BÀI BÁO CÁO THỰC TẬP- QUY TRÍNH SẢN XUẤT GỐM CHU ĐẬU

PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I.1- KHÁI NIỆM CHUNG VỀ GỐM SỨ
Gốm là sản phẩm được sản xuất từ bột liệu mịn sau khi tạo hình
được sấy và nung đến nhiệt độ cao để đạt yêu cầu kỹ thuật cần thiết.
Chính vì vậy mà gốm được phân loại theo tính chất và phạm vi sử dụng
của chúng.
1.1- Gốm thô.
Đặc điểm chung của nhóm này là độ hút nước của chúng thường
cao hơn 6% như: gạch đỏ ngói, sành dạng đá (chum vại ) vật liệu lửa.
1.2- Gốm mịn.
Nguyên liệu sản xuất chúng đều được nghìn mịn sau đó tiến hành tạo
hình, sấy và nung. Trong nhóm này có các phân nhóm sau:
+ Gốm mịn tương đối: Điển hình là các loại gạch ốp lát ceramie, độ
hút nước từ 3% đến 6%.
+ Bán sứ: Độ hút nước của nhóm này từ 0,5% đến 3%. Điển hình là
các sản phẩm mỹ nghệ, bộ đồ ăn, chén bát đĩa, gốm trang trí nội thất
+ Sứ: Xương sứ kết khối tốt nên độ hút nước bao giờ cũng nhỏ hơn
0,5%. Đặc điểm của sản phẩm là có độ trong, độ trắng nhất định do được
kết khối tốt ở nhiệt độ cao.
1.3- Tính chất.
- Độ trắng
Độ trắng là một đặc trưng cho sản phẩm sứ vì độ trắng càng cao thì
chất lượng sứ càng cao, độ tinh tế càng cao, tính hấp dẫn càng tăng. Độ
trắng của gốm sứ phụ thuộc rất nhiều vào nguyên liệu ban đầu để sản
xuất.
- Độ trong
Trong quá trình nung gốm sứ, ở nhiệt độ cao pha thủy tinh sẽ xuất
hiện xen lẫn các tinh thể. Chính lượng pha thủy tinh này có ảnh hưởng
lớn đến độ kết khối và độ trong của sứ.
- Độ bền hóa

Độ bền hóa hay khả năng chịu tác dụng hóa học của môi trường như
thức ăn hay nước uống, chanh hay dấm, nước mắm, nước rửa và nhiều
loại khác nữa.
- Độ bền nén ở nhiệt độ thường
Độ bền nén của sản phẩm phản ánh mức độ kết khối hay mật độ cũng
như đánh giá cả quy trình công nghệ sản xuất ra sản phẩm đó. Tuy nhiên
sản phẩm có cùng mật độ như nhau nhưng độ bền nén có thể khác nhau
do cấu trúc cũng như loại liên kết khác nhau.
- Độ xốp, độ hút nước
Tất cả các vật liệu gốm đều có độ xốp, độ hút nước.Nhìn chung độ xốp
càng lớn, độ hút nước càng lớn thì khối lượng thể tích vật liệu gốm càng
thấp. Qua độ xốp, độ hút nước và khối lượng thể tích của vật liệu, người
ta có thể đánh giá, kiểm tra và điều chỉnh công nghệ sản xuất.
- Cường độ uốn
Về nguyên tắc người ta cũng có thể thí nghiệm theo tiêu chuẩn song
cường độ gốm xấp xỉ bằng 1/3 cường độ nén. Chỉ trong những trường
hợp đặc biệt người ta mới tiến hành đo giá trị này.
Ngoài ra còn có một số tính chất khác như: cường độ chống bào mòn, độ
dẫn điện, độ giãn nở nhiệt,độ dẫn điện bề mặt, điện thế xuyên thủng….
1.4- Ứng dụng của gốm sứ
Phạm vi ứng dụng vật liệu gốm sứ rất rộng và rất lớn. Hầu như tất các
ngành công nghiệp đều dùng đến gốm sứ dưới nhiều dạng khác nhau
như:
- Công nghiệp xây dựng
- Công nghiệp luyện kim,công nghiệp điện
- Công nghiệp điện tử
- Công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng
I.2 TỔNG QUAN VỀ SƠ ĐỒ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT GỐM SỨ
+ Sơ đồ quy trình sản xuất.

Định lượng
Chế tạo phối liệu
Khuôn
thạch cao
Tạo hình dẻo, đổ rót
Sấy, sửa sản phẩm môc
Năng lượng nhiệt
Các nguyên liệu
Trang trí,tráng men
Năng lượng nhiệt
Men, chất
màu
Nung
Kiểm tra phân loại
I.3 - NGUYÊN LIỆU LÀM GỐM SỨ
Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gốm sứ là các loại đất đá có trong
thiên nhiên, nó phân bố khắp nơi trên mặt đất và có những mỏ tập trung
như mỏ đất sét, cao lanh, trường thạch, thạch anh, đá vôi, hoạt thạch
Căn cứ vào tính năng vật lý của nguyên liệu, người ta chia làm 2 loại:
+ Nguyên liệu dẻo: Cao lanh, đất sét.
+Nguyên liệu không dẻo: Thạch anh, trường thạch
1.3.1- Nguyên liệu dẻo (Cao lanh và đất sét.)
- Các loại cao lanh và đất sét khác nhau gọi chung là nguyên liệu
sét. Nguyên liệu sét – danh từ để chỉ các loại khoáng vật mảnh
vụn có thành phần hóa thông thường là hydroalumosilicat.
- Nguyên liệu sét hình thành do sự phong hóa của đá gốc như
fenpat, granit, mica, thạch anh Trong suốt nhiều thế kỷ nguyên
địa chất.
- Dựa vào điều kiện hình thành mà các nguyên liệu sét được phân
thành loại sét nguyên sinh và thứ sinh

