2 Анализ основных потребительских свойств, ассортимента и показателей качества изделий бытового назначения из стекла и керамики

2.1 Потребительские свойства стеклянных и керамических изделий

Стеклянные изделия, поступающие в торговлю, должны характеризоваться совокупностью свойств, обеспечивающих их спрос и потребление. По ГОСТ 4.75—82 потребительские свойства посуды включают следующие группы:

-            свойства, определяющие назначение изделия,—устойчивость на плоской поверхности, плотность стекла, функциональная пригодность, размеры, вместимость;

-            надежность — долговечность, прочность на удар, термическая устойчивость, сохраняемость изделия и покрытия под воздействием воды, истирания, света:

-            эргономические:

-            эстетические—соответствие серийного изделия образцу-эталону, совершенство форм, декора, производственного исполнения, композиционная целостность, игра света, прозрачность;

-            экономические — себестоимость изделия.

Эти свойства учитываются  при разработке и постановке продукции на производство, аттестации, а также в нормативно-технической документации.

Характер украшений  выдувной посуды отличается большим  разнообразием.

Украшения, наносимые  в горячем состоянии, объединены в несколько групп. К первой группе относятся украшения, в основе которых—получение оптического эффекта или рельефа поверхности. Это украшения «валик», рифление, мелкие пузырьки, «мороз» («кракле»). «Пулька» выдувается в черновой форме с углублениями или выступами. При выдувании в чистовой (гладкой) форме создается оптический эффект волнообразной поверхности («валик») или углублений, заполненных воздухом (воздушные ленты, нити, пузырьки). «Мороз» («кракле»)—украшение в виде сетки заплавленных трещин, напоминающих морозные узоры на стекле. Для получения его набор стекла опускают на 1—2 с в холодную воду или во влажные опилки, а затем нагревают в печи. После трехкратной обработки таким способом и последующего выдувания изделие приобретает рисунок «мороз». 

Рис. 2.1. Способы украшения  стеклянной посуды

1 — матовая лента; 2 - гравировка; 3,4,5 - алмазная пыль: 6—гильоширное  травление 

Ко второй группе относятся украшения с орнаментами. Их получают при внесении заготовки  стекла одного цвета в полуфабрикат или готовое изделие другого  цвета. Это цветные нити, полосы, пятна, палены, крошка, украшения стеклотканью, акварельное пятно, цветной наклад. Заготовки размягченного цветного стекля в виде нитей, шнура, кусочков или ажурной стеклоткани различными приемами накладывают на «пульку». После формования получают украшения и виде витой или путаной нити, полос, пятен, кружевного рисунка. Цветные налепы наносят на готовое изделие в виде крупного скульптурного рельефа (накладывают размягченную заготовку цветного или бесцветного стекла). Изображение эмблемы получают с помощью штампа. Для нанесения цветной крошки «пульку» обрабатывают на металлической плитке, усыпанной мелко измельченным стеклом.

Для высокохудожественных изделий применяют более сложные  украшения: мозаичное, филигранное, инородные  включения других материалов.

Третья группа украшений  — нанесение на поверхность изделия  радужной пленки осаждением ирризирующих веществ (ирризация). Изделие обрабатывают в специальной камере с парами хлористого олова, азотнокислого стронция, хлористого бария. В зависимости от соотношения этих соединений, температуры и времени выдержки создается эффект бесцветной пленки с синим либо красноватым оттенком.

Потребительские свойства керамических изделий обусловливаются  свойствами керамики, а также формой и конструкцией изделий. Рассмотрим важнейшие физико-химические свойства керамики.

Пористость (открытая) характеризуется водопоглощением  черепка. Изменяется от 0,2% у твердого фарфора до 16% у майолики. При увеличении ее уменьшаются прочность и термостойкость. Пористость может быть причиной водопроницаемости черепка.

Механическая прочность  керамики определяет долговечность  изделий. При сжатии она достаточно высокая, а при растяжении, изгибе и особенно ударе ниже, чем при  сжатии, в 10 и более раз. Так, предел прочности при сжатии твердого фарфора—450—550 МПа, при растяжении—40, а при ударе-— 0,1—0,22 МПа. Твердость глазури твердого фарфора составляет 7 единиц минералогической шкалы, фаянса—6, майолики—5. С увеличением твердости повышается сопротивление истиранию, дольше сохраняются гладкость и блеск поверхности, покрытой глазурью.

Термическая устойчивость характеризуется разностью температур нагретого и охлажденного образцов, при которой возникли сквозные трещины  фарфоровых и глазурные трещины  фаянсовых изделий. Термостойкость фарфоровой посуды — не менее 165 °С, фаянсовой—145, майоликовой—100—110°С. Подобно механической прочности термостойкость обусловливает назначение и долговечность изделий.

Химическая стойкость  глазурей и надглазурного декора определяет гигиеничность и сохраняемость поверхности глазури и декоративных покрытий при действии воды, пищевых кислот, щелочей. Зависит в основном от химического состава. Наиболее высокой устойчивостью характеризуются полевошпатовые фарфоровые глазури, меньшей—высокощелочные и свинецсодержащие майоликовые глазури.

Белизна — важный показатель эстетических свойств фарфоро-фаянсовых  изделий. Зависит главным образом  от содержания в сырье и керамических массах красящих оксидов (Fe2О3, ТiO2 и  др.). Для твердого фарфора составляет 55—68%, для костяного — 74—80 %.

Просвечиваемость  присуща только твердому (за исключением  низкотемпературного) и мягкому  фарфору. Зависит от количества стекловидной фазы в структуре, пористости. Просвечиваемость черепка твердого фарфора толщиной 2 мм составляет 0,09—0,15%, мягкого—значительно выше. На практике ее обычно определяют визуально.

Блеск глазури зависит  от ее состава и состояния поверхности. Майоликовые и фаянсовые глазури, содержащие соединения элементов высокой  плотности (бария, стронция, цинка, свинца), имеют повышенный блеск. Дефекты глазури—наколы, оспины, плешины — резко снижают блеск.

К потребительским  свойствам керамических изделий  относятся функциональные, эргономические, надежность, эстетические (ГОСТ 4.69—81 «Посуда  фарфоровая и фаянсовая. Номенклатура показателей»).

Функциональные свойства изделий — это их форма и  размеры, устойчивость на плоской поверхности, термостойкость, способность поглощать  воду.

Эргономические свойства включают гигиеничность и удобство пользования изделием. Гигиеничность  характеризуется выделением вредных веществ (соединений свинца, цинка, кадмия и Др.), удобство пользования—показателем соответствия массы изделия силовым возможностям человека, его конструкции—размерам и форме руки человека. К эргономическим показателям относятся также допустимый угол наклона изделия до выпадения крышки, показатель сливной способности, а также параметр шероховатости незаглазурованных частей изделия. Показатели удобства пользования обычно оценивают экспертным методом в баллах.

Надежность характеризуется показателями сопротивления изделий изгибу, удару, сопротивлением приставных деталей отрыву, прочностью глазурованной поверхности и декоративного покрытия на истирание, их кислого- и щелочестойкостью.

Эстетические свойства посуды характеризуются белизной, просвечиваемостью, блеском заглаэурованной поверхности, совершенством формы, декора и их соответствием современному стилю, целостностью композиции, а также совершенством производственного исполнения изделий.

Потребительские свойства керамических товаров формируются на стадии проектирования и конструирования при создании опытного (авторского) образца и в процессе производства. Опытный образец должен соответствовать назначению, отвечать современным требованиям удобства эксплуатации, надежности, красоты. Он должен быть максимально точно воспроизведен в массовом или серийном производстве. Качество воспроизведения опытного образца и совершенство изготовления изделий обеспечиваются соблюдением установленной технологии производства

Основы производства стеклянных товаров. Технологический процесс производства стеклянных изделий подразделяется на следующие основные этапы: приготовление стекломассы, варка стекломассы, выработка изделий, обжиг, обработка и разделка стеклянных изделий.

Приготовление стекломассы. Приготовление стекломассы состоит из подготовки сырьевых материалов, составления шихты и варки стекла.

Подготовка  сырьевых материалов. Сырьевые материалы, применяемые для производства различных  видов стекол, с некоторой условностью  подразделяют на две группы: основные или стеклообразующие и вспомогательные (осветлители, обесцвечиватели, красители, глушители, окислители, восстановители и ускорители варки).

