Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ gốm là loại đồ dùng rất phổ biết và gần gủi trong đời sống chúng ta ở hiện nay. Ở mọi thời đại, mọi gia đình nó luôn luôn có mặt và phục vụ đắc lực cho cuộc sống, từ những vật dụng cho việc ăn uống, chứa đựng, đến những snả phẩm phục vụ cho đời sống tinh thần, như tượng trang trí, lọ hoa, tranh gốm,…cho cả những công trình kiến trúc của dân tộc ta như gạch, ngói…Cùng với sự đi lên của đất nước, sự phát triển kinh tế xã hội, cuộc sống con người ngày càng được nâng cao, nhu cầu về thẩm mỹ vì thế của phát triển không ngừng. Việc mua sắm các sản phẩm có kiểu dáng đẹp và bắt mắt được chú trọng nhiều hơn. Men màu ra đời cùng với nhu cầu của xã hội và việc nghiên cứu, phát triển đa dạng các loại men màu quan trọng. Vì thế việc chế tạo ra các loại men màu dùng trong sản xuất gốm sứ bằng cách nhuộm màu men trong hay là đưa vào các chất màu không tan (pigment). Đó chính là mục đích nghiên cứu của đề tài: tìm hiểu men màu trong trang trí gốm sứ.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN MÔN HỌC Màu Men Trong Trang Trí Gốm Sứ Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Thanh Vân Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Đạt MSSV: 2004140029 Lớp: 05DHHH3 Năm 2016 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập trường em tiếp thu nhiều kiến thức tiểu luận thành trình học tập rèn luyện dày công dạy bảo quý thầy cô Em xin gửi thư viện nhà trường, đặc biệt đến cô Vân lời cảm ơn chân thành, người giúp em hoàn thành tốt tiểu luận Với thời gian thực tập hạn hẹp kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên không tránh khỏi thiếu xót, em kính mong nhận góp ý, bảo quý thầy cô Cuối cùng, em kính chúc quý thầy cô dồi sức khỏe thành công nghiệp Kính chúc Th.S Lê Thanh Vân sức khỏe dồi dào, đạt nhiều thành công công việc sống Em xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Đạt MSSV: 2004140029 Lớp: 05DHHH3 Nhận xét: Điểm số: Điểm chữ: TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (kí ghi họ tên) MỞ ĐẦU Đồ gốm loại đồ dùng phổ biết gần gủi đời sống Ở thời đại, gia đình luôn có mặt phục vụ đắc lực cho sống, từ vật dụng cho việc ăn uống, chứa đựng, đến snả phẩm phục vụ cho đời sống tinh thần, tượng trang trí, lọ hoa, tranh gốm,…cho công trình kiến trúc dân tộc ta gạch, ngói…Cùng với lên đất nước, phát triển kinh tế - xã hội, sống người ngày nâng cao, nhu cầu thẩm mỹ phát triển không ngừng Việc mua sắm sản phẩm có kiểu dáng đẹp bắt mắt trọng nhiều Men màu đời với nhu cầu xã hội việc nghiên cứu, phát triển đa dạng loại men màu quan trọng Vì việc chế tạo loại men màu dùng sản xuất gốm sứ cách nhuộm màu men đưa vào chất màu không tan (pigment) Đó mục đích nghiên cứu đề tài: tìm hiểu men màu trang trí gốm sứ Mục lục Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU 1.1 Giới thiệu chất màu Ngay từ thời tiền sử, người biết sử dụng khoáng chất (ocher) có sẵn tự nhiên làm chất màu, hình vẽ hang động người Plestosene miền nam nước pháp, miền bắc Tây Ban Nha, miền Bắc Phi, có tuổi khoảng 30.000 năm Màu sắc hình vẽ cho thấy họ biết sử dụng chất tạo màu chế tạo từ than đá, đất sét, khoáng chất, Khoảng năm 2000 TCN, dạng khoáng chất tự nhiên người khai thác xử lí nhằm nâng cao chất lượng màu sắc hiệu sử dụng Con người biết cách phối trộn dạng khoáng chất có sẵn để thu sản phẩm có màu sắc