Tải bản đầy đủ

MÀU MEN TRONG 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 tại trường em đã tiếp thu rất nhiều kiến thức và bài tiểu
luận này là thành quả của quá trình học tập và rèn luyện dưới sự dày công dạy bảo
của quý thầy cô. Em xin gửi thư viện nhà trường, đặc biệt đến cô Vân lời cảm ơn
chân thành, người đã giúp em hoàn thành tốt bài tiểu luận này.

Với thời gian thực tập hạn hẹp và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên không
tránh khỏi những thiếu xót, em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của quý
thầy cô.
Cuối cùng, em kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự
nghiệp của mình. Kính chúc Th.S Lê Thanh Vân sức khỏe dồi dào, đạt được nhiều
thành công trong công việc và cuộc 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 bằng số:

Điểm bằng chữ:
TP. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 2016
Giáo viên hướng dẫn

(kí và ghi họ tên)


MỞ ĐẦU
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.

Mục lục


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CHẤT MÀU
1.1. Giới thiệu về chất màu

Ngay từ thời tiền sử, con người đã biết sử dụng các khoáng chất (ocher) có sẵn
trong tự nhiên làm chất màu, các hình vẽ trong hang động của người Plestosene ở
miền nam nước pháp, miền bắc Tây Ban Nha, miền Bắc Phi,... có tuổi khoảng 30.000
năm. Màu sắc trên hình vẽ cho thấy họ đã biết sử dụng các chất tạo màu chế tạo từ
than đá, đất sét, khoáng chất,...
Khoảng năm 2000 TCN, các dạng khoáng chất tự nhiên đã được con người khai
thác và xử lí nhằm nâng cao chất lượng màu sắc và hiệu quả sử dụng. Con người cũng
biết cách phối trộn các dạng khoáng chất có sẵn để thu được sản phẩm có màu sắc mới
đẹp hơn.
Các chất Asen sunfit, chì atimonat là pigment màu vàng được sản xuất đầu tiên
trên lịch sử. Các pigment ultramarine và coban nhôm spinel là những pigment đầu tiên
được sản xuất.
Khoảng 4000 năm trước người ai cập đã tạo ra ít nhất là 4 loại pigment có màu đỏ
như ocrơ nung, thần sa, thuốc nhuộm màu đỏ chàm và đỏ tía, các thuốc nhuộm màu
xanh chàm và xanh lục. Các chất trên rất bền màu vì chúng là oxít kim loại hay muối
kim loại. Các kĩ thuật tráng men, nhuộm, sơn phát triển rất mạnh ở ai cập và Babilon
cùng với sự phát triển của kĩ thuật sản xuất và pha chế chất màu: màu xanh ai cập là
dạng hỗn hợp silicat của đồng và canxi, các dạng pigment đen được tạo bởi các muối
sunfua kim loại như sunfua antimon, chì. Dạng pigment xanh chế tạo từ oxit coban và
sắt...
Vào khoảng thế kỉ XVIII, ngành sản xuất pigment có quy mô công nghiệp bắt đầu
ra đời và phát triển với các sản phẩm như pigment berlin blue năm 1704, pigment
cobalt blue năm 1777, pigment crom yellow và scheele xanh dương năm 1778.
Hiện nay ngành công nghiệp sản xuất pigment phát triển rộng theo cả chiều rộng và
chiều sâu. Rất nhiều loại pigment mới được nghiên cứu và sản xuất như: cadimi red,
molybden red, mangan green, pigment hỗn hợp giữa oxit kim loại và bismut, pigment
white lithopone và nhất là dạng pigment oxit titan được nghiên cứu và sản xuất với
quy mô rất lớn.
1.1.1.

Định nghĩa chất màu
Chất màu có nguồn gốc từ tiếng Latin “pigmentum” với nghĩa nguyên thủy là màu

sắc trong. Sau này được hiểu rộng hơi bao gồm cả lĩnh vực trang trí màu sắc.
Th.S Lê Thanh Vân

5

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 còn dùng để chỉ tất cả các tinh chất được
chiết xuất từ các loại cây (đặc biệt là các chất dùng để nhuộm màu). Pigment còn được
dùng trong các thuật ngữ sinh học để chỉ chất nhuộm màu tế bào.
Nghĩa mới nhất của pigment xuất hiện vào khoảng đầu thế kỉ XX, dựa vào những
tiêu chuẩn hiện nay từ “pigment” dùng để chỉ những chất dạng hạt nhỏ không hòa tan
trong dung môi và có khả năng tạo màu, bảo vệ hoặc có từ tính.
Để đánh giá chất lượng của pigment có thể dựa vào các đặc tính, tính chất và tiêu
chuẩn sau:
Thành phần hóa học
Các tính chất quang học
Khả năng khuếch tán trong dung môi
Khả năng che phủ, bảo vệ
Cường độ màu
Các tính chất lý học như tỷ trọng, kích thước hạt…