Основные (стеклообразующие) материалы. К стеклообразующим материалам относятся кремнезем, борный ангидрид, оксид алюминия, сульфат натрия, сода, поташ, известняк, доломит, свинцовый сурик и глет, витерит и оксид цинка.

Кремнезем (Si0₂) вводят в состав стекла в виде кварцевого песка. Содержание кремнезема в высокосортных кварцевых песках должно быть 99,0-99,8 %, а количество примесей не должно превышать 0,2—1%. Самыми распространенными вредными примесями являются оксид и закись железа, которые даже в малых количествах придают стеклу нежелательную желтовато-зеленоватую окраску, снижающую светопрозрачность стекла. Для ускорения процесса варки стекла используют кварцевые пески с величиной зерен от 0,2 до 0,5 мм.

Борный ангидрид (В₂О₃) подбавляют в стекломассу в виде борной кислоты (Н₃ВО₃) и буры. В₂О₃ повышает термическую и химическую устойчивость стекла, улучшает оптические свойства стекла, ускоряет процесс варки.

Оксид алюминия (Al₂О₃) добавляют в состав стекла в виде глинозема, полевого шпата, пегматита, каолина и нефелина. Аl₂О₃ понижает способность стекла к кристаллизации, улучшает его термические, химические и механические свойства.

Сульфат натрия (Na₂O₂) применяют для введения в стекло оксида натрия (Na₂О).

Соду (Na₂CO₃) употребляют с той же целью, что и сульфат натрия. В стекольном производстве применяют в основном кальцинированную соду.

Поташ (K₂CO₃) служит сырьем для введения в состав стекла оксида калия (K₂O). Оксид калия повышает блеск стекла, улучшает его цвет и прозрачность.

Известняк  применяют для введения в состав стекла оксида кальция (СаО). Оксид кальция ускоряет процесс варки, повышает химическую устойчивость стекла и способствует его осветлению.

Доломит (CaCО_3; MgCО₃) является двойной солью кальция и магния. Оксид магния (MgO) снижает скорость кристаллизации и значительно влияет на улучшение химических, термических и механических свойств стекла.

Свинцовый сурик и глет применяют для введения оксида свинца (РbО) в хрустальное и оптическое стекло.

Витерит (ВаСО₃) используют для введения оксида бария (ВаО), который повышает коэффициент преломления, плотность и блеск стекла.

Оксид цинка (ZnO) вводят в виде цинковых белил. Он увеличивает коэффициент преломления, повышает химическую устойчивость стекла.

Вспомогательные материалы. К ним относятся осветлители, обесцвечиватели, красители, глушители, окислители и восстановители, ускорители варки.

Осветлители способствуют освобождению стекломассы от крупных и мелких пузырей, придают ей однородность. Осветлителями являются сульфат натрия, трехокись мышьяка и селитры.

Обесцвечиватели служат для понижения или удаления цветных оттенков стекла. В качестве обесцвечивателей применяют трехокись мышьяка, селитру, сульфат, хлористый натрий, оксид сурьмы и др.

Красители добавляют  в процессе варки стекла для окрашиваний  его в определенный цвет. Различают  окрашивание стекла молекулярными  красителями (оксиды тяжелых и легких металлов) и коллоидно-дисперсионными красителями (соединения золота, серебра, меди, селена, сурьмы).

Глушители применяют  для придания стеклу непрозрачности. Это фтористые соединения, фосфорнокислые соединения, соединение олова и сурьмы. Глушители окрашивают стекло в белый цвет.

Окислители  и восстановители добавляют при  варке цветных стекол для создания окислительной и восстановительной  среды. Ими являются натриевая и  калиевая селитры, трехокисный мышьяк, углерод, винный камень, двухлористое олово.

Ускорители  варки способствуют ускорению варки стекла: к ним относятся фтористые соединения, борный ангидрид, алюминий соли алюминия.

Составление шихты. Все сырьевые материалы, необходимые  для производства стекла, подвергают обработке. Кварцевый песок обогащают, т.е; понижают в нем количество железа и других примесей. Затем песок, соду, селитру сушат, доломит, мел, известняк измельчают и просеивают через вибросита. После подготовки сырьевых материалов приступают к составлению шихты.

Шихтой называют смесь сырьевых материалов в заданной пропорции. Для ускорения процесса варки в состав шихты добавляют 25-30% стеклобоя (того же состава). Исходные материалы тщательно перемешиваются.