دانلود مقاله صنعت کاشی

مقدمه :

کاشی قطعه سنگی است مصنوعی به ابعاد مختلف و به ضخامت چند میلیمتر که یک روی آن دارای سطحی شیشه ای بوده و کاملاً صاف و صیقلی می باشد. به همین علت به راحتی قابل تمیز کردن است و اغلب در محل هایی از ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد که امکان رشد میکروب ها بیشتر بوده و در نتیجه احتیاج به نظافت بیشتر دارد مانند حمام ها،‌توالت ها و آشپزخانه ها و آبریزگاههای عمومی و غیره.

نخستین کاشی به مفهوم امروزی که به دست بشر ساخته شد و باستان شناسان به آن دسترسی پیدا کرده اند مربوط به مصر می باشد که باستان شناسان قدمت آن را مربوط به 4700 سال قبل از میلاد می دانند. در ناحیه بین النهرین در نزدیکی شهر نینوا در 700 سال قبل از میلاد نیز کاشی سازی رواج داشته است.

صنعت کاشی سازی در ایران سابقه طولانی دارد و حتی این صنعت در دوران قبل از اسلام و حتی قبل از میلاد نیز در ایران رواج داشته به طوریکه نمونه هایی از صنعت کاشی کاری ایران در شوش که مربوط به کاخ هخامنشیان است پیدا شده که قدمت آن مربوط به 400 سال قبل از میلاد می باشد که به وسیله باستان شناسان فرانسوی به فرانسه برده شده و اکنون در موزه های فرانسه موجوداست. صنعت کاشی سازی بعد از اسلام نیز در ایران رواج داشت و کم و بیش راه ترقی خود را طی می نمود و در دوران صفوی این هنر به اوج ترقی خود رسید به طوریکه هنوز هم کاشی کاریهایی که در زمان شاه عباس در اصفهان انجام شده از لحاظ زیبایی و ثبات رنگ بی نظیر می باشد نمونه این نوع کاشی کاری در مسجد شیخ لطف الله در اصفهان موجود است و زیباترین معرق کاری دنیا است. ولی این صنعت بعد از آن تاریخ رفته رفته سیر نزولی طی نمود مخصوصاً در دوران قاجاریه و همین طور تا حدود سالهای 1330 صنعت کاشی سازی به کلی در ایران از بین رفت و کاشی های ما منحصر شد به قطعه آجری لعاب دار نامرغوب که کلفتی آن در حدود 12 تا 15 سانتیمتر و دارای ابعادی ناگونیا بود که در اثر کوچکترین حرارت لعاب روی آن ترک خورده و منظره ای ناخوشایند داشت از این سال به بعد رفته رفته صنعت گران ایرانی به فکر احیاء این صنعت دیرینه افتادند و تا سال 1342 این صنعت با تشکیل اتحادیه های کاشی سازی رو به ترقی رفت و در این موقع کلفتی کاشی های ساخت ایران در حدود 7 میلیمتر و ابعاد آن قدری گونیاتر و محصولی به مراتب تمیزتر و قابل استفاده تر از سابق به بازار عرضه گردید و رفته رفته می رفت تا این صنعت در ایران پا گرفته و به عظمت دوران قبل برسد ولی در همین موقع با ورود چند کارخانه تمام اتوماتیک خارجی که محصولی بهتر و تمیزتر و همچنین در ابتدا ارزانتر از محصولات قبلی ایرانی به بازار عرضه نمود و بدین طریق صنعت گران ما از لحاظ اقتصادی یارای مقاومت در مقابل این کارخانه ها را نداشته و به طور کلی از بین رفتند و صنعت کاشی ما منحصر شد به محصولات این کارخانه ها که مواد اولیه و ماشین آلات آن کلاً از خارج به ایران وارد گردید.

دپوی مواد اولیه

درکارخانه ناز سرام میبد از فلدسپات مظفری – کائولن آباده و کائولن زیتون استفاده میشود.

به عنوان مثال برای شارژ مواد اولیه در اینجا فقط یک نمونه فلدسپات مظفری نام برده می‌شود و هدف آشنایی با خواص رئولوژیک تک خاک است.

