báo báo thực tập kim trúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO THỰC TẬP

CÔNG TY GỐM SỨ KIM TRÚC

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Đoàn Mạnh Tuấn
Lớp: DHHO8A
Khoá: 2012-2016

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO THỰC TẬP

CÔNG TY GỐM SỨ KIM TRÚC

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Đoàn Mạnh Tuấn
Lớp: DHHO8A
Khoá: 2012-2016

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2015


LỜI CẢM ƠN
Thực tập là sự gắn bó giữa lý thuyết, thực hành và cũng cố sau một thời gian
học tập tại trường. Qua đợt thực tập này tuy thời gian ngắn nhưng chúng em cũng học

khá nhiều kiến thức bổ ích và những kỹ năng làm việc thực tế để chuẩn bị sau khi ra
trường.
Nhờ sự giúp đỡ của các anh, các chị trong “Công Ty Sản Xuất Gốm Sứ Kim
Trúc” và thầy cô “Khoa Công Nghệ Hóa Trường Đại Học Công Nghiệp Tphcm” tạo
điều kiện thuận lợi để chúng tôi hoàn thành đợt thực tập này. Chúng tôi xin chân thành
cảm ơn các anh, chị phong kỹ thuật và trong phân xưởng công ty đã giúp đỡ tận tình,
hỗ trợ cung cấp kiến thức các giai đoạn trong xưởng.
Mặc dù nhóm đã hoàn thành bài báo cáo một cách tốt nhất, nhưng không tránh
khỏi sự thiếu sót. Chúng tôi kính mong sự thông cảm và ý kiến đóp góp của thầy để
bài báo cáo được hoàn chỉnh hơn.
Chúng tôi cũng chân thành cảm ơn các thầy cô “Khoa Công Nghệ Hoá Học”
cũng như các thầy cô trong trường đã giảng dạy giúp đỡ trong suốt thời gian học ở nhà
trường. Chính những thầy đã xây dựng những kiến thức nền tảng và những kiến thức
chuyên môn để hoàn thiện báo cáo này cũng như công việc sau này.

TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015
Sinh viên thực hiện


CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP
Đơn vị thực tập: ...........................................................................................................
Địa chỉ (Công ty): .........................................................................................................
Điện thoại (Công ty): ....................................... Fax (Công ty): ................................
Họ tên cán bộ hướng dẫn: ...........................................................................................
Họ tên sinh viên: ..................................................................Lớp:...............................
MSSV: ..........................Thời gian thực tập: từ ......................... đến .........................
Đánh giá kết quả thực tập:

ST
T
A

XẾP LOẠI

NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ

Tốt

Khá

TB

Kém

THÁI ĐỘ, CHẤP HÀNH KỶ LUẬT
1 Chấp hành nội quy Công ty, Nhà máy
2 Chấp hành thời gian làm việc
3 Thái độ ứng xử, giao tiếp với CB-CNV
4 Ý thức bảo vệ tài sản Công ty
5 Ý thức an toàn lao động

B

KẾT QUẢ CÔNG TÁC
6 Mức độ hoàn thành công việc được giao
7 Năng động, tích cực trong công việc

C

CHUYÊN MÔN
8 Tìm hiểu, học hỏi chuyên môn
…………, ngày … tháng … năm 20…


GIÁM ĐỐCNHẬN

XÉT CỦA GIÁO

VIÊN HƯỚNG DẪN

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Phần đánh giá:
•
•
•
•

Ý thức thực hiện:
Nội dung thực hiện:
Hình thức trình bày:
Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số:...................... Điểm bằng chữ:
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015
Giáo viên hướng dẫn
(Ký ghi họ và tên)


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Phần đánh giá:
•
•
•
•

Ý thức thực hiện:
Nội dung thực hiện:
Hình thức trình bày:
Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số:...................... Điểm bằng chữ:
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015
Giáo viên phản biện
(Ký ghi họ và tên)


MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH ẢNH


LỜI MỞ ĐẦU
Trong xã hội hiện nay, vật liệu gốm sứ đang là một trong những ngành được
nhiều nhà khoa học nghiên cứu sâu nhằm khai thác tối đa các ưu điểm và tính năng để
đưa ứng dụng của chúng vào thực tiễn từ những vật dụng thông thường như gốm sứ
mỹ nghệ cho đến những vật liệu dùng cho các ngành công nghệ cao như gốm sứ kỹ
thuật.
Công ty Kim Trúc hiện là nhà sản xuất hàng đầu cho các sản phẩm gốm quy mô
nhỏ tại Việt Nam. Với hơn 13 năm kinh nghiệm trong việc phát triển và sản xuất cùng
với ba bằng sáng chế quốc tế về công nghệ và thiết bị. Công ty Kim Trúc đã đã khẳng
định mình là một chuyên gia trong lĩnh vực này.
Được sự cho phép của nhà trường và công ty, chúng tôi đã hoàn thành khóa
thực tập tốt nghiệp tại công ty cùng với rất nhiều kiến thức bổ ích. Trong đó, chúng tôi
đã tìm hiểu được quy trình sản xuất gốm sứ trong chuyên ngành vật liệu vô cơ.

10

PHẦN 1:
1.1.

TỔNG QUAN CÔNG TY GỐM SỨ KIM TRÚC

Giới thiệu về Kim Trúc Ceramics

Tên công ty: công ty TNHH Dịch Vụ KHKT Và SX Gốm Sứ Kim Trúc.
Tên tiếng anh: Kim Truc Scientific – Technological Service & Manufacturning
Co., Ltd.
Tên giao dịch: Kim Truc Ceramics.
Giấy phép thành lập số 307/GP/TLDN do UBND TP.Hồ Chí Minh cấp ngày 03
tháng 02 năm 1999.
Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: số 07086 cấp ngày 06 tháng 02 năm 1999.
Vốn điều lệ: 10 tỷ VNĐ.
Giám đốc: Bà Nguyễn Kim Trúc.
Trụ sở: lô 4 -15, đường số 3, KCN Tân Bình, Phường Tây Thạnh, Quận Tân Phú,
TP.Hồ Chí Minh.
Điện thoại: 08 381 52218, Fax: 08 381 52220
E-mail:
URL: www.kimtrucceramics.com.vn
Thời gian hoạt động: 25 năm.
Lĩnh vực hoạt động:
•
•
•

Dịch vụ KHKT chuyên ngành gốm sứ.
Sản xuất gốm sứ mỹ nghệ.
Sản xuất gốm kỹ thuật phục vụ các ngành dệt, hóa học, kỹ thuật.

Tổng cán bộ, công nhân viên:
• Cán bộ khoa học: 35 người.
•

Công nhân: 1000 người.


11

1.2.

Lịch sử hình thành và phát triển
Công Ty TNHH Dịch Vụ KHKT Và SX Gốm Sứ Kim Trúc thành lập vào ngày

3 tháng 2 năm 1999.
Công ty được thiết lập trên sáng kiến của bà Nguyễn Thị Kim Trúc là người
sáng lập và kiêm Giám đốc công ty.
Công ty Kim Trúc hiện là nhà sản xuất hàng đầu cho các sản phẩm gốm quy mô
nhỏ tại Việt Nam. Với hơn 15 năm kinh nghiệm trong việc phát triển và sản xuất cùng
với ba bằng sáng chế quốc tế về công nghệ và thiết bị, Kim Trúc đã khẳng định mình
là một chuyên gia trong lĩnh vực này.
Thông qua ba địa điểm sản xuất trên diện tích 10.600 m² đến 70.000 m², Kim
Trúc đã trở thành một trong những nhà sản xuất lớn nhất tại Việt Nam với năng lực
sản xuất hàng ngày lên đến 170.000 sản phẩm (xấp xỉ 30 triệu sản phẩm mỗi năm). Để
đáp ứng yêu cầu của khách hàng, Kim Trúc có một biên chế của 1.700 nhân viên là
các nhà khoa học và giảng viên đại học chuyên về các lĩnh vực gốm sứ, hóa học, vật

