البطانة والجليز
وهما المادتان اللتان يوضعان على سطح الجسم الفخاري أو البسكوت لكي تعطي الرونق لبلاط السيراميك، وهي عملية يطلق عليها اسم “التزجيج”.
ولو بدأنا بالجليز فهو الطبقة الزجاجية التي توضع على سطح بلاط السيراميك ومن خصائصها مادة غير منفذة للماء وتقبل الألوان الزجاجية، والجليز قبل مرحلة التحضير يسمي ( الفرت ) والفرت هو عبارة عن مجموعة مكونات تم تخليطها وصهرها معًا وصبها مصهورة في ماء فتصبح مثل الزجاج المفتت.
ومن المواد الرئيسية المكونة للفرت “فلدسبار صوديومي – حجر جيري – كولينا – رمل زجاجي – كوارتز – فلدسبار بوتاسيومي”
والجليز يتم تقسيمه إلى مجموعة أنواع منها:
- جليز شفاف.
- جليز مط.
- الجليز الأبيض.
- جليز خدمة شاقة.
واسم الجليز يدل على خصائصه ومواصفاته فمثلا الجليز الشفاف يكون فعلًا شفاف مثل “الزجاج”، والجليز الأبيض يكون معتم، والجليز المط يكون نسبة به نسبة خشونة مع احتفاظه بالخصائص الأساسية للجليز وهي اللامسامية وقابليته للتلوين سواء للجليز نفسه أو لتطبيق الألوان عليه.
ومن حيث الانصهار فإنه ينقسم إلى قسمين:
1- الجليز العادي: ينصهر عند درجة حرارة من 1100 إلى 1180 ويختلف مدى انصهار الجليز حسب نسب مكوناته وطبيعة تصنيفه فكلما كان مدي الانصهار للجليز واسع يكون أفضل، والمدى هو مرحلة الحرارة التي يبدأ عندها الجليز الانصهار وينتهي بالحرارة التي يبدأ عندها الجليز في الغليان فيعرف الفارق بين الحرارتين بالمدى.
2- الجليز منخفض الحريق: وهو نوع من الجليز تكون معالجته بطريقة معينة بحيث تكون درجة الانصهار له أقل من درجة انصهار الجليز العادي نظرًا لطبيعة تصنيعه الخاصة والخامات التي تضاف له في الخلطة الرئيسية، حتى أنها تعمل على توفير الطاقة وتزيد من إنتاجية الفرن.
يتم عمل خلطة الجليز من المكونات سالفة الذكر حيث يتم طحن هذه الخامة في طاحونة خاصة كل خامة على حدة ثم يتم عمل الخلطة ووضعها في أفران خاصة يصهر فيه هذا المخلوط من المكونات حيث تصل درجة هذا الفرن إلى (1500) درجة تقريبا.
3- الفرن الخاص: يصهر الفرت يكون ذو وضع مائل مركب على محاور متحركة، بحيث يتم التحكم في زاوية الميل لجسم الفرن، وبانصهار المخلوط داخل الفرن يتوجه المصهور بالانحدار إلى مخرج الفرن ومنه إلى حوض به ماء فيحدث تصلب للمصهور ويتفتت بحيث يصبح مثل الزجاج المهشم.
4 – يصفى الجليز أو الفرت من الماء ويعبأ في عبوات من خامة صناعية تكون مسامية بحيث تتخلص من بواقي الماء المعلقة بالفرت.
5- توضع بعض الإضافات على هذا الفرت أثناء تحضيره وتجهيزه، وذلك لكي يوضع على سطح البسكوت من هذه الإضافات.
الكاولينا
هي من المواد التي تتميز بدرجة نقاوة عالية وبلاستيكية عالية وتضاف لكي تكسب (المعلق) بعد الطحن للجليز تكسبه خاصية الترابط بحيث يسهل نزوله في صورة غشاء مسترسل على جرس الجليز وبدوره على سطح البلاط في صورة غشاء متصل ومن المواد التي تساعده على هذه الظاهرة مادة الـ C.M.C وهي مادة مخلقة من لحاء النباتات وتسمى (كربو كسي ميثيل سيليلوز) ويوجد منه ما هو طويل السلسلة وما هو قصير السلسلة، وطويل السلسلة يتميز بقدرته العالية على عمل الترابط المطلوب لكنه يعمل على رفع اللزوجة بشكل كبير، وقصير السلسلة لا يعمل على رفع السيولة بهذه الدرجة لكنه أقل كفائه في إحداث الترابط المطلوب، لذا فيفضل استخدام خليط منهما للوصول إلى الترابط المطلوب دون التأثير على اللزوجة بشكل كبير.
يمكن أن تختصر المتطلبات الخاصة بخامات الطلاءات الزجاجية كالتالي:
- الانصهار التام عند درجة التسوية.
- اللزوجة متوسطة تعمل على التغطية المتجانسة للسطح بالمصهور وفي نفس الوقت لا تسمح بانسيابه خارج الحواف.
- قوة التوتر السطحي يجب أن تكون منخفضة لتسمح بخروج الغازات أثناء الحريق.
- حدوث التفاعلات الكيميائية المناسبة في طبقة التلامس بين الطلاء وسطح جسم الإنتاج التوافقية المتوسطة دون إحداث تغير شامل لكل منها (أي احتفاظ كلا منها بخصائصه المستقلة).
- عدم تعرض الطلاء الزجاجي لعمليه التبلور العشوائي أثناء التبريد.
- التوافق المقبول لمعامل التمدد الحراري واللدونه لكل من الطلاء الزجاجي والجسم الذي سوف يطبق عليه.
- الحصول على سطح نهائي أملس كامل التجانس غني منضبط يقاوم البري والخدش.
- يكون مقاوم للعوامل الجوية مثل الرطوبة والأحماض والقلويات وكذلك المنظفات الصناعية، هذه المتطلبات سالفة الذكر يتحكم فيها مكونات الفرت الأساسية حيث يتم ضبط نسب المكونات وحسابات التركيز وهما الأساس في إكساب الجليز لكل هذه الخصائص.
ومن أشهر العلماء الذين وضعوا حسابات لخلاطات الجليز من أكاسيد العناصر هو العالم (سيجر) وقبله كان العالم (زخار بازي)، وإذا تأملنا المكونات الرئيسية لخلطة الجليز فإن هذه الخلطة عامة، فإذا أردنا إكساب الجليز صفات معينة فإننا نضيف أكاسيد بمواصفات معينة للحصول على ما نحتاجه فمثلا إذا أردنا تعتيم الجليز فإننا نضيف أكاسيد معتمدة مثل الذركونيوم حيث انه يقوم بتشتيت الضوء واكسابه عتامة للجليز مثل القصدير والتيتانيوم، وإذا أردنا الحصول على جليز ملون فإننا نستخدم الأكاسيد للعناصر الإنتقالية مثل الحديد والنحاس والكروديوم والتيتانيوم الفاناديوم.
وللحصول على تعديل في معدلات الانصهار للجليز يتم استخدام الأكاسيد القاعدية وكذلك للتحكم في معامل التمدد الحراري واللزوجة أثناء الانصهار ومن أمثلة تلك الاكاسيد الأقلاء الصوديوم والليثيوم والبوتاسيوم والباريوم والرصاص.
ومن العوامل التي يجب مراعاتها عند تحضير الجليز لتحويله من مادة صلبة إلى معلق أهمها:
- اللزوجة.
- معدل الترسيب.
- المتانة الميكانيكية عند الجفاف.
- نعومة الحبيبات بعد الطحن.
- الوزن اللتري المعلق.
يتم التجهيز للجليز عن طريق وضع الفرت والإضافات في طاحونة برميلية تحتوي على مستوى من زلط الألوبيد الأبيض المقاومة للتآكل بصورة عالية والمصنع من الألومنيا، ويكون بأقطار مختلفة وبمستوى معين داخل الطاحونة، يضاف الفرت والإضافات في الطاحونة ويضاف ما يعادل 33% الماء إلى الطاحونة ثم يتم دوران الطاحونة لمدة زمنية معينة ويؤخذ منها عينات للمتابعة بالمعمل حتى يتم التفريغ على مواصفات مدروسة ومحددة لهذا المعلق من راسب ولزوجة ووزن لتري، يتم تفريغ هذا المعلق من الطاحونة على هزاز دقيق لحجز أي شوائب من الفرت لم يتم طحنها، ثم تحديد في تنكات مزودة بقلابات دائمة الحركة للحفاظ على تجانس المعلق حتى يتم ضخه على خطوط الجليز ومنها على سطح البلاط (الجسم السيراميكي) وبعد ذلك يتم حرق العينة، ويجب أن تتوفر بعض الصفات في المنتج النهائي للجليز:
- مقاومة البري: والبري يحدث نتيجة احتكاك أجزاء صلبة بسطح الجليز مما يؤدي إلى تأكلها، فيجب أن يكون نوع الجليز المستخدم في السيراميك الخاص بالأرضيات ذو مقاومة بري عالية.
- مقاومة الكيماويات: ويقصد بها مقاومة الأحماض والقلويات المخففة ومقاومة التبقيع وكيماويات التنظيف ويلعب التركيب الكيميائي الأساسي لخلطة الجليز الدور الرئيسي والفعال في خلق أسطح مقاومة للكيماويات كما هو الحال في الخواص الأخرى، حيث تعمل الزيادة في نسبة الأكاسيد القاعدية على ضعف مقاومة سطح الجليز للكيماويات لذلك يجب أن تكون بحسابات دقيقة ومدروسة وعلى العكس فإن زيادة نسبة الأكاسيد الحامضية والمترددة في زيادة مقاومة الجليز للكيماويات.
ويمكن أن نقوم بحصر الخامات المستخدمة في صناعة فريتات الحرقة الواحدة وهي:
- الفلد سبار البوتاسيومي.
- الفلدسبار الصوديومي.
- كربونات الصوديوم.
- كربونات اللثيون.
- الحجر الجيري.
- الديولميت.
- كربونات الباريوم.
- تلك.
- الرمل.
- الكوارتز أو الكوارتريت.
- الزيركون.
- حمض البوريك.
- الكاولينا.
- الرصاص بألوانه.
البطانة
البطانة هي الجزء الذي يغطي مباشرة سطح الجسم السيراميكي؛ وهي عبارة عن مادة معتمة غير لامعة وهي تتكون من الفرت + معلمات مثل الزركونيوم والتيتانيوم والقصدير، وتضاف هذه المواد إلى الفرت أثناء الطحن بالإضافة إلى مواد أخري لإكساب البطانة خصائص معينة.
ومن مهام البطانة أنها تعمل على تكسية الجسم الفخاري باللون الأبيض لتغطية لون الجسم حتى يكون قابل لوضع عليه أي ألوان أخري دون النظر إلى لون جسم البلاطة ، وكذلك تعمل كوسيط بين جسم البلاطة وطبقة الجليز وذلك للربط بين المادتين برابطة قوية تحميهم من الإنفصال.
وتوضع البطانة قبل الجليز مباشرة على سطح جسم السيراميك ويتم تحضيرها بنفس كيفية تحضير الجليز بالنسبة للطواحين والطحن والتفريغ والتخزين مع وجود اختلاف في مواصفات التفريغ بالنسبة للبطانة عن الجليز من حيث وزن اللتر واللزوجة والراسب.
وتوضع على البطانة أيضًا مواد مشتتة لمنع الترسيب كما هو الحال في الجليز، وأيضًا مواد لاصقة كما هو في الجليز وهو C.M.C وذلك أثناء التخزين سواء للبطانة أو الجليز.