+ Sét nguyên sinh được tạo thành và nằm tại nơi phong hóa có đặc
điểm là hạt thô, kém dẻo và chứa ít tạp chất.Đa só các loại cao lanh
thuộc về sét nguyên sinh.
+ Sét thứ sinh là sản phẩm phong hóa được mang đi nơi khác và
được lấy đọng lại. Đặc điểm của sét thứ sinh là chứa nhiều hạt mịn, dẻo
và lẫn nhiều tạp chất. Các loại đất sét khác nhau, tùy theo cấu tạo tạp
chất và điều kiện hình thành, thường thuộc về sét thứ sinh
1.3.2-Nguyên liệu không dẻo
Nguyên liệu không dẻo, có thể chia thành hai loại:
- Loại giảm dẻo như cát, Samot mảnh gốm sứ…
- Loại giảm dẻo và hạ nhiệt nung như: trường thạch đá vôi, hoạt
thạch…
+ Thạch anh.
Công thức toán học là SiO
2
. Thạch anh trong thiên nhiên tồn tại
dưới 2 dạng;
-Loại tinh thể như quac-zit, cát sông, cát biển…
-Loại vô định hình như: đá cuội( Flint), diatonit…
Thạch anh có tỷ trọng từ 2.21 đến2.65 tùy theo cấu tạo của tinh thể.
Thạch anh biến đổi tinh thể khi nhiệt độ thay đổi và kèm theo hiện tượng
tăng giảm thể tích.
+ Trường thạch.
Trong tự nhiên thường hay gặp:
-Trường thạch KaLi: K
2
O.Al
2
O
3

.SiO
2
-Trường thạch Natri: Na
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
-Trường thạch CanXi: Ca
2
O.Al
2
O
3
.2SiO
2
Trường thạch có tỉ trọng từ 2.50 đến 2.70. Độ cứng từ 6 ÷ 6.5. Nhiệt độ
nóng chảy từ1150
0
c đến 1290
0
c. Khi nung đến 1300
0
c rồi để nguội,
trường thạch chảy thành thủy tinh màu trắng đục.
+ Hoạt thạch.
Hoạt thạch ở dạng đá có màu trắng, xám nhạt hồng tỷ trọng từ 2.7
÷ 2.8.

-Hoạt thạch có đặc điểm là để cắt gọt, ghét nước, sờ tay vào thấy trơn
trượt.
-Công thức hóa học của hoạt thạch dao động rất rộng từ 3MgO.4SiO
2
đến 4MgO.5SiO
2
.5H
2
O.
-Hoạt thạch cho vào xương sứ sẽ tăng cường độ cơ học tăng tính bền
điện, bền nhiệt của sứ.
-Hoạt thạch pha vào men sẽ hạ thấp nhiệt độ nung chảy của men,
giảm độ nhớt của pha lỏng.
+Đá vôi
Công thức toán học CaCO
3
thành phần hóa học: CaO = 56%; CO
2
= 44%
-Đá vôi pha vào phế liệu sứ để hạ thấp nhiệt độ nung. Đá vôi dùng
trong men gốm sứ khi ở nhiệt độ cao sẽ phản ứng mãnh liệt với cao lanh
và thạch anh tạo thành lớp thủy tinh trong suốt, tạo thành lớp trung gian
tốt giữa xương và men.
+Đôlômit
Đôlômit là loại đá có màu trắng xám, vàng, nâu, lục, nhạt, độ cứng
3,5% ÷ 4. Tỷ trọng 1,8 ÷ 2,9.
-Công thức hóa học: CaMg(CO
3
)
2

.
-Đôlômit cho vào phê liệu sứ chủ yếu cung cấp CaO và MgO để hạ thấp
nhiệt độ nung. Tăng tính bền điện, bền nhiệt, bền hóa…
1.3.3-Gia công chế biến nguyên liệu.
+Trong sản xuất gốm sứ thì khâu gia công phối liệu xương là quan
trong nhất. Tùy theo nguyên liệu sử dụng và yêu cầu chất lượng của sản
phẩm mà người ta lựa chọn thiết bị và dây chuyền công nghệ cho phù
hợp.
+Đối với gốm chu đậu hiện nay đang sản xuất dây chuyền sau:
-Phương pháp gia công phối liệu ướt( hồ rót)
- Phương pháp gia công phối liệu dẻo( đất xây)
1.3.4- Phương pháp gia công phối liệu ướt( hồ rót).
+Các mặt hàng gốm sứ có hình khối phức tạp như tượng mỹ nghệ,
ấm trà… đều phải dùng phương pháp đổ rót bằng khuôn thạch cao.
+Hồ rót phải đạt các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Lượng nước phải ít nhất để giảm thời gian đổ rót và thời gian sấy sản
phẩm.
- Hồ phải có độ linh động cao để vận chuyển trong đường ống.
- Hồ phải bền không lắng, không đóng cục.
- Tốc độ đóng khuôn nhanh.
- để thoát khuôn bề mặt sản phẩm phải bóng đẹp
-
1.3.5 -Dây truyền gia công hồ rót như sau:
Cao lanh
đất sét
Bột đá Chất điện giải Nước
Nghiền bi
Sàng rung
Khử sắt
ướt