lý, cơ học và nghệ thuật. Đội ngũ nhân viên đối phó với khách hàng có thể nói được
tiếng Anh hoặc tiếng Pháp.
Kim Trúc quyết tâm mạnh mẽ với kỳ vọng vào sự hài lòng của khách hàng.
Bằng cách vẽ tất cả các sản phẩm bằng tay với kỹ thuật đặc biệt, Kim Trúc đảm bảo
không chỉ chất lượng tốt nhất mà còn giá trị nghệ thuật cho khách hàng. 90% sản
phẩm được xuất khẩu sang thị trường khó tính ở các nước châu Âu như Pháp, Anh,
Đức, Thụy Sĩ, Hà Lan, Vương quốc Bỉ, Ý và Tây Ban Nha. Phần còn lại 10% được
cung cấp cho ngành công nghiệp luyện kim và hóa chất ở Mỹ, Nhật Bản, Hồng Kông,
Đài Loan v.v… và thị trường trong nước.
Thông qua mạng lưới phân phối rộng khắp toàn cầu, Kim Trúc hiện đang là đối
tác của các tập đoàn nổi tiếng như:
ALCARA (France)
ARGUYDAL (France)
IKEA (Sweden)
JOKER AG/SA (Switzerland)


12

PRIME (France)
The WALT DISNEY Company (U.S.)
WADE CERAMICS (UK)
WARNER BROS. Entertainment, Inc (U.S.)
1.3.

Logo và thành tựu của công ty

1.3.1. Logo của công ty

Hình 1. 1: Logo công ty Kim TrúcHình

1.3.2. Thành tựu của công ty

Hình 1. 2: ARCH OF EUROPE


13

Hình 1. 3: Frankfurt 2010

Hình 1. 4: INTERNATIONAL GOLD STAR for Quality


14

Hình 1. 5: World Quality Commitment – Paris 2009

Hình 1. 6: GOLDEN CUP for 50 Top Viet Products


15

Hình 1. 7: . Vietnam Intellectual Property Institute – 2007


16

1.4.

Sơ đồ cơ cấu tổ chức

Ghi chú
Quản lý trực tuyến


17

Quản lý theo chức năng
1.5.

Chức năng và nhiệm vụ

1.5.1. Giám đốc
Chịu trách nhiệm chung về hoạt động sản xuất kinh doanh của toàn công ty.
Định hướng chiến lược phát triển kinh doanh và tài chính trong công ty.
Điều động nhân sự từ Quản đốc, Cán bộ kỹ thuật, Phó phòng và Trưởng phòng.
Trực tiếp các phòng: 1, 2, 3.
1.5.2. Chức năng công ty
Công ty có hai dòng sản phẩm chính:
- Sản phẩm mỹ nghệ của công ty chủ yếu là những con hàng nhỏ dùng để trang
trí trên bánh kem trong những sản phẩm truyền thống của Pháp. Do sản phẩm được
trang trí chủ yếu trên thực phẩm nên yêu cầu về vệ sinh thực phẩm rất cao. Chính vì
thế màu không có chứa chì.
- Vòng gốm kỹ thuật: đây là sản phẩm xuất khẩu sang Nhật. Sản phẩm gốm kỹ
thuật có độ chịu lửa rất cao nên được ứng dụng vào các ngành công nghiệp luyện kim.
Các vòng gốm nối kết với nhau thành những đường dẫn để rót thép nóng chảy vào
khuôn.
Ngoài ra còn một sản phẩm mỹ nghệ sẽ sản xuất trong tương lai là bị thủy tinh
có sứ bên trong.