Các chất màu ngoài thành phần chính là pigment còn có thể có mặt các chất khác
được gọi chung là “extender” (phụ gia). Extender là những chất dạng bột và không hòa
tan trong dung môi, thường có màu trắng hay màu rất nhạt. Sự phân biệt giữa pigment
và extender dựa vào mục đích sử dụng. Extender không phải là chất màu, nó chỉ làm
thay đổi tính chất của chất màu theo hướng mong muốn hay làm thay đổi dung lượng
của chất màu nhằm giảm lượng chất màu và giảm giá thành.
1.1.2.

Khái quát về lựa chọn và phân loại pigment
1.1.2.1. Lựa chọn
Khi lựa chọn một pigment cho một ứng dụng cụ thể nào đó, cần phải chú ý đến
nhiều đặc điểm. Các tính màu như màu sắc, cường độ màu, khả năng tán xạ, độ phủ…
rất quan trọng cho việc đánh giá hiệu quả sử dụng cũng như hiệu quả kinh tế của
pigment.
Ngoài ra, cũng cần chú ý đến các tính chất sau:
• Các tính chất hóa lý cơ bản: thành phần hóa học, lượng muối và độ ẩm, các
chất tan trong nước và tan trong axit, kích thước hạt, khối lượng riêng và


độ cứng.
Các tính bền: khả năng chịu được sự ảnh hưởng của ánh sáng, thời tiết,

nhiệt, hóa chất, chống ăn mòn và giữ được độ bóng.
• Khả năng liên kết với vật liệu: tương tác với các chất kết dính, khả năng
1.1.2.2.

phân tán, khả năng tương thích và hiệu ứng đóng rắn tốt.
Phân loại

Th.S Lê Thanh Vân

6

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Pigment trắng: Màu nhìn thấy là do hiện tượng tán xạ ánh sáng không chọn lọc
(ví dụ: pigment và ZnS, lithopone, kẽm trắng).
Pigment màu là màu nhìn thấy do vật liệu hấp thụ ánh sáng có chọn lọc và do hiện
tượng tán xạ ánh sáng( ví dụ: oxit sắt màu đỏ và vàng, pigment cadmium, pigment
ultramarine, crom vàng, cobalt xanh).
Pigment đen: màu nhìn thấy là do hiện tượng hấp thụ ánh sáng không chọn lọc
( pigment: cacbon đen, sắt oxit đen).
Pigment có hiệu ứng kim loại: màu nhìn thấy là do hiện tượng phản xạ ánh sáng
đều đặn hoặc hiện tượng giao thoa ánh sáng. Ánh kim loại do sự phản xạ đều đặn trên
bề mặt phẳng hoặc mặt song song của các hạt pigment kim loại( ví dụ các lớp nhôm).
Pigment có màu xà cừ: do hiện tượng phản xạ đều đặn trên bề mặt các lớp hạt
pigment song song(ví dụ: TiO2 trên mica).
Pigment giao thoa: màu bóng do hiện tượng giap thoa ánh sáng(oxit sắt trên mica).
Pigment phát quang: do hiện tượng bức xạ và các nguyên tử chuyển sang trạng
thái kích thích và phát ra anh sáng có bức sóng dài hơn sau một khoảng thời gian
ngắn( ví dụ: ZnS xử lí với bạc).
Pigment huỳnh quang: do khả năng hấp thụ các bức xạ và phát ra các ánh sáng có
bước sóng dài hơn.
Pigment lân quang: do hiện tượng bức xạ và các nguyên tử ở trạng thái kích thích
và phát ra ánh sáng có bước sóng dài hơn 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, nhất là các pigment oxide kim loại
thường bị biến đổi tính chất khi đốt nóng ở nhiệt cao nên khi điều chế chúng ta phải
hạn chế tối đa ảnh hưởng của nhiệt bằng cách điều chế trực tiếp chúng bằng dung dịch.
Ví dụ, để điều chế pigment đỏ oxide sắt, ta có thể thực hiện phản ứng trung hòa muối
sắt bằng kiềm ở nhiệt độ thích hợp, quá trình đề hydrat hóa hydroxide sắt sẽ xảy ra
ngay trong dung dịch.
+ NaOH

+ +

Đối với các pigment là hỗn hợp các oxide kim loại, con đường trộn trực tiếp các
oxide kim loại nhiều khi không thu được sản phẩm mong muốn, do vậy người ta phải