đẹp Các chất Asen sunfit, chì atimonat pigment màu vàng sản xuất lịch sử Các pigment ultramarine coban nhôm spinel pigment sản xuất Khoảng 4000 năm trước người cập tạo loại pigment có màu đỏ ocrơ nung, thần sa, thuốc nhuộm màu đỏ chàm đỏ tía, thuốc nhuộm màu xanh chàm xanh lục Các chất bền màu chúng oxít kim loại hay muối kim loại Các kĩ thuật tráng men, nhuộm, sơn phát triển mạnh cập Babilon với phát triển kĩ thuật sản xuất pha chế chất màu: màu xanh cập dạng hỗn hợp silicat đồng canxi, dạng pigment đen tạo muối sunfua kim loại sunfua antimon, chì Dạng pigment xanh chế tạo từ oxit coban sắt Vào khoảng kỉ XVIII, ngành sản xuất pigment có quy mô công nghiệp bắt đầu đời phát triển với sản phẩm pigment berlin blue năm 1704, pigment cobalt blue năm 1777, pigment crom yellow scheele xanh dương năm 1778 Hiện ngành công nghiệp sản xuất pigment phát triển rộng theo chiều rộng chiều sâu Rất nhiều loại pigment nghiên cứu sản xuất như: cadimi red, molybden red, mangan green, pigment hỗn hợp oxit kim loại bismut, pigment white lithopone dạng pigment oxit titan nghiên cứu sản xuất với quy mô lớn 1.1.1 Định nghĩa chất màu Chất màu có nguồn gốc từ tiếng Latin “pigmentum” với nghĩa nguyên thủy màu sắc Sau hiểu rộng bao gồm lĩnh vực trang trí màu sắc Th.S Lê Thanh Vân Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Vào cuối thời kì trung đại, từ pigment dùng để tất tinh chất chiết xuất từ loại (đặc biệt chất dùng để nhuộm màu) Pigment dùng thuật ngữ sinh học để chất nhuộm màu tế bào Nghĩa pigment xuất vào khoảng đầu kỉ XX, dựa vào tiêu chuẩn từ “pigment” dùng để chất dạng hạt nhỏ không hòa tan dung môi có khả tạo màu, bảo vệ có từ tính Để đánh giá chất lượng pigment dựa vào đặc tính, tính chất tiêu chuẩn sau: Thành phần hóa học Các tính chất quang học Khả khuếch tán dung môi Khả che phủ, bảo vệ Cường độ màu Các tính chất lý học tỷ trọng, kích thước hạt… • • • • • • Các chất màu thành phần pigment có mặt chất khác gọi chung “extender” (phụ gia) Extender chất dạng bột không hòa tan dung môi, thường có màu trắng hay màu nhạt Sự phân biệt pigment extender dựa vào mục đích sử dụng Extender chất màu, làm thay đổi tính chất chất màu theo hướng mong muốn hay làm thay đổi dung lượng chất màu nhằm giảm lượng chất màu giảm giá thành 1.1.2 Khái quát lựa chọn phân loại pigment 1.1.2.1 Lựa chọn Khi lựa chọn pigment cho ứng dụng cụ thể đó, cần phải ý đến nhiều đặc điểm Các tính màu màu sắc, cường độ màu, khả tán xạ, độ phủ… quan trọng cho việc đánh giá hiệu sử dụng hiệu kinh tế pigment Ngoài ra, cần ý đến tính chất sau: • Các tính chất hóa lý bản: thành phần hóa học, lượng muối độ ẩm, chất tan nước tan axit, kích thước hạt, khối lượng riêng • độ cứng Các tính bền: khả chịu ảnh hưởng ánh sáng, thời tiết, nhiệt, hóa chất, chống ăn mòn giữ độ bóng • Khả liên kết với vật liệu: tương tác với chất kết dính, khả 1.1.2.2 phân tán, khả tương thích hiệu ứng đóng rắn tốt Phân loại Th.S Lê Thanh Vân Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Pigment trắng: Màu nhìn thấy tượng tán xạ ánh sáng không chọn lọc (ví dụ: pigment ZnS, lithopone, kẽm trắng) Pigment màu màu nhìn thấy vật liệu hấp thụ ánh sáng có chọn lọc tượng tán xạ ánh sáng( ví dụ: oxit sắt màu đỏ vàng, pigment cadmium, pigment ultramarine, crom vàng, cobalt xanh) Pigment đen: màu nhìn thấy tượng hấp thụ ánh sáng không chọn lọc ( pigment: cacbon đen, sắt oxit đen) Pigment có hiệu ứng kim loại: màu nhìn thấy tượng phản xạ ánh sáng đặn tượng giao thoa ánh sáng Ánh kim loại phản xạ đặn bề mặt phẳng mặt song song hạt pigment kim loại( ví dụ lớp nhôm) Pigment có màu xà cừ: tượng phản xạ đặn bề mặt lớp hạt pigment song song(ví dụ: TiO2 mica) Pigment giao thoa: màu bóng tượng giap thoa ánh sáng(oxit sắt mica) Pigment phát quang: tượng xạ nguyên tử chuyển sang trạng thái kích thích phát anh sáng có sóng dài sau khoảng thời gian ngắn( ví dụ: ZnS xử lí với bạc) Pigment huỳnh quang: khả hấp thụ xạ phát ánh sáng có bước sóng dài Pigment lân quang: tượng xạ nguyên tử trạng thái kích thích phát ánh sáng có bước sóng dài sau vài giờ( ví dụ: ZnS xử lí với đồng) 1.2 Các phương pháp sản xuất pigment 1.2.1 Phương pháp ướt Do đặc điểm có nhiều loại pigment vô cơ, pigment oxide kim loại thường bị biến đổi tính chất đốt nóng nhiệt cao nên điều chế phải hạn chế tối đa ảnh hưởng nhiệt cách điều chế trực tiếp chúng dung dịch Ví dụ, để điều chế pigment đỏ oxide sắt, ta thực phản ứng trung hòa muối sắt kiềm nhiệt độ thích hợp, trình đề hydrat hóa hydroxide sắt xảy dung dịch + NaOH + + Đối với pigment hỗn hợp oxide kim loại, đường trộn trực tiếp oxide kim loại nhiều không thu sản phẩm mong muốn, người ta phải Th.S Lê Thanh Vân Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học tiến hành thu hỗn hợp muối kim loại cách kết tủa đồng thời chúng dung dịch, sau đem nung hay trung hòa nhiệt độ cao Như vậy, đặc điểm chủ yếu phương pháp sản phẩm pigment điều chế từ dung dịch 1.2.2 Phương pháp khô Tất sản phẩm pigment vô điều chế trực tiếp từ dung dịch hay trình điều chế từ dung dịch phức tạp, tốn kém, hiệu thấp… diều phải trải qua trình đốt nóng nhiệt độ cao Đặc điểm phương pháp tác dụng nhiệt, chất bị đề hydrat hóa, bị phân hủy hay kết hợp tạo khoáng Ví dụ, để điều chế pigment ultramarine, người ta trộn thành phần phối liệu đất sét, sođa, sau đem nung nhiệt độ thích hợp thu sản phẩm dạng Đối với pigment vô oxide kim loại không bị thay đổi tính chất theo nhiệt độ thường sản xuất theo phương pháp nung trực tiếp muối hay hydroxide chúng Ngoài ra, phương pháp khô dùng trường hợp phản ứng điều chế pigment xảy nhiệt độ cao Ví dụ, phản ứng điều chế pigment oxide crôm: + S + Phương pháp nung không sử dụng pigment oxide kim loại dễ bị thăng hoa tăng nhiệt độ hay bị oxy hóa không khí nhiệt độ cao Th.S Lê Thanh Vân Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học CHƯƠNG MÀU MEN TRONG TRANG TRÍ GỐM SỨ 2.1 Tổng quan men sản phẩm gốm sứ 2.1.1 Khái niệm chung Với sản phẩm gốm sứ có phủ men, công đoạn phủ men thực sau sấy nung non Sau sấy, mộc có độ bền đủ lớn, người ta phủ men đem nung Cũng mộc nung lần thứ nhất, tráng men nung hoàn thiện Có nhiều phương pháp đưa men lên bề mặt gốm như: Tráng men: mộc thô làm bề mặt nhúng vào huyền phù men Nhờ độ xốp bề mặt mộc cao, huyền phù bị hút bám lớp mỏng mộc nung lớp nóng chảy thành men Phun men: huyền phù men phun thành lớp bụi độ dày vừa phải bám lên bề mặt xương mộc Phun men cho suất chất lượng cao, tiết kiệm nguyên liệu Với sản phẩm gốm đặc biệt, dùng trường plama phun lớp men phủ lên bề mặt Huyền phù men: thường có cấu tử giống cấu tử xương gốm sứ, mịn chứa nhiều thành phần dễ chảy Sau đưa men lên bề mặt, đem nung tới nhiệt độ xác định, men chảy tạo thành lớp thủy tinh mỏng chảy láng bề mặt