Báo cáo công nghệ sản xuất gốm sứ, men màu (mã mh 604041) sứ vệ sinh

Chuyên đề về sứ vệ sinh trong gốm sứ cổ điển không chỉ giúp ta hiểu thêm về quá trình sáng tạo và cải tiến kỹ thuật, mà còn soi chiếu vào cách con người sử dụng nghệ thuật để phục vụ đời

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

GỐM SỨ, MEN MÀU

(MÃ MH: 604041)

SỨ VỆ SINH

Giảng viên: TS Phạm Trung Kiên

Sinh viên thực hiện:

1 Trịnh Đình Ngọc 62000837

3 Đoàn Phương Quyên 62000871

Học kỳ I/2024-2025

1

Mục Lục :

Contents

Lời mở đầu 4

I.KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI 5

1.1.Khái niệm: 5

1.2 Phân loại 6

II NGUYÊN LIỆU 7

III.QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ VỆ SINH 9

IV Men và lớp lót men 10

1 Công nghệ men Nano Titan Ag+ 11

2 Công nghệ Aqua Ceramic 11

V PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH 13

Các phương pháp tạo hình gốm sứ 13

1 Đúc khuôn 13

2 Đổ rót 13

3 Lắp ghép 14

4 Gia công CNC 14

5 Khuôn đúc 14

VI QUY TRÌNH BIẾN ĐỒI KHI NUNG 15

1 Sấy 15

2 Nung chính 15

3 Giai đoạn nhiệt độ cao 15

KẾT LUẬN 16

Lời mở đầu

Gốm sứ cổ điển là một phần quan trọng trong lịch sử nghệ thuật và văn hóa của nhân loại, mang đậm dấu ấn phát triển từ các nền văn minh cổ đại đến hiện đại Trong đó, sứ vệ sinh nổi lên như một bước tiến vượt bậc, kết hợp giữa chức năng thực tiễn và yếu tố thẩm mỹ, đáp ứng nhu cầu vệ sinh và sinh hoạt ngày càng cao của con người Chuyên đề về sứ

vệ sinh trong gốm sứ cổ điển không chỉ giúp ta hiểu thêm về quá trình sáng tạo và cải tiến kỹ thuật, mà còn soi chiếu vào cách con người sử dụng nghệ thuật để phục vụ đời sống, tạo nên những sản phẩm vừa tiện ích vừa mang giá trị nghệ thuật Bài tiểu luận này sẽ khám phá những đặc điểm nổi bật, vai trò lịch sử và giá trị văn hóa của sứ vệ sinh trong gốm sứ cổ điển, đồng thời làm rõ sự phát triển của nó qua các giai đoạn lịch sử.

4

I.KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

1.1.Khái niệm:

Sứ vệ sinh hay còn được gọi là các thiết bị vệ sinh được làm bằng gốm sứ hoặc kim loại tráng men dùng trong phòng tắm, nhà vệ sinh Một số các thiết bị như bồn tiểu, bồn cầu, bồn tắm, chậu lavabo, … Các sản phẩm này đều được sản xuất và đạt tiêu chuẩn kiểm định trước khi đến tay người tiêu dùng

Hình 1: Bồn cầu

Hình 2: Chậu lavabo

1.2 Phân loại

Hệ số dãn nở

nhiệt α

(20-700oC))

Khối lượng thể

Bền cơ (kG/cm2)

Bền nén

Bền uốn

Bền va đập

4000-5000 700-800 2-2.3

1800-2500 380-450 1.8-2

900-1000 150-300 1.6-1.8

Bảng 1: Tính chất của các loại sứ vệ sinh

6

II NGUYÊN LIỆU

Các nguyên liệu dùng trong công công nghệ sản xuất sứ vệ sinh:

+ Nguyên liệu chính: Cao lanh và đất sét

+ Nguyên liệu gầy: Tràng thạch (feldspat), hoạt thạch (talk), quắc (thạch anh) + Phụ gia : oxit tạo màu

Hình 3: Cao lanh

Hình 4: Đất sét

Chú ý: các hợp chất màu

Tùy thuộc hàm lượng oxit, nhiệt độ và môi trường nung có thể tạo thành các hợp chất màu sau:

Fe2O3.TiO2 (titanat sắt) màu xám

FeO.TiO2 (ilmenit) màu đen

FeO.Ti2O3 (spinel) có màu xám sáng

2FeO.TiO2 (fayalit) tạo đốm vàng và xám của sản phẩm, làm giảm độ trắng của chúng

Bảng 2: Một số thành phần sứ vệ sinh (% khối lượng)

8

III.QUY TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ VỆ SINH

Thuyết minh quy trình sản xuất gốm sứ vệ sinh:

Đầu tiên, nguyên liệu sau khi được kiểm định sẽ được tiến hành cân phối liệu sẽ được tiến hành thông qua thiết bị nghiền bi ướt, đất sét sẽ được tạo ẩm và có tính kết dính tốt hơn Tiếp theo đó, phần phối liệu sau nghiền được đưa đến bể dự trữ

hồ rót và sàng rung điện tử nhằm đảm bảo các thành phần trong hỗn hợp phối liệu được hòa trộn đều với nhau và tách các hạt có kích thước lớn Sau khi đã đảm bảo được phần phối liệu, ta tiến hành đổ vào khuôn thạch cao để tạo hình cho sản phẩm Sau khi sản phẩm đã có hình thù theo khuôn, sản phẩm được đưa đi chỉnh sửa để sau đó tiến hành tráng men Cuối cùng, nung ở nhiệt độ thích hợp theo thành phần phối liệu để cho ra sản phẩm cuối cùng

IV Men và lớp lót men.

Men gốm được chế tạo từ các nguyên liệu là tạp chất chứa nhiều chất oxit như: Li2O, Na2O, K2O, PbO, B2O3, CaO, ZnO, Al2O3, Fe2O3, MgO, SiO2… dưới dạng các nguyên liệu khoáng trạng thái dẻo như fenspat, thạch anh, cao lanh, nguyên liệu hóa học không dẻo

Men cho sứ vệ sinh phải có độ bền hóa cao, độ cứng 5,5-6 (theo thang Mohs)

Ngoài ra men lót còn có tác dụng trang trí, nhằm che cốt mộc có màu không mong muốn, tăng hiệu quả thẩm mỹ cho sản phẩm gốm sứ

Hình 5: Men gốm

Một số công nghệ men gốm sứ:

10

1 Công nghệ men Nano Titan Ag+

Titaninum Dioxide hay TiO2 được biết đến là một hợp chất vô cơ quý giá đã được sử dụng trong 100 năm trở lại đây, nổi bật bởi những đặc tính như giúp tăng

độ trắng sáng của bề mặt sản phẩm một cách an toàn, độ cứng cao, và tự làm sạch hiệu quả

Sự khác biệt lớn nhất của công nghệ này là men Nano Titan Ag+ được pha trực tiếp vào men sống và phun lên sản phẩm mộc trước khi nung Trải qua quá trình nung với nhiệt độ 1200 - 1250 độ C, men Nano Titan Ag+ sẽ được thủy tinh hóa trên bề mặt sản phẩm sứ vệ sinh, tạo nên lớp phủ bền chắc, sáng bóng, mịn màng Công thức này đảm bảo hiệu quả bám dính cao của hợp chất trên bề mặt sứ,

từ đó giúp nâng cao hiệu quả ứng dụng thực tế Men Nano Titan Ag+ có khả năng kháng khuẩn, chống thấm ướt, chống bám dính và tự làm sạch hiệu quả, giúp duy trì vẻ sạch sẽ, sáng bóng cho thiết bị vệ sinh suốt quá trình sử dụng

2 Công nghệ Aqua Ceramic

Aqua Ceramic là công nghệ men sứ độc quyền của thương hiệu thiết bị vệ sinh INAX Công nghệ này được phát triển dựa vào đặc tính siêu ưa nước của chất liệu sứ, lợi dụng chính sức nước để xâm nhập vào bên trong phần giữa bề mặt bồn cầu và vết bẩn, từ đó đẩy và rửa trôi mảng bám bẩn một cách dễ dàng

Bên cạnh đó, công nghệ Aqua Ceramic với cấu trúc ngăn silica tiếp xúc với hydroxyl nên khó hình thành các vết bám cặn bề mặt, giúp việc cọ rửa dễ dàng hơn

và bề mặt thiết bị vệ sinh luôn bóng sáng trong suốt thời gian sử dụng

Hình 6: Bề mặt sứ vệ sinh trước khi phun men

Hình 7: Bề mặt sứ vệ sinh sau khi phun men

12

V PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH

- Việc lựa chọn phương pháp tạo hình bao gồm nhiều yếu tố tổng quát chủ yếu

như sau:

- Hình dạng và tính chất sản phẩm

- tính chất kỹ thuật của phối liệu

- năng suất và giá thành

- Vd: việc lựa chọn phương pháp tạo hình dựa vào đặc tính của sản phẩm như sau:

- phối liệu có độ dẻo cao: ép dẻo hay tiện dẻo

- phối liệu dẻo vừa: ép dẻo, đổ rót

- phối liểu kém dẻo nhưng dộ đồng nhất cao: ép bán khô, nện đập thủ công

Các phương pháp tạo hình gốm sứ

1 Đúc khuôn

- Kỹ thuật này sử dụng khuôn đúc để tạo hình các sản phẩm sứ vệ sinh Quá

trình bắt đầu bằng việc tạo một khuôn chính xác của sản phẩm mong muốn Sau

đó, vật liệu sứ được đổ vào khuôn và đợi cho đến khi nó khô và cứng

2 Đổ rót

- Phương pháp rót hay đúc sản phẩm gốm sứ từ khuôn thạch cao là được ứng dụng nhiều và phổ biến hiện nay Bằng cách này có thể tạo ra được nhiều sản phẩm với hình dạng và kích thước khác nhau trong thời gian ngắn chỉ cần tạo khuôn đúc thạch cao là có thể sử dụng lại nhiều lần sau nữa.

