Технология изготовления керамической плитки. Организация производства керамической плитки

14.06.2019

Идея

Ксюша ремонтировала кухню и пожаловалась подругам Оле и Лене, как сложно найти приличную плитку для фартука.

Художница Оля в то время занималась гипсовой лепниной. Она обратила внимание на то, что технологические процессы производства лепнины и плитки одинаковые. Изготовить плитку ручной работы не очень сложно: нужна глина, глазурь и печь для обжига. Плитке придают форму, высушивают, обжигают в печи, покрывают цветом (это называется глазуровка) и снова обжигают.

Спрос на оригинальную плитку ручной работы есть, потому что в России таких предложений мало. К тому же себестоимость плитки небольшая, а цены на рынке - космические.

Оля предложила подругам запустить свое производство плитки. Момент был подходящий: маркетолог Ксюша вышла из декрета, Лена уволилась с должности исполнительного директора, а Оля искала дело для души. Подруги согласились.

10 месяцев

ушло на запуск бизнеса

Девушки хотели выйти на рынок с плиткой премиум-класса: нестандартными формами и расцветками, ручным производством и невысокой ценой - выше, чем масс-маркет, но ниже, чем популярная керамика из Испании.

Подруги думали, что единственная сложность - это поиск рецепта для плитки, чтобы она обжигалась без брака. Они планировали подобрать его за пару месяцев, а параллельно арендовать помещение, купить печь и запустить производство.

На деле на подготовку ушло 10 месяцев.

Регистрация юридического лица

В июне 2016 года девушки открыли ИП на упрощенной системе налогообложения. Затраты - 5000 рублей.

Кассовый аппарат не покупали: компания работает лишь с юрлицами и ИП и получает деньги только на расчетный счет, поэтому касса не нужна. Счет в банке открыли бесплатно, обслуживание стоило 1500 рублей ежемесячно. В будущем девушки собираются установить онлайн-кассу для обслуживания физических лиц.

Помещение

Поиск помещения занял 2 месяца.

Так как производство не автоматизированное, большую часть работы мастер делает самостоятельно. Поэтому искали помещение с достаточным количеством дневного света и проведенной водой. Еще одно требование - напряжение не меньше 380 вольт, этого требует печь для обжига. Идеальная площадь помещения - от 70 до 100 квадратных метров, чтобы разделить его на офисную, складскую и производственную части, но не платить большие коммунальные платежи.

На городском портале девушки нашли 80-метровое помещение в здании Екатеринбургского художественного фонда. Аренда стоила 20 000 рублей в месяц, коммунальные услуги оплачивались отдельно.

20 000 Р

платили за аренду помещения площадью 80 кв. м. в Екатеринбурге

Помещение оказалось с большими окнами, проведенной водой и розетками на 380 вольт. Девушки планировали в центре поставить печь, а остальное место использовать для работы за компьютером, смешивания материалов, хранения плитки и образцов.

Ремонтировать помещение не пришлось - обошлись генеральной уборкой. Потом подруги купили стеллажи для продукции в Икее, 3 рабочих стола и 4 стула, мелованную доску для записей и чайник. На мебель девушки потратили 27 000 рублей.

Материалы

Подруги не смогли подобрать рецепт глины своими силами и взяли на временную работу технолога. Технолог экспериментировала с глиной по 8-12 часов в неделю, месяц ее работы обходился в 8000 рублей. Зарплату выплачивали из личных сбережений. Четыре месяца технолог подбирала глину, глазурь и режимы обжигов. Найдя заветный рецепт, девушки попрощались с технологом и продолжили работать самостоятельно.

Глину и глазурь подруги закупают в Санкт-Петербурге у компаний «Бризколор» и «Керамика Гжель» - там приемлемые цены и широкий выбор цвета глазури.

2460 Р

стоит квадратный метр самой дорогой плитки в «Мира керамик»

На 1 квадратный метр плитки уходит 1 кг глазури и 20-30 кг глины. Чем толще плитка, тем больше расход материала. Вместе с доставкой 1 кг глины стоит 42 рубля, значит, на 1 квадратный метр нужно закупить глины на 840-1260 рублей . Стоимость глазури зависит от цвета и варьируется от 200 до 1200 рублей за кг.

В результате квадратный метр самой бюджетной плитки «Мира керамик» обходится в 1040 рублей, самой дорогой - в 2460 рублей.

Обжиг и покупка собственной печи

Пока девушки два месяца искали помещение, плитку приходилось обжигать на других производствах. Подруги привозили основу для плитки из глины и оплачивали обжиг. За один раз обжигалось до 1 квадратного метра керамической плитки, каждый обжиг обходился в 1200 рублей.

Обожженную плитку девушки забирали через 2-3 дня. Дома Оля наносила на плитку глазурь и отвозила обратно для повторного обжига. Иногда удавалось договориться и нанести покрытие на месте сразу после обжига.

Чужие производства не особо следили за процессом и у их печей часто слетали настройки. Если плитка обжигалась в печи, нагретой хотя бы на 10 градусов выше 1170 °C , продукция портилась. Если изделия проводили в печи на час дольше, чем нужно, то их тоже приходилось выбрасывать. Девушки получали около 20% брака при норме 5-7%.

После того как подруги арендовали помещение, они начали искать печь для собственного производства. Готовые печи из Санкт-Петербурга стоили 300 тысяч рублей, а из Германии, от лидеров рынка, - 400 тысяч. Таких денег не было, поэтому через знакомых нашли местного мастера, который изготовил печь за 110 тысяч. Печь была без паспорта, сертификата качества и гарантийного талона и выглядела менее нарядно. Но печь от российского мастера решала те же задачи, что и импортная, а качество обжига не страдало. В отличие от арендованных печей, брак составлял не более 8%.