thành phẩm Theo cảm quan, men phân thành: Men trong: lớp men suốt, có thề nhìn thấy xương gốm qua lớp men Men không trong: lớp men không suốt, nhìn thấy xương gốm qua lớp men Men không tác dụng tạo đục hạt keo, trường hợp thường gọi men đục Men màu men không trongdo tác dụng chất màu dùng trang trí Theo cách chế tạo men chia thành: Men sống men nguyên liệu: loại men đưa lên bề mặt xương từ nguyên liệu thô nghiền mịn, chưa gia nhiệt Men chín men frit: loại men nấu thành thủy tinh trước, nghiền mịn đưa len bề mặt xương 2.2 Các phương pháp trang trí sản phẩm gốm sứ Th.S Lê Thanh Vân Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Trang trí sản phẩm gốm sư sứ bao gồm trang trí chất màu, lustre, email, men màu, engoben chất màu từ kim loại quí 2.2.1 Trang trí chất màu gốm sứ Chất màu gốm sứ dùng để trang trí trực tiếp vào men hay xương gốm chất loại thủy tinh màu tạo nên hỗn hợp chất tạo màu, chất trợ dung chất hỗ trợ màu Chất tạo màu yếu tố mang màu thành phần để tạo nên chất chất màu gốm sứ chất tạo màu là: Các chất phân tán keo men thường oxýt hay hợp chất kim loại Các chất phân tán kao men tạo nên chất màu keo, ví dụ kim loại Ag, Pb, Au phân tán keo men Các chất không hòa tan men, tồn dạng hạt nhỏ phân tán gây đục 2.2.2 Trang trí lustre Đó rezinat kim loại, sau nung xuất lớp kim loại hay oxýt kim loại lớp men gốm tạo nên hiệu màu lấp lánh 2.2.3 Trang trí chất màu kim loại quý Thuộc loại chất màu keo, ví dụ kim loại Ag, Pt, Au phân tách keo để tạo thành chất màu 2.2.4 Trang trí email Đó lớp màu dày có sử dụng chất chảy nhớt để tạo đường nét sắc sảo Có thể đục hay 2.2.5 Trang trí men màu Một phương pháp trang trí dùng men màu, men hay men đục Men trở nên có màu tượng hấp thụ phần phổ ánh sáng, phần lại phản xạ lại mắt tạo nên màu chúng t nhìn thấy 2.2.6 Trang trí engobe Lớp engobe phủ lên đồ đất nung có vai trò lớp men, trường hợp men lót cho gốm mịn, lớp engobe tạo bên làm tăng hiệu thẩm mỹ cho lớp men màu trang trí bên lên nhiều 2.3 Trang trí men màu 2.3.1 Khái niệm men màu Men màu men cho thêm chất nhuộm màu ion( ví dụ màu xanh dương cobalt, màu xanh đồng, màu tím mangan, màu vàng sắt), pigment (là chất màu không tan, ví dụ xanh crôm, màu nâu sắt) chất nhuộm màu keo(ví dụ hạt Cu hay Au có kích thước 10-100 nm tạo nên màu đỏ) 2.3.2 Phân loại Th.S Lê Thanh Vân 10 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Có nhiều phương pháp trang trí bề mặt sản phẩm gốm tạo men thủy tinh màu, dùng chất màu, tạo hình bề mặt men Để trang trí màu cho men, trước hết cần chế tạo chất màu sau kỹ thuật đưa màu lên men Màu sắc có phụ thuộc thành phần cấu trúc chất tạo màu chất chảy, thành phần pha thủy tinh men cách thức trang trí Tùy theo vị trí lớp màu trang trí so với men nền, phân thành: màu men màu men 2.3.3 Khả tạo men thủy tinh màu Ta biết men thường có cấu trúc thủy tinh Cấu trúc men ảnh hưởng định tới dạng màu dùng để trang trí men Vì nên xem xét trình tạo màu thủy tinh Trong ô mạng thủy tinh silicat, cấu tử tạo màu là: • Các ion tạo mạng lưới thủy tinh: ,,, • Các ion biến tính: • Các ion trung gian tạo thủy tinh hay không tùy thuộc vào thành phần thủy tinh sở: Thủy tinh có màu thành phần có cấu tử gây màu Tùy chất hóa học thủy tinh, cấu tử gây màu dược phân chia thành nhóm: Nhóm tạo màu ion: ,… Nhóm tạo màu keo, phân tử: Ag, Au, Cu, Se, Se-CdS, Ti-Ce 2.3.4 Chất tạo màu