Basic HTML Version
53
Keramický zpravodaj 28 (2) (2012)
HISTORIE
(History)
Střípky Z KERAMICKÉHO OBORU (19)
(Crocks
from ceramic field (19))
Jaroslav KUnc
Všeobecné zásady k sušení keramiky
Bezpodmínečnou podmínkou k získání kvalitního výsušku
je rovnoměrné sušení. K jeho zajištění platí základní vše-
obecná pravidla, která můžeme shrnout do dvou bodů:
•
uložit surové výrobky tak, aby průduchy mezi výrobky
byly co nejstejnoměrnější a vzduch mohl volně proudit
kolem každého kusu stejnoměrně ze všech stran
•
rychlost proudění vzduchu, jeho teplota a relativní vlhkost
musí odpovídat rychlosti vypuzování vody z keramické-
ho výtvoru, aniž by docházelo ke změně jeho geometrie
(tvarové deformaci), k nerovnoměrnému smršťování a
ke vzniku trhlinek (třeba i skrytých, projevivších se až po
výpalu).
Úspěšné zvládnutí sušicího procesu závisí nejen na ma-
teriálových vlastnostech hmoty, ale i na velikosti a tvarové
členitosti výrobku. V souvislosti s tím se často používá
pojem optimální křivka sušení. Ta má určovat v závislosti
na čase optimální podmínky nezávadného sušení kon-
krétních výrobků, samozřejmě za předpokladu, že je lze
spolehlivě a bezeškodně za daných podmínek vypálit.
Podívejme se na některé konkrétní praktiky sušicích po-
chodů, které nám mohou orientaci v této po mnoha strán-
kách značně náročné problematice usnadnit. Tradiční ke-
ramika se kvůli předcházení praskání a deformacím z po-
čátku suší při cca 40-60 °C a to až do dosažení kritického
bodu. V článku [1] se připomíná v praxi používané „zlaté
pravidlo“ pro sušení keramiky: po té co se opatrným suše-
ním sníží obsah vody ve hmotě na polovinu, lze zbývající
vlhkost odstranit zrychleným dosoušením při teplotách až
90 -120 °C. Vlastně je to aplikace Bigotovy křivky - hmota
je v zatvrdlém stavu, v podstatě dále nesmršťuje, takže ne-
ní citlivá ke vzniku prasklin. Tuto skutečnost lze hodnotit i
dalším empirickým pravidlem, tzv. “rule of thumb” (hmato-
vá zkouška palcem). V literatuře [2] se doporučuje jedno-
duchá empirická metoda k určení citlivosti hmoty k sušení.
Na vytvarovaných discích o průměru 6–12 cm, tloušťky
5 mm, vkládaných bezprostředně do sušárny s různým
ovzduším o teplotě 80–100 °C, se pozoruje rychlost vzniku
trhlin a jejich postup šíření. V závislosti na citlivosti hmoty
k sušení se hodnotí, kdy a jaká prasklina vzniká, resp. jaký
je její průběh, což je odrazem přesunu tahových napětí
z obvodu do středu disku při zatuhování okrajů.
Při konkrétním postupu sušení se musíme v první řadě
vyhnout jednostrannému sušení, např. uložení výtvorků
v průvanu. Směr proudění vzduchu je nutno neustále
nebo alespoň pravidelně v častých intervalech měnit a
zabránit tak průvanovému sušení s dopadem na rychlé
vytvoření „kůrky“ (přeschnutí povrchových vrstev), což
zejména v počáteční fázi sušení je zvláště nebezpečné,
neboť dle tvaru a velikosti výrobku v něm vznikají napětí
tahová i smyková s následným vznikem a otevíráním trhlin
kolmých či skloněných (povětšinou v úhlu 45° k vnější
ploše sušeného výrobku.
Pohyblivé dýzy se změnami proudění vzduchu, jimiž se
vhání vzduch na sušené výrobky v různých směrech, jsou
velmi účinné, zvláště s turbulentním prouděním, neboť roz-
díly tepla i vlhkosti jsou menší v důsledku větší cirkulace
ovzduší. To všeobecně přispívá ke stejnoměrnějšímu a ta-
ké intenzivnějšímu odpařování vlhkosti z povrchu výrobků
v sušicím prostoru. Turbulence vzduchu lépe vyrovnává
rozdíly i u tvarově složitých výrobků. Uplatňuje se výhodně
u tvarovek se změnami tloušťky, se změnami hran a rohů,
s ostrými úhly, s kouty, kde je nutné překonávat aerody-
namický odpor či mrtvé prostory s omezeným prouděním
vzdušiny. Podobný, i když menší účinek na stejnoměrnost
ovzduší mají vrtulové ventilátory, které neustále promíchá-
vají vzdušinu v sušárně. Význam proudění vzduchu kolem
vysoušených výrobků se tedy nesmí v žádném případě
podcenit. S tím ovšem úzce souvisí systém uložení vý-
robků k sušení. Jejich vhodná poloha a ošetřování může
výrazně ovlivnit celkový výsledek sušicího postupu.
Velké značně hmotné výrobky je nejlépe z počátku podro-
bit volnoprostorovému klidnému ovzduší při pokojové
teplotě po dobu několika dnů či týdnů (např. sochy, ke-
ramické skulptury) až se zřetelněji zpomalí rychlost úniku
vody (sledování úbytku volné mechanicky vázané vody
vážením je nanejvýš prospěšné – v minulých střípkách
vyhodnocováno) a teprve pak můžeme vysoušení urych-
lovat postupným zvyšováním teploty. Příkladem velmi še-
trného sušení je postup používaný ve vidnavské dinasce
někdy před 50-ti roky u ručních kamenů. Velké tvarovky
byly vytvářeny dusáním přímo (i s podložkou) na teplé
podlaze, aby se s nimi, nežli zatuhnou, nemuselo vůbec
manipulovat. Pod podlahou vedly kouřové kanály od to-
peniště z vnějšku výrobní haly a v ní bylo udržováno mírně
teplé bezprůvanové prostředí.
Velmi obtížně prochází sušením krychlové tvary, protože
mají relativně malou odpařovací plochu v poměru k jejich
objemu. Nelze je tedy sušit tak rychle jako tvarově přimě-
řené výrobky stejné váhové kategorie.
Obráceně pak deskovité tvary jsou zase zvláště náchylné
k deformacím a k praskání z důvodů nerovnoměrného
yysýchání. Plotny a podobné ploché výrobky je výhodné
sušit v mírně nakloněné poloze na vhodné podložce.
Působení zemské tíže se v tom případě rozloží do více
směrů, což se příznivě promítne i do sil působících při
smršťování, které je pak rovnoměrnější. Deskovité tvary by
neměly být k sušení ukládány na sebe, protože odcháze-
jící pára nemá možnost volného úniku do okolí a pokud je