110 000 Р

потратили на печь для обжига

В случае поломки мастер обещал приехать и устранить проблему через час после звонка. Девушки пользовались этой услугой дважды, когда у печи сбрасывались настройки. В обоих случаях мастер действительно приезжал очень быстро и сразу всё чинил. Немецкие печи пришлось бы отправлять на завод к производителю или ждать визита технического специалиста.

Продукция

Сейчас компания производит керамическую плитку 11 форм и 48 цветов. Квадратный метр стоит в среднем 13 000 рублей.

За изготовление керамических изделий отвечает Оля. Художественное образование помогает ей придумывать новые формы плитки, цвета и их сочетания.

Большинство форм девушки подсмотрели у испанских производителей, которые задают тренды на рынке. Популярностью пользуются сложные формы: многогранники, шестиугольники, ромбы, треугольники.

Другой источник вдохновения - дизайнерские проекты. Нередко подруг просят сделать плитку по индивидуальному заказу. Оля изготавливает новую форму, подбирает глазурь и температурные режимы для обжига, а потом эта модель остается в ассортименте компании.

Клиенты и продвижение

Первый заказ девушки получили спустя 10 месяцев после регистрации юридического лица. Столько времени заняли поиск помещения, эксперименты с печами, создание нескольких коллекций и поиск клиентов.

Сегодня основные клиенты - это магазины керамической плитки и дизайнеры. Ищет клиентов и ведет переговоры бывший маркетолог Ксения. Она использует холодные звонки и продвигает студию в Инстаграме и Фейсбуке. В социальных сетях девушки рассказывают о новых формах плитки и цветах глазури, публикуют фото реализованных проектов. Группы Ксения ведет самостоятельно, а реклама обходится в 15 000 рублей в месяц.

Чтобы клиенты могли посмотреть формы плиток и цвета, девушки самостоятельно сделали сайт. В этом помог опыт Лены, которая до этого разрабатывала и продвигала сайты. Доменное имя и оплата хостинга на 1 год стоили 1200 рублей. Кроме сайта продукцию можно посмотреть в каталогах компании и в мастерской.

Доставкой девушки сами не занимаются - они договорились с курьерскими службами и предлагают клиентам разные варианты в зависимости от бюджета.

Особенности рынка

Премиум-рынок керамической плитки не знаком с отечественными производителями. Керамическая плитка из Испании стоит в 2-2,5 раза выше, чем у российских производителей. Доставка в два раза дольше. Но клиент готов переплачивать только потому, что не знает компании из России.

Чтобы решить эту проблему, Ксюша находит партнеров среди магазинов керамики. За полтора года она договорилась с магазинами в 9 городах: Екатеринбурге, Москве, Набережных Челнах, Новосибирске, Самаре, Сочи, Ростове-на-Дону, Туле и Уфе. Они предлагают клиентам плитку «Мира керамик» за полную стоимость, а сами заказывают ее у девушек со скидкой. Размер скидки для каждого партнера согласовывают на переговорах. Цифра зависит от конкуренции в городе и потенциального спроса на керамику премиум-класса.

Другая особенность рынка в том, что клиенты долго решаются на покупку - от 2 до 10 месяцев. Сначала дизайнер показывает плитку заказчику в проекте интерьера кухни или ванной комнаты, после одобрения согласовывает стоимость и сроки поставки, а потом формирует заказ. Из-за этого девушкам сложно прогнозировать продажи. Бывает, что в месяц они получают по 5-7 заявок от клиентов, а бывает и ни одной.

Результаты

Оборот компании непостоянный. В один месяц девушки могут получить заказы на 20 000 рублей, а в следующий - на 500 000 рублей. Это связано с плохо прогнозируемым спросом на плитку.

Прибыль в среднем составляет 156 000 рублей в месяц. Девушки делят деньги между собой и оставляют часть средств на счету для оплаты аренды и коммунальных услуг (27 000 рублей) в менее прибыльные месяцы.

156 000 Р

средняя прибыль в месяц

В 2017 году подруги продавали по 23 м² плитки в месяц. К концу 2018-го они хотят продавать по 70 м² ежемесячно и увеличить оборот до 900 000 рублей.

Выводы

Перед стартом важно создать личную «подушку безопасности». Стоит отложить средства на 4-5 месяцев , чтобы не было соблазна опустить руки, еще не получив прибыли. В первые месяцы студия не приносила девушкам дохода, а деньги продолжали уходить: на аренду, коммунальные платежи, закупку материалов. Подруги несколько раз думали закрыть производство, но выручило то, что Ксюшу поддерживал муж, а Оля с Леной подрабатывали.

Чтобы избежать конфликтов внутри коллектива, нужно еще «на берегу» договориться, кто и за что отвечает. Лучше составить список на бумаге, каждому его подписать и повесить на видном месте. В «Мира керамик» Ксюша развивает партнерскую сеть, Оля расширяет ассортимент, а Лена следит за выполнением заказов.

Чтобы на старте понять, что доработать или исправить, предприниматель может сам пройти все этапы покупки. Ксюша стала одним из первых клиентов «Мира керамик». После этого девушки на 2 недели увеличили в договоре срок изготовления плитки. Дополнительное время понадобится, если придется устранять брак или ждать поставку глазури.