18

PHẦN 2:

NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT GỐM SỨ VÀ SẢN PHẨM GỐM SỨ

Theo truyền thống người ta chia nguyên liệu để sản xuất gốm sứ làm 3 loại chính:
Nhóm nguyên liệu dẻo: các loại cao lanh và đất sét, chúng tạo điều kiện để tạo
hình phối liệu dẻo. Tính dẻo ở đây là do các khoáng sét mà ra.
Nhóm nguyên liệu gầy (không dẻo): làm giảm sự co rút khi sấy và nung, tạo điều
kiện để chống nứt khi sấy và nung, nhưng đồng thời cũng làm giảm khả năng tạo hình.
So với nguyên liệu dẻo thì nguyên liệu gầy có các hạt thô hơn, hạt thường không xốp,
tương đối ổn định và không biến tính khi nung, khi nung không co rút. Nguyên liệu
gầy điển hình như thạch anh, corundon, đất sét nung (samốt) v.v...
Nhóm chất trợ dung: theo quan điểm tạo hình và sấy thì loại nguyện liệu này
tương tự như loại nguyên liệu gầy, nhưng chức năng chính của nó là tạo pha lỏng khi
đun. Điều này sẽ tạo điều kiện và thúc đẩy nhanh quá trình kết khối. Điển hình cho
loại này là tràng thạch alkali hay các nguyên liệu chứa các oxyt kiềm thổ CaO, BaO,
MgO, TiO2, BeO,…
Nguyên liệu được gia công để có cỡ hạt thích hợp, sau đó phối theo một thành
phần nhất định, sau quá trình nung nó cứng và sít đặc lại và vật liệu có thành phần pha
như yêu cầu để sản phẩm có những tính chất kỹ thuật nhất định.
Ngoài các loại nguyên liệu đã nêu trên, trong công nghiệp sản xuất gốm kĩ thuật
người ta dùng các nguyên liệu tổng hợp như các oxit TiO 2, Al2O3, ThO2, BeO... và các
loại nguyên liệu khác.
Để sản xuất khuôn người ta dùng thạch cao, nhựa êpôxy.
sản xuất bao nung và các vật liệu chịu lửa hổ trợ khi nung người ta dùng samốt,
SiC, α-Al2O3...
Để sản xuất chất màu và men người ta dùng các oxit mang màu như Cr 2O3, CoO,
CrO2, MnO, hay các oxit đất hiếm và một số kim loại quý như Au, Ag, Pt...

19

2.1.

Nguyên liệu dẻo
Nguyên liệu dẻo là các nguyên liệu khi trộn với nước sẽ tạo nên độ dẻo cho khối

vật liệu nhờ những khoáng có khả năng tạo dẻo (montmorillonite, halloysite…), đây là
nguyên liệu cơ bản của công nghệ silicat. Nó đóng vai trò là chất tạo dẻo cho phối liệu
trong quá trình tạo hình sản phẩm. Ngoài ra, nguyên liệu dẻo còn đóng vai trò liên kết
các hạt hay nói cách khác nguyên liệu dẻo là cầu nối giữa các hạt phối liệu với nhau.
Nguyên liệu dẻo điển hình trong công nghệ sản xuất gốm sứ là đất sét và cao
lanh.
2.1.1. Nguồn gốc, sự hình thành cao lanh đất sét

Hình 2. 1: Cao lanh
Cao lanh và đất sét là sản phẩm phong hoá tàn dư của các loại đá gốc chứa tràng
thạch như pegmatit, granit, gabro, bazan, rhyolit. Ngoài ra nó còn có thể được hình
thành do quá trình biến chất trao đổi các đá gốc như quăc phophia.
Cao lanh nguyên sinh (tức cao lanh thô) là cao lanh hình thành ngay tại mỏ đá
gốc. Nếu sản phẩm phong hóa tàn dư, bị nước, gió cuốn đi rồi lắng đọng tại các chỗ
trũng hình thành nên các mỏ cao lanh hay đất sét trầm tích- còn gọi là cao lanh thứ
sinh.
Như vậy sự hình thành các mỏ cao lanh và đất sét là do chịu sự tác dụng tương
tác của các quá trình hóa học, cơ học, sinh vật học bao gồm các hiện tượng phong hóa,
rửa trôi và lắng đọng trong thời gian dài.
Cơ chế phản ứng quá trình phong hoá xảy ra như sau, nếu chúng ta coi đá gốc
trực tiếp phong hoá thành cao lanh là trường thạch kali. Khi độ pH của môi trường là