Th.S Lê Thanh Vân

7

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

tiến hành thu hỗn hợp các muối kim loại bằng cách kết tủa đồng thời chúng trong dung
dịch, sau đó đem nung hay trung hòa ở nhiệt độ cao.
Như vậy, đặc điểm chủ yếu của phương pháp này là các sản phẩm pigment đều
được điều chế từ dung dịch.
1.2.2. Phương pháp khô
Tất cả sản phẩm pigment vô cơ không thể điều chế được trực tiếp từ dung dịch
hay quá trình điều chế từ dung dịch phức tạp, tốn kém, hiệu quả thấp… hầu như diều
phải trải qua quá trình đốt nóng ở nhiệt độ cao. Đặc điểm của phương pháp này là dưới
tác dụng của nhiệt, các chất sẽ 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 là đất sét,
sođa, sau đó đem nung ở nhiệt độ thích hợp sẽ thu được sản phẩm dạng
Đối với các pigment vô cơ là các oxide kim loại không bị thay đổi tính chất theo
nhiệt độ cũng thường được sản xuất theo phương pháp nung trực tiếp muối hay
hydroxide của chúng.
Ngoài ra, phương pháp khô còn dùng trong trường hợp phản ứng điều chế
pigment chỉ xảy ra ở nhiệt độ cao. Ví dụ, phản ứng điều chế pigment oxide crôm:
+ S

+

Phương pháp nung hầu như không được sử dụng đối với các pigment oxide kim loại
dễ bị thăng hoa khi tăng nhiệt độ hay bị oxy hóa bởi không khí ở nhiệt độ cao.

Th.S Lê Thanh Vân

8

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƯƠNG 2
MÀU MEN TRONG TRANG TRÍ GỐM SỨ
2.1. Tổng quan về men trong sản phẩm gốm sứ
2.1.1. Khái niệm chung

Với các sản phẩm gốm sứ có phủ men, công đoạn phủ men thực hiện sau khi sấy
hoặc là nung non. Sau khi sấy, khi mộc đã có độ bền cơ đủ lớn, người ta phủ men rồi
đem nung. Cũng có thể mộc được nung lần thứ nhất, tráng men rồi nung hoàn thiện.
Có nhiều phương pháp đưa men lên bề mặt gốm như:
Tráng men: mộc thô được làm sạch bề mặt rồi nhúng vào huyền phù men. Nhờ
độ xốp bề mặt mộc rất cao, huyền phù bị hút bám một lớp mỏng trên mộc. khi nung
lớp này sẽ nóng chảy thành men.
Phun men: huyền phù men được phun thành lớp bụi rất đều và độ dày vừa phải
bám lên bề mặt xương mộc. Phun men cho năng suất và chất lượng rất cao, tiết kiệm
nguyên liệu. Với những sản phẩm gốm đặc biệt, dùng trường plama phun lớp men phủ
lên bề mặt.
Huyền phù men: thường có các cấu tử giống như các cấu tử của xương gốm sứ,
nhưng mịn hơn và chứa nhiều thành phần dễ chảy hơn. Sau khi đưa men lên bề mặt,
đem nung tới nhiệt độ xác định, men sẽ chảy tạo thành một lớp thủy tinh mỏng chảy
láng trên bề mặt thành phẩm.
Theo cảm quan, men có thể được phân thành:


Men trong: nếu lớp men là trong suốt, có thề nhìn thấy xương gốm qua lớp
men.
Men không trong: nếu lớp men không trong suốt, không thể nhìn thấy



xương gốm qua lớp men. Men không trong có thể do tác dụng tạo đục
của những hạt keo, trường hợp này thường được gọi là men đục. Men
màu là men không trongdo tác dụng của các chất màu dùng trang trí.
Theo cách chế tạo men được chia thành:


Men sống hoặc men nguyên liệu: loại men đưa lên bề mặt xương từ

những nguyên liệu thô nghiền mịn, chưa được gia nhiệt.
 Men chín hoặc men frit: loại men được nấu thành thủy tinh trước, nghiền
mịn rồi đưa len bề mặt xương.
2.2. Các phương pháp trang trí sản phẩm gốm sứ.