Bể chứa
Cân phối liệu
Thành hình
Bể ủ
Bơm
1.3.6 - Dây truyền gia công phối liệu dẻo( đất xây).
I.4 - THẠCH CAO
Thạch cao là vật liệu làm khuôn cho sản phẩm gốm sứ, khuôn
thạch cao chế tạo dễ, giá thành hạ, thạch cao tồn tại trong thiên nhiên
hàng triệu năm nhưng mãi đến năm 1760 người Pháp mới tìm ra công
nghệ chế biến thạch cao.
* Quá trình lý hóa khi nung thạch cao
Sàng rung
Bể chứa
Các loại cao
lanh đất sét
các loại bột đá Các loại phụ
gia
Nước
Nghiền bi
Bơm khử sắt
ướt
Bơm-lọc ép
Luyện Khô
Cân phối liệu
Kho ủ
Luyện chân
không
Thành hình
Bể chứa

Thạch cao bao gồm thạch cao thiên nhiên, anhydric thiên nhiên và các
phế phẩm của công nghẹ hóa học.
1.4.1-Thạch cao thiên nhiên
Trọng lượng riêng là 2,2-2,4
Thành phần hóa học
CaO = 32,56%
SO
3
= 46,51%
H
2
O = 20.93%
Tinh thể thạch cao hình năng trụ, là loại đá trầm tích thường lẫn đất
sét, cát,đá và các hợp chất hữu cơ có màu xám đen và trắng đục.
1.4.2-Anhydric thiên nhiên ( CaSO
4
)
Thành phần hóa của anhydric
CaO = 41,19%
SO
3
= 58,8%
Trọng lượng riêng từ 2,2-3,1,quặng anhydric thường có màu trắng.
1.4.3-Nung thạch cao
Khi nung thạch cao (CaSO
4
.2H
2
O) sẽ mất nước,mức độ mất nước của
thạch cao phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gianvà áp suất hơi nước bão hòa.

Nung thạch cao ở nhiệt độ khác nhau sẽ cho những sản phẩm khác nhau:
- Ở 100
0
C CaSO
4
.2H
2
O phân hủy nhanh chóng thành CaSO
4
.0,5H
2
O
CaSO
4
.2H
2
O = CaSO
4
.0.5H
2
O + 1,5H
2
O
Hơi nước thoát ra sủi bọt nhanh làm cho thạch cao sôi, bột thạc
cao lúc này linh động như chất lỏng . CaSO
4
.0,5H
2
O có 2 dạng thù hình
là β hai dạng thù hình này khác nhau về chỉ số khúc xạ, kích thước

tinh thể và một số chỉ số khác.
- α CaSO
4
.0,5H
2
O đóng rắn và ninh kết chậm cường độ cơ học cao
- β CaSO
4
.0,5H
2
O đóng rắn và ninh kết nhanh , cường độ cơ học thấp.
- Khi nâng nhiệt độ lên 200
0
c quá trình mất nước càng nhanh và CaSO
4
có tính hòa tan trong nước.
- Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 300
0
c lượng CaSO
4
càng nhiều và chuyển
thành CaSO
4
không hòa tan trong nước.
- Đến 450
0
c và 470
0
c sản phẩm hoàn toàn là anhydric(CaSO
4

) không
hòa tan trong nước và mất tính liên kết, đóng rắn.
1.4.4 - Chế tạo khuôn thạch cao
- Khuôn thạch cao dùng trong kỹ thuật sản xuất gốm sứ thông thường
để làm khuôn cho phương pháp tạo hình dẻo các loại hình xoay tròn
như: bát , đĩa, chén v.v và phương pháp tạo hình ướt (đổ rót) như : lọ
hoa, ấm trà, tượng mỹ nghệ…. Khuôn có thể một mảnh hoặc nhiều
mảnh ghép lại. Muốn sản xuất khuôn phải qua các bước sản xuất
khuôn đầu, khuôn mẹ, khuôn con.
- Sản phẩm được thiết kế trên bản vẽ có kích thước chính xác. ví dụ
một bát cơm: Người ta đổ thạch cao có phôi sơ bộ to hơn thiết kế, sau
đó sẽ tiện trên bàn xoay theo hình dáng và kích thước phía ngoài sản
phẩm gọi là khuôn đầu.
- Tiếp tục bôi xà phòng, lau khô. Nhiều lần làm như vậy, để chống
dính, rồi đổ thạch cao lên trên khuôn đầu. Khi thạch cao đóng rắn tiếp
tục tiện theo thiết kế của khuôn con (3). Sau đó lại bôi xà phòng, lau
khô để chống dính rồi lại đổ thạch cao lên khuôn (3) vừa tiện xong.
Chờ thạch cao đóng rắn lại tiện theo thiết kế của khuôn bao (2). Khi
thạch cao đóng rắn đủ cường độ và đủ thời gian ta tháo rời khuôn ra
thành 3 mảnh 1,2,3
Ta ghép mảnh 1 ( khuôn đầu ) và mảnh 2 ( khuôn bao ) ta được bộ
khuôn gọi là khuôn mẹ.
- Từ khuôn mẹ ta có khoảng trống 3, ta bôi xà phòng lau khô để chống
dính và hòa thạch cao đổ vào khoảng trống. Để thạch cao đóng rắn đủ
cường độ ta lấy ra được khuôn con 3,như vậy từ khuôn mẹ ta có thể
sản xuất hàng trăm khuôn con giống nhau
- Khuôn con 3 chính là khuôn dùng để sử dụng trong sản xuất các mặt
hàng gốm sứ
I.5 - TẠO DÁNG VÀ SẤY SẢN PHẨM
• Tạo dáng sản phẩm.

