Công nghệ ép gốm sứ hai lần

Thứ năm, 10/11/2005 00:00

Hãng Sacmi Italia đã đưa ra thị trường một sản phẩm hoàn toàn mới, là một bước phát triển trong ngành công nghiệp gốm sứ, một quá trình sản xuất có tên là Twinpress ép đôi. Twinpress có rất nhiều tiềm năng làm cho các quan niệm về quy mô và loại hình sản xuất hiện nay trở nên lỗi thời. Trong khi hiện tại giá trị của hệ thống đặc biệt xem xét đến các tác động thẩm mỹ cho ta tính linh hoạt sáng tạo lớn, đồng thời còn đưa ra một phạm vi rộng lớn về kích cỡ.

Hai yếu tố phụ thuộc lẫn nhau hội tụ lại để đưa đến kết quả là:
a. Sự tiến hoá về công nghệ của sản phẩm với công nghệ trang trí khô giữa 2 lần ép sử dụng bột màu theo lớp. Điều này bao gồm:
- Các khía cạnh đơn thuần về mặt công nghệ
- Các khía cạnh công trình nhà máy gắn kèm
b. Sự tiến hoá công nghệ về kích thước gạch ốp lát và khả năng cắt các tấm gạch ốp lát "xanh" . Việc hợp nhất của nhiều phát triển sáng tạo đã tạo ra một bước nhảy vọt lên phía trước được biết đến với tên công nghệ ép hai lần, hay đơn giản hơn là Twinpress ép đôi
Chúng ta hãy xem xét, đánh giá kỹ càng hơn một số nguyên nhân cơ bản của sự phát triển về loại hình công nghệ này:
1. Có một sự thiếu hụt những phát triển quan trọng về thẩm mỹ đối với các sản phẩm ốp lát gốm sứ; cụ thể là các sản phẩm theo công nghệ nạp đơn và nạp kép không đáp ứng đủ yêu cầu để tái hiện lại các loại đá tự nhiên, mà chỉ là các tác động có được từ các chuyển động cơ học của thiết bị. Trái lại, công nghệ Twinpress đem lại khả năng trang trí trước khi ép ra thành phẩm; do đó hiện nay đã có được một phạm vi hoàn toàn mới các áp dụng công nghệ.
2. Ngay từ đầu, dạng công nghệ này ra đời như là một áp dụng cho gạch ốp lát sứ nhưng chúng tôi tin tưởng rằng có thể mở rộng lĩnh vực áp dụng cho gạch ốp tường trong, vì thế có thể sử dụng cùng một dây chuyền sản xuất nhưng nhanh chóng chuyển đổi sang loại hình công nghệ khác, cung cấp cho nhà máy một sự linh hoạt rất cụ thể.
3. Ngoài ra, công nghệ Twinpress đem lại nhiều khả năng khác: trong trường hợp sản xuất gạch men sứ, công nghệ Twinpress làm đơn giản hoá rất nhiều dây chuyền tráng men ướt, giảm xuống chỉ còn, trong một số trường hợp, 2 hoặc 3 áp dụng phụ ví dụ như Flashing.... Tuy nhiên, điều đó cũng không cần thiết đế xác định sản phẩm hoàn thiện cuối cùng. Giữa 2 lần ép, các thiết bị trang trí chủ yếu hoạt động theo phương pháp phủ khô. Do đó, đối với nhà máy, công nghệ này có khả năng trù tính trước tác động môi trường ở mức thấp hơn; khía cạnh này không thể sao nhãng đối với công nghiệp gốm sứ - là ngành công nghiệp gây ô nhiễm không ghê gớm.
4. Các kỹ thuật trang trí trong quá trình ép hiện nay cần các thiết bị đặc biệt ở bộ phận nạp liệu và do đó làm giảm năng suất và hạn chế hiệu quả có thể đạt được. Với công nghệ Twinpress, có thể đạt được giá trị năng suất cao hơn so với công nghệ nạp kép, bởi vì việc đưa lớp men thứ 2 hoặc phần xương bán hoàn thiện đã được thực hiện trên dây chuyền tráng men truyền thống - sử dụng các thiết bị tráng men chuyên dùng.