Th.S Lê Thanh Vân

9

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 bằng chất màu, lustre, email,
bằng men màu, engoben hoặc chất màu từ các kim loại quí.
2.2.1. Trang trí bằng chất màu gốm sứ
Chất màu gốm sứ dùng để trang trí trực tiếp vào men hay xương gốm về bản chất
là một loại thủy tinh màu được tạo nên bởi hỗn hợp chất tạo màu, chất trợ dung và chất
hỗ trợ màu.
Chất tạo màu là yếu tố mang màu và là thành phần cơ bản để tạo nên chất chất
màu gốm sứ. chất tạo màu có thể là:
 Các chất phân tán keo trong men thường là các oxýt hay các hợp chất kim loại.
 Các chất phân tán kao trong men tạo nên chất màu keo, ví dụ các kim loại Ag,
Pb, Au phân tán keo trong men.
 Các chất không hòa tan trong men, tồn tại dưới dạng các hạt nhỏ phân tán và
gây đục.
2.2.2. Trang trí bằng lustre

Đó là những rezinat kim loại, sau khi nung sẽ xuất hiện một lớp kim loại hay oxýt
kim loại trên lớp men gốm tạo nên hiệu quả màu lấp lánh.
2.2.3. Trang trí bằng chất màu kim loại quý.
Thuộc loại chất màu keo, ví dụ các kim loại Ag, Pt, Au phân tách keo để tạo
thành chất màu.
2.2.4. Trang trí bằng email
Đó là lớp màu dày có sử dụng chất chảy rất nhớt để có thể tạo được những đường
nét sắc sảo. Có thể là đục hay trong.
2.2.5. Trang trí bằng men màu
Một trong những phương pháp trang trí dùng men màu, có thể là men trong hay
men đục. Men trở nên có màu là do hiện tượng hấp thụ một phần phổ ánh sáng, phần
còn lại phản xạ lại mắt chúng ta và tạo nên màu chúng t nhìn thấy.
2.2.6. Trang trí bằng engobe
Lớp engobe phủ lên đồ đất nung có vai trò như lớp men, trong trường hợp là
men lót cho gốm mịn, lớp engobe tạo nền bên dưới và làm tăng hiệu quả thẩm mỹ cho
lớp men và màu trang trí bên trên lên rất nhiều.
2.3. Trang trí bằng men màu
2.3.1. Khái niệm men màu

Men màu là men trong được cho thêm các chất nhuộm màu ion( ví dụ như màu
xanh dương cobalt, màu xanh lá đồng, màu tím mangan, màu vàng sắt), các pigment
(là chất màu không tan, ví dụ như xanh lá crôm, màu nâu sắt) và chất nhuộm màu
keo(ví dụ như các 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 như tạo men thủy tinh
màu, dùng chất màu, tạo hình nổi trên bề mặt men.
Để trang trí màu cho men, trước hết cần chế tạo chất màu và sau đó là kỹ thuật
đưa màu lên men. Màu sắc có được phụ thuộc thành phần và cấu trúc chất tạo màu và
chất chảy, thành phần pha thủy tinh men nền và cách thức trang trí.
Tùy theo vị trí lớp màu trang trí so với men nền, có thể phân thành: màu trên men
và màu dưới men.
2.3.3. Khả năng tạo men thủy tinh màu
Ta biết men thường có cấu trúc thủy tinh. Cấu trúc của men nền ảnh hưởng quyết
định tới các dạng màu dùng để trang trí men. Vì vậy nên xem xét quá trình tạo màu
thủy tinh.
Trong ô mạng thủy tinh silicat, cấu tử tạo màu có thể là:
• Các ion tạo mạng lưới thủy tinh:
,,,
• Các ion biến tính:


Các ion trung gian có thể tạo thủy tinh hay không tùy thuộc vào thành
phần thủy tinh cơ sở:

Thủy tinh có màu khi trong thành phần có các cấu tử gây màu. Tùy bản chất hóa
học trong thủy tinh, các cấu tử gây màu dược phân chia thành những nhóm:
1. Nhóm tạo màu ion:

,…
2. Nhóm tạo màu keo, phân tử:
Ag, Au, Cu, Se, Se-CdS, Ti-Ce
2.3.4. Chất tạo màu ion
Chủ yếu là các nguyên tố thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp hoặc đất hiếm ở dạng
các oxyt hoặc các hợp chất khác với hàm lượng cần thiết hoà tan trong thủy tinh tạo hệ
đồng thể.
Đây là nhóm màu phổ biến nhất, các chất tạo màu loại này có màu sắc phụ thuộc
hóa trị của ion.Vì vậy môi trường nung có ảnh hưởng lớn tới màu sắc nhóm màu này
do phản ứng oxy hóa-khử làm biến đổi giá trị của các ion.
Trong một số cách phân loại khác, nhóm màu này có thể thuộc về nhóm màu đơn
oxit. Khi dùng với mục đích trang trí cho men, các đơn oxít dễ hòa tan trong men ở
dạng ion tạo nên màu trong thủy tinh làm màu trang trí không rõ nét. Hơn nữa những
loại này cũng có thể biến đổi oxy hóa do môi trường hoặc dễ phản ứng với những 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 những hạt kích thước hệ keo, sẽ xảy ra hiện tượng tán xạ, nghĩa là hạt sẽ trở
thành tâm phát xạ ánh sáng theo mọi phương với cường độ khác nhau.
Trong trường hợp này, men đuocẹ nhuộm màu nhờ các tinh thể kim loại có kích
thước hạt keo (đường kính hạt có kích thước xấp xỉ kích thước của bước sóng ánh sáng
tới ).chất tạo màu chính là Au, Ag, Cu. Ngoài ra các phân tử Se-CdS hoặc Se ở kích
thước hạt keo.
Màu sắc của chất tạo màu dạng này phụ thuộc kích thước hạt keo. Thường phải
có chế độ nhiệt rất nghiêm ngặt để đảm bảo kích thước hạt theo đúng yêu cầu
2.3.6. Chất màu có cấu trúc tinh thể
Các loại men trang trí trên cơ sở thủy tinh màu có nhược điểm khó tạo những
hình mẫu sắc nét (do sự hoàn tan trong toàn khối thủy tinh). Để tạo nên những màu sắc
trang trí đẹp, bền hóa, bền cơ và công nghệ đơn giản người ta tạo những chất màu gốm
tinh thể (pigment). Về bản chất cấu trúc, các pigment là các chất tạo màu có cấu trúc
tinh thể.
Các tính chất của màu phụ thuộc vào cấu trúc ô mạng tinh thể mang màu, nếu
tinh thể mang mầu là những tinh thể bền thì màu cũng sẽ bền. Khi tạo các chất màu,
trước hết cần xác định độ bền ô mạng của các tinh làm nhiệm vụ chất mang màu, trên
cơ sở các tinh thể có cấu trúc ô mạng bền người ta đưa thêm các chất gây màu.
2.4. Phân loại theo vị trí trang trí giữa men và màu

Xét theo vị trí tương đối giữa men và lớp màu trang trí có thể phân thành:
• Màu trên men: lớp trang trí trên bề mặt men,trong trường hợp màu hơi



chìm vào trong men.
Màu dưới men: lớp trang trí nằm giữa xương và men.
Men thủy tinh màu: men có bản chất là thủy tinh màu.