ion Chủ yếu nguyên tố thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp đất dạng oxyt hợp chất khác với hàm lượng cần thiết hoà tan thủy tinh tạo hệ đồng thể Đây nhóm màu phổ biến nhất, chất tạo màu loại có màu sắc phụ thuộc hóa trị ion.Vì môi trường nung có ảnh hưởng lớn tới màu sắc nhóm màu phản ứng oxy hóa-khử làm biến đổi giá trị ion Trong số cách phân loại khác, nhóm màu thuộc nhóm màu đơn oxit Khi dùng với mục đích trang trí cho men, đơn oxít dễ hòa tan men dạng ion tạo nên màu thủy tinh làm màu trang trí không rõ nét Hơn loại biến đổi oxy hóa môi trường dễ phản ứng với oxít màu khác, làm màu định trang trí bị biến đổi 2.3.5 Chất tạo màu dạng keo Th.S Lê Thanh Vân 11 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Với hạt kích thước hệ keo, xảy tượng tán xạ, nghĩa hạt trở thành tâm phát xạ ánh sáng theo phương với cường độ khác Trong trường hợp này, men đuocẹ nhuộm màu nhờ tinh thể kim loại có kích thước hạt keo (đường kính hạt có kích thước xấp xỉ kích thước bước sóng ánh sáng tới ).chất tạo màu Au, Ag, Cu Ngoài phân tử Se-CdS Se kích thước hạt keo Màu sắc chất tạo màu dạng phụ thuộc kích thước hạt keo Thường phải có chế độ nhiệt nghiêm ngặt để đảm bảo kích thước hạt theo yêu cầu 2.3.6 Chất màu có cấu trúc tinh thể Các loại men trang trí sở thủy tinh màu có nhược điểm khó tạo hình mẫu sắc nét (do hoàn tan toàn khối thủy tinh) Để tạo nên màu sắc trang trí đẹp, bền hóa, bền công nghệ đơn giản người ta tạo chất màu gốm tinh thể (pigment) Về chất cấu trúc, pigment chất tạo màu có cấu trúc tinh thể Các tính chất màu phụ thuộc vào cấu trúc ô mạng tinh thể mang màu, tinh thể mang mầu tinh thể bền màu bền Khi tạo chất màu, trước hết cần xác định độ bền ô mạng tinh làm nhiệm vụ chất mang màu, sở tinh thể có cấu trúc ô mạng bền người ta đưa thêm chất gây màu 2.4 Phân loại theo vị trí trang trí men màu Xét theo vị trí tương đối men lớp màu trang trí phân thành: • Màu men: lớp trang trí bề mặt men,trong trường hợp màu • • chìm vào men Màu men: lớp trang trí nằm xương men Men thủy tinh màu: men có chất thủy tinh màu Về kỹ thuật tráng men, thường màu men đưa lên mộc, tráng men lên trên, sau đem nung Các màu men lớp men bảo vệ chống lại tác dụng hủy hoại học, hóa học môi trường với màu men, màu đưa lên men lớp men ổn định Nhiệt độ nung sau vừa đủ để màu đủ bóng bám vào men, nhiệt độ nung xấp xỉ nhiệt độ biến mềm men Màu men có tông màu phong phú tươi Men thủy tinh màu đơn điệu, trang trí hình phức tạp Do phần tử tạo màu( không phân biệt cấu trúc tinh thể hay thủy tinh) lẫn pha thủy tinh, men có tên màu men 2.4.1 Chế tạo màu men Th.S Lê Thanh Vân 12 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Có nhiều cách chế tạo màu men phương pháp trộn lẫn phối liệu thích hợp chất màu chất chảy, gọi bột màu Trong thương mại, thường bán dạng bột màu, dùng theo dẫn Như vậy, bột màu men gồm phần: chất chảy, chất màu bản, phụ gia 2.4.1.1 Chất màu bản( màu gốc) Chất màu (pigment) chế tạo cách trộn phối liệu theo tỉ lệ thích hợp, nghiền trộn cho đủ độ mịn đồng để tăng độ đồng nhất, cố gắng dùng nguyên liệu có độ phân tán cao dung dịch muối có kim loại gây màu trộn với chất tạo khoáng nghiền mịn trình nung muối phân hủy thành oxit Phối liệu nung nhiệt độ thích hợpđể tạo khoáng có mang màu cần thiết, nhờ chất màu bền Sau nung có kết khối, kích thước hạt chất màu lớn,phải nghiền