3-4 thì khoáng chính hình thành là caolinit Al2(OH)4Si2O5


20

2KAlSi3O8 + 8H2O  2KOH + 2Al(OH)3 + 2H4Si3O8  Al2(OH)4 Si2O5 + K2O
+ 4SiO2 + 6H2O
Khi độ pH của môi trường là 8-9 thì khoáng chính hình thành là môntmôrilônit
Al1,67Mg0,33 [(OH)2/Si4O10]0.33Na0,33(H2O)4.
Quá trình thành tạo cao lanh có thể còn qua các khoáng trung gian chẳng hạn
muscôvit K2O.3Al2O3.6 SiO2.2H2O ( một dạng mica ngậm nước) rồi mới chuyển thành
caolinit.
2.1.2. Thành phần hóa và khoáng vật
Cao lanh và đất sét xét theo thành phần hoá, thành phần khoáng cũng như cấu
trúc bao gồm 28 loại đơn khoáng khác nhau, chia thành các nhóm khoáng.
Mỗi nhóm khoáng bao gồm các đơn khoáng có cấu trúc hoặc tính chất gần
giống nhau. Ba nhóm khoáng quan trọng nhất đối với ngành công nghiệp gốm sứ là: là
Caolinit, Montmorilonit và Illit.
2.1.2.1. Nhóm caolinit
Khoáng Caolinit có công thức: Al2O3.2SiO2.2H2O và thành phần hoá học:
SiO2: 45%, Al2O3: 39.5%, H2O: 13.96%.
Về cấu trúc mạng lưới tinh thể có 2 lớp: Lớp tứ diện chứa Cation Si4+ ở trung
tâm, lớp bát diện chứa cation Al3+ ở tâm ứng với [AlO6]9+ và [SiO4]4+. Hai lớp này tạo
thành gói hở có chiều dày 7.21 ÷ 7.25 A0. Trong đó các nhóm OH- phân bố về một
phía.
Dưới kính hiển vi điện tử Caolinit có dạng vảy hay dạng 6 cạnh. Đường kính
hạt từ 0.3 đến 0.5 µm.
Caolinit hầu như không trương nở trong nước, độ dẻo kém, khả năng trao đổi
ion yếu (thường từ 5 đến 15 mili đương lượng gam đối với 100 gam Caolinit) khối
lượng riêng của Caolinit khoảng 2.41 đến 2.6 g/ml.

2.1.2.2. Montmorilonit
Khoáng Momtmorilonit có công thức: Al2O3.2SiO2.H2O + nH2O


21

Mạng lưới tinh thể khoáng này gồm 3 lớp (2 lớp tứ diện [SiO4]4+ và 1 lớp bát
diện [AlO6]9+.So với Caolinit thì khoáng này có liên kết yếu hơn.
Ở đây các nhóm OH nằm bên trong, 3 lớp trên tạo thành gói kiểu kín. Do có
sự thay đổi đồng hình nên khoáng Montmorilonit thường chứa Cation Fe3+, Ca2+,
Mg2+ với hàm lượng khá lớn. Độ phân tán của khoáng Montmorilonit rất cao, nhiều
hạt mịn, cỡ hạt khoáng khoảng 0.6µm. Vì vậy cao lanh, đất sét có chứa khoáng này
thì có độ dẻo rất cao.
Montmorilonit là khoáng silicat nên khi gặp nước, các phân tử H2O có thể đi
sâu vào bên trong khoáng và phân bố giữa các lớp làm cho mạng luới của nó trương
nở rất lớn. Khoáng này có khả năng hấp phụ, trao đổi ion lớn và đạt tới 100 mili
đương lượng gam đối với 100 gam đất. Khối lượngriêng của Montmorilonit từ 1.7 đến
2.7. Trong gốm sứ khoáng này còn có tên là Bentonit.
2.1.2.3. Nhóm khoáng chứa Alkai (còn gọi là Illit hay khoáng sét chứa Mica)
Illit hay Mica ngậm nước là những khoáng chính trong nhiều loại đất sét. Trong
đất sét dễ chảy khoáng này có lúc chiếm tới 60%.
Các dạng Mica ngậm nước thường là:
Muscovit: K2O.3Al2O3 6SiO2.2H2O
Biotit: K2O.4MgO2.Al2O3.6SiO2.H2O
Về cấu trúc, các khoáng này có mạng lưới tinh thể tương tự như các khoáng
alumo-silicat ba lớp nên tính chất của chúng rất giống nhau (độ phân tán cao, độ
trương nở trong nước lớn, khả năng hấp phụ trao đổi ion lớn).
Vai trò của 3 loại khoáng này trong công nghệ gốm sứ:
Khoáng Caolinit: khi nung caolinit ở nhiệt độ trên 1000oC sẽ tạo thành khoáng
Mullit, là khoáng cần thiết cho nhiều sản phẩm silicat do có độ bền cơ, độ bền hóa và