- Để thực hiện công đoạn này, người thợ sản xuất cần phải có một khuôn thạch cao để đúc loại sản phẩm mong muốn Vì khuôn thạch cao dễ chế tạo, hút ẩm

tốt và dễ tách khuôn sau khi hồ khô

- Có 2 phương pháp chính là: đổ hồ thừa và đổ hồ đầy việc lựa chọn phương

pháp tùy thuộc vào hình dáng sản phẩm

- Các yêu cầu cơ bản của đổ rót như: lượng nước ít để giảm thời gian đổ và sấy, độ linh động tốt, hồ bền, tốc độ bám khuôn lớn, khả năng thoát khuôn dễ.

3 Lắp ghép

- Trong kỹ thuật này, các mảnh sứ nhỏ được tạo ra trước, sau đó ghép lại thành sản phẩm cuối cùng Các mảnh sứ có thể được kết dính bằng keo

sứ hoặc được nung trong lò để liên kết chặt chẽ

4 Gia công CNC

dụng để tạo hình các sản phẩm sứ vệ sinh Máy CNC được lập trình để điều khiển các đầu dao hoặc công cụ cắt khác nhau để tạo ra hình dạng chính xác trên các khối sứ.

5 Khuôn đúc

- Khuôn phổ biến hiện nay thường được dùng là khuôn thạch cao ngoài

ra người ta còn sử dụng nhựa nhân tạo polyester hay epoxy.

14

VI QUY TRÌNH BIẾN ĐỒI KHI NUNG

1 Sấy

- Trước khi bắt đầu quá trình nung chính, lò nung được điều chỉnh nhiệt độ đến 200 độ C từ 1 - 3 giờ để sấy sản phẩm giúp loại bỏ nước và chất hữu cơ còn lại trong gốm tráng men Điều này giúp tránh các vấn đề như nổ vỡ hoặc

hư hỏng sản phẩm trong quá trình nung.

2 Nung chính

- Sau khi sấy xong, nhiên liệu (thường là than, củi hoặc gas) sẽ được thêm vào buồng đốt để đốt trong 4-5 giờ để lò có nhiệt độ thích hợp để nung gốm Mỗi loại gốm có nhiệt độ nung khác nhau, do đó điều này phụ thuộc vào chất liệu gốm và mục đích sử dụng Nhiệt độ nung của gốm tráng men thường từ

1280 đến 1350 độ C

3 Giai đoạn nhiệt độ cao

- Trong giai đoạn này, lò nung đạt đến nhiệt độ cao nhất Điều này có thể cần một thời gian dài để đảm bảo các khoáng chất trong gốm phản ứng hoàn toàn và tạo ra tính chất mong muốn Giai đoạn này có thể kéo dài từ vài giờ đến vài ngày.

- Với các sản phẩm gốm sứ vệ sinh hiện nay thì thường nung theo công nghệ

nung 1 lần ( hoặc 2 ) trong lò tunel Nhiệt độ nung với các sản phẩm bán sứ khoảng 1170 – 1280oC hoặc 1230 – 1250oC Fajans thì khoảng 1160 – 1280oC Nhiệt độ nung và thời gian nung thường mang chỉ mang tính tương đối và còn tùy thuộc yêu cầu về chất lượng, đặc tính sản phẩm và thành phần hóa liệu

KẾT LUẬN

Gốm sứ cổ điển, đặc biệt là sứ vệ sinh, không chỉ phản ánh trình độ kỹ thuật và thẩm mỹ của từng thời kỳ mà còn đóng vai trò quan trọng trong đời sống hàng ngày và văn hóa của con người Qua quá trình nghiên cứu

và phát triển, sứ vệ sinh đã đạt đến độ hoàn thiện về chất lượng và tính tiện ích, đáp ứng các yêu cầu vệ sinh và bền bỉ Sự phát triển của công nghệ sản xuất và thiết kế đã góp phần đưa sứ vệ sinh trở thành vật dụng thiết yếu, vừa mang giá trị thực tiễn vừa thể hiện được những nét đặc trưng văn hóa

18