Что такое костяная зола
Секреты костяного фарфора: как это делается
Содержание статьи
Фарфор «на костях»: порождение дефицита
Слово «костяной» в названии тончайшего фарфора – не метафора, а буквальное указание на состав сырья. Обычная фарфоровая масса состоит из каолина – белой глины и других глинистых материалов, дающих при обжиге белый цвет, а также кварца и полевого шпата. В Англии в середине XVIII века начали добавлять к составу еще и костную золу – содержащийся в ней фосфат кальция и придавал посуде такую невероятную белизну.
На Императорском фарфоровом заводе (в советское время он назывался Ломоносовским) костяной фарфор начали выпускать в шестидесятые годы XX века. Парадоксально, но факт: причиной, по которой завод освоил эту технологию, стало не амбициозное желание выпускать элитную «королевскую» посуду, а… дефицит сырья.
Начиная с 1965 года завод испытывал серьезные сложности с поступлением каолина – белая глина очень широко применялась в бумажной, парфюмерной и военной промышленности. Зато в стране было много отходов кости. Поэтому директор завода Александр Сергеевич Соколов поставил перед производственной лабораторией ЛФЗ задачу: разработать состав массы для костяного фарфора.
Состав сырья подбирали методом проб и ошибок (зарубежные коллеги не спешили делиться коммерческой тайной). В результате оказалось, к пример, что птичьи косточки придавали фарфору ненужный сиреневый оттенок.
В результате остановились на берцовой кости крупного рогатого скота. Тем более, что с сырьем недостатка не было. Пуговичное производство штамповало из обезжиренных костей пуговицы для наволочек и для военного обмундирования – а отходы шли на фарфоровый завод, где пережигались.
Масса для изготовления костяного фарфора лишь на 55 % состояла из традиционных каолина, глины, полевого шпата и кварца – остальное приходилось на долю костной золы.
В 1968 году на заводе был запущен цех по производству костяного фарфора. В отличие от английского фарфора, который был достаточно толстым, на ЛФЗ решили выпускать тонкостенный фарфор. И поначалу даже «перестарались»: первые чашечки оказались такими тонкими и нереально легкими, что покупатели стали жаловаться на ощущение «пластмассовости». Поэтому толщину черепка решили увеличить на 0.3 мм.
Рождение «тонких штучек»
Чашки из костяного фарфора, как и многие другие фарфоровые изделия, производят методом литья. Для этого формы, отлитые из гипса, до краев наполняется жидкой фарфоровой смесью, напоминающей сметану – шликером. Гипс начинает «отбирать» у шликера влагу – и в результате на внутренних стенках формы постепенно нарастает фарфоровая «корочка». Когда она набирает нужную толщину – лишний шликер удаляют из формы. Потом подсохший «черепок» (так называют необожженный фарфор) начинает отставать от стенок формы – и его извлекают.
При производстве фарфоровых статуэток детали «набирают толщину» довольно долго – несколько часов. С тонкостенными чашечками все происходит гораздо быстрее – на Императорском фарфоровом заводе костяная фарфоровая смесь заливается в формы всего на две минуты.
Ручки для чашек, чайников, сахарниц отливаются отдельно и потом «приклеиваются» вручную. В качестве клея выступает все та же фарфоровая смесь, только более густая.
Плоские изделия (блюдца, тарелки) делаются методом штамповки. Фарфоровый полуфабрикат для таких изделий делают очень плотным, он напоминает пластичное тесто, скатанное в «колбаски». Отрезанный кусочек «колбаски» кладется на гипсовую форму, сверху на него опускается вращающийся формующий ролик (для каждой модели ролик свой). Излишки срезаются автоматически, а вот зашлифовать края и сделать поверхность абсолютно ровной – задача так называемых «оправщиц», работающих только вручную.
Губка, кисточка, матовое стекло, шлифовальная шкурка – инструментарий у оправщиц простой, но эффективный и проверенный временем. К ним фарфоровые заголовки попадают после сушки.
Как закаляется черепок
Костяной фарфор обжигают дважды. Причем температура для первого обжига очень высока – 1250 – 1280 градусов, что гораздо выше, чем у обычного фарфора. При такой температуре фарфоровая смесь полностью «спекается» и приобретает необходимую прочность. В печи посуда проводит 12 часов. И, кстати, уменьшается в размерах примерно на 13%.