دانسیته 62/1                           ویسکوزیته 6 ثانیه                   درصد رطوبت 39%

زمان چرخش َ30             نوع سایش راپید میل

وزن کاسه : 9/85                       وزن دوغاب 7/26             مانده روی الک 6/5

وزن خشک 9/85- 2/102

= درصد رطوبت

وزن خشک – وزن تر

100*

وزن تر

= درصد رطوبت

(9/85-2/102)-7/26

100*

7/26

= ریست

مانده روی الک (زبره)

100*

دانسیته × درصد خشک

= ریست

6/5

66/5*

62/1*61

برای فلدسپات TPP لازم نیست ولی برای کائولن و ؟؟ Tpp می زنیم. که به ازای هر gr 100 خاک gr 3/0 Tpp لازم است.

که برای فلدسپات مظفری برای بدنه دانسیته 60/1 تا 65/1 مناسب است.

و بهترین ویسکوزیته برای فلدسپات مظفری 9-6 ثانیه است

وزن خشک دوغاب gr 5/319 ، 5 درصد رطوبت اضافه کرده

cc 97/15 x=   x                  5/

کائولن (خاک چینی )

ابتدا در سرزمین چین شناخته شد. کائولن یکی از مهمترین رسهای رسوبی کشور انگلستان به شمار می رود که بر اثر تأثیر عوامل اپی ژنیک و هیپوژنیک بر روی سنگهای گرانیتی ایجاد می‌شود. سنگهای گرانیتی در اثر فشار لایه های زیرین زمین به پوسته زمین راه یافته و در پایان دوره کربونیفر و همچنین در بین دوره های کربونیفر و کرتاسز، تغییر شکل یافته و به کائولن تبدیل شده اند. بیشترین عاملی که در تبدیل سنگهای گرانیتی به کائولن دخالت دارد عامل هیپوژنیک می باشد.

یکی از مشخصه های کائولن این است که از تجربه سنگهای گرانیتی ایجاد شده و همراه با سنگهای گرانیتی یافت می شود ذرات کائولن مانند بالکلی ها یک محدوده وسیع را در بر نمی‌گیرند.

میزان پلاستیته کائولن کمتر از بالکلی ها است.

در کائولن نسبت به بقیه رسها میزان تعویض کاتیونی کمتر است.

مقدار آب کارپذیری که کائولن به آن نیاز دارد در مقایسه با بالکلی بسیار کمتر است.

بالکی :

یکی از مهمترین مواد اولیه ای می باشد که در دنیا داد و ستد می شود. بالکلی ها محدوده بسیار وسیعی از اندازه و مواد مختلف با اندازه های مختلف را در بر می گیرد میزان انقباض تر به خشک بالکلی ها بالاست. بالکلی ها استحکام خشک بسیار بالایی دارند. میزان تعویض کاتیونی در بالکلی ها به شدت زیاد است. بالکلی ها از پلاستیک ترین رسها می‌باشد.

فلاکسی ها (کمک ذوب ها)

فلاکس ماده ای است که به بدنه های سرامیکی اضافه می شود تا عملیات ذوب را راحت تر کند با استفاده از فلاکس ها می توان بدنه های چینی و سرامیک را به استحکام قابل قبولی در دمای بین 1100 الی 1300 رساند.

آلومینا :

کراندوم طبیعی سفید رنگ بوده و دارای سختی بالا و کریستالینه می باشد. بدنه ای که از زینتر کردن آلومینا ایجاد شده باشد بسیار سخت بوده و همچنین دارای مقاومت شیمیایی بسیار عالی در درجه حرارت های بالا می باشد از دیگر خصوصیات بدنه های آلومینایی شوک پذیری بالای آن است.

سیلیس :

کوارتز خالص جامدی است شفاف و دارای ساختمان کریستالین هگزاگونال و در دمای 20 دارای وزن مخصوص 56/2 باشد.

اشکال کریستالین سیلیس در برابر محلول های قلیایی و اسیدی مقاوم و پایدارند البته به جز Hf .