Если оборот небольшой или непостоянный, не нужно нанимать штатных сотрудников. Выгоднее работать с аутсорсинговыми компаниями или по договору подряда: специалисты решают поставленные задачи, а предприниматель платит за результат. Подруги договорились, что как только оборот компании стабильно выйдет на 500 000 тысяч рублей в месяц, то они возьмут в штат бухгалтера, грузчика, маркетолога и офис-менеджера. Девушки сосредоточатся на глобальных задачах по развитию, а текучка перейдет на штатных сотрудников.

Первые образцы керамической плитки начали изготавливаться еще в далеком прошлом, и были найдены в Междуречье Евфрата и Тигра еще до н.э. Отделочный материал и на сегодняшний день является одним из самых востребованных на строительном рынке.

Несмотря на многовековую историю керамической плитки, процесс изготовления данного материала у разных производителей практически идентичен. Отличаются только применяемые технологии, оборудование, инструменты и оснастка.

Сырье для производства керамической плитки

Используемое сырье и компоненты:

Основные компоненты – глина, каолин;
Сырье для снижения усадки – кварцевые пески;
Плавни для снижения температуры спекания – нефелины, шлаки, полевые шпаты;
Добавки – механоактивирующие, ПАВ, разжижители.

Все сырье, используемое при создании керамической плитки условно можно классифицировать на такие группы:

Глинистые компоненты, обеспечивающие пластичность массе для дальнейшей формовки отделочного материала;
Кварцевые составляющие, способствующие образованию скелета плитки;
Карбонатное сырье, придающее стекловидную структуру обожжённому изделию.

Производство керамической плитки - технология

В зависимости от особенностей технологического процесса создания керамической плитки выделяют такие виды отделочного материала:

Неглазурованную керамическую плитку;
Глазурованную плитку однократного обжига;
Глазурованную плитку двукратного обжига.

При подробном рассмотрении технологической схемы производства данных видов изделий можно выделить ряд повторяющихся этапов, однако существуют и принципиальные различия.

Этапы, составляющие технологический процесс производства керамической плитки, свойственные всем видам изделий:

1. Приготовление смеси - сложный процесс получения однородной массы, необходимой зернистости и содержания воды. Приготовление смеси включает операции:

измельчение;
смешивание-гомонизацию;
увлажнение.

На данном этапе производства могут применяться две технологии:

Технология, предполагающая измельчение сырья в воде , после которой шликер подсушивается методом распыления;

- Сухое измельчение и последующее доведение смеси до заданного уровня влажности.

Разные производители в процессе приготовления смеси могут не только придерживаться вышеперечисленных двух технологий, но и изменять состав смеси. Например, американский завод по производству керамической плитки «Вортек » при приготовлении смеси вводит до 70- 90% стекольного компонента, используемого в виде остеклованной золы.

2. Формовка (рис. 1) - осуществляется методом прессования. Как известно, более 95 % керамической плитки, изготовленной на заводах в Испании, производится методом прессования. Во время прессования под воздействием высокого давления порошкообразная масса сдавливается в двух направлениях. В процессе прессования гранулы деформируются, и плитка приобретает необходимую прочность и плотность.

3. Сушка - этап производства, на котором удаляется вода из изделий необходимая для формовки. Во время данной операции очень важно организовать контроль качества изделий. Ведь во время сушки на поверхности керамической плитки могут возникнуть трещины или другие деформации.

4. Глазурование — данная операция осуществляется только при производстве глазурованной керамической плитки. Во время данной операции глазурь наносится на поверхность изделий и расправляется по всей плоскости. В состав глазури могут входить: песок, каолин, красящие пигменты, фритты.

5. Обжиг - осуществляется в специальных печах, которые представляют собой туннель. Изделия перемещаются по туннелю на специальных транспортёрах, вначале они нагреваются и только потом температура обжига достигает максимального значения, которое может быть более 1250 °С.

Если необходимо произвести глазурованную керамическую плитку двукратного обжига, тогда глазурь наносят после первичного обжига и только затем подвергают изделия повторной операции.

Технологическая схема производства керамической плитки представлена на рис 2.

Технология производства керамической плитки у зарубежных заводов и отечественных компаний может отличаться.

Так, например, на многих отечественных заводах внедрена система «Ротоколор», которая представляет собой автоматическую самоочищающуюся систему. Данная система позволяет осуществлять декорирование керамической плитки любой поверхности. Благодаря данной технологии продукция производителей характеризуется конкурентоспособными преимуществами.

Оборудование для производства керамической плитки

В зависимости от цели предприятия

Предприятиям, которые только начинают изготовление керамической плитки необходимо соответствующие оборудование:

Бетономешалка или емкости, изготовленные из нержавеющей стали, оснащенные перемешивающим устройством;
Вибростанок;
Формы для керамической плитки;
Промышленная печь для сушки изделий и обжига;
Камера для напыления глазури, рисунков.

Если цель предприятия - изготавливать уникальные товары, тогда может потребоваться дополнительное производственное оснащение:

Усовершенствованная напылительная камера;
Набор трафаретов, позволяющих наносить уникальный и оригинальный рисунок на плитку.

Линия по производству керамической плитки

На крупных заводах, лидирующих по объемам продаж керамической плитки, установлены автоматизированные линии. Как правило, на отечественных предприятиях устанавливается импортное оборудование Испанского и Итальянского производства. Линии SACMI , установленные на заводах, позволяют изготавливать облицовочные плитки однократного и двукратного обжига (рис. 4). Сделать продукцию конкурентоспособной можно, оснастив дизайн-бюро оборудованием для лазерного обжига силиконовых барабанов компании «Assoprint », изготовленного в Италии.