lại thật mịn, lúc màu nghiền mịn tốt 2.4.1.2 Chất chảy phụ gia ( chất độn) Để tiết kiệm tăng hiệu màu, tăng độ bền liên kết bột màu xương mộc với men sở, phải dùng chất chảy chất độn nghiền với chất màu Tỷ lệ thích hợp chất màu, chất chảy phụ gia xác định thực nghiệm Có thể dùng lun màu sở, tức men sản phẩm gốm sứ mà ta định trang trí, làm chất chảy, dùng chất chảy loại frit Vai trò chất chảy với bột màu men không quan trọng với bột màu men Trong kỹ thuật chế tạo màu, hay dùng chất độn, thân chúng tác dụng gây màu, chúng có khả tôn màu sắc đệp lên tạo nên màu tông với màu cường đọ màu khác Ví dụ când tạo màu xám, dùng ZnO chất độn trộn với màu đen Với chất màu men chất độn cho tông màu xanh, CaO, BaO, , cao lanh kết khối, mảnh sứ nghiền mịn… Chất chảy chất tạo liên kết bền chất màu men bền, thường frit, men sản phẩm gốm sứ mà ta định trang trí 2.4.1.3 Men sở Yêu cầu quan trọng với men sở không hòa tan bột màu phù hợp với màu trang trí Trong nhiều trường hợp, men sở dùng làm chất chảy 2.4.1.4 Nhiệt độ môi trường nung Nhiệt độ môi trường nung nhiệt độ môi trường nung sản phẩm gốm sứ, nhiệt độ nung chất màu Phải giữ cho chất màu không bị phản ứng tạo màu phụ không mong muốn Trong nhiều trường hợp, đặc biệt nung sản phẩm mỹ nghệ dân gian cổ truyền, ứng dụng kỹ thuật trộn chất tạo màu trực tiếp vào men sống, không sử Th.S Lê Thanh Vân 13 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học dụng kỹ thuật làm bền màu cách tạo khoáng bền, màu sắc sản phẩm phụ thuộc nhiều vào khả hòa tan chất màu men Môi trường nung kỹ thuật quan trọng khống chế màu sắc mong muốn 2.4.2 Màu màu Màu men giống màu men, nghĩa gồm thành phần chính: chất màu, chất chảy phụ gia Trong kỹ thuật thường có laoị màu men: màu nung nhiệt độ 600-850, màu nung nhiệt độ 850 Màu hấp nhiệt độ thấp, khoảng 600-850°C dùng nhiều Màu nhiệt độ thấp phong phú, đẹp độ bền hóa, bền Chất chảy phải đảm bảo láng chảy đều, đẹp có khả bám dính tốt với men nhiệt độ biến mềm men thấp nhiệt độ cao 850°C Màu men chuẩn bị nhiều phương pháp khác nhau: • Nghiền chất màu lẫn với chất chảy • Frit hóa chất màu với chất chảy • Nấu lẫn chất màu với chất chảy 2.4.3 Một số màu phổ biến Đỏ sắt: màu dùng phổ biến nhất, tương đối đơn giản mặt công nghệ Các tông màu khác thể nhờ chất độn khác 17-20% Chất chảy số 1: 83 – 80% Phụ gia độn: MgO, CaO, ZnO… Đỏ crôm: PbCr.PbO 22% Chất chảy số 2: 78% Đỏ selen: chất màu: nung CdO với Se, CdC Se nhiệt độ 450 - 650 °C môi trường oxy hóa Trong hàm lượng Se ảnh hưởng tới màu sắc sau: 12 – 15% Se da cam tươi 16 – 18% Se đỏ lửa 18 – 20% Se đỏ sậm Xanh cobal: chất màu dùng CoO, oxít CaO, BaO, MgO, ZnO Màu men dùng cobal không nên cho thành phần, màu cobal nói chung bền nhiệt bền hóa Xanh bản: CoO.Si 20% Chất chảy số 3: 80% Xanh đậm: CoO : – 30% Chất chảy số 3: 85 – 70% Th.S Lê Thanh Vân 14 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Màu nâu: chất màu oxit sắt với kẽm oxit Oxit kẽm nhiều, màu chuyển sang tông sáng Tông màu nâu tối có thêm oxit Các màu nâu khác tạo với oxit Mn, Ni, Co chất độn , BaO, CaO Nhiệt độ nung hỗn hợp 900°C Nâu nhạt: 0,25.ZnO: 15 – 20%, chất chảy số 13: 85 – 80% Nâu: : 20% Chất chảy số 13: 80% Màu đen: màu đen thường có thành phần tổ hợp oxít Fe, Co, Mn Cr với nhiệt độ nung 1200 - 1300°C CoO 22% Chất chảy số 1: 78% Xanh crôm: màu xanh crôm bền cơ, bền hóa nhiều so với màu xanh đồng thường dùng dùng chất độn CoO, , ZnO, , NiO, CaO mảnh sứ nghiền mịn Chất chảy giàu PbO, oxit kiềm làm biến màu sang phía tông màu vàng, mhiệt độ nung màu thường khoảng 1200 - 1300°C Xanh bản: : 20% Chất chảy số 10: 80% 2.5 Quy trình chế tạo màu 2.5.1 Hỗn hợp nguyên liệu Tùy theo yêu cầu chất màu cần sản xuất mà ta sử dụng nguyên liệu phù hợp Thông nguyên liệu cần dùng để điều chế pigment là: oxit mang màu + oxit + tạo khoáng + chất độn(oxit muối kim loại mịn) 2.5.2 Phối liệu Sau chọn nguyên liệu tạo màu, ta cần tiến hành tính toán thành phần phối liệu thành phần phối liệu phụ thuộc vào màu cần thu nhận 2.5.3 Phản ứng Hỗn hợp nguyên liệu khuấy gia nhiệt máy khuấy, giúp tăng tốc độ hiệu suất phản ứng 2.5.4 Sấy Mục đích trình đốt cháy hợp chất hữu xót lại trình khuấy 2.5.5 Nghiền Mục đích trình nghiền trộn hỗn hợp sau sấy nghiền mịn, đạt độ đồng độ phân tán cao, tăng diện tích tiếp xúc thực phản ứng oxy hóakhử, tăng hiệu suất phản ứng Th.S Lê Thanh Vân 15 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học 2.5.6 Nung Đây giai đoạn quan trọng định thành công hay thất bại trình Trong giai đoạn xảy chuyển pha từ pha rắn sang pha lỏng để dễ dàng phản ứng tạo chất Các yếu tố cảu giai đoạn nung ảnh hưởng đến màu: • Nhiệt độ nung: Phải tính toán cho nhiệt độ nung phù hợp với thành phần phối liệu cho phản ứng xảy với hiệu suất cao, không tạo chất không mong muốn ảnh hưởng tới màu sắc chất Nhiệt độ nung xác định phương pháp nhiệt động thực tế ta hay dựa vào kinh nghiệm trước nhiệt độ nung phải phù hợp không cao hay thấp cao làm phân hủy số chất • thấp phản ứng không xảy Thời gian nung: Là toàn thời gian cần thiết chu trình nung Được xác định phương pháp động học nhiên thực tế thường xác định kinh nghiệm thời gian nung không ngắn hay dài dài ảnh hưởng tới hiệu suất kinh tế ngắn ảnh hưởng đến điều kiện kỹ thuật khác( thời gian biến đổi hóa lý cần thiết phối liệu, độ bền vật nung, độ bền lò, kết cấu lò…) • Môi trường nung: Môi trường nung gây phản ứng oxy hóa – khử làm thay đổi số hóa trị ion kim loại, làm thay đổi màu sắc 2.6 Sản xuất pigment chất màu men 2.6.1 Các pigment chất màu xanh Cơ sở pigment màu xanh ion coban, nằm cực hoad trị cho màu xanh, nằm cực hóa trị màu gạch đỏ Về thành pigment coban chia nhóm silicat nhóm aluminat Các nguyên liệu sản xuất pigment màu xanh oxit coban cacbonat coban CoC Đưa vào thành phần pigment oxit kẽm ZnO, oxit nhôm oxit khác cho tông màu xanh khác Cần phải ý tạp chất khác oxit niken, oxit sắt oxit mangan có ảnh hưởng xấu đến tông màu xanh, oxit niken cho tông màu nâu, oxit mangan cho tông tím Th.S Lê Thanh Vân 16 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Công nghệ sản xuất pigment màu xanh sau: nguyên liệu định lượng theo công thức yêu cầu, nạp vào máy nghiền bi nghiền 48 đạt độ mịn độ đồng cao Sau nghiền, phối liệu nạp vào chén samốt sấy lò sấy khoảng 48 đến 52 nhiệt độ 80 - 90°C Phối liệu sấy xong chuyển qua chén samốt Bên chén samốt xoa lớp oxit nhôm mỏng Các chén samốt nạp đầy ¾ thể tích phối liệu cho chén xếp vào lò nung Nung nhiệt độ 1320 - 1350°C khoảng thời gian 20 – 24 nhiệt độ đạt 1300°C cần phải lưu nhiệt độ thời gian – 1,5 để thu nhận pigment có mầu đồng Trong thời gian nung nhiệt độ cần phải nâng nhiệt từ từ ( tới 960°C vòng – giờ), từ nhiệt độ 960°C tới nhiệt độ 1060°C vòng – từ nhiệt độ 1060 - 1350°C