bền nhiệt cao.
Khoáng Montmorillonit: có chứa lớp nước ở giữa các lớp cấu trúc nên khi tác
dụng lực, các lớp cấu trúc có thể trượt đi một khoảng nhất định mà cấu trúc cơ bản
không bị phá vỡ, quyết định tính dẻo của vật liệu.
Khoáng Illit: khoáng không có tính dẻo, phối liệu có khoáng này thì sản phẩm
sẽ bị phân lớp, bị nứt trong quá trình tạp hình và nung.


22

2.1.3. Các tính chất kĩ thuật
2.1.3.1. Thành phần hạt
Nhìn chung kích thước các hạt đất sét và cao lanh nằm trong giới hạn phân tán
keo (<60µm) Kích thước các loại tạp chất bao gồm thạch anh, tràng thạch, mica
thường khá lớn.
Thành phần và kích thước hạt có tác dụng rất lớn đến khả năng hấp phụ trao đổi
ion, tính dẻo, độ co khi sấy, cường độ mộc cũng như diễn biến tính chất của khoáng đó
theo nhiệt độ nung.
2.1.3.2. Khả năng trương nở thể tích và hấp phụ trao đổi ion
Tính chất này của đất sét, cao lanh chủ yếu là do cấu trúc tinh thể của các đơn
khoáng của nó quyết định.
Các silicat 2 lớp (caolinit): sự hấp phụ trao đổi cation trước hết và chủ yếu xảy
ra ở các mặt cơ sở chứa SiO2 bên ngoài của các cạnh tinh thể, đặc biệt là khi có sự
thay thế đồng hình của Si4+ bằng Al3+ hay Fe3+.
Các silicat 3 lớp (mônmôrilônit): đại lượng hấp phụ trao đổi ion lớn do sự thay
thế đồng hình xảy ra đồng thời cả trong lớp tứ diện và bát diện. Khả năng trương nở
thể tích lớn do có kiểu cấu trúc dạng vi vảy chồng khít lên nhau, tạo điều kiện cho các
phân tử nước dễ bám chắc vào khoảng không gian giữa các gói làm trương nở thể tích
cúa nó lên đến 16 lần so với thể tích lúc đầu khan nước.
2.1.3.3. Đặc tính của đất sét và cao lanh khi có nước

Độ dẻo của hổn hợp đất sét và cao lanh khi trộn với nước là khả năng giữ
nguyên hình dạng mới khi chịu tác dụng của lực bên ngoài mà không bị nứt.
Nguyên nhân: Khả năng trượt lên nhau của các hạt sét.
Hiện tượng dính kết các hạt sét với nhau thành một khối.
Thành phần, kích thước và hình dạng (vảy, ống, sợi) của hạt sét, cấu trúc của
khoáng sét (ảnh hưởng đến chiều dày màng nước hydrat hoá) là những yếu tố chính
ảnh hưởng đến độ dẻo.
Nói chung, nếu hàm lượng nước khoảng 16% đất sét đã nắm được thành nắm.
Từ 21-26% hỗn hợp đã rất dẻo, có khả năng tạo hình bằng phương pháp dẻo. Độ dẻo
đạt cực đại khi lượng nước vừa đủ để thực hiện quá trình hydrat hoá hoàn toàn, cho
phép tạo hình dẻo.


