CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ GỐM SỨ. Giới thiệu về đặc điểm, xu hướng phát triển của ngành công nghiệp gốm sứ trong và ngoài nước. Công nghệ gốm sứ là ngành công nghệ mà quá trình sản xuất sử dụng các công nghệ hiện đại nhất sẽ luôn song hành với các quá trình cổ xưa nhất để sản xuất ra các sản phẩm đa dạng phục vụ hầu hết các nhu cầu trong xã hội cũng như phục vụ các ngành công nghiệp khác. Cùng với sự tăng mạnh nhu cầu xây dựng trong những năm vừa qua và sắp tới đây, công nghiệp sản xuất vật liệu gốm sứ xây dựng đang và sẽ tiếp tục chiếm một vị trí quan trọng trong ngành gốm sứ nói riêng và công nghiệp Việt Nam nói chung.
Ngày nay, chúng ta không chỉ chú trọng sản xuất gốm sứ dân dụng, mỹ nghệ mà sản xuất những sản phẩm, thiết bị sứ cải tiến là một xu hướng được chú trọng nghiên cứu và đầu tư một cách bài bản. Nhiệm vụ chủ yếu của công nghệ sản xuất gốm sứ là bảo đảm cho sản phẩm làm ra đạt những tính chất yêu cầu của vật liệu, bảo toàn hình dạng và sự nguyên vẹn của sản phẩm trong quá trình chế tác và nung luyện. Tại các nước công nghiệp phát triển, việc nghiên cứu vật liệu gốm sứ mới trở thành một bộ phận không thể tách rời của việc phát triển công nghệ trong hàng loạt ngành như chế tạo máy, luyện kim, kỹ thuật điện. Họ có ngành công nghiệp gốm sứ tiên tiến, nền công nghiệp hóa chất phát triển mạnh cung cấp đầy đủ các loại nguyên liệu tổng hợp cần thiết, có khá đủ nguồn nguyên liệu chất lượng cao, bảo đảm sản xuất đáp ứng cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu.
Việt Nam là nước đang phát triển, việc định hướng phát triển đúng đắn cho ngành gốm sứ nói riêng cũng như ngành vật liệu nói chung là hết sức quan trọng. Trong nhiều năm qua, chúng ta đã tăng cường tiếp thu công nghệ mới, nhập nhiều dây chuyền sản xuất hiện đại, bên cạnh đó cũng phát triển song song các làng nghề thủ công truyền thống với những sản phẩm độc đáo. Việc đầu tư trọng điểm để nghiên cứu đón đầu trong ngành vật liệu nói chung cũng như vật liệu ceramics nói riêng đang được coi trọng, tạo điều kiện cho sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế nước ta trong tương lai. Một trong những SVTH: Nguyễn Minh Tuân Trang 12 do an Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.
Đặng Đình Khôi định hướng đướng xem đúng đắn, khi nó gắn liền với sự phát triển của lĩnh vực xây dựng, du lịch, nhà hàng khách sạn đó là nghiên cứu, thiết kế, sản xuất sứ vệ sinh. Tổng quan sứ vệ sinh ở Việt Nam. Hiện nay, lĩnh vực sản xuất thiết bị sứ vệ sinh đang được chú ý và quan tâm sự đầu tư. Các sản phẩm đưa ra thị trường được chú ý về mặt chất lượng, thẩm mỹ, tiện dụng và thân thiện với môi trường.
Các thiết bị sứ vệ sinh đã tạo nên bước đột phá về công nghệ mới bằng việc ứng dụng thành công công nghệ mới trên men và xương ở sứ vệ sinh. Với các công nghệ này bề mặt sứ vệ sinh trở nên bền với thời gian, diệt khuẩn, chống bám bẩn ưu việt. Với những thiết kế sáng tạo và ứng dụng các công nghệ tiên tiến, mang đến những dòng sản phẩm độc đáo, tỉ mỉ đến từng chi tiết, đa dạng về kiểu dáng. Các công nghệ mạ tiên tiến giúp mang lại độ bền, đẹp và đáp ứng được các phong cách thiết kế đa dạng.
Các sản phẩm công nghệ xanh thân thiện với môi trường đang là xu hướng trên thế giới. Dòng sản phẩm thiết bị vệ sinh hiện nay đã ứng dụng những công nghệ tiến tiến nhằm bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng và thân thiện với môi trường. SVTH: Nguyễn Minh Tuân Trang 13 do an Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS. Đặng Đình Khôi CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỨ VỆ SINH 2.
Quá trình gia công nguyên liệu. Mục đích quá trình. Quá trình gia công nguyên liệu được cho là rất quan trọng, với mục đích chế tạo hồ đổ rót để cung cấp cho phân xưởng tạo hình. Thuyết minh quy trình.
Nguyên liệu sau khi được kiểm tra chất lượng sẽ được nhập vào kho. Trước khi gia công sẽ thực hiện bộ phận kỹ thuật kiểm tra, đánh giá và thực hiện cân theo toa phối liệu. Sau đó đem đi nghiền ướt bằng cách cho nước và chất điện giải vào quá trình nghiền ướt (chất điện giải thường dùng là thủy tinh lỏng Na2SiO3 và soda Na2CO3). Đem đi kiểm tra, nếu đạt được tiêu chuẩn thì chuyển sang bể khuấy nhanh trộn với đất sét được ủ trước đó.
Sau đó đem qua sàng và khử từ để loại bỏ Fe. Tiếp theo hồ sẽ được ủ ở các bể ủ trong khoảng từ 1-2 ngày, sau giai đoạn này sẽ tiến hành kiểm tra hồ đã đạt tiêu chuẩn hay chưa, nếu đạt rồi sẽ tiến hành đổ rót. Quá trình gia công men Men là một lớp thuỷ tinh mỏng phủ lên bề mặt xương gốm, lớp thuỷ tinh này hình thành trong quá trình nung và có tác dụng làm bề mặt sản phẩm trở nên đặc khít và nhẵn bóng. Nhờ đó mà sản phẩm không bị bẩn, không bị tác dụng bởi kiềm, axit, ngoài ra men còn có tác dụng trang trí sản phẩm.
Từ đơn phối liệu có sẵn được cung cấp từ phòng thí nghiệm, công nhân sẽ cân rồi chuyển đến sàng để cho nguyên liệu vào máy nghiền bi, sau đó bổ sung nước vào với lượng thể tích đã được tính toán. Cài đặt thời gian và vận hành máy nghiền, sau một thời gian nghiền thì lấy mẫu ra kiểm tra. Nếu không đạt độ mịn theo yêu cầu thì tiếp tục quá trình nghiền cho đến khi phối liệu có độ mịn đạt yêu cầu kỹ thuật. Sau khi ra máy, tiến hành sàng và bơm lên bể cao vị.
Sau đó sẽ đem phối liệu men khử từ tuần hoàn. Sau đó để phòng kỹ thuật kiểm tra, nếu đạt thì sẽ sử dụng. SVTH: Nguyễn Minh Tuân Trang 14 do an Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS. Đặng Đình Khôi CMC sẽ được trộn với nước và khuấy để đạt độ đồng nhất, được ủ qua đêm, sau đó sẽ trộn với men từ bể men sạch và men thu hồi (10%), khuấy đều.
Sản phẩm sau khuấy sẽ được đem đi sàng và kiểm tra các thông số. Nếu đạt sẽ cấp cho bộ phận phun men. Quá trình tạo hình sản phẩm. Mục đích quá trình.
Có nhiều phương pháp tạo hình sản phẩm gốm sứ: Tạo hình đổ rót, tạo hình dẻo (ép đùn hoặc bàn xoay), tạo hình màng gốm, tạo hình ép khô, bán khô hay ép ẩm (độ ẩm phối liệu đến 12%). Đối với sản phẩm sứ vệ sinh thì có hình dạng khá phức tạp nhưng sản phẩm đòi hỏi tính chính xác và độ đồng nhất cao, vì vậy người ta chọn phương pháp đổ rót để tạo hình. Sản phẩm có hai cách đổ rót: đổ rót đặc và rỗng. Thuyết minh quy trình.