Но пока не блеск. Блеск появится после того, как фарфор будет покрыт глазурью. Она состоит из тех же самых материалов, что и фарфор, только в другом процентном соотношении, кроме того, в нее добавляют мрамор и доломит. Во время обжига глазурь расплавляется, образуя блестящую глянцевую поверхность.
Глазурь на костяной фарфор наносится с помощью пульверизатора – сначала с одной, а потом и с другой стороны. А чтобы можно было контролировать плотность и толщину слоя, глазурь подкрашивается фуксином. Поэтому, отправляясь в печь для окончательного обжига, чашки и блюдца имеют яркий сиреневый цвет. При высоких температурах пигмент выгорает и фарфор белеет.
Второй обжиг тоже продолжается 12 часов, только температура на этот раз чуть ниже – 1050-1150°С.
Кстати, именно температура обжига костяного фарфора стала причиной того, что Ломоносовскому фарфоровому заводу удалось сохранить монополию на производство российского костяного фарфора.
Как проявляется узор
Чисто белый, нерасписанный фарфор, которого не касалась рука художника, специалисты называют «бельем». Но до того, как попасть на прилавки фирменных магазинов, посуда должна быть украшена узором.
Роспись по фарфору бывает подглазурной, надглазурной и комбинированной, объединяющей обе эти техники. В таких случаях рисунок наносится в два этапа. Примером комбинированной росписи может служить знаменитый узор «Кобальтовая сетка», ставший своего рода «визиткой» завода.
Кобальтовый рисунок – синие линии – наносится на фарфор еще до покрытия изделия глазурью – при высокотемпературном обжиге декор «вплавляется» в прозрачную глазурь намертво. Кобальт, до обжига имеющий унылый блекло-черный цвет, при нагревании волшебным образом меняется, и в зависимости от концентрации узор становится нежно-голубым или густо-синим. Кстати, все краски, используемые в подглазурной росписи ведут себя таким же образом – их цвет «проявляется» во время температурного воздействия, а при нанесении рисунка они выглядят блекло – оттенки черного, серого, коричневого. И художникам, работающим с несколькими красками сразу, приходится нелегко: им постоянно приходится «держать в уме» будущую картинку.
Рисунок часто наносится вручную, но эту работу порой можно облегчить. На Императорском фарфоровом заводе, например, разработали специальные формы для посуды, которая будет украшаться «кобальтовой сеткой»: на боках черепка «прочерчены» тонкие, еле заметные желобки – своего рода контур, который надо вручную «обвести» кобальтовыми линиями.
Кобальтовый узор может попадалть на изделие и при помощи деколи – тонкой пленки, напоминающей переводную картинку, на которой напечатан кобальтовый узор.
Нанесение подглазурного рисунка происходит после того, как изделия прошли первый обжиг – и до глазурирования. После второго обжига такая посуда порой выглядит очень странно – на нее уже нанесена первая часть росписи, а вторая еще ждет своего часа. Но уже можно представить себе, ак это будет выглядеть.
Роспись золотом – это уже надглазурная роспись. Потом посуда пройдет еще один обжиг, но уже при более низких температурах – только для того, чтобы закрепить узор. Именно это позволяет использовать при росписи драгоценные металлы, а также многие краски, которые не выносят «четырехзначных» температур. Золотые звездочки на фирменный узор могут наносятся вручную, кисточкой – или же при помощи миниатюрного штампика.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Костяная зола
Костяная зола состоит из фосфорнокислого кальция ( 80 %), фосфорнокислого магния, углекислого кальция и других солей. Вместо костяной золы применяют апатит, получаемый путем флотационного обогащения апатитонефелиновой руды. Апатитовый концентрат представляет собой светло-серый порошок. В продукте должно содержаться не м § нее 39 4 % PzOs в пересчете на сухое вещество, не бол ее 1 % влаги и не более 14 % остатка на сите с величиной отверстий 0 15 мм. [1]
При оценке качества костяной золы как удобрительного вещества особенное значение приобретает количественное содержание в ней лимоннорастворимой фосфорнокальциевой соли. При внесении фосфорнокальциевого удобрения в почву растворимые в воде соединения при большом количестве почвенной влаги могут быть унесены водой в более глубокие слои, которых не достигают корни растений, и следовательно могут потерять для них значение питательного вещества. Трехкальциевая соль фосфорной кислоты, ке растворяющаяся ни в воде, ни в органических кислотах, также является недоступной для растений. Поэтому наиболее удобной для удобрения формой химического соединения, является дикальциевая соль, которая не выщелачивается из почвы и непосредственно усваивается растениями, так как корни их выделяют слабую органическую кислоту, растворяющую указанную соль. [2]
Такое явление имеет место при глушении эмалей костяной золой или другими соединениями фосфора. [5]
Для демонстрационного опыта можно применить фосфат кальция, костяную золу или, если имеется, раздаточный материал ( коллекция), кусочек фосфорита или апатита. [8]
Двуокись марганца МпО2 или марганцовокислый калий KMnCU 3) Костяная зола ( или фосфорит) 4) Фосфорнокислый натрий первичный NaH2PO4 5) Фосфорнокислый натрий вторичный Na HPOt 6) Кислый фосфорнокислый натрий-аммоний NaNH4HPO4 7) Треххлористый фосфор РСЬ 8) Пятихлористый фосфор РСЬ 9) Сероуглерод CS2 10) Железная пластинка 11) Лист жести. [10]
Костяной фарфор в качестве одного из основных компонентов содержит костяную золу или природный фосфорит, состоящие главным образом из фосфатов кальция. [13]
Костяной фарфор – это прочность, умноженная на красоту
Не умаляя славы Мейсена, следует отметить, что самый тонкий и прочный фарфор был открыт в середине XVIII века английскими производителями керамики. Он содержит 30 – 50% костяной золы, придающей изделиям уникальную твёрдость, прозрачность и молочную белизну. Посуда, со стенками, толщиной в бумажный лист, кажется невероятно хрупкой, но это – обманчивое впечатление. Из-за сложности производства и большого процента ручного труда, а также благодаря исключительному качеству, костяной фарфор относят к предметам роскоши и ценят выше других разновидностей.
Описание
Костяной фарфор (англ. Bone china) по свойствам и составу приближается к твёрдому, однако обладает меньшей пластичностью из-за снижения доли каолина и полевого шпата. Учитывая эту особенность, его используют преимущественно для изготовления элитной посуды и крайне редко для скульптурных работ.
Примерный состав фарфоровой массы:
Костяная зола, очищенная от оксида железа, придаёт готовым изделиям неповторимую белизну. Также, проникая в поры при обжиге, она увеличивает плотность черепка и, как следствие, его прочность. Для получения золы нужного качества, используют кости крупного рогатого скота. Предварительно их обезжиривают и подвергают обработке высокими температурами (около 1000°С), чтобы удалить любую органику и полностью стерилизовать. После этого кости перемалывают в муку и добавляют к жидкой шликерной массе, из которой формуют фарфоровую посуду. До первого обжига изделия остаются чрезвычайно хрупкими и требуют бережного обращения.
В производстве фарфора почти не применяются кости домашней птицы, поскольку их меньше и обходятся они дороже. Однако известно, что такая добавка придаёт черепку едва уловимый фиолетовый оттенок. Костяной фарфор на её основе предназначен для штучных предметов, изготовленных на заказ и обладающих высокой художественной ценностью.
Сегодня костяная зола почти полностью заменена синтетическими аналогами. Они никак не отражаются на качестве продукции, позволяя несколько упростить и удешевить её производство. Костяной фарфор по прочностным характеристикам превосходит твёрдый, хотя обжигается при более низких температурах – 1200°С против 1450°С соответственно.
Маркировка и производители
Независимо от того, используется ли для производства фарфора натуральная костяная зола или синтетические вещества, его маркируют одинаково: «Bone china» или, если качество изделий выше стандартного – «Fine bone china», иногда «Royal Bone China». Предприятий, выпускающих тонкостенную керамику этого вида не так много, поэтому лучше знать их названия для дополнительной защиты от фальсификата.
Великобритания:
Япония:
Россия:
Китай:
Корея:
Казахстан:
Производством занимаются также Индия, Индонезия, Шри-Ланка, Иран и Таиланд. Однако их продукция поставляется преимущественно на африканский рынок и не представлена в России.
История
В середине XVIII века сразу два английских предприятия, производивших изделия из полуфарфора или как его ещё называли мягкой пасты – материала, не содержавшего каолин, попытались самостоятельно разгадать рецептуру Мейсена и китайских мастеров. Обе фабрики работали в окрестностях Лондона, позиционировали свою продукцию как предмет роскоши и соперничали за клиентуру. Одна располагалась в районе Стратфорд ле Боу (боро Тауэр-Хамлетс), а другая – в Челси.