23

Lượng nước đủ thực hiện quá trình hydrat hoá hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc
đơn khoáng của đất sét. Chẳng hạn đất bentônit (chứa khoáng mônmôrilônit) có độ
dẻo cao nhất, mịn nhất. Thường trong bài phối liệu người ta chỉ dùng khoảng 5-10%
do nó có khả năng trao đổi ion lớn và khả năng thay thế đồng hình làm hàm lượng sắt
trong nó cao. Bentônit rất khó sấy vì có độ co khi sấy lớn, thời gian sấy lâu. Trong sản
xuất nếu gặp đất này chúng ta phải cho đủ lượng nước theo đúng công thức của nó
(nước cấu trúc nằm giữa các lớp khoáng).
Khi lượng nước đủ lớn (khoảng 28%) thì hồ cao lanh, đất sét lại chảy thành
dòng liên tục, cho phép ta tạo hình bằng phương pháp hồ đổ rót.
Chỉ số dẻo: là hiệu số độ ẩm của giới hạn chảy và giới hạn lăn.
Giới hạn chảy được xác định theo vica chuẩn.
Giới hạn lăn xác định theo phương pháp cổ điển ( tạo đất thành sợi ∅ = 2-3
mm).
Phương pháp xác định chỉ số dẻo trên dụng cụ của Perfferkorn cho kết quả
chính xác hơn.

Dãy Hofman cho biết các tính chất của phối liệu gốm sứ biến thiên theo các
ion được trao đổi như thế nào. Dãy này có ý nghĩa rất lớn khi chuẩn bị phối liệu gốm
sứ, đặc biệt là lúc pha loãng hồ đổ rót.
H > Al > Ba > Sr > Ca > Mg > NH4 > K > Na > Li
2.1.3.4. Sự biến đổi thù hình, tính chất của cao lanh và đất sét khi nung
Khi nung nóng các khoáng sét và cao lanh sẽ xảy ra diễn biến phức tạp, bao
gồm các quá trình lý học và hoá học. Các phản ứng xảy ra khi kế tiếp nhau hoặc xảy
ra cùng một lúc và có tác dụng tương hỗ lẫn nhau.
Tổng quát có thể xảy ra các hiện tượng chính dưới đây:
+ Biến đổi thể tích kèm theo mất nước lý học.
+ Biến đối thành phần khoáng và mất nước hoá học.
+ Biến đối cấu trúc tinh thể khoáng.
+ Các cấu tử phản ứng tạo pha mới.
+ Hiện tượng kết khối.
Để nghiên cứu những biến đổi của đất sét và cao lanh, người ta có thể sử dụng
nhiều phương pháp riêng biệt hay kết hợp để thu được hiệu quả với độ chính xác
cao. Các phương pháp thường dùng là: phương pháp nhiệt vi sai (DTA-DTG), phương
pháp nhiễu xạ Rơngen.


24

Các loại sản phẩm gốm sứ có nhiều loại như: gốm sứ xây dựng, gốm sứ dân
dụng, sứ điện, sứ dùng trong kỹ thuật cao… đều dùng cao lanh, đất sét và các loại
nguyên liệu khác như tràng thạch, đá vôi, zircon silicat…Trong gốm sứ xây dựng và
gốm sứ dân dụng thì nguyên liệu chủ yếu là cao lanh và đất sét. Các sản phẩm đều
phải qua nung ở nhiệt độ cao mới đạt yêu cầu chất lượng, vì vậy chúng ta phải nghiên
cứu sự biến đổi của cao lanh và đất sét trong quá trình nung.
Khi bị nung nóng các khoáng trong đất sét và cao lanh diễn ra rất phức tạp. Rất
nhiều nhà nghiên cứu chuyên ngành đã nghiên cứu và đưa ra thống nhất như sau:

+ Từ 20oC đến 500oC cao lanh và đất sét mất nước lý học (nước hấp phụ vào lưới
tinh thể) và nước hấp phụ ở các ống mao quản.
+ Từ 500oC đến 900oC mất nước hoá học và kèm theo co thể tích. Mạng lưới tinh
thể bị phá vỡ và biến đổi. Sản phẩm Caolinit khi nung từ 500oC đến 800oC bị hoà tan
trong HCl loãng. Lượng hoà tan chính là Al2O3. Nung trên 800oC lượng Al2O3 trong
Caolinit không bị hoà tan nữa. Có thể giải thích quá trình đó như sau:

+ Nung trên 1000oC có hiệu ứng tỏa nhiệt thứ hai (thường ở 950oC) theo nhiều
tác giả là do sự hình thành khoáng mulít 3Al2O3.2SiO2 và tăng cường sự kết tinh của
tinh thể mulit.

Chất lượng của các sản phẩm gốm sứ có vai trò quan trọng nhất. Khoáng
Mulit có độ bền cơ học cao, bền điện, bền nhiệt, bền hoá đều tốt. Vì vậy khi nung
sản phẩm người ta thường tạo điều kiện để khoáng Mulit tạo thành tốt nhất. Mulit có
thể tạo thành ở trạng thái rắn hoặc có mặt pha lỏng, phản ứng thường không thực hiện
đến cùng. Nói chung chúng ta chỉ nung đến kết khối theo mức độ mong muốn nhằm
thoả mãn yêu cầu mục đích sử dụng.


25

2.1.4. Vai trò của cao lanh và đất sét trong phối liệu gốm sứ
Đất sét và cao lanh là thành phần chính trong hồ phối liệu sản xuất gốm sứ, nó
cung cấp Al2O3, SiO2 cho xương sứ và ở nhiệt độ cao nó phân huỷ ra oxit nhôm và oxit
silic, để sau đó tái hợp với nhau thành phối liệu Mulit là thành phần chính của xương
sứ. Do có tính dẻo nó liên kết với những vật liệu gầy để tránh những khuyết tật trong
quá trình sấy.
Cao lanh và đất sét có đặc tính: dễ bóp nát vụn, hút nước mạnh, có màu từ vàng
đến xám. Cao lanh thêm vào phối liệu thay thế một phần đất sét, với mục đích tăng
độ bám khuôn, giảm thiểu tạp chất lẫn trong phối liệu nó có khả năng tăng độ trắng

của sản phẩm.
Đất sét có màu trắng xám, hàm lượng SiO2, Al2O3 trong nguyên liệu làm tăng
khả năng chịu lửa, khi nung (do hàm lượng Al2O3 cao) còn làm tăng tính dẻo của
nguyên liêu mộc đồng thời làm cho sản phẩm có độ trắng cao.
2.2.

Nguyên liệu gầy
Đất sét có độ dẻo cao khi hình thành sẽ dính tay và dính dụng cụ. Khi sấy và

nung sẽ co rút lớn, gây biến đổi thù hình và làm nứt vỡ sản phẩm. Vì vậy khi pha
chế nguyên liệu xương gốm sứ, người ta pha thêm nguyên liệu không dẻo vào phối
liệu như cát, tràng thạch nghiền mịn v.v…để khi sấy nước dễ di chuyển ra ngoài, rút
ngắn thời gian sấy và giảm tỉ lệ nứt vỡ sản phẩm.
Nguyên liệu không dẻo có thể chia làm 2 loại:
+ Loại giảm dẻo như: cát, samot, mảnh gốm sứ…
+ Loại giảm dẻo và hạ thấp nhiệt độ nung như: tràng thạch, đá vôi, hoạt thạch.
2.2.1. Cát (Silica)

Hình 2. 2: Cát