Về kỹ thuật tráng men, thường màu dưới men được đưa lên mộc, tráng men lên
trên, sau đó đem nung. Các màu dưới men được lớp men bảo vệ chống lại các tác dụng
hủy hoại cơ học, hóa học và môi trường. với màu trên men, màu được đưa lên men khi
lớp men nền đã ổn định. Nhiệt độ nung sau đó vừa đủ để màu đủ bóng và bám chắc
vào men, nhiệt độ nung xấp xỉ nhiệt độ biến mềm của men. Màu trên men có các tông
màu phong phú và tươi hơn. Men thủy tinh màu đơn điệu, không thể trang trí những
hình phức tạp. Do các phần tử tạo màu( không phân biệt cấu trúc tinh thể hay thủy
tinh) lẫn trong pha thủy tinh, men còn có tên màu trong men.
2.4.1. Chế tạo màu dưới 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 dưới men nhưng phương pháp cơ bản là trộn lẫn phối
liệu thích hợp các chất màu và chất chảy, gọi là các bột màu. Trong thương mại,
thường bán các dạng bột màu, có thể dùng theo chỉ dẫn.
Như vậy, bột màu dưới men sẽ gồm 3 phần: chất chảy, chất màu cơ bản, phụ gia.
2.4.1.1. Chất màu cơ bản( màu gốc)
Chất màu (pigment) được chế tạo bằng cách trộn các phối liệu theo tỉ lệ thích
hợp, nghiền trộn cho đủ độ mịn và đồng nhất. để tăng độ đồng nhất, cố gắng dùng các
nguyên liệu có độ phân tán cao hoặc dung dịch muối có các kim loại gây màu trộn với
những chất tạo khoáng được nghiền mịn. trong quá trình nung các muối này sẽ phân
hủy thành oxit.
Phối liệu được nung ở nhiệt độ thích hợpđể tạo khoáng có mang màu cần thiết,
nhờ đó chất màu bền. Sau khi nung do có sự kết khối, kích thước hạt chất màu khá
lớn,phải nghiền lại thật mịn, lúc này màu nghiền càng mịn càng tốt.
2.4.1.2. Chất chảy và phụ gia ( chất độn)
Để tiết kiệm và tăng hiệu quả màu, tăng độ bền liên kết giữa bột màu và xương
mộc cũng như với men cơ sở, phải dùng chất chảy và chất độn nghiền với chất màu.
Tỷ lệ thích hợp giữa chất màu, chất chảy và phụ gia xác định bằng thực nghiệm.
Có thể dùng lun màu cơ sở, tức là men của sản phẩm gốm hoặc sứ mà ta định trang trí,
làm chất chảy, cũng có thể dùng chất chảy là các loại frit. Vai trò của chất chảy với bột
màu dưới men không quan trọng với bột màu trên men.
Trong kỹ thuật chế tạo màu, rất hay dùng các chất độn, bản thân chúng không có
tác dụng gây màu, nhưng chúng có khả năng tôn màu sắc đệp lên hoặc tạo nên màu
cùng tông với màu cơ bản nhưng cường đọ màu khác. Ví dụ khi când tạo màu xám, có
thể dùng ZnO như chất độn trộn với màu đen. Với các chất màu dưới men chất độn có
thể là cho các tông màu xanh, CaO, BaO, , cao lanh kết khối, mảnh sứ nghiền mịn…
Chất chảy là chất tạo liên kết bền giữa chất màu và men bền, thường là frit, hoặc men
của chính sản phẩm gốm sứ mà ta đang định trang trí.
2.4.1.3. Men nền cơ sở
Yêu cầu quan trọng nhất với men cơ sở là không hòa tan bột màu và phù hợp với
màu trang trí. Trong nhiều trường hợp, men nền cơ sở được dùng làm chất chảy.
2.4.1.4. Nhiệt độ và môi trường nung
Nhiệt độ và môi trường nung là chỉ nhiệt độ và môi trường nung sản phẩm gốm
sứ, không phải nhiệt độ nung chất màu. Phải giữ sao cho chất màu không bị phản ứng
tạo màu phụ không mong muốn.
Trong rất nhiều trường hợp, đặc biệt khi nung các sản phẩm mỹ nghệ dân gian cổ
truyền, do ứng dụng kỹ thuật trộn các 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 bằng cách tạo khoáng bền, màu sắc sản phẩm phụ thuộc
nhiều vào khả năng hòa tan chất màu trong men. Môi trường nung là kỹ thuật quan
trọng nhất khống chế màu sắc mong muốn.
2.4.2. Màu trên màu
Màu trên men về cơ bản cũng giống như màu dưới men, nghĩa là cũng gồm 3
thành phần chính: chất màu, chất chảy và phụ gia.
Trong kỹ thuật thường có 2 laoị màu trên men: màu nung ở nhiệt độ 600-850,
màu nung ở nhiệt độ trên 850.
Màu hấp ở nhiệt độ thấp, khoảng 600-850°C được dùng nhiều hơn. Màu ở nhiệt
độ thấp phong phú, đẹp hơn nhưng độ bền hóa, bền cơ kém hơn. Chất chảy phải đảm
bảo láng chảy đều, đẹp và có khả năng bám dính tốt với men nền ở nhiệt độ biến mềm
của men nền thấp ở nhiệt độ cao trên 850°C.
Màu trên men có thể chuẩn bị bằng nhiều phương pháp khác nhau:
• Nghiền chất màu lẫn với chất chảy
• Frit hóa chất màu cùng với chất chảy
• Nấu lẫn chất màu cùng với chất chảy.
2.4.3. Một số màu phổ biến
Đỏ sắt: là màu dùng phổ biến nhất, do tương đối đơn giản về mặt công nghệ. Các
tông màu khác nhau được thể hiện nhờ các chất độn khác nhau.
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, hoặc CdC và Se ở nhiệt độ 450 - 650 °C
trong môi trường oxy hóa. Trong đó hàm lượng Se ảnh hưởng tới các màu sắc như sau:
12 – 15% Se da cam tươi
16 – 18% Se đỏ lửa
18 – 20% Se đỏ sậm.
Xanh cobal: chất màu cơ bản dùng CoO, ngoài ra là các oxít như CaO, BaO,
MgO, ZnO. Màu trên men dùng cobal không nên cho trong thành phần, màu cobal nói
chung rất bền nhiệt và bền hóa.
Xanh cơ bản: CoO.Si 20%
Chất chảy số 3: 80%
Xanh đậm: CoO. : 5 – 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: là chất màu của oxit sắt với kẽm oxit. Oxit kẽm càng nhiều, màu càng
chuyển sang tông sáng. Tông màu nâu tối khi có thêm các oxit và . Các màu nâu khác
cũng có thể tạo được với các oxit Mn, Ni, Co và các chất độn như , BaO, CaO. Nhiệt
độ nung hỗn hợp là 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 trong thành phần tổ hợp những oxít Fe, Co, Mn và
Cr với nhiệt độ nung 1200 - 1300°C.
CoO. 22%
Chất chảy số 1: 78%
Xanh crôm: màu xanh crôm bền cơ, bền hóa hơn rất nhiều so với màu xanh của
đồng. thường dùng dùng chất độn như là CoO, , ZnO, , NiO, CaO và mảnh sứ nghiền
mịn. Chất chảy giàu PbO, nhưng các oxit kiềm có thể làm biến màu sang phía tông
màu vàng, mhiệt độ nung màu thường trong khoảng 1200 - 1300°C.
Xanh cơ bản: : 20%
Chất chảy số 10: 80%
2.5. Quy trình chế tạo màu
2.5.1. Hỗn hợp các nguyên liệu

