يتم تصنيع الأواني الغذائية والنحت والبلاط المزخرف والدمى وغيرها من العناصر الخزفية أو الفخارية في كل من الاستوديوهات والمحلات التجارية الكبيرة والصغيرة والفصول الدراسية في المدارس العامة والجامعات والمدارس التجارية وفي المنازل كهواية أو صناعة منزلية. يمكن تقسيم الأساليب إلى صناعة الخزف والفخار ، على الرغم من أن المصطلحات يمكن أن تختلف في البلدان المختلفة. في السيراميك ، تصنع الأشياء عن طريق الصب المنزلق - صب ملاط من الماء والطين ومكونات أخرى في قالب. تتم إزالة المواد الطينية من القالب ، وتشذيبها وإطلاقها في الفرن. تباع بعض الأدوات (أواني حساء الدسم) بعد هذه المرحلة. وهناك أنواع أخرى مزينة بزجاج من خليط من السيليكا ومواد أخرى تشكل سطحًا زجاجيًا. في الفخار ، تتشكل الأشياء من الطين البلاستيكي ، عادة عن طريق التشكيل اليدوي أو الرمي بالعجلات ، وبعد ذلك يتم تجفيفها وحرقها في الفرن. يمكن بعد ذلك تزجيج الأشياء. عادة ما يتم تزجيج السيراميك المصبوب المنزلق بالطلاء الصيني ، والذي يتم إنتاجه تجاريًا في شكل معبأ مسبقًا جاف أو سائل (الشكل 1). قد يقوم الخزافون بتزجيج أوانيهم بهذه الزجاجات التجارية أو بالزجاج الذي يركبونه بأنفسهم. يتم إنتاج جميع أنواع الأواني ، من الطين والفخار ، والتي يتم حرقها في درجات حرارة منخفضة ، إلى الخزف والحجر ، والتي يتم حرقها في درجات حرارة عالية.
الشكل 1. تزيين أصيص بالدهانات الصينية.
مواد الطين والصقيل
جميع الصلصال والطلاء الزجاجي عبارة عن خليط من السيليكا والألمنيوم والمعادن المعدنية. تحتوي هذه المكونات عادةً على كميات كبيرة من الجسيمات ذات الحجم القابل للتنفس مثل تلك الموجودة في دقيق السيليكا والطين الكروي. تتكون الأجسام والطلاء الزجاجي من نفس أنواع المعادن (انظر الجدول 1 ، ولكن الصقيل تصنع لتذوب في درجات حرارة منخفضة (لها تدفق أكبر) من الأجسام التي يتم وضعها عليها. الرصاص هو تدفق شائع. معادن الرصاص الخام مثل الجالينا وأكاسيد الرصاص المشتقة من ألواح بطاريات السيارات المحترقة والخردة الأخرى التي تستخدم كمواد متدفقة ، وقد سممت الخزافين وأسرهم في بعض البلدان النامية. ومن المرجح أن تحتوي الزجاجات المباعة تجاريًا للاستخدام الصناعي والهواية على الرصاص ومواد كيميائية أخرى تم خلطها وحرقها مسبقًا في فريتات مسحوقية. تتم صياغة مواد التزجيج لتنضج إما في الأكسدة أو الاختزال (انظر أدناه) وقد تحتوي على مركبات معدنية كملونات. قد يتسرب الرصاص والكادميوم والباريوم ومعادن أخرى إلى الطعام عند استخدام الأواني الخزفية المزججة يستخدم.
الجدول 1. مكونات أجسام وطلاءات السيراميك.
|
المكونات الأساسية |
|
|
|
الطين (سيليكات الألمنيوم المائي) |
الألومينا |
سيليكا |
|
الكاولين والطين الأبيض الآخر الطين الأحمر الغني بالحديد طين النار طين الكرة البنتونيت |
أكسيد الألومنيوم ، اكسيد الالمونيوم ، المصدر المعتاد في الطلاء الزجاجي هو من الطين والفلسبار |
الكوارتز من الصوان والرمل والأرض الدياتومي ؛ cristobalite من السيليكا المكلسة أو معادن السيليكا المحروقة |
|
مكونات أخرى وبعض المصادر المعدنية |
||
|
تدفقات |
معتمات |
ألوان |
|
الصوديوم والبوتاسيوم والرصاص والمغنيسيوم والليثيوم والباريوم والبورون والكالسيوم والسترونشيوم والبزموت |
القصدير والزنك والأنتيمون والزركونيوم والتيتانيوم والفلور والسيريوم والزرنيخ |
الكوبالت والنحاس والكروم والحديد والمنغنيز والكادميوم والفاناديوم والنيكل واليورