«Радзивилловский дизайн» был воссоздан в лабораторных условиях
Отечественная научная школа прошла настоящую проверку на прочность при реставрации родового гнезда известнейшей династии белорусских магнатов Радзивиллов – дворцово‑паркового ансамбля XVI–XVIII веков в Несвиже. Реставрации подлежал комплекс зданий с оригинальной плиткой для настила полов, произведенной в Италии в XIX столетии.
Основные физико-химические показатели плиток-оригиналов были определены в соответствии с ГОСТ 6787 (27180): водопоглощение составило 4,9–5,1 %; истираемость – 0,19–0,21 г/см2; предел прочности при изгибе – 19–20 МПа. Блеск лицевого слоя находился в пределах 7–10 %.
Указанные особенности плиток создают определенные сложности для их производства. Для обеспечения прочного сцепления между слоями необходимо использование материалов, имеющих близкие показатели по воздушной и огневой усадкам, скорости влагоотдачи, а также температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР). Несогласованность данных параметров может вызвать расслоение и деформацию плитки.
На первоначальном этапе была рассмотрена возможность изготовления двухслойных плиток методом пластического формования. Для решения поставленной задачи использовались глины огнеупорные, каолин и шамот огнеупорный. В качестве флюсующих компонентов вводились добавки глазурной фритты, талька и доломита. В результате проведенных исследований выявлена нецелесообразность применения данного метода для производства двухслойных орнаментированных плиток. Различие в скорости влагоотдачи грубозернистой и тонкозернистой масс, а также отсутствие прочного сцепления на границе контакта двух слоев обусловили расслоение плиток. Кроме того, повышенная склонность к деформации пластических масс на стадии формования приводила к несоблюдению точности геометрических размеров элементов орнамента.
Для устранения указанных недостатков было решено использовать метод полусухого прессования, который обладает рядом преимуществ по сравнению с пластическим формованием: обеспечение точности размеров изделия, улучшение сцепления слоев за счет снижения усадки и образования промежуточного слоя, играющего роль эластичной прослойки, поглощающей напряжения между слоями.
Для изготовления плиток по технологии полусухого прессования базовую керамическую массу для нижнего, а также лицевого слоя серого и черного цветов синтезировали на основе системы, включающей следующие сырьевые компоненты: глины огнеупорные «Керамик-Веско» Веселовского месторождения и ДНПК Новорайского месторождения (Украина), каолин глуховецкий (Украина), пегматит вишневогорский (Россия), песок кварцевый новоселовский (Украина). Для создания необходимой цветовой гаммы лицевого слоя плиток для полов использовались различные комбинации пигментов (черный № 1063 Дулевского красочного завода (Россия) и № 15/655 (Италия)).
Получение лицевого слоя белого цвета, характеризующегося повышенной белизной, составляющей 56–58 % осуществлялось на основе глины огнеупорной Часовярского месторождения и ДН‑2 Новорайского месторождения (Украина), каолина Глуховецкого, песка кварцевого новоселковского (Украина), полевого шпата вишневогорского (Россия) с добавками небольших количеств глинозема и циркосила (до 3 мас. %).
В качестве электролита для приготовления шликера применялся триполифосфат натрия в количестве 0,3–0,35 % сверх 100.
Опытные образцы готовились методом полусухого прессования при давлении 25–30 МПа и влажности массы 5 %. Сушка образцов производилась в сушильном шкафу при температуре 105 ± 5 оС до остаточной влажности не более 1,5 %. Обжиг полуфабриката изделий осуществлялся в электрической печи при экспериментально установленных оптимальных параметрах термической обработки: температура обжига – 1150 ± 10 оС, продолжительность изотермической выдержки при максимальной температуре – 40 мин.
В результате проведенных исследований определен характер влияния компонентов массы и температуры обжига на цветовые характеристики, усадку и спекаемость образцов. Оптимизировано содержание компонентов, позволяющих получить изделия с гладкой ровной поверхностью и четкостью граней без нарушения целостности лицевого слоя и расслоения по контактной границе, обладающие высоким уровнем физико-химических свойств и стабильными цветовыми характеристиками.