Tùy theo yêu cầu của chất màu cần sản xuất mà ta sử dụng các nguyên liệu phù
hợp. Thông nguyên liệu cần dùng để điều chế pigment là: oxit mang màu + oxit + tạo
khoáng + chất độn(oxit hoặc muối kim loại mịn).
2.5.2. Phối liệu
Sau khi 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 các nguyên liệu được khuấy và gia nhiệt trên máy khuấy, giúp tăng tốc
độ và hiệu suất phản ứng.
2.5.4. Sấy
Mục đích của quá trình này đốt cháy các hợp chất hữu cơ còn xót lại trong quá
trình khuấy.
2.5.5. Nghiền
Mục đích của quá trình nghiền là trộn đều hỗn hợp sau sấy và nghiền mịn, đạt độ
đồng nhất và độ phân tán cao, tăng diện tích tiếp xúc thực hiện 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 là giai đoạn quan trọng nhất quyết định sự thành công hay thất bại của cả
quá trình. Trong giai đoạn này sẽ xảy ra sự chuyển pha từ pha rắn sang pha lỏng để dễ
dàng phản ứng tạo chất mới.
Các yếu tố cảu giai đoạn nung ảnh hưởng đến màu:
• Nhiệt độ nung:
 Phải tính toán sao cho nhiệt độ nung phù hợp với thành phần phối liệu sao cho
phản ứng xảy ra với hiệu suất cao, không tạo chất mới không mong muốn ảnh
hưởng tới màu sắc của chất.
 Nhiệt độ nung được xác định bằng phương pháp nhiệt động nhưng trong thực tế
ta hay dựa vào kinh nghiệm của những đi trước. nhiệt độ nung phải phù hợp
không được quá cao hay quá thấp vì nếu quá cao sẽ làm phân hủy một số chất


còn nếu quá thấp phản ứng không xảy ra.
Thời gian nung:
 Là toàn bộ thời gian cần thiết của một chu trình nung.
 Được xác định bằng phương pháp động học. tuy nhiên trong thực tế cũng
thường được xác định bằng kinh nghiệm. thời gian nung không được quá
ngắn hay quá dài vì nếu quá dài sẽ ảnh hưởng tới hiệu suất kinh tế còn nếu
quá ngắn thì sẽ ảnh hưởng đến các điều kiện kỹ thuật khác( thời gian biến
đổi hóa lý cần thiết trong phối liệu, độ bền cơ của vật nung, độ bền của lò,

kết cấu của lò…)
• Môi trường nung:
 Môi trường nung có thể gây ra phản ứng oxy hóa – khử làm thay đổi số hóa
trị của các ion kim loại, làm thay đổi màu sắc.
2.6. Sản xuất các pigment và chất màu trên men
2.6.1. Các pigment và chất màu xanh