vòng Nếu tốc độ nung nhanh dẫn tới vỡ chén nung Trong trường hợp nung lửa, pigment chảy chén nung làm vỡ chén làm mát pigment Môi trường nung pigment sau: tới nhiệt độ 960°C nung môi trường oxy hóa, khoảng nhiệt độ 960°C - 1060° C nung môi trường oxy hóa mạnh, khoảng nhiệt độ 1300 – 1320°C môi trường khí trung tính lưu từ 1,5 – nhiệt độ Kết thúc nung khoảng thời gian môi trường khử yếu Khi nhiệt độ lò đạt 1350°C kết thúc nung Các pigment nung sau làm nguội lấy khỏi chén nung, nghiền máy nghiền lăn sau nghiền máy nghiền bi Sau nghiền pigment sấy lò sấy với nhiệt độ70 90°C sàng qua sàng 4000 lổ/c Để thu nhận màu men, pigment trộn với chất trợ dung tương ứng Các màu men thu cách nghiền phối hợp chất màu chuẩn bị xong Tỉ lệ định lượng phối liệu, nước bi xác định qua thực nghiệm Các vật liệu định lượng theo công nạp vào máy nghiền bi nghiền khoảng -8 ngày đêm để đạt độ mịn không vượt 0,2% phần lại sàng 10000 lỗ/ c Sau kiểm tra màu, độ mịn độ chảy, chất màu đổ vào chén samốt cho nhóm màu sấy nhiệt độ 80 - 90°C hàm ẩm chất màu không vượt 0,3% Chất màu sau sấy sàng qua sàng 28-30 tủ hút sau đóng gói bảo quản Th.S Lê Thanh Vân 17 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Sơ đồ công nghệ sản xuất màu xanh men minium Thạch anh Oxyt côban Borắc Oxyt kẽm Thạch anh Trộn Nghiền Nung Sấy nóng chảy Đập nhỏ nung Sấy Đập nhỏ Chất trợ Pigment màu dung xanh Nghiền Sấy sàng Chất màu xanh men Th.S Lê Thanh Vân 18 Trần Quốc Đạt Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học KẾT LUẬN Men màu xuất giới nghìn năm trước, song song với trình phát triển làng nghề gốm sứ, kết sáng tạo nhân dân lao động nhiều nước, có việt nam Việc sử dụng men màu chế tác gốm sứ giúp nâng cao giá trị thẩm mỹ kinh tế cho sản phẩm Ở châu âu người ta dùng màu tinh chế sẵn sản xuất gốm sứ từ hàng kỉ Còn châu nói chung có việt nam quen dùng quặng để tạo màu cho gốm sứ dạng khoáng vật thiên nhiên Thông qua đề tài tìm hiểu loại men màu dùng sản xuất gốm sứ này, với tìm tòi tích lũy kiến thức thông qua tài liệu tham khảo sách internet,…em có nhìn cụ thể laoị men màu Cùng với việc tìm hiểu nguyên liệu dùng để tạo màu, học hỏi công đoạn tạo men màu nào, cách sản xuất pigment màu men, màu men, màu men TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Lê Thanh Thanh - KS Nguyễn Minh Phương, Công Nghệ Sản Xuất Chất Màu Gốm Sứ, page 44 – 47, NXB Xây Dựng Hà Nội, 2004 [2] Huỳnh Kỳ Phương Hạ - Ngô Văn Cờ, Công Nghệ Sản Xuất Chất Màu Vô Cơ, page 10-14, 57-58, NXB ĐHQG TP.HCM, 2008 [3] Đỗ Quang Minh, Kỹ Thuật Sản Xuất Vật Liệu Gốm Sứ, page 112-124, NXB ĐHQG TP.HCM, 2006 [4] TS Nguyễn Văn Dũng, Công Nghệ Sản Xuất Gốm Sứ, page 264-268, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 2009 Th.S Lê Thanh Vân 19 Trần Quốc Đạt ... bề mặt men, trong trường hợp màu • • chìm vào men Màu men: lớp trang trí nằm xương men Men thủy tinh màu: men có chất thủy tinh màu Về kỹ thuật tráng men, thường màu men đưa lên mộc, tráng men lên... phẩm gốm sư sứ bao gồm trang trí chất màu, lustre, email, men màu, engoben chất màu từ kim loại quí 2.2.1 Trang trí chất màu gốm sứ Chất màu gốm sứ dùng để trang trí trực tiếp vào men hay xương gốm. .. Khoa Công Nghệ Hóa Học CHƯƠNG MÀU MEN TRONG TRANG TRÍ GỐM SỨ 2.1 Tổng quan men sản phẩm gốm sứ 2.1.1 Khái niệm chung Với sản phẩm gốm sứ có phủ men, công đoạn phủ men thực sau sấy nung non Sau