Создание бизнес-плана для предприятия, изготавливающего керамическую плитку

Для открытия завода, изготавливающего 50 тыс. м 2 керамической плитки в год необходимо такое оборудование:

Печь;
Смеситель;
Шаровая мельница;
Транспортеры;
Сушильное оборудование;
Распылители;
Весовой питатель;
Прессы, штампы;
Упаковочное оборудование и вспомогательное.

Руководители создающегося завода должны арендовать производственные помещения площадью 600 м 2 , а также офис площадью 20 м 2 .

Производственные помещения должны включать:

Склад для сырья;
Цех по производству изделий;
Склад готовой продукции.

Производственная программа завода по производству керамической плитки подразумевает изготовление 60 080 м 2 товара в год. Для данного объема производства необходимо 420567 кг сырья. Рассчитаем стоимость сырья и материалов для изготовления заданного объема керамической плитки. (табл. 1)

Для расчета основных показателей эффективности завода, изготавливающего керамическую плитку необходимо совершить калькуляцию себестоимости готового изделия . (табл.2)

Потребность в персонале и фонд заработной платы в год рассчитан в таблице 3.

Производство керамической плитки осуществляется множеством заводов и фабрик во всем мире. Это считается перспективным делом и хорошей инвестицией капитала. На сегодняшний день существуют производства, на которых изготовление керамической плитки во многом ориентировано на индивидуальные заказы. Обилие вариантов готовых решений наряду с возможностью изготовления персональных заказов позволяет воплощать в керамике любые дизайнерские замыслы.

Производство керамической плитки вполне можно выполнять и самостоятельно. Керамику делали задолго до того, как появились специальные прессы и другие механизмы. Изготовление кафеля основывается на тысячелетней практике. Любому желающему сегодня вполне доступно изготовление плитки с помощью простых механизмов, дающих возможность делать исходную массу, наносить глазурь и выполнять обжиг плитки.

Процесс изготовления кафеля несложен. Исходя из разновидности изготавливаемой кафельной плитки и ее предназначения в производстве применяется смесь глины различных видов с добавлением прочих натуральных примесей. Для получения кафеля хорошего качества важно использовать подходящую разновидность глины. Поначалу все компоненты при помощи соответствующего оборудования прессуются. Процесс выполняется под большим давлением, после чего изделия проходят обжиг в печи при большой температуре.

Для производства кафеля используется огнеупорная либо тугоплавкая глина. Первый вариант является наиболее подходящим благодаря большому количеству примесей. При изготовлении кафеля крайне важно не нарушать предусмотренные технологией условия. Несмотря на то что сегодня изготовление кафеля является основой деятельности многих предприятий, растущий спрос позволяет не только расширять существующие мощности, но и открывать новые линии.

Для различных вариантов кафеля предусматривается использование смеси разных сортов глины и дополнительных примесей. Для получения глазури применяется смесь, включающая каолиновые глины, песок, стеклянную крошку и оксидные пигменты. Пигменты используются для придания плитке необходимого цвета. Для изготовления самой плитки в основном применяется смесь полевого шпата, глины и кварцевого песка.

Производство кафельной плитки мало отличается от изготовления любой другой керамической продукции. На протяжении очень длительного времени технология производства керамической плитки в своей основе остается неизменной. Невзирая на различия в особенностях изготовления плитки разных видов, для основной их массы схема технологии производства также одинакова.

Производство плитки — процесс, состоящий из нескольких фаз. Для получения плитки высокого качества применяется прогрессивное технологическое оснащение, лучшие виды исходного сырья. Для производства плитки может быть использовано полностью автоматизированное промышленное оборудование. Технология изготовления, которая основана на высокотехнологичном оснащении, позволяет делать плитку больших размеров с идеальной формой и пропорциями.

Отличия способов производства

Все исходные материалы сначала основательно измельчаются, после чего размешиваются и увлажняются до образования гомогенной массы. На следующем этапе следует формование, для чего может использоваться прессование либо экструзия. Прессованная плитка вырабатывается из сырья, размельченного в порошок. Сначала порошок уплотняется, после чего подвергается прессованию под большим давлением. Такой способ дает возможность более жестко соблюдать типоразмер изделий и формировать высококачественную поверхность.

В производстве керамической плитки технология экструдирования предусматривает прохождение пастообразной смеси основных материалов сквозь специальную фильеру нужной формы. В процессе прохождения подготовленной смеси сквозь форму создаются изделия необходимой ширины и толщины. Использование такого способа формования отличается простотой и меньшей стоимостью по сравнению с методом прессования. После этого действия керамическая плитка сушится и подвергается обжигу.

Как готовится смесь и формуются изделия

Изготовление кафеля начинается с подготовки сырья. На стадии подготовки выполняется смешивание составляющих, из которых формируется однородная исходная масса. Для этого сначала измельчается глина, после чего в нее добавляются необходимые примеси для получения нужного состава. Измельченная глина обязательно смачивается. Степень смачивания определяется добавками, объем и пропорции которых определяются требуемыми характеристиками для готовых изделий.

Далее происходит формование плитки. Как уже было описано выше, формование может выполняться двумя методами: экструзией или прессованием. В первом случае готовая масса пропускается через специальную формующую установку, во втором в подготовленные формы заливают массу, которая затем прессуется под большим давлением. На выходе получаются очень плотные и крепкие изделия.