Hình dáng các sản phẩm gốm sứ rất đa dạng, phong phú. Tính năng
của sản phẩm gốm sứ có yêu cầu rất cao. Những sản phẩm sứ kỹ thuật
đòi hỏi kích thước chính xác. Vì vậy phương pháp tạo dáng sản phẩm
gốm sứ cũng rất phong phú. Tùy theo yêu cầu của sản phẩm mà lựa chọn
từ công nghệ đến pha chế nguyên liệu và tạo dáng cho phù hợp, để đạt
được hiệu qur cao nhất.
1.5.1- Phương pháp dẻo.
a)Phương pháp xây bằng máy bàn tua.
Máy bàn tua dùng dao bản để thành hình các loại sản phẩm nhỏ có hình
dáng tròn xoay như : chậu hoa để bàn, các loại bát ,chén uống nước….
+ Nguyên lý hoạt động của máy như sau :
Phối liệu dẻo được nắm thành phôi đất, ném vào khuôn thạch cao
(5). Cho motơ quay để truyền động cho trục (8) và bề thạch cao (6) quay
tròn làm cho khuôn (5) quay theo. Hạ cầu dao (2) xuống dao bản sẽ nén
đất vào thành khuôn. Phôi thừa được cắt bỏ bằng dao biên và văng ra
ngoài, nhấc cầu dao lên, lấy khuôn (5) ra ta được sản phẩm mà phía
trong lòng là hình của dao bản (4) và phía ngoài sản phẩm là hình dáng
của khuôn (5). Thạch cao sẽ hút ẩm và sản phẩm sẽ khô, bong ra khỏi
khuôn lấy ra ta được sản phẩm có độ ẩm khoảng 20% ÷ 22%. Cho sản
phẩm vào phòng sấy và chuyển đi cáo công đoạn tiếp theo.
+Tạo hình bằng máy bàn tua có những yêu điểm sau:
-Dễ thao tác
-Vốn đâu tư thấp giá thành hạ.
+Tuy vậy có những nhược điểm là: Kết cấu của sản phẩm không đều, lực
nén yếu, độ ẩm thành hình cao, nên sản phẩm dễ bị biến dạng.
+Để khắc phục những nhược điểm trên người ta thường dùng các loại
máy ép lăn với nhiều kiều dáng khác nhau như loại hai bệ quay ngược
chiều với tốc độ khác nhau, loại hai đầu nén, loại đầu nén có gia nhiệt…
b- phương pháp dùng máy ép loại hai đầu nén
1.5.2- Phương pháp đổ rót.

Hồ rót có độ linh động cao, có độ ẩm từ 32÷ 40% được rót vào
khoảng trống (4). Do khuôn thạch cao có khả năng hút nước nên hồ
chuyển động theo hướng thành khuôn. Phối liệu rót sẽ bám vào thành
khuôn đều đặn và xít đặc, theo thời gian chiều dầy sản phẩm tăng dân,
khi độ dầy sản phẩm đạt yêu cầu ta đổ hồ thừa ra và được sản phẩm theo
ý muốn. Chờ cho sản phẩm khô tách ra khỏi khuôn( độ ẩm khoảng 20÷
22%) ta tháo từng mảnh khuôn và chờ sản phẩm đủ cường độ ta mang đi
sấy, sửa, tráng men.
Nguyên lý của sự hình thành lớp xương mộc như sau:
-Nếu gọi chiều dầy lớp bám vào khuôn là x trong một thời gian dt, lớp
xương tăng được chiều dầy dx.
-dx sẽ giảm dần khi chiều dầy lớp xương mộc tăng.
Giả thiết khả năng hút nước của thạch cao là a và coi a là hằng số,
thì quan hệ giữa chiều dày lớp mộc và thời gian sẽ là:
dx = dt
dt = dx; t = ; t = .x
2
; x = =A.
Như vậy chiều dầy lớp xương mộc bám vào khuôn tỷ lệ với căn bậc 2
của thời gian t.
Thời gian càng lâu lớp xương mộc bám khuôn càng dày.
Phương pháp đổ rót có yêu điểm sau:
Tạo dáng được những sản phẩm có hình dáng phức tạp, mật độ kết cấu
của xương sít đặc đồng đều nhưng có nhược điểm năng xuất thấp,
c - Sửa ướt và gắn sản phẩm
-Sản phẩm sau khi thoát khỏi khuôn cần được bảo quản độ ẩm
đồng đều khoảng từ 15% - 17%, chuyển sản phẩm lên bàn xoay ( hoặc
máy sửa ) đánh cân rồi dùng dao chuyên dụng cắt gọt các ba via dư thừa
để điều chỉnh hình dáng sản phẩm theo mong muốn.
1.5.3 - Sấy và sửa khô sản phẩm gốm sứ.

