
- титан — белый, жёлтый, при температуре свыше 1000°С — тёмно-жёлтый, оранжевый, рыжий (когда примесей в породе более 90%)
- марганец — красно-коричневый, коричневый, бурый, розовый, фиолетовый
- магний — красно-фиолетовый
- золото — розовый, фиолетовый
- рубин с медью — красный
- толчёный агат — сияние и голубоватый цвет
- кальций — белый
- каолин — белый
- иридий — чёрный
Правила нанесения глазурей на керамику и фарфор
Нанесение глазурей требует повышенного внимания и аккуратности. Несоблюдение технологии их применения может привести если не к потере целостности чайной посуды, то уж точно к нарушению её декоративных качеств.
- Выбор глазури. Температура обжига керамики должна совпадать с температурой обжига глазури — в противном случае цвет может быть блёклым (недостаточная температура) или же потемнеть (избыточная температура).
- Совпадение коэффициентов расширения у глазури и керамики (иначе на посуде появятся сколы и трещины).
- Чистая поверхность изделия — в противном случае на керамике проявятся дефекты верхнего слоя (пятна, цеки, наколы, пузыри, отскоки).
- Чем больше пористость глины, тем жиже должна быть глазурь — так она закроет все внутренние поры глины и будет смотреться однородно.
- Соблюдение порядка нанесения глазури — некоторые из них наносятся на сырой черепок, другие — на уже обожжённую поверхность.
Методы глазурования
Конкретный вариант глазурования фарфора определяется, исходя из вязкости глазури, а также из особенностей глазурируемого предмета (размер, индивидуальность, размер партии).
Сухое напыление. Нанесение глазури кистью или тампонами в несколько слоёв. Часто при этом используется гончарный круг.
Такой вариант применяется для плотных, густых глазурей, наносимых на чайники небольших форм и мелких партий чайных предметов. Он не подойдёт для изделий крупных форм промышленного масштаба.
Разбрызгивание. Многослойное нанесение на сухую поверхность очень тяжёлых густых глазурей с помощью пульверизатора.
Окунание в раствор глазури. Крупные партии бюджетных чайников и небольших фарфоровых предметов погружаются в чаны с жидкими глазурями мягким подкручивающим движением под небольшим углом. После подсыхания изделие обтирают — эта операция убирает подтёки и разравнивает неравномерные участки; в результате, слой глазури на изделии составляет порядка 0,3–0,5 мм.
Материал составлен на основе лекций чайной школы Евгения Кашкалова.