Сушка изделия и покрытие глазурью

На следующей стадии выполняется сушка изделий, с помощью которой из плитки удаляется излишняя влага. Без этой стадии не обойтись, поскольку без удаления излишков влаги на этапе обжига будет происходить интенсивное парообразование. Образующийся избыток пара станет причиной нарушения целостности плиточных изделий, и на выходе получится слишком много бракованного продукта.

Глазурование требуется для придания плиточным изделиям определенной расцветки либо оттенка. Покрытие глазурью выполняется накануне обжига. Глазуруют плитки посредством обливания и пульверизации. Высокотемпературная обработка изделий в печи и процесс остывания превращают такой вид покрытия в своеобразное стекло. Это покрытие выполняет не только эстетическую, но и защитную функцию. В итоге кафель будет защищен от негативного влияния внешних факторов и обретет высокие гигиенические свойства.

Как происходит обжиг изделий

Высокотемпературное воздействие в печи формирует требуемые химические реакции, приводящие к необходимым физическим изменениям в плиточных изделиях. На производстве печь устроена в виде конвейера, где изделия перемещаются в туннеле. Существуют печи, в которых перемещение изделий основано на карусельном принципе.

На рынке технологического оснащения оборудование для производства керамической плитки представлено в большом ассортименте. С развитием и совершенствованием технологий оно непрерывно улучшается. Ассортимент его велик, приобрести можно самостоятельные установки, большие агрегаты для крупных фабрик либо отдельный станок для производства плитки у себя на участке.

Какие преимущества дают новые технологии

Производство кафеля в последнее время переживает обновление. Это связано с тем, что появились новые современные типы оборудования для раскрашивания изделий. Новые технологии позволяют формировать декоративный слой таким образом, чтобы он образовывал единое целое со структурой изделий. Такой рисунок со временем не стирается и не блекнет.

Один из современных вариантов нанесения рисунка на керамическую плитку предусматривает использование УФ-принтеров. Такого рода печать основана на применении особых чернил и глазурных красок с хорошими адгезионными характеристиками. По завершении процесса нанесения таким способом графического рисунка производится полимеризация при помощи УФ-лампы.

Для нанесения на керамическую плитку рисунка могут использоваться специальные струйные и лазерные принтеры. В процессе производства малых партий используют струйные принтеры для керамики. С их помощью наносятся главным образом черно-белые рисунки. Для крупных объемов керамической плитки производство может быть оснащено лазерными принтерами. В этом случае картинка сначала переносится на декольную бумагу, после чего фиксируется на плитке, которая вслед за этим проходит обжиг в печи.

Самостоятельное изготовление

В последнее время получает все большее распространение самостоятельное изготовление кафеля. Мотивом для этого служит желание не только сэкономить, но и сделать оригинальный, не встречающийся ни у кого отделочный материал. Большой популярностью в самостоятельном производстве пользуется цементная плитка. Она представляет собой весьма интересный материал отделки, который может использоваться для стен и пола. Такое покрытие изготавливается ручным способом, который был изобретен еще в Средние века.

Производство цементной плитки является занимательным процессом. Для ее изготовления делается специальная металлическая форма в виде матрицы с контурами рисунка плитки — наподобие трафарета. Далее готовится окрашенный цемент, для чего используется смесь, в которую входит мелкий песок, особый цемент, мраморный порошок и красители на натуральной основе. У готовых плиток образуется матовая поверхность, шероховатая на ощупь и нескользкая. Сделанные таким способом изделия не проходят обжиг, а только сушатся. Благодаря этому размеры плиток не меняются, сохраняя изначальную точность, что можно считать преимуществом.

Керамическая плитка – это тот облицовочный материал, который присутствует в каждом доме. Приходя в салоны, мы оцениваем цвета, дизайн, размеры, формы, даже не задумываясь о том, а как собственно, производится плитка, которую мы сейчас держим в руках. А ведь это очень интересный процесс, и поверьте, у современного производства керамической плитки есть свои секреты.

Состав керамической плитки

Сырье для производства керамической плитки – это смеси различных материалов, за счет использования которых обеспечиваются технические, эстетические и эксплуатационные характеристики изделия:

глинистые материалы обеспечивают пластичность влажной массы, необходимую для формовки заготовок плитки;
кварцевое сырье - кварцевый песок, образующий «скелет» керамической плитки, выполняет структурную функцию, необходимую для контроля и ограничения изменения размеров плитки, неизбежно происходящих при сушке и обжиге;
материалы , содержащие полевые шпаты (алюмосиликаты натрия, калия, кальция и др.) или же карбонаты (в частности, кальция). За счет этих материалов при обжиге достигается требуемая вязкость, которая обеспечивает стекловидную и плотную структуру готового изделия.

Процесс производства керамической плитки

1. Добыча глины

Производственный процесс начинается в карьерах, где добывается исходное сырье. Сорта глины должны иметь строго определенный химический состав, так как он во многом определяет свойства материала и его поведение при прессовании и обжиге. Именно поэтому ведущие производители осуществляют жесткий контроль данного этапа. Качество сырья контролируется как при заборе, так и при завозе на фабрику. Поступив на фабрику, глина складируется в специальные контейнеры: для каждого сорта глины предназначен отдельный контейнер.

На заметку : Производители используют разные сорта глины. Большая часть испанских фабрик «работает» с красной глиной, поскольку в Испании богатые залежи данного сырья. Но наиболее качественной является белая глина, она обеспечивает лучшие характеристики и высокий уровень устойчивости изделия.