5. Hệ thống này chia các giai đoạn ép ra trong 2 máy ép có kích thước khác nhau:
- Một máy ép "nhẹ", chuẩn bị sản phẩm bán hoàn thiện đủ bền vững để trang trí máy được nạp hỗn hợp bột màu, rải trên khuôn theo các vân kết hợp theo các dạng khác nhau
- Máy thứ 2 hoạt động trên sản phẩm đã được trang trí xong và chuẩn bị cho các giai đoạn tiếp theo sấy và nung
6. Các yếu tố cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng như tốc độ sản xuất, khả năng linh hoạt thay đổi kích thước và phạm vi đa dạng rộng lớn về loại hình sản phẩm có thể dễ dàng lặp lại kịp thời khi sử dụng công nghệ Twinpress.
Chúng ta hãy xem về tổng thể, dây chuyền sản xuất Twinpress gồm những gì. Có thể thấy rõ khả năng chuẩn bị như thế nào về "lớp đỡ" cho trang trí; các công đoạn làm việc khác nhau có thể được thấy rõ, có trang bị các xilô di động, trong đó chứa các bột màu khác nhau, được trộn tại máy ép bằng thiết bị MDR, cho phép chuẩn bị một nền bằng hỗn hợp tách được để nạp đơn như thể hiện trên hình ảnh.
Silide này cho thấy dây chuyền Twinpress được lắp ráp như thế nào: cụ thể, chúng ta có thể thấy, sau máy ép thứ nhất, có 2 khoảng không gian dành cho việc in lưới bằng máy in kiểu quay, một thiết bị dùng cho các sản phẩm bán hoàn thiện rắc bột cỡ hạt nhỏ, bột phun khô, tạo vẩy... trên toàn bộ viên gạch ốp, một máy in lưới kiểu cuộn có nhiều đầu in, một máy quay tiếp và một thiết bị dùng cho các sản phẩm cần tạo hạt và vết sần trên toàn bộ bề mặt viên gạch. Sau cùng, phía trước máy ép thứ 2, một thiết bị đưa sản phẩm vào và đặt đúng tâm các viên gạch ốp vào lỗ máy ép thứ 2 để ép lần cuối cùng.
Sự tiến triển tự nhiên của một dây chuyền sản xuất cơ bản có thể bao gồm thêm một số giải pháp khác nhau tuỳ thuộc vào nhu cầu riêng của từng khách hàng.
Các giải pháp kỹ thuật công trình cơ bản của nhà máy. Các nguyên tắc cơ bản nói chung gồm những bố trí mặt bằng như sau:
- Mặt nạp của viên gạch ốp hướng về thiết bị trang trí TW P001- TW P002
- Phương án nạp gạch ốp từ các khuôn nhiều đầu ra sử dụng một giải pháp nạp từng viên hoặc một hệ thống trong đó các viên gạch di chuyển lên theo dãy/hàng theo dạng của khuôn đầu ra TW P003
- Vị trí ép có thể bố trí xen kẽ để tối ưu hoá việc sử dụng khoảng trống.
- Khả năng hoán đổi một hệ thống nạp các tấm gạch ốp theo dãy/hàng như đầu ra khuôn đa năng với một hệ thống nạp từng viên gạch ốp TWP 004
Do chức năng nêu trên, nhiều hệ thống thiết bị khác nhau đã được chế tạo để đáp ứng các nhu cầu khác nhau. Dây chuyền sản xuất được lắp một máy ép thứ nhất "cỡ nhẹ" để ép sơ bộ bột tạo ra một bán thành phẩm đủ bền 'bán hoàn thiện" mà sau đó sẽ được trang trí. Hỗn hợp liệu màu có thể được cấp liệu vào máy ép này, bố trí trong những lỗ ép tạo nên những tổ hợp ngẫu nhiên và những vệt sọc rất có ấn tượng về mặt thẩm mỹ.
Các tham số để tham chiếu như dưới đây:
- Áp suất tạo hình: 50- 80 kg/cm2
- Độ ẩm của bột: 4- 6%
- Phân bổ cỡ hạt hạt của bột: theo tiêu chuẩn
- Tỷ lệ nén của các loại vật liệu áp dụng: 1,8-2 đối với bột được phun khô tiêu chuẩn 2 - 2,4 đối với các hạt to và 2,6 - 3,2 đốivới các bột cỡ micrông thay đổi phụ thuộc sự phân bổ cỡ hạt và độ ẩm của bột
- Tỷ lệ nén của chất lắp đầy bằng dất sét mềm và bột nén sơ bộ: 1,6- 1,8. Tỷ trọng của sản phẩm nén sơ bộ; từ 1,6- 1,8 g/cm3.