Ở giai đoạn tạo hình hồ sau khi được lưu trong khuôn trong khoảng 2 giờ thì tiến hành tháo hồ thừa và tiếp tục lưu khuôn trong 2 giờ sau đó tháo khuôn. Nếu sản phẩm không đạt (mộc hỏng) thì ta sẽ đưa vào phân xưởng hồ để tái sử dụng lại. Còn nếu tạo hình đạt yêu cầu thì đem đi sấy trong hầm sấy mộc. Sau quá trình sấy ta tiếp tục kiểm tra các vết nứt trên sản phẩm bằng cách quét dầu.
Khuôn được lau sạch và lau nước để tạo độ ẩm cho khuôn. Ghép những mảnh khuôn với nhau và tiến hành rót hồ vào. Sau thời gian nhất định, hồ ráo thì tiến hành tháo khuôn. Sau đó tiến hành lau nước, làm sạch bề mặt, cạo bỏ những phần thừa, hoàn thiện hình dạng sản phẩm.
Trong quá trình đó cũng kiểm tra chất lượng mộc, chỉnh sửa những chỗ nứt vỡ. Sau đó mộc sẽ được đưa sang phân xưởng sấy mộc. Quá trình tạo khuôn. Khuôn mẹ là khuôn thạch cao có tính chất giống như khuôn sản xuất, có vai trò giữ nguyên hình dáng mẫu thiết kế.
Các khuôn gồm nhiều chi tiết, được thiết kế liên kết với nhau một cách vững chắc. Những chi tiết khuôn được đánh số thứ tự sao cho việc tháo lắp một cách dễ dàng, hợp lý. Giữa phần tiếp với mẫu có bề mặt nhẵn và không có các khuyết tật. SVTH: Nguyễn Minh Tuân Trang 15 do an Luận văn tốt nghiệp GVHD: TS.
Đặng Đình Khôi 2. Quá trình sấy. Mục đích quá trình. Mục đích của sấy mộc là giảm độ ẩm của sản phẩm mộc trước tiến hành phun men.
Thuyết minh quy trình. Phòng sấy được gắn hệ thống khí đốt để gia nhiệt. Mộc từ phân xưởng tạo hình được để khô tự nhiên sau đó được đưa vào sấy. Khi đưa vào phòng sấy, mộc có độ ẩm 5%.
Quá trình sấy mộc được chia thành các giai đoạn như sau: - Ở giai đoạn đầu, nhiệt độ trong phòng sấy được nâng lên chậm, lúc đó độ ẩm sản phẩm giảm không đáng kể. - Giai đoạn sấy tiếp theo, nhiệt độ sấy duy trì ở 70oC trong 5 giờ sau đó tiếp tục nâng lên 90oC trong vòng 3 giờ. Trong giai đoạn này sản phẩm bị co rút nhiều nên không thể tăng nhiệt độ đột ngột, sẽ gây các vết nứt hoặc biến dạng trên sản phẩm. Ta có thể tăng từ từ và chú ý đảm bảo khi tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ khuếch tán ẩm trong sản phẩm.
Sản phẩm sẽ không còn co rút khi độ ẩm trên bề mặt sản phẩm đạt cân bằng với không khí bão hoà hơi nước. - Giai đoạn này được gọi là sấy giảm tốc, tốc độ sấy phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán ẩm, tốc độ khuếch tán giảm vì lượng nước không còn nhiều. Giai đoạn này được thực hiện trong vòng 2 giờ vì sự co rút không đáng kể. Sản phẩm sau sấy đạt độ ẩm 0,5%.
Quá trình nung. Nung là giai đoạn cuối để tạo nên một sản phẩm sứ vệ sinh hoàn chỉnh. Ở gian đoạn này quá trình kết khối rất quan trọng. Kết khối là quá trình giảm diện tích bề mặt và tăng độ bền cơ cho sản phẩm thông qua sự biến đổi liên kết của các phân tử và các hạt bên trong khối vật liệu.
Trong quá trình kết khối thể tích vật liệu giảm do các lỗ xốp bên trong vật liệu được điền đầy. Khi độ xốp khoảng 10% thì quá trình kết khối bắt đầu chậm hơn và nếu giá trị này nằm trong khoảng 8-10% thì quá trình tái kết tinh bắt đầu xuất hiện.