Например, фабрика Aparici работает преимущественно с белой глиной и привозят её из Австралии.

Среди фабрик, использующих в производственном процессе исключительно сорта белой глины, – Porcelanosa и Venis. Для Porcelanosa глина добывается в Англии, Украине, Бельгии, Турции и Голландии.

2. Приготовление смеси

На втором этапе глина, в строго рассчитанных пропорциях, смешивается с другими компонентами. Разные виды смеси используются для производства определенных цветов, форматов и моделей плитки.

Полученная смесь поступает на участок предварительного перемалывания и проходит операции:

измельчения
смешивания
увлажнения

Для изготовления тела плитки, которое также называют «бисквит», сырьевые материалы тщательно измельчаются и перемешиваются для получения совершенно однородной массы.

На сегодня существует три типа технологий приготовления керамической массы. Выбор той или иной технологии зависит от свойств исходного сырья и вида изготовляемой продукции.

Полусухой способ , т.е. прессование из порошкообразной массы. Для этого глину сначала дробят и подсушивают, после чего измельчают и подают на формование.
Пластический способ – из тестообразной массы с помощью тепловой обработки. Сначала глину дробят под давлением, затем она поступает в глиносмеситель, где перемешивается с добавками до получения однородной пластичной массы.
Мокрый способ. Исходные материалы измельчают и смешивают с большим количеством воды (до 60%) до получения однородной массы. После чего уже жидкая смесь поступает в специальные резервуары.

3) Формовка изделия

Полученная однородная масса проходит следующий этап производственного процесса – формовку изделия.

Существуют два метода формовки – прессование и экструзия.

Прессование позволяет получить только плоскую плитку определенных размеров; экструзия же обеспечивает производство материала различной формы, в том числе выпуклой или вогнутой.

Формовка изделия с помощью прессования : порошкообразная масса сдавливается прессом в двух направлениях. Под высоким давлением частицы перемещаются и частично деформируются, за счет чего даже необожженная плитка уже обладает соответствующей плотностью и прочностью.

Формовка изделия с помощью экструзии : клинкерная плитка изготавливается из тестообразной массы, которая продавливается через специальное отверстие экструдера, имеющее форму будущего профиля. В производственном процессе есть «жидкая фаза»: вязкая масса под давлением выдавливается из определенной формы и обрезается. Именно за счет этого момента (которого нет при формовке с помощью прессования) метод экструзии обеспечивает производство материала разных форм.

Такая плитка может быть гораздо толще прессованной, может быть выпуклой или вогнутой, что дает возможность выпускать специальные клинкерные элементы – угловые, внешние, внутренние.

Материал, полученный на этом этапе еще очень мягкий, его легко разломать руками.

4) Сушка изделия

Это - обязательный процесс для производства керамической плитки, так как если материал с высоким уровнем влаги сразу после формовки отправить на обжиг, то изделие растрескается.

За счет сушки из изделия удаляется тот процент воды, который был необходим для его формовки. От сушки зависит целостность плитки (отсутствие деформаций, трещин и прочих дефектов), поэтому данный процесс очень жестко контролируется.

Сушка может осуществляться разными методами, но в современном производстве чаще всего используются установки с сушкой горячим воздухом. Они обеспечивают выход влаги на поверхность изделия, ее дальнейшее испарение и удаление. Процесс сушки длится несколько десятков минут. Скорость процесса достигается за счет хорошего теплообмена, эффективной вентиляции и относительно высокой температуры воздуха в ходе осушения материала.

В процессе сушки и окончательного высокотемпературного обжига происходит «усадка» изделия, т.е. пропорциональное уменьшение в линейных размерах. При этом невозможно предусмотреть с точностью до миллиметра фактическое уменьшение размеров, оно зависит от многих факторов. Именно этим объясняется наличие калибров, т.е. обозначений фактического размера керамической плитки. Определение и присвоение калибров готовому изделию происходит на этапе сортировки.

На заметку: многие коллекции Porcelanosa не проходят сушку в традиционном понимании. Материал сушится естественным образом, доходя до нужного состояния. Конечно, это требует специальных условий и времени, но такой материал считается более натуральным, более качественным.

5) Нанесение глазури (эмали)

Керамическая плитка – всегда глазурованная. Керамогранит может быть глазурованным и неглазурованным. У глазурованной плитки и глазурованного керамогранита верхний сравнительно тонкий слой имеет стекловидную структуру. То есть поверхность плитки отличается от ее основания и обеспечивает зрительный эффект (цвет, глянец, орнамент и т.д.), а также ряд свойств, таких как водонепроницаемость, твердость и т.д., которые не может обеспечить основание плитки. Таким образом, в составе глазурованной плитки имеется два слоя с различной структурой: глазурь на поверхности и основание, расположенное ниже. Неглазурованный керамогранит, наоборот, имеет однородную структуру по всей толщине.

Что представляет собой глазурь в керамике? Глазурь (от немецкого Glas - стекло) – это стекловидное защитно- декоративное покрытие на керамических изделиях, закрепляемое обжигом. Это покрытие может быть прозрачным или непрозрачным, бесцветным или окрашенным, матовым или глянцевым.

По составу глазурь – это смесь различных минералов и соединений, таких как красящие пигменты, фритты, различные оксилы, песок. Цвет глазури дают различные соли и оксиды металлов. Например, хром даст зеленый цвет, железо- красный, кобальт - синий.