- Độ nở sau khi ép: 50 - 80% của gí trị sản phẩm ép tiêu chuẩn.
- Trị số tải trọng phá vỡ: < 2kg/cm2
- Loại khuôn: khuôn rập kiểu gương có cơ cấu đẩy ra mặt hướng lên trên- không cần khuôn dập đẳng tĩnh.
Chi tiết máy phủ men và các sản phẩm bán hoàn thiện.
Hãy nhớ lại rằng tất cả các gạch ốp ép sơ bộ nghĩa là những gạch đã được ép sơ bộ trong máy ép cỡ nhẹ thứ nhất được trang trí bằng cách cho đi qua một thiết bị phủ men đặt giữa máy ép sơ bộ và máy ép áp suất cao, bằng cách đó tạo ra một sự gắn kết ở mức độ cao giữa lớp trang trí bề mặt và lớp xương ở dưới.
Thiết bị in lưới lụa quay tròn có thể được trang bị các con lăn có các chất liệu và đường kính khác nhau
- Lưới tròn bằng thép không rỉ 30x60 đường kính 400 mm
- Lưới tròn bằng thép không rỉ 60x120 đường kính 525 mm
- Lưới có cỡ mắt 0,5- 5mm
Trọng lượng được phủ: từ 100 - 150 g/m2 loại thô, từ 200- 2500 g/m2 loại đánh bóng thay đổi tuỳ theo đồ hoạ được sử dụng
Một thiết bị khác để in lưới là thiết bị in tapprella:
- Lưới cán 260x120
- Các lỗ cán với kích thước mắt lưới từ 5- 6 đến 0,18 mm tuỳ thuộc vào các đồ hoạ sử dụng và vật liệu phủ loại giống như thuỷ tinh hoặc bột phun khô
- Trọng lượng lớp phủ từ 100 - 2500 g/m2.
Trong trường hợp của sản phẩm "nạp kép" thì một thiết bị có khả năng phủ một lượng lớn hỗn hợp tách được trước đó phải được phủ trên toàn bộ bề mặt
Phạm vi sản phẩm, trong trường hợp này, rất rộng lớn vì nó tương ứng với phạm vi các hiệu quả đạt được. Những sản phẩm như vậy có thể được sử dụng như một hệ thống tổng hợp và được chia ra những nhóm phụ:
- Thành phần làm nền cho các gạch men sứ
- Hệ thống hỗn hợp với các hợp chất. Những nhóm này bao gồm như sau mỗi nhóm được chia ra thành các khác nhau:
Xương phun khô có màu và không có màu cấp 1
Các hệ thống phun khô hỗn hợp xương- mencấp 2
Men phun khô cấp 3
Dạng nhỏ cỡ microon của 3 cấp nêu trên
Dạng các vẩy mảnh của 3 cấp nêu trên
Dạng các hạt của 3 cấp nêu trên
Dạng giống như kính của 3 cấp nêu trên
Dạng pha trộn của3 cấp nêu trên
Dạng vét sần viên nhỏ của 3 cấp nêu trên
Đó là những sản phẩm hiện có mặt trên thị trường. Những loại mới đang được nghiên cứu và điều này sẽ khuyến khích nghiên cứu tìm tòi những vật liệu còn có tính sáng tạo hơn nữa, nhất là về mặt sự trong suốt theo bề mặt và bề sâu, đặc biệt với với các sản phẩm được đánh bóng.
Vì vậy lần ép thứ 2 có hiệu quả trên viên gạch ốp lát đã được trang trí và tạo thành một sản phẩm đã sẵn sàng cho giai đoạn tiếp theo của quá trình sản xuất sấy và nung
Bạn có thể thấy những tham số được dẫn chiếu của công thức cuối cùng;
- Áp suất riêng: 400 - 500 kg/cm2 tuỳ theo loại sản phẩm
- Loại khuôn: khuôn loại gương với cơ cấu đẩy hoặc SFS
- Năng suất lao động : tuỳ theo cỡ và loại sản phẩm tới 9- 10 chu kỳ /phút
Các nhân tố công nghệ của gạch ốp sản xuất theo phương pháp ép như là một chức năng của sản phẩm cần được chuẩn bị
Điều rất quan trọng là phải nhìn được trực diện sản phẩm cuối cùng: khi đến lúc phải lựa chọn loại sản phẩm cuối cùng thì thành phần nền giữ một vai trò thiết yếu và bao gồm cả yếu tố thẩm mỹ và giá cả.