Мягкая паста отличалась высокой пластичностью, однако из-за низкой температуры обжига разрушалась намного чаще и быстрее твёрдого фарфора. Неудивительно, что производители искали способы увеличить прочность материала. В 1748 году художник и гравёр Томас Фрай – совладелец керамического предприятия в Боу, впервые попробовал добавить в мягкую пасту пережжённые кости животных. Фабрика находилась неподалёку от скотного рынка и бойни в соседнем графстве Эссекс, поэтому сырья для экспериментов оказалось более чем достаточно. Фрай пришёл к выводу, что мягкая паста, в состав которой входит около 45% костяной золы, после обжига получается намного прочнее, белее и прозрачнее. Своё изобретение он назвал «fine china», то есть отличный фарфор. Посуда производилась методом прессования, а не шликерного литья, как на конкурирующей фабрике в Челси. Лепить вручную из новой разновидности мягкой пасты было трудно, из-за хрупкости и ломкости сырого материала.
Улучшенная формула от Джозайи Споуда
Изобретение Фрая можно назвать костяным протофарфором. Изделия фабрики в Боу были далеки от совершенства: они приобретали кремовый оттенок и деформировались при обжиге, в зависимости от колебаний температуры. Всё изменилось после того, как другой англичанин – Джозайя Споуд в 1796 году представил свою версию «fine china», уже на основе каолина. Кроме того, он несколько изменил технологию обработки костей животных, упростив и усовершенствовав процесс кальцинирования.
Споуд, в отличие от Фрая, был профессиональным керамистом с большим опытом работы в гончарном деле. В 1700-х годах он некоторое время сотрудничал с другим «пионером» английского фарфорового дела – Джозайей Веджвудом. В 1770 году Споуд арендовал в Сток-он-Тренте (графство Стаффордшир) фабрику по производству белого фаянса и посуды из кремнистой глины. С 1788 по 1793 годы здесь проводились опыты по доработке формулы костяного фарфора.
Именно эти пропорции с небольшими вариациями, применяются и сегодня на большинстве профильных заводов. А предприятие Споуда, названное его именем, по-прежнему входит в десятку наиболее престижных производителей.
Своей популярностью уникальная тонкостенная керамика во многом обязана продолжателю семейной традиции – Джозайе Споуду II. Обладая развитой коммерческой жилкой, он не только продолжил дело отца, но и придал ему размах, сделав костяной фарфор общенациональным достоянием. Также Споуд-сын стал добавлять в шликерную массу полевой шпат, играющий роль плавня. Благодаря этому компоненту, готовые изделия приобрели максимальную прозрачность и глянцевитую поверхность.
Прогрессивные технологии позволили снизить затраты на изготовление костяного фарфора, сделав его доступным широкому кругу покупателей. На волне интереса к новому виду тонкостенной керамики, большинство английских предприятий последовало примеру семьи Споудов. Центром производства стал Сток-он-Трент, где и в настоящее время располагаются самые известные профильные фабрики. Вплоть до середины XX века производство «bone china» было монополией одного государства, поэтому он так и назывался «английским».
Императорский фарфоровый завод
В 1960-х годах на Ломоносовском заводе в Ленинграде заговорили о поиске собственной формулы «bone china», который не уступал бы английскому. Инициатором разработки стал директор предприятия – Александр Сергеевич Соколов. Он отличался склонностью к инновациям и внёс немалый вклад в техническую и художественную модернизацию ЛФЗ.
В 1966 году сотрудники экспериментальной лаборатории притупили к созданию опытных образцов. В первую очередь следовало правильно подобрать пропорции золы, чтобы она с одной стороны снижала содержание оксидов железа, отбеливая фарфоровую массу, а с другой – не влияла на её прозрачность. Второй «загвоздкой» был температурный режим, при котором обжигались изделия. Перед разработчиками стояла задача – довести стенки посуды до толщины в 1 мм, без потери прочности и способности сопротивляться механическим воздействиям.
До настоящего времени точный рецепт фарфоровой массы и режим обжига держатся в строгом секрете. Известно лишь, что для сырых изделий нужна более высокая температура – в пределах 1280°С, а для глазурованных её снижают до 1180°С. Через 2 года отечественным умельцам действительно удалось обогнать английских конкурентов, добившись выпуска более тонкостенной, но при этом невероятно прочной, прозрачной и «звонкой» посуды. Чтобы глазурь не добавляла толщину спеченному черепку, её стали наносить не традиционным методом окунания, а пульверизатором.