Подготовленная смесь наносится на поверхность изделия и расплавляется на ней в процессе обжига.

Существует три основных сособа нанесения глазури на поверхность керамической плитки: с помощью "барабана", "купола" и цифровой печати.

Нанесение глазури на плитку может производиться до обжига, в процессе обжига или после обжига.

Глазурь может наноситься в виде пастообразной массы, гранул, в виде распыленной суспензии. Процесс нанесения глазури осуществляется с помощью машины, которая представляет собой круглый барабан с длиной окружности в несколько раз больше длины плитки. Барабан, прокатываясь по плитке, наносит жидкую эмаль на поверхность изделия, а так как длина его окружности в несколько раз превышает длину плитки, то за один оборот обрабатывается 3-4 изделия.

Процесс глазурования может совмещаться с процессом нанесения рисунка. Чаще всего для этого используется осевое смещение барабана, что позволяет производить большое количество плитки с неповторяющимся рисунком. Но дизайн и цвет сохраняется для всей коллекции.

Другой способ нанесения глазури производится с помощью машины в виде «купола». При этом машина не касается поверхности плитки, она «поливает» сверху поверхность изделия подготовленной смесью.

Метод цифровой печати дает ряд преимуществ по сравнению с двумя другими способами нанесения изображения:

обеспечивает очень высокое качество печати;
дает возможность декорирования рельефных поверхностей;
обеспечивает воспроизведение природных и других фактур в фотографическом качестве;
позволяет быстро создавать новые дизайны;

На заметку: В настоящее время производители керамической плитки либо покупают уже готовую глазурь (собственно смесь, которая будет нанесена на плитку), либо разрабатывают ее сами. Например, фабрика Peronda представила новую коллекцию с эксклюзивным покрытием, напоминающим кристаллин. Это - разработка самой фабрики и в настоящее время такой глазури у других производителей нет.

Среди известных производителей разных видов глазури для керамической промышленности можно отметить компанию Torrecid. Актуальное направление Torrecid - производство глазури для цифровых технологий.

6) Обжиг

За счет обжига керамическая плитка приобретает механические характеристики, необходимые для ее последующей эксплуатации. При высоких температурах в плитке (а если плитка глазурованная, то и в глазури) происходит ряд химических реакций и физических изменений. При обжиге глина превращается в камневидную массу.

Обжиг происходит в печах непрерывного действия, которые представляют собой туннели, по которым плитка перемещается на специальных транспортерах. В процессе обжига плитка подвергается предварительному нагреву, за счет чего испаряются последние остатки влаги, и далее изделия обжигаются при температуре от 900 до 1250°C и выше. Выбор температуры будет зависеть от типа изделия. Для каждого типа плитки разрабатывается индивидуальный температурный режим.

Температура в печи поднимается постепенно: плитка нагревается от меньшей температуры к большей. Иначе изделие сразу бы треснуло.

Для разных материалов есть своя максимальная температура обжига. Так, для плитки двойного обжига – около 950°C, для однократного обжига – до 1180°C, для керамогранита – до 1300°C. После пребывания на участке обжига плитка перемещается по туннелю, последовательно охлаждаясь до температуры, необходимой для её безопасной выгрузки из печи. После охлаждения плитка приобретает структуру с высокой механической прочностью.

На заметку: Прохождение плитки через печь на производстве Porcelanosa занимает около 55 минут (от начала до конца печи). Каждый сектор печи подключен к своему компьютеру, у каждого сектора своя температура, например, к середине печи – около 1200°C.

7) Сортировка

До того, как плитка поступит на участок упаковки и далее на склад, она проходит этап сортировки. Здесь выполняются следующие задачи:

отбраковка изделий с дефектом;
плитка первого сорта отделяется от плиток более низких сортов;
плитка каждого сорта группируется в торговые партии, исходя из тональности (цвета) и калибра (фактических размеров);

После выхода из печи плитка поступает на участок дефектоскопического контроля и калибровки, далее идет на визуальный контроль тональности.

На участке дефектоскопического контроля каждая плитка проходит по специальным «рельсам», по центру изделия прокатывается ролик, который оказывает на плитку определенное давление. В случаях, когда у изделия есть дефект, оно ломается и автоматически не попадает на дальнейшие испытания.

На участке визуального контроля тональности проверяются дефекты эмалевой поверхности, соответственно, в случае их наличия, плитка отбраковывается. И на этом же этапе определяется тональность плитки.

На заметку: Раньше визуальный контроль тональности выполняли люди. Сегодня производство многих фабрик автоматизировано до такой степени, что эту работу выполняют машины, а их контролирует, допустим, один человек. Например, на фабрике Aparici цвета сравнивает специальная машина, за качеством работы которой наблюдает сотрудник фабрики. В принципе, такие машины достаточно точные, поэтому контроль над их работой необязателен, но рекомендован.

Производство керамической плитки известно человечеству издревле. Уже древние греки и этруски производили нечто подобное, обжигая на кострах пластинки из глины. По предположениям ученых в V-III веках до нашей эры представители трипольской цивилизации сооружали дома на основе деревянных каркасов, на которые наносились глиняные фрагменты. После этого вокруг сооружения разводились костры, и материал затвердевал. Окончательная обработка заключалась в нанесении красочных рисунков, из которых многие дошли до наших дней.

В наши дни изготовление керамической плитки представляет собой сложный технический процесс, основные элементы которого, однако, схожи с приемами, применявшимися много веков назад.