Cơ sở của pigment màu xanh là ion coban, nếu nằm ở cực hoad trị 4 sẽ cho màu
xanh, còn nằm ở cực hóa trị 6 là màu gạch đỏ. Về thành pigment coban chia ra nhóm
silicat và nhóm aluminat.
Các nguyên liệu cơ bản sản xuất pigment màu xanh là oxit coban và cacbonat
coban CoC. Đưa vào thành phần pigment một ít oxit kẽm ZnO, oxit nhôm và các oxit
khác sẽ cho các tông màu xanh khác nhau. Cần phải chú ý rằng các tạp chất khác nhau
như oxit niken, oxit sắt và oxit mangan có ảnh hưởng xấu đến tông màu xanh, oxit
niken cho tông màu nâu, còn 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 như sau: các nguyên liệu được định lượng
theo công thức yêu cầu, nạp vào máy nghiền bi và nghiền trong 48 giờ đạt được độ
mịn và độ đồng nhất cao. Sau khi nghiền, phối liệu được nạp vào các chén samốt và
sấy trong lò sấy trong khoảng 48 giờ đến 52 giờ ở nhiệt độ 80 - 90°C. Phối liệu sấy
xong chuyển qua các chén samốt mới. Bên trong các chén samốt mới này được xoa
một lớp oxit nhôm mỏng. Các chén samốt được nạp đầy ¾ thể tích phối liệu cho từng
chén và xếp vào lò nung. Nung ở nhiệt độ 1320 - 1350°C trong khoảng thời gian 20 –
24 giờ khi nhiệt độ đạt 1300°C cần phải lưu ở nhiệt độ này trong thời gian 1 – 1,5 giờ
để thu nhận được pigment có mầu đồng nhất.
Trong thời gian nung nhiệt độ cần phải nâng nhiệt từ từ ( tới 960°C trong vòng 6
– 7 giờ), từ nhiệt độ 960°C tới nhiệt độ 1060°C trong vòng 4 – 5 giờ và từ nhiệt độ
1060 - 1350°C trong vòng 8 giờ. Nếu tốc độ nung nhanh sẽ dẫn tới vỡ các chén nung.
Trong trường hợp nung quá lửa, pigment sẽ chảy ra trong chén nung và làm vỡ chén
làm mất mát pigment. Môi trường nung pigment này như sau: tới nhiệt độ 960°C nung
ở môi trường oxy hóa, trong khoảng nhiệt độ 960°C - 1060° C nung trong môi trường
oxy hóa mạnh, trong khoảng nhiệt độ 1300 – 1320°C trong môi trường khí trung tính
và lưu từ 1,5 – 2 giờ ở nhiệt độ này. Kết thúc nung trong khoảng thời gian 1 giờ ở môi
trường khử yếu.
Khi nhiệt độ trong lò đạt 1350°C thì kết thúc nung. Các pigment đã nung sau khi
làm nguội lấy ra khỏi các chén nung, nghiền trong máy nghiền lăn và sau đó nghiền
trong máy nghiền bi. Sau khi nghiền pigment được sấy trong lò sấy với nhiệt độ70 90°C và sàng qua sàng 4000 lổ/c. Để thu nhận các màu trên men, các pigment được
trộn với các chất trợ dung tương ứng.
Các màu trên men thu được bằng cách nghiền phối hợp các chất màu đã chuẩn bị
xong. Tỉ lệ định lượng các phối liệu, nước và bi được xác định qua thực nghiệm. Các
vật liệu được định lượng theo công và nạp vào máy nghiền bi và nghiền trong khoảng
7 -8 ngày đêm để đạt được độ mịn không vượt quá 0,2% của phần còn lại trên sàng
10000 lỗ/ c.
Sau khi kiểm tra màu, độ mịn và độ chảy, chất màu được đổ vào các chén samốt
sạch cho nhóm màu này và sấy ở nhiệt độ 80 - 90°C cho tới hàm ẩm chất màu không
vượt quá 0,3%. Chất màu sau khi sấy được sàng qua sàng 28-30 trong tủ hút và sau đó
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 trên men
minium

Thạch anh

Oxyt côban

Borắc

Oxyt kẽm

Thạch anh
min

Trộn

Nghiền

Nung

Sấy

nóng
chảy
Đập nhỏ

nung

Sấy

Đập nhỏ

Chất trợ

Pigment màu

dung

xanh
Nghiền

Sấy

sàng

Chất màu xanh
trên 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 đã xuất hiện trên thế giới mấy nghìn năm trước, song song với quá
trình phát triển của các làng nghề gốm sứ, là kết quả sáng tạo của nhân dân lao động
nhiều nước, trong đó có việt nam. Việc sử dụng men màu trong chế tác gốm sứ giúp
nâng cao giá trị thẩm mỹ cũng như kinh tế cho sản phẩm. Ở châu âu người ta dùng
màu đã tinh chế sẵn trong sản xuất gốm sứ từ hàng thế kỉ nay. Còn châu á nói chung
trong đó có việt nam vẫn còn quen dùng các quặng để tạo màu cho gốm sứ dưới dạng
các khoáng vật thiên nhiên. Thông qua đề tài tìm hiểu về các loại men màu dùng trong
sản xuất gốm sứ này, với sự tìm tòi và tích lũy kiến thức thông qua các tài liệu tham
khảo trong sách cũng như internet,…em đã có cái nhìn cụ thể hơn về các laoị men
màu. Cùng với đó là việc tìm hiểu về nguyên liệu dùng để tạo màu, học hỏi các công
đoạn tạo men màu như thế nào, cách sản xuất các pigment và màu trên men, màu trong
men, màu dưới 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 và Kỹ Thuật Hà Nội, 2009.

Th.S Lê Thanh Vân

19

Trần Quốc Đạt



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×