И это – далеко не единственная инновация ЛФЗ. Специально под новое фарфоровое производство была сконструирована двухканальная электрическая печь, отличавшаяся компактными размерами и высокой производительностью – до 850 тыс. изделий в год. Кроме того, появились литейные станки, позволявшие равномерно наполнять формы шликером и, как только заготовки наберут нужную толщину, удалять лишнее. Автоматическим методом удавалось получить свыше 2 000 изделий за смену, в то время как вручную рабочие могли сделать не более 600.
Другие страны узнали, что такое костяной фарфор ЛФЗ, во время «Московской Олимпиады – 80». Сувенирные сервизы и чайные пары удивительной белизны и прозрачности пользовались высоким спросом и принесли ленинградскому заводу международную славу. Его продукция – наполненная светом, почти невесомая, больше всего походила на классический китайский фарфор «яичная скорлупа», который безуспешно пытались копировать многие европейские производители.
Nikko
Примерно в одно время с ЛФЗ, в 1978 году к выпуску изделий «bone china» приступила японская компания Nikko. Если «ломоносовцы» пытались раскрыть поэтическую сторону тончайшего воздушного фарфора, восточные керамисты с его помощью продемонстрировали виртуозность высоких технологий. Они стали добавлять в сырьё 50% золы из костей крупного рогатого скота, при стандартных 30 – 45%. Большое количество фосфата кальция увеличивает прочность посуды, но усложняет процесс её отливки и последующей обработки до первого обжига. Высокий уровень автоматизации, недостижимый ранее, помог японскому производителю решить эту проблему.
Продукция Nikko не только красива, полупрозрачна и отличается редким оттенком слоновой кости, она ещё и невероятно устойчива к внешним воздействиям. О многом говорит тот факт, что чашки и тарелки используются в ресторанно-гостиничной сфере. Японская компания словно посмеялась над всеми требованиями по уходу за деликатным фарфором. Её продукцию с маркировкой «Bone china» можно использовать для микроволновки, мыть автоматическим способом и ставить друг на друга, не опасаясь сколов или трещин.
Общепринятые правила ухода
Несмотря на прочность, классический костяной фарфор требует повышенного внимания. В этом случае он прослужит не менее 100 лет, сохраняя внешний вид и свои уникальные свойства. Основные рекомендации:
Как отличить от других видов
Фарфоровые предметы «Bone china» должны быть очень лёгкими, почти не ощущаться в руке. Даже если не подносить их к источнику света, сквозь тончайшие стенки будут видны очертания пальцев. Цвет обычно бывает молочно-белым, редко кремовым.
«Бисквитный» бортик на донышке посуды должен полностью совпадать по оттенку с глазурью. Его трудно различить визуально, только на ощупь. Обычно производители стараются покрывать рисунком минимальную площадь поверхности, оставляя возможность любоваться совершенством чистого материала.
Звук при ударе деревянной палочкой получается звонким, высоким, протяжным, с выраженными металлическими нотками. Также следует обратить внимание на слой глазури – он будет ровным, однородным, блестящим, без дефектов любого рода.
Интересные факты
В мусульманском мире до сих пор не стихают дискуссии, относительно халяльности посуды «Bone china». Часть экспертов доказывает, что прошедшие обработку огнём и превратившиеся золу кости животных, полностью очищены и не могут нанести вреда мусульманам. Другие настаивают, что подобные включения недопустимы.
В XXI веке на мировом фарфоровом рынке была представлена линейка посудных наборов из костей халяльных животных. Однако продукцию «Bone china» по-прежнему избегают веганы и вегетарианцы.
На предприятиях, выпускающих тончайшую фарфоровую посуду, работают в основном женщины. Отмечено, что они действуют бережнее и аккуратнее, снижая процент брака до минимума.
Прототипом «Bone china» считаются фарфоровые изделия в технике «яичная скорлупа», производившиеся в Китае в эпоху династии Мин. Но обе разновидности отличаются коренным образом. Китайские мастера не использовали жжёные кости для повышения прочности материала. Они делали ставку на высококачественное сырьё и высокотемпературный – до 1350°С обжиг, происходивший в особом режиме с длительными выдержками, которые продлевали фазу остекловывания. При этом глазурь буквально вплавлялась в глиняный черепок, отчего прочность изделий увеличивалась в разы. Цвет посуды в технике «яичная скорлупа» – белоснежный, доходящий до лёгкой голубизны, в нём нет тёплых тонов.