Технологическая схема производства керамической плитки состоит из следующих этапов:

Подготовка сырья

Сначала подготавливается смесь, в которую могут входить следующие составляющие: глинистые компоненты (необходимы для пластичности массы), кварцевые ингредиенты (формируют «скелет» плитки), карбонатные и фельдшпатовые добавки, которые дают плитке структуру стекловидного образца.

Подготовка массы

На этой стадии компоненты измельчают, просеивают, взвешивают и смешивают в требуемых пропорциях посредством шаровой мельницы. Смесь увлажняют в нужном процентном соотношении.

Формовка изделий

Здесь применяется один из трех возможных методов: прессовка, экструдирование, литье. Изготовление керамической плитки способом прессования предполагает, что элемент (влажность сырья не более семи процентов) сдавливается специальным штампом с двух сторон давлением около 200-400 килограмм на квадратный сантиметр (самый распространенный способ производства).

Экструдированные образцы получаются с использованием экструдера, который вытягивает глиняную смесь (влажность исходной массы около 15-20 процентов) в ленту, нарезаемую потом на фрагменты (считается весьма прогрессивным методом). Реже всего выпускают литые варианты, когда масса заливается в формы. Этот метод плох тем, что конечный продукт получается разной толщины и размеров.

Сушка

После формовки сырые глиняные изделия предварительно подсушиваются при температуре около 100 С.

Обжиг

Обжиг полученных плиток осуществляется при температуре 900 – 1300 градусов Цельсия.

Еще несколько десятилетий назад оборудование для производства керамической плитки на этом этапе было представлено только туннельными печами.

В них изделия перемещались внутри своеобразной трубы, где сначала медленно нагревались, начиная с 60 С, а потом охлаждались. Процесс мог занимать до 24 часов времени. Сегодня почти повсеместно применяются печи быстрого обжига, где плитка обрабатывается в нужном температурном режиме за 40-60 минут.

Печь для обжига керамической плитки

На этом технология производства керамической плитки неглазурованных артикулов (красный грес, котто, клинкер, гресс-порчеллотанно) завершается. Ее остужают, сортируют, пакуют и отправляют в магазины.

Как делают керамическую плитку глазурованную?

Если планируется выпуск изделий одинарного обжига (клинкер, светлая или красная плитка), то после сушки на плитку наносятся предварительно подготовленные эмали, проводится процесс эмалирования и материал обжигается.

Подача плитки на второй обжиг

Для плиток двойного обжига (майолика, фаянс, коттофорте) за этапом подсушивания идет предварительный обжиг основы. Далее на поверхности наносятся эмали, и продукция проходит этап повторной термической обработки.

Нормативная документация

Производство керамической плитки регулируется рядом законодательных актов. В общем, выделяют стандарты для напольных изделий и для артикулов, которые применяются при внутреннем оформлении стен.

Плитка для пола

Керамическая плитка (ГОСТ 6787 2001) выпускается для выполнения напольных покрытий. Она бывает основная и бордюрная, при этом размеры бордюрных артикулов должны соответствовать размерам основных. ГОСТ допускает выпуск изделий квадратной, многогранной, прямоугольной и фигурной формы. Координационные размеры стандартных квадратных плиток могут достигать от 150х150 до 500х500 мм, а прямоугольных – от 200х150 до 500х300.

Толщина плиток определяется каждым производителем индивидуально, но она не должна быть менее 7,5 мм. Помимо координационных имеются номинальные размеры, которые меньше координационных на ширину шва (от 2 до 5 мм).

Для покупателей керамической плитки (ГОСТ), возможно, будет интересно узнать, что означают условные изображения. Так маркировка ПНГ 300х300 (297х297х8,5) ГОСТ 6787 2001 указывает на то, что плитка предназначена для пола, неглазурованная с координационными размерами 300х300 и номинальными – 297х297, при толщине 8,5 мм.

Изделие выпущено по соответствующему ГОСТу, и должно иметь товарный знак производителя на монтажной поверхности.

Плитка для стен

Если в магазине вам предлагается плитка керамическая (ГОСТ 6141 91), то нужно помнить, что эти артикулы предназначены для облицовки стен. Они бывают фигурными, прямоугольными и квадратными.

Отличительной особенностью изделий, выпускаемых под этими стандартами, является то, что присутствуют модели с различными скруглениями (завалами), а также модели для отделки углов, карнизов и др.

Условные обозначения здесь непрофессионалу скажут о немногом – указывается только тип плитки, ее цвет и ссылка на ГОСТ. Например: тип 50 белые ГОСТ 6141 91.

Обращаем внимание на то, что керамическая плитка (ГОСТ) этих артикулов не предназначена для площадей, подвергаемых высоким и низким температурам, агрессивным средам, механическому воздействию или грунтовым водам. Об этом прямо говорится в ГОСТ, поэтому, если кто-то будет уверять вас в обратном – не верьте.

Допущения при производстве

Согласно вышеуказанным ГОСТам при производстве керамической плитки допускаются минимальные дефекты.

Например, напольная плитка может иметь посечку длиной не более 10мм, и при этом не должна иметь волнистости глазури, выплавок, нечеткого рисунка, заметного с расстояния одного метра.

На настенной плитке высшего качества допускаются наколы, «мушки» или нарушения декора, которые не видно с расстояния в один метр. На изделиях второго сорта допускаются небольшие сколы, пятна, пузыри, волнистости, углубления, просветы на цветных плитках (вдоль краев). Наличие таких недочетов влияет на цену товара, который можно купить значительно дешевле, если эти недостатки не имеют существенного значения для дизайна.