a- sấy sản phẩm
Trong quá trình tạo dáng sản phẩm chúng ta đã thêm vào phối liệu
một lượng nước khá lớn như tạo hình dẻo là 25%. Để sản phẩm đủ
cường độ tiếp tục các công đoạn sau như sửa, tráng men và vận chuyển
giữa các công đoạn khác nhau ta phải tiến hành sấy sản phẩm.
Khi sấy hơi nước sẽ thoát ra, phần hơi nước ở bề mặt sẽ bốc hơi
nhanh, phần nước ở giữa sản phẩm sẽ khó bốc hơi và phải di chuyển ở
giữa ra bề mặt, do đó sẽ có sự chênh lệch về độ ẩm và sự co rút sản
phẩm sẽ bị chênh lệch, gây lực nén làm nứt sản phẩm. Mặt khác do nhiệt
độ sấy và áp lực hơi nước phía trong sẽ lớn làm nổ sản phẩm nếu chế độ
sấy không hợp lý.
Vấn đề chủ yếu của kỹ thuật sấy là đảm bảo chất lượng sản phẩm
nhưng phải tìm ra biện pháp kỹ thuật để rút ngắn thời gian sấy, giảm vốn
đầu tư thiết bị, giảm diện tích sấy, tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm.
Quy trình sấy sản phẩm được tiến hành qua các giai đoạn sau:
+Giai đoạn I: Đốt nóng sản phẩm.
Giai đoạn này hàm ẩm của khí sấy ≥ 90%.
+Giai đoạn II: Giai đoạn thoát ẩm nhiệt độ của động lực sấy giữ ở 50
0
c,
giảm hàm ẩm của không khí sấy xuống còn 75% và giữ không đổi cho
đến cuối giai đoạn II. Ở giai đoạn này nhiệt độ giữ ở 45
0
c thời gian sấy
giai đoạn này khoảng 10h.
Ở giai đoạn II sản phẩm co nhiều, nếu không khống chế được các thông
số kỹ thuật một cách chính xác sẽ xảy ra co rút không đều, làm cho sản
phẩm bị nứt hoặc méo. Sản phẩm ngừng co khi độ ẩm trên bề mặt bằng
độ hấp phụ của xương đất( tức là độ ẩm cân bằng của xương mộc tiếp
xúc với không khí có độ ẩm tương đối φ=100%).

+Giai đoạn III: Sấy kết thúc.
Độ ẩm của khí sấy giảm từ 75% xuống còn 20% sau 5h sau đó giảm tiếp
còn 10%. Nhiệt độ khí sấy tăng từ 50
0
c ÷80
0
c và giữ nguyên ở nhiệt độ
đó. Ở giai đoạn này thể tích của sản phẩm hầu như không đổi. Lượng
nước bốc hơi sẽ tạo lỗ xốp, sản phẩm không co rút nên có thế sấy nhanh
được. Tuy nhiên việc sấy nhanh hay chậm còn tùy thuộc vào độ dầy của
sản phẩm, hình dáng đơn giản hay phức tạp.
Việc lựa chọn quy trình sấy hợp lý sẽ góp phần hạ giá thành sản phẩm,
tăng năng xuất.
b- Sửa khô sản phẩm
Sản phẩm sau khi được sấy ( hoặc để khô tự nhiên ) tới độ ẩm từ 2-5 %
Phải kiểm tra chất lượng, những sản phẩm bị nứt hoặc cong vênh không
đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cần phải được loại bỏ.
I.6 - MEN VÀ MÀU TRANG TRÍ GỐM SỨ
1.6.1-Màu trang trí gốm sứ.
Sản phẩm gốm sứ có rất nhiều hình dáng đa dạng, màu sắc phong
phú.Để hiểu sơ bộ cách sản xuất và công nghệ trang trí người ta chia
màu trang trí gốm sứ làm 3 loại: màu trên men, màu trong men và màu
dưới men.
a-Màu trên men
Màu trên men là loại màu được trang trí trên sản phẩm gốm sứ đã
nung chín và nung lại ở nhiệt độ 600 – 800
o
C. Màu trên men phong phú,
đa dạng và rực rỡ nên được sử dụng nhiều trong nghành gốm sứ, các chất
nhuộm màu trên men có thể là các oxyt kim loạimàu, hỗn hợp Các oxyt

màu, các loại màu silicat…
b-Màu dưới men
Màu dưới men thường được nung chung với sản phẩm ở nhiệt độ
cao khoảng 1250
o
C vì vậy chúng phải bền nhiệt không bị phá hủy khi
men chảy, vì vậy màu dưới phải đáp ứng những yêu cầu sau:
- Phải có độ liên kết nhất định để có thể dùng bút lông vẽ hoặc in
được như mực in.
- Bám chắc vào xương khi vẽ và khi nung ở nhiệt độ cao.
- Bền với nhiệt độ cao.
- Không tan hoặc hòa tan rất ít vào men khi men nóng chảy.
- Để đáp ứng các yêu cầu trên người ta thường pha thêm vào màu
dưới men đất sét và cao lanh dẻo.
c- Màu trong men
Màu trong men và men màu là các tinh thể màu khác nhau phân tán
đều trong men, loại màu này không tham gia phản ứng khi men chảy ở
nhiệt độ cao. Vì vậy màu trong men thông thường là các tinh thể màu
bền vững.
Màu trong men được nghiền mịn và pha với các chất keo để vẽ gọi
là màu vẽ trong men, nếu pha vào men sống sẽ trở thành men màu
1.6.2 - Men gốm sứ
Men là một lớp thủy tinh có chiều dày 0.15- 0.4mm phủ lên bề mặt
gốm sứ, lớp thủy tinh này hình thành trong quá trình nung, làm cho bề
mặt sản phẩm nhẵn bóng, tăng cường độ cơ học, tăng độ ben hóa của sản
phẩm.
Men gốm sứ rất phức tạp và nhiều màu sắc phong phú, men có thể
nung ở nhiệt độ 700
o
C và có loại nung ở 1450

