Производство керамогранита: технологии и состав

Родиной керамогранита считается Италия. Инновационный материал был разработан в 1970-х гг. как альтернатива хрупкой керамической плитке и получил название gres porcellanato (буквально “каменный фарфор”). Созданный на базе прочных каолиновых и тугоплавких глин и прошедший высокотемпературный обжиг керамический гранит отличается превосходными эксплуатационными характеристиками, что позволяет использовать его в качестве напольного покрытия, а также для облицовки стен и фасадов.

Характеристики керамогранита

В Европе характеристики керамогранита регламентирует Евростандарт UNI EN 14411, в России - ГОСТ 6787-2001, и следует признать, что российский стандарт по некоторым пунктам более строг к материалу.

• Прочность на изгиб - не менее 45 МПа (459 килограмм-сил на квадратный сантиметр, кгс/см2). Этот параметр показывает способность плит сопротивляться растущему давлению на поверхность.

• Твердость. Это мера сопротивления деформации при механическом вдавливании, показатель измеряется по шкале Мооса и равен 7 единицам. Для сравнения, у алмаза - 10, у гранита - 6.

• Износостойкость - свойство керамогранита противостоять износу поверхности при постоянном трении. Маркируется буквенно-цифровым кодом PEI I-V, где I - первый класс, для облицовки полов во внутренних помещениях, без абразивных загрязнений, там, где ходят без уличной обуви, а V - пятый класс, для напольных покрытий в технических и промышленных помещениях и на улице. Большинство керамогранитных изделий имеет класс PEI III-IV.

• Низкий коэффициент водопоглощения. Плотный, малопористый черепок керамогранита почти не впитывает влагу. По стандартам номинальный показатель составляет 0.5%, но фактический не превышает 0.05%. Для сравнения, у клинкерной напольной плитки это параметр равен 3%, у обычного кафеля - 10-15%.

• Морозостойкость. Низкое водопоглощение обеспечивает высокую морозоустойчивость, ведь вода почти не попадает внутрь и не приводит к постепенному разрушению структуры из-за кристаллизующихся капель. Показатель морозостойкости большинства керамогранитных плит стартует от F150. Это значит, что материал может выдержать более 150 циклов заморозки-оттаивания без вреда для себя.

• Устойчивость к кислотам и щелочам. Даже в домашних условиях используется много бытовой химии на базе кислот, щелочей и растворителей. В России выделяют три класса химической устойчивости керамогранита - А, B, С. Глазурованный керамогранит более устойчив, химикаты не влияют на внешний вид изделий, поэтому чаще всего относится к классу А. Неглазурованный - к классу B и C, так как не имеет слоя глазури и более восприимчив к химии.

Еще одной важной характеристикой керамогранита является стойкость его структуры к температурным перепадам. Конечно, ему тоже свойственно сжиматься и расширяться, но разница в размерах не столь значительна, как, например, у древесины. Этот фактор имеет особенное значение при строительстве и отделке объектов в регионах с высокой влажностью и температурными “качелями”.

Преимущества керамогранита

Керамический гранит - это уникальный материал, который по своим эксплуатационным свойства значительно превосходит дерево, металл, пластик и бетон. Его преимущества обусловленным особенностями состава и техническими характеристиками.

• Экологичность. Он не содержит никаких радиоактивных или синтетических примесей и аллергенов, и не выделяет в атмосферу токсины. 

• Гигиеничность. Так как он не впитывает влагу, то не является средой обитания и размножения грибка и плесени. Некоторые производители добавляют в состав компоненты с ионами серебра, которые препятствуют размножению бактерий. Такой керамогранит незаменим в медицинских и детских учреждениях, и промышленных лабораториях.

• Долговечность. Прочность и стойкость к истиранию обеспечивают долгий срок эксплуатации изделий. Минимальная гарантия на керамогранит составляет 25 лет, но фактически он способен прослужить более 50 лет.

• Эстетичность. Современные технологии декорирования, в том числе методы цифровой печати, позволяют создавать керамогранит с любым дизайном, от имитации классической майолики и натуральных материалов до художественных живописных полотен. 

• Пожаробезопасность. Керамогранит создан из тугоплавких глин и закален в печах высокотемпературного обжига. Он не горит, не дымит и препятствует распространению огня.

Кроме всего прочего, за керамогранитом легко ухаживать. Он успешно противостоит образованию пятен и быстро очищается даже водой или слабыми растворителями (включая простой мыльный раствор). Изделия обычно не требуют особенного ухода, исключение составляют лишь полированные плиты, которые время от времени нужно полировать.

Из чего состоит керамогранит

Несмотря на название, к натуральной горной породе керамогранит отношения не имеет. Это типичная керамика, пусть и не уступающая граниту по ряду показателей. В его состав входят:

1. Тугоплавкие глины. Их особенность - высокое (до 42%) содержание глинозема, что делает их вязкими и пластичными. Способны выдерживать температуру до 1580°С.

2. Каолиновые (белые) глины. Отличаются чистотой цвета, мелкодисперсными частицами, огнеупорностью и устойчивой структурой. 

3. Кварцевый песок. Обладает устойчивостью к механическим, химическим воздействиям, устойчив к ультрафиолетовому излучению.

4. Полевые шпаты. Это минералы, относящиеся к классу силикатов. При расплавлении образуют монолитную массу, придают керамограниту блеск.

5. Пигменты. Неорганические соединения, которые придают керамограниту цвет - металлические коллоиды, оксиды и соли металлов.

6. Ангоб. Покрытие из белой или цветной глины, смешанной с пигментом, которое наносят на плиту перед обжигом. Улучшает внешний вид керамогранита, защищает поверхность, служит основой для печати и декорирования.

7. Электролит. Специальный раствор для улучшения текучести массы.

Каждый производитель стремится улучшить рецептуру, в лабораториях кипит работа по созданию новых формул и улучшению характеристик керамогранита. Современные изделия сильно отличаются от эталонов конца прошлого столетия, они более прочные и красивые. Более того, сейчас технологии дают возможность изготавливать керамогранит с заданными свойствами для специализированного применения.

Оборудование для изготовления керамогранита

В России производство керамогранита зародилось в начале 2000-х под эгидой итальянских концернов. Например, знаменитый теперь российский бренд Kerama Marazzi был создан в 2005 г. при слиянии дочернего бренда итальянской компании Welko Indastriale S.p.A. - Kerama, и испанского холдинга Marazzi Group. В том же 2005 г. еще один итальянский производитель Ceramiche Atlas Concorde открыл в России свое представительство - Atlas Concorde Russia, и первый керамогранит этого бренда был выпущен в 2008 г. Такая традиция привела к тому, что первое время российские заводы работали на итальянском оборудовании, но сейчас многие производства также оснащаются конвейерными линиями из Германии, Испании, Японии. Что в них входит:

• Комплекс бункеров для хранения каждого компонента состава.

• Ленточный транспортер для подачи сырья в отмеренных дозах.

• Шаровая мельница для измельчения компонентов смеси.

• Смесительная камера для создания шликера.

• Распылительная сушилка для удаления излишков влаги из шликера.

• Силосы (емкости для хранения), где некоторое время выдерживается пресспорошок.

• Бункеры-дозаторы, подающие смесь в количестве, достаточном для изготовления одной плиты заданного размера.

• Гидравлический пресс, в котором формируются заготовки.

• Сушильные камеры (вертикальные или горизонтальные) для сушки полученных полуфабрикатов.

• Тоннельные печи высокотемпературного обжига. На одну партию керамогранита уходит почти 50 минут.

• Струйный принтер для цифровой печати на плитах.

• Машины для глазурования плит, с системой сплошного залива или безвоздушного распыления.

• Станки для резки, шлифовки и полировки плит.

• Роботы-упаковщики для подготовки партий товара к хранению и отгрузке.

Производство керамогранита - процесс довольно трудоемкий, требующий просторных помещений с хорошей вентиляцией. Практически все оборудование автоматизировано, каждый этап контролируется операторами. При всех отличиях технологические линии довольно похожи, что вызвано строгими требованиями к рецептуре и техпроцессу.

Этапы производства керамогранита

Производство керамогранита состоит из множества этапов. Некоторые из них могут отличаться, что зависит от особенностей готового продукта. Например, для получения полированного керамогранита в состав добавляют больше полевого шпата, а после обжига плиты подвергаются абразивной шлифовке и полированию. Для изготовления глазурованных изделий, на заготовки наносят смальтированную смесь, а для получения сатинированной поверхности - соли металлов. Но, в основном, можно выделить следующие общие стадии:

• отбор и очищение сырья
  

• изготовление пресс-порошка из компонентов состава

• окрашивание пигментами

• удаление излишков влаги (сушка)

• складирование и “отлежка”

• создание пластичной шликерной массы

• формование плит под гидравлическим прессом

• сушка заготовок

• нанесение покрытий (если требуется)

• обжиг при температуре до 1300°С

• остывание

• обработка лицевой поверхности (шлифование, полирование или цифровая печать)

• ректификация (не всегда)

• сортирование (калибрование) и отбраковка

• упаковка и складирование

На каждом этапе техпроцесса присутствует строгий контроль качества. Это позволяет российским брендам выпускать изделия, не уступающие европейским аналогам. Каждая партия товара так же проходит проверку, что подтверждается соответствующими сертификатами.

Сферы применения керамогранита

Изначально керамогранит предназначался для укладки на пол и не отличался разнообразием дизайна. Однако технологии декорирования плит быстро развивались и выяснилось, что они отлично подходят для облицовки стен, в том числе и внешних. Впоследствии появлялись все новые и новые виды керамогранита, с разными типами поверхности, разных форматов, ультратонкий и утолщенный, что значительно расширило сферы его применения:

• отделка полов и стен внутренних помещений;

• напольное покрытие технических, промышленных и лабораторных помещений;

• оформление вентилируемых фасадов;

• облицовка входных групп и лестниц;

• отделка объектов с повышенной влажностью - ванные, сауны, бассейны, фонтаны, террасы;

• облицовка объектов, расположенных рядом с источниками огня и тепла - печи, камины, очаги, радиаторные ниши, теплый пол;

• создание кухонных столешниц и фартуков;

• оформление оконных и дверных проемов;

• в ландшафтном дизайне - оформление тропинок, скамеек, бордюров, заборов, беседок;

• для устройства фальш-полов;

• использование в качестве уличной тротуарной плитки.

Дизайнеры любят керамогранит за разнообразие декора и охотно используют его где только можно, в том числе и для создания различных арт-объектов в городском пространстве. Единственное условие его применения – чтобы несущие конструкции могли выдержать вес плит.

Компания АРТКЕРАМИКА предлагает огромный выбор керамогранита от лучших брендов России и зарубежья, а также клеевые смеси к ним и аксессуары. Мы работаем напрямую с заводами-производителями и имеем возможность резервировать большие партии товара для крупных строительных объектов. По желанию заказчика может изготовить из плит дополнительные изделия - ступени, бордюры, плинтуса, или произвести нарезку по требуемым размерам. Собственная служба логистики позволяет доставлять продукцию в кратчайшие сроки, с экономией времени и средств.