انواع کاشی و استانداردهای مورد نیاز

کاشی های تولیدی امروزه بسته به نوع کاربرد آن به دو گروه کاشی دیوار و کاشی کف تقسیم بندی می شوند که هر کدام بایستی ویژگی های خاص خود را داشته باشد. اما به منظور تولید یک محصول قابل رقابت و با کیفیت مطلوب حداقل استانداردهایی برای تولید این محصول تعریف شده است.

استانداردهای مورد نیاز برای محصولات کاشی و سرامیک :

1) مقاومت در برابر یخبندان

2) مقاومت در برابر شوک حرارتی

3) مقاومت در برابر رطوبت و گرما

4) مقاومت در برابر اسید و باز (مقاومت شیمیایی)

5) مقاومت در برابر خراشیدگی (قسمت سایش)

6) داشتن استحکام حداقل

7) میزان جذب آب

8) تلرانس ابعاد مجاز

9) مسطح بودن کاشی

10) قائم بودن زوایا

4 استاندارد خاص دیگر نیز وجود دارد که برای دادن علامت استاندارد نیست برای بالا بردن کیفیت و کلاس کاری است مثل قست لکه پذیری

مراحل تولید کاشی و سرامیک

1) طراحی فرمولاسیون بدنه و لعاب که به عهده آزمایشگاه است. سپس این فرمول به واحد تولید فرستاده می شود.

2) اولین کار در واحد تولید آماده سازی مواد اولیه است (سنگ شکن و آسیابهای اولیه). عمدتاً به این صورت می باشد اما اخیراً سعی بر این است که این قسمت را به خارج از کارخانه انتقال دهند.

3) از مواد اولیه مورد نظر باید سیلو یا دپوی ذخیره داشته باشیم.

4) موادی که در سیلو قرار دارند باید با توجه به فرمولاسیون وزن کنند. گاهی فرمولاسیون از کارخانجات خارجی خریداری می شود خصوصاً در کارخانه های نوپا که تجربه کافی وجود ندارد اغلب این فرمول ها دوام زیادی ندارند و باید تغییر داده شوند.

5) چون سیستم کارخانه های کاشی معمولاً پرس است در این مرحله باید دوغاب بدنه به کمک بالمیل تهیه شود طوری که این دوغاب مشخصات مناسب مثل ویسکوزیته و مانده روی الک و ... باید داشته باشد.

6) دوغاب را در حوضچه های ذخیره تخلیه می کنند. ذخیره باید داشته باشیم چون اسپری درایرها ظرفیت بالایی دارند. در این حوضچه ها همزن هایی وجود دارد که با سرعت کم می‌چرخند.

7) دوغاب را توسط پمپ به دستگاه اسپری درایر می فرستند. وظیفه اسپری درایر تهیه ذرات شبکه کروی توخالی به نام گرانول است.

8) تهیه گرانول با اسپری درایر

9) گرانول تهیه شده باید از دو جهت (% رطوبت و توزیع اندازه دانه ) چک شود.

10) گرانول نباید مستقیماً استفاده شود چون ضایعات زیادی بار می آورد. باید از نظر رطوبت یکنواخت گردد به همین دلیل 24 ساعت Aging داریم در داخل سیلو در مرحله Aging رطوبت کاهش و در نهایت نسبتاً یکنواخت می گردد.

11) گرانول ایجاد شده به سیلوی پرس می شود و بعداز آنجا به پرس فرستاده می‌شود.

12) گرانول ها به داخل قالب پرس شارژ می شوند.

13) مجدداً باید گرانول ها چک شوند چون این گرانول نهایی است که به پرس رسیده

14) بدنه بعد از پرس حدوداً %6-5/4 رطوبت دارد بنابراین باید بدنه را خشک کنیم طوریکه آب مانده در بدنه حدود %5/0 باشد. به این خشک کن ها Rapiddryer می گویند.

15) از این مرحله به بعد بستگی به نوع محصول دارد در واقع 2 مسیر وجود دارد.

:A پخت کردن اولیه (پخت بیسکویت)

:B پس بیسکوییت را به سمت خط لعاب شارژ می کنند در برخی از کارخانه ها بیسکوییت ذخیره دارند.

اگر سیستم ما دو پخت نباشد و تک پخت باشد بعد از مرحله 15 مستقیم به سمت مرحله 16 می رویم.

16) حذف غبار روی سطح بدنه خام به وسیله برس های گردان که بعد از آن فن های قوی داریم که گرد و غبار را پراکنده می سازد.

17) آب را به صورت یکنواخت با ذرات و قطرات ریز روی سطح بدنه اسپری می شود. هر چه یکنواخت تر اسپری شود لعاب یکدست تری خواهیم داشت.

18) ابتدا انگوب و سپس لعاب را با وزن تعیین شده اعمال می کنند عدم رعایت وزن می تواند موجب تغییر رنگ و چند رنگی لعاب شود و همچنین تغییرات مواد اولیه بدون پیش بینی.

19) ضایعات لعاب را در لبه کاشی ها به کمک دستگاه پاک می کنند که هر چهار طرف کاشی باید پاک شود. در این مرحله یک کاشی لعاب خورده خام داریم که طرحی ندارد.

20) به وسیله دو ماشین زیر می توان چاپ را اعمال نمود.

:A ماشین چاپ Flat

:B ماشین چاپ دوار که به کمک لیزر کار می کند.

البته قبل از رسیدن به ماشی چاپ یک سری کابین داریم که چسب چاپ را اعمال می کند اگر ماشین چاپ دوار داشته باشیم می توان از کابین چسب استفاده نکرد.

21) بعد از اعمال چاپ مجدداً کابین چسب را داریم بعد از این مرحله بسته به محصول و اینکه چند چاپ را داریم مرحله تولید تغییر می کند در ایران معمولاً ماکزیمم چهار چاپ داریم.

22) از این به بعد به کلاس بندی کارخانه بستگی دارد می توان مستقیماً به کوره فرستاد یا اعمال لعاب خشک یا لعاب گرانول را داشته باشد.

23) بعد از اعمال خشک اسپری لعاب شیشه ای را دارند برای اینکه ذرات خشک را به بدنه بچسباند.

24) برای ایجاد سایه روشن می توانیم اسپری دوغاب لعاب را داشته باشیم.

25) برای اینکه سطح زیر بدنه ؟؟ کوره واکنش نکند یک انگوبی از جنس دیرگداز زیر آن می‌زنند.

26) کوره لعاب

27) درجه بندی

28) بسته بندی

29) انبار

آسیاب کردن و سایش

تعریف و هد از سایش (آسیا کردن ) مواد جامد :

آسیا کردن و سایش مواد جامد شامل عملیاتی است که هدف آن کاهش ابعاد و اندازه مواد است این عمل با خرد کردن اولیه ذرات درشت آغاز می شود و با پودر کردن خاتمه می‌یابد.

با این وجود، هدف از خرد کردن تنها به دست آوردن ذرات کوچک از مواد درشت دانه نیست بلکه هدف از آن فراهم کردن ذراتی با قطر متوسط و مشخص با 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 شود که توده های هموژن و واکنش های شیمیایی کامل تری را در زمان های کوتاه تر به دست آوریم.

برخی از عوامل و خواص مواد که عمدتاً بر کارایی و بازده خرد کردن موثرند به شرح زیر است:

1) ابعاد طوری 2) ابعاد سطح خارجی ذرات 3) سختی 4) ساختار ماده 5) وزن مخصوص 6) رطوبت 7) تمایل برای تجمع یا لخته شدن

اعمال صورت گرفته در طی سایش عبارتند از :

فشردگی ساده 2) کوبش وضربه 3) ضربه 4) سایش 5) برش

کلیه ماشین آلات به کار گرفته شده در فرآیند خرد کردن براساس اصول گفته شده در فوق کار می کنند به منظور شرح محدوده عملکرد ماشین آلاتی که به طور گسترده استفاده میشوند و برای انتخاب مناسب ترین وسیله، طرح زیر دنبال می شود.