o
C. Men có loại dùng
nguyên liệu đất đá ( men sống) và có loại dùng hóa chất nấu chảy ( men
frit ).
1.6.3- Các tính năng của men gốm sứ
a, Độ nhớt
Men không có điểm nóng chảy xác định mà chuyển đổi dần từ trạng thái
dẻo quánh sang trạng thái chảy lỏng, do đó độ nhớt cũng sẽ thay đổi theo
khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giẩm và ngược lại.Độ nhớt của men phụ
thuộc vào thành phần hóa của men.Vì vậy khi pha chế men cần tìm một
bài men có khoảng chảy mềm rộng, nghĩa là men có độ nhớt ít thay đổi,
khi thay đổi nhiệt độ để cho men có thể nóng chảy và bám chắc vào
xương gốm sứ.
b, Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt tác dụng lên danh giới của pha lỏng theo chiều hướng
thu nhỏ bề mặt. Đối với các hợp chất silicat nóng chảy, sức căng bề mặt
nằm trong khoảng 300 dyn/cm.
Sức căng bề mặt luôn có khuynh hướng thu nhỏ ranh giới tiếp xúc của
pha lỏng. Tại ranh giới giữa pha lỏng với pha rắn hoặc pha khí sẽ hình
thành sức căng bề mặt, điều này đóng vai trò rất quan trọng trong quá
trình thấm ướt. Một chất lỏng có sức căng bề mặt lớn luôn có khuynh
hướng tự co lại thành hình cầu. Vì vậy khi tráng hai loại men chồng lên
nhau hoặc liền nhau phải tính sức căng bề mặt sao cho hai men phù hợp.
Nếu muốn có ranh giới hai men màu cạnh nhau sắc nét thì hai bài men
đó phải có sức căng bề mặt bằng nhau. Nếu không men có sức căng bề
mặt lớn hơn sẽ co lại còn men có sức căng bề mặt nhỏ sẽ bị kéo dãn ra.
Trường hợp cần trang trí men co người ta có thể dựa vào sức căng
bề mặt để điều chỉnh men thích hợp.
Sức căng bề mặt của men lớn, khả năng thấm ướt của men với
xương kém thường xảy ra như phồng men, rộp men, tuột men, bọt men,

cuốn men…
c, Sự dãn nở của men:
Sự dãn nở được biểu thị bằng sự dãn nở của vật thể khi nâng lên
1
0
C, gọi là hệ số dãn nở (α)
Sự chênh lệch hệ số dãn nở của men và xương trong phạm vi ±
10% sẽ không gây khuyết tật vì men có khả năng đàn hồi. Tuy nhiên,
nếu ứng lực sinh ra lớn hơn độ bền thì sẽ có hiện tượng nứt men hoặc
bong men.
Quá trình dãn nở nhiệt của men cũng tương tự như thủy tinh. Khi
làm nguội dưới điểm chuyển hóa men sẽ đóng rắn và khi nguội bằng
nhiệt độ ngoài trời hệ số α sẽ ổn định.
Nếu men co mạnh hơn xương, như vậy sẽ xuất hiện ứng suất kéo
và sinh ra vết nứt(α men> α xương).
Nếu xương co mạnh hơn men, như vậy sẽ xuất hiện ứng suất nén
và sinh bong men(α xương> α men).
d- Độ bền hóa:
Độ bền hóa là khả năng chống lại sự ăn mèn của axit, kiềm loãng
và môi trường ẩm(CO
2
).
Qua kinh nghiệm có thể rút ra các kết luật sau:
-Men kiềm có độ bền hóa kém nhất và không bền, trong môi
trường ẩm dễ bị phân hủy theo thời tiết ẩm. Do đó men càng ít kim loại
kiềm càng tốt.
-Men phốt phát kém bền hóa học. Hàm lượng phốt phát trên 25%
có thể bị ăn mòn mạnh.
-Men có PbO và B
2

O
3
ít bền hóa. Thay PbO bằng SrO thì độ bền
axit giảm.
-SiO
2
càng cao thì độ bền hóa càng cao.
-Al
2
O
3
tăng(<18%) độ bền hóa của men tăng.
Độ bền hóa tăng theo thứ tự sau:
TiO
2
, CeO
2
, SuO
2
, ZrO
2
1.6.4 - Một số nguyên liệu chính để sản xuất men gốm sứ
Để lựa chọn được bài men theo yêu cầu chúng ta cần hiểu tác dụng và
ảnh hưởng của các nguyên liệu dùng để sản xuất men gốm sứ:
+ Silic : SiO
2

- Silíc là nền tảng căn bản của thủy tinh, nó đóng vai trò quan trọng
trong việc tạo pha thủy tinh khi kết hợp với oxyt bazơ. SiO
2