Những đặc tính của thành phần nền là:
- Phân tích hoá học
- Cấp độ trắng
Trên cơ sở các đặc tính kỹ thuật nêu ra trước đây phạm vi nén đã ép sơ bộ tốt nhất được nêu ra trong các số liệu sau:
Áp suất tối thiểu được xác định khi lớp đỡ cần được trang bị có trị số tải trọng phá vỡ thấp nhất là 2,5- 3 kg/cm2. Từ quan điểm thực thực nghiệm áp suất đặc thù này sẽ bằng khoảng 50 - 70 bar.
Tỷ trọng ở dạng rời bằng 1,65- 1,7 g/cm2 tương đương với trị số như vậy.
thông thường mức cao nhất của nén sơ bộ vào khoảng 80 - 90 bar. Điều này được rút ra từ những con số dưới đây:
Các bạn có thể thấy hình dạng của các hạt phun khô, tất nhiên điều này không tồn tại tiếp được khi áp suất tạo hình đạt trên 90 - 100 kg/cm2. Vì vậy vật liệu được nén sơ bộ không giống như vật liệu đã đưcợ ép xong; hiện tượng là khi khi các hạt trở thành "gần xít"nhau hơn và giữ được hình thù của chúng cho phép ta có thể phủ khô men và các hạt để đạt được sự xứng hợp "hài hoà" không cần phải cán ép mặt giao diện mà nó đã được xác định và đều đặn.
Biểu đồ trên minh hoạ những biến đổi của thành phần nền được ép ở những mức ép sơ bộ khác nhau.
Sức bền uốn cho khả năng của các gạch ốp "xanh" chịu được những thao tác biến dạng mà không bị phương hại về "tính có thể chế biến được" sau đó và /hoặc khả năng tạo màu khô.
Đây là thời gian phù hợp để chia phạm vi sản phẩm cần được thực hiện thành 2 họ lớn:
- Sản phẩm đánh bóng như đá hoa cương hoặc đá travertin chẳng hạn
- Sản phẩm thô như đá quartsite chẳng hạn
Tuỳ theo loại sản phẩm cần thực hiện các sự kết hợp khác nhau về kết cấu có thể được áp dụng giữa máy ép thứ nhất và máy ép thứ 2, cụ thể là:
1. Sản phẩm có cấu trúc kẹp bám trên máy ép thứ nhất và đột lõm trơn tru khi ép kết thúc thành phẩm. Nó liên quan đến các sản phẩm mà việc nạp đầy bột vào được thực hiện với những trọng lượng trên 2 kg/m2 và xung quanh.
Ví dụ: Guatemala "xanh", Kashmir trắng...
2. Sản phẩm có kết cấu lồi lõm và đột thứ 2 trơn tru nhẵn nhụi
Trong trường hợp này, lượng bột nạp đầy dưới 2kg/m2 và việc nạp bột được thực hiện hầu hết là bằng cách lăn qua máy in lưới lụa; thông thường, sau khi nung lượng cần phải bỏ đi bằng cách đánh bóng bằng khoảng 5- 6 /10 mm.
3. Sản phẩm với những chỗ đột để tạo kết cấu cho cả lần ép thứ nhất và lần ép thứ hai.
Trường hợp cuối cùng này tương đương với các sản phẩm thô nói chung mà không cần thiết phải phủ một lượng lớn men và kết cấu ép lần thứ nhất bao giờ cùng là một chỗ nối với việc phủ in lưới trong dây chuyền ; mọi thứ đều được định vị bởi kết cấu cuối cùng, tạo ra một sự kết nối rất tinh tế giữa lớp đỡ và men phủ cho đến sản phẩm cuối cùng, mà không thế đạt được bằng các kỹ thuật trang trí cổ truyền trong dây chuyền phủ men. Lương men phủ rất thấp: từ 500- 1000 g/m2. Ví dụ: quartzite, đá ác đoa...

Nguồn tin: Tạp chí Gốm sứ xây dựng