được
đưa vào men không chỉ dưới dạng cao lanh, đất sét , trường thạch
mà chủ yếu dưới dạng quắc tinh khiết, hàm lượng SiO
2
có trong
men ảnh hưởng rõ rệt đối với nhiệt độ chảy của men, hàm lượng
SiO
2
càng cao thì men càng khó nóng chảy.
- SiO
2
là thành phần chủ yếu trong các loại frit, có tác dụng kết hợp
với các thành khác để tạo các silicat không tan.
- Hàm lượng SiO
2
cao có tác dụng tốt đối với độ bền hóa của men
+ Nhôm oxyt : Al
2
O
3

- Đưa vào men dưới dạng cao lanh, đất sét , trường thạch . Al
2
O
3
làm
tăng nhiệt độ chảy của men, hạn chế việc tạo kết tinh,nhưng lại có
tác dụng tốt trong việc kéo dài khoảng chảy men.
- Al
2

O
3
có vai trò quan trọng trong việc tạo màu vì Al
2
O
3
sẽ liên kết
với các oxyt phát màu và làm cho màu trở nên chịu nhiệt.
Al
2
O
3
có tác dụng làm tăng độ nhớt của men , tăng độ bền hóa của
men.
+ K
2
O và Na
2
O
- Là thành phần quan trọng trong các oxyt bazơ của men, các oxyt
kiềm là những hợp chất không độc, không màu và rẻ tiền
- Men kiềm ngoài tác dụng làm mất màu vàng trong men chì còn
khả năng hòa tan mạnh các oxyt tạo màu.
- Độ nhớt của men kiềm nhỏ nên dễ chảy
- Men kiềm có hệ số dãn nở lớn nên dễ tạo các vết nứt chân chim
hoặc ở mép sản phẩm thường dễ bị nổ, nứt và bong men.
- Men kiềm có nhược điểm là có khoảng chảy hẹp nên việc nung
khó khăn.
+ Oxyt CaO
- CaO là oxyt được dùng nhiều để tạo men, thường đưa vào dưới

dạng CaCO
3
tinh khiết hoặc đá vôi, Đôlômit… Từ 1000
0
C trở nên
có tác dụng tạo pha lỏng đặc biệt khi giải phóng hết CO
2
thì tác
dụng này càng rõ rệt. Khi men chảy thì CaO có tác dụng tăng chiều
dày lớp trung gian giữa xương và men nhờ đó có tác dụng làm
giảm sự nứt men và bong men.
- Để chống hiện tượng kết tinh trên bề mặt màu cần khống chế hàm
lượng CaO cho phù hợp
- Nếu trong men có chứa nhiều B
2
O
3
thì CaO sẽ kết hợp để tạo kết
tinh thành những đốm trắng, để khác phục hiện tượng trên có thể
tăng thêm hàm lượng Al
2
O
3

+ Oxyt MgO
- MgO đưa vào với hàm lượng nhỏ có tác dụng tăng độ bóng của
men, với hàm lượng lớn làm cho nhiệt chảy của men tăng lên và có
tác dụng tao đục
- MgO có hệ số dãn nở nhỏ nên có tác dụng chống hiện tượng nứt
men.

- MgO có sức căng bề mặt lớn nên thường được dùng để tạo men co.
+ Oxyt ZnO
- ZnO đưa vào men với một lượng nhỏ sẽ có tác dụng làm tăng độ
chảy láng của men, nếu đưa vào quá nhiều lại tạo men đục, tốc độ
làm nguội có ảnh hưởng rõ rệt đến sự tạo kết tinh
1.6.5 - Dây chuyền sản xuất men
Các loại men dùng trong gốm sứ có nhiệt độ nung lớn hơn 1230
0
C
thường dùng các loại đá, đất có trong tự nhiên và các loại oxyt tạo
màu…không độc hại và không hòa tan trong nước nên không cần
nung chảy trước.
Dây chuyền sản xuất như sau

Các loại đá nghiền Các loại đất đá lọc Các loại oxýt màu
Cân phối liệu Nghiền bi Lọc sắt ướt Tráng men
Các loại nguyên liệu đá như trường thạch, thạch anh, đá vôi… sử
dụng làm men phải được tuyển chọn, rồi nghiền mịn đến cỡ hạt nhỏ hơn
0,3mm được khử sắt khô và phân tích thành phần hóa, thành phần
khoáng để tính toán chính xác các bài men.
Các loại đất phải tuyển chọn, lọc bỏ tạp chất, sấy khô và phân tích
thành phần hóa, thành phần khoáng.
Dây chuyền sản xuất men là một mặt hàng đòi hỏi độ chính xác
cao, men có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và giá thành sản phẩm. Vì
vậy cần phải quản lý chặt chẽ các chỉ tiêu kỹ thuật của men như độ ẩm,
cỡ hạt, độ nhớt trước khi sử dụng.
Quy trình tráng men
Có nhiều phương pháp tráng men khác nhau , tủy theo từng loại
sản phẩm mà ta chọn phương pháp tráng men cho thích hợp: đó là:
nhúng men, phun men, chấm men, dội men…

1 Phun men
Nhằm phủ đều một lớp men lên toàn bộ bề mặt của sản phẩm hoàn
thiện công việc tráng men bằng phương pháp phun bụi dưới áp lực lớn.
Các thiết bị phun men: máy nén khí và hệ thống đường ống dẫn khí
áp lực , ta sử dụng máy nén tối thiểu 8kg/cm
2
trở lên.Súng phun được sử
dụng phun men sao cho men phun ra tơi đều mật độ hạt men phun dầy
chụm.
Trước khi phun men phải chuẩn bị kỹ men: men phải được sang lọc
kỹ, kiểm tra độ linh động đã hợp lý hay chưa, tỷ trọng phun men phải
hợp lý và dựa theo đặc thù của sản phẩm, thường tỷ trọng là từ 1,5 – 1,7
g/ cm
2
. Độ nhớt của hồ men là từ 25- 35 s . Trước khi phun cần kiểm tra
sung phun, đầu phun đã hợp lý chưa về kích thước , cường độ, mật độ,
nếu hạt bụi to, áp lực ko lớn nếu hạt bụi to sẽ tạo ra một lớp phân cách
giữa xương và men làm giảm chất lượng sản phẩm . Khoảng cách từ đầu
sung phun đến sản phẩm phụ thuộc vao độ linh động và tỷ trọng của
men.
Tất cả các sản phẩm sau khi trang trí được thổi sạch bui bằng sung
phun trước khi phun men. Ta có thể phun một hay nhiều lớp là do yêu
cầu của sản phẩm, chú ý khi phun men tránh để ướt sản phẩm, sau khi
phun xong cạo sạch chân và đưa lên lò đốt.
2.Chấm men
Đối với hàng chậu xuất khẩu , sau khi khắc họa tiết lên sản phẩm ,
chậu được trang trí bằng cách chấm men mầu lên các họa tiết.Trước khi
chấm ta phải làm sạch chậu bằng khăn lau ẩm, men được pha loảng them
keo CMC để tạo độ trơn và làm cho keo khô chậm, quyet men thấy đểu
không có vết là đạt yêu cầu.Trong lòng chậu ta dung chổi tròn quyet men

xung quanh chậu
3 Nhúng men:
Đối với men sứ ta dung phương pháp nhúng men là chủ yếu. Sản
phẩm sau khi được trang trí thì được đưa đi nhúng men, men được
nghiền mịn, lọc, chao sắt bằng nam châm, kiểm tra độ ẩm, tỷ trọng của
men trước khi nhúng, sau nhúng sản phẩm được lau chân cho sạch men
để tránh dính vào tấm kê.
3 Dội men
Ta dùng một bàn xoay để trong cái thau to, quay bàn xoay và dội
men, đợi men khô ta lấy sản phẩm ra.
5 Các khuyết tật nguyên nhân và phương pháp khắc phục.
Hình dạng bên ngoài của sản phẩm có ảnh hưởng tới tính thẫm mỹ,
chất lượng sản phẩm yêu cầu phải nhẵn bong, có độ đục đều không gây
các khuyết tật có rất nhiều do quy trình công nghệ hay do bản chất của
men.
1. Nốt đầu ruồi
- Là các chấm nhỏ đầu đen hoăc nâu sẫm
- Nốt đầu ruồi sinh có thể là do men lẫn tạp chất sắt
- Ngoài ra còn do nguyên nhân khách quan do bụi lò hoặc do rỉ
sắt rơi vào.
Khắc phục
- Chọn nguyên liệu men cẩn thận bảo quản nguyên liệu hóa chất
cẩn thận, khử từ từ máy nghiền men bằng nam châm.
2. Men chảy không đều
Tạo trên mặt men các vết lõm hoặc gợn song làm giảm rất nhiều chất
lượng và độ bong của men.
Nguyên nhân:
+ Men nghiền còn thô
+ Chất lượng frit kém ( frit chưa chin )
+ Các hóa chất sử dụng làm men có nhiều khả năng thoát khí trong

quy trình nung.
Khắc phục
+ Tăng giờ nghiền hay kiểm tra loại máy nghiền xem đã hợp lý chưa
để nghiền mịn các cấu tử của men.
+ Loại bỏ hoặc hạn chế các hóa chất sinh khí.
3. Rạn men:
Đây là có các vết nứt sau khi nung hoặc sau một gian sau khi nung
Nguyên nhân:
- Nguyên nhân chủ yếu là do hệ số giãn nở nhiệt của men và của
xương không phù hợp do hệ số giãn nở lớn hơn xương.
- Do việc hình thành lớp trung gian giữa xương và men.
Khắc phục:
+ Điều chỉnh hệ số giãn nở nhiệt của xương và của men bằng cách thay
đổi bài phối liệu men hoặc đưa them Al
2
O
3
, SiO
2
, và hạn chế oxit kiềm
trong men.
4. Sự tróc men
Là hiện tượng men bật khỏi xương
Nguyên nhân là do hệ số giãn nở của xương lớn hơn hệ số giãn nở
nhiêt của men
5. Co men, mọt men
Do vệ sinh về mặt sản phẩm chưa sạch, do phun men quá dày .
6. Bọt men
Do hình thành các lỗ khí hở hình phễu do đó làm giảm tính thẩm
mỹ của men.

Nguyên nhân
+ Do lượng khí thoát ra khi cháy các hợp chất hữu cơ thoát các bon
phân hủy các hóa chất trong men và trong xương.
+ Trong men có chứa một lượng không khí lớn
+ Do công nghệ phun men chưa hợp lý do đó giữa pha rắn của
xương và của men có một lớp không khí.
Khắc phục
+ Tuyển chọn các hóa chất làm men ít sinh ra khí
+ Chọn thành men sao cho nhiệt độ nung cuối cùng có sức căng bề
mặt và độ nhớt hợp lý nhất.
I.7 - LÒ NUNG GỐM SỨ
Lò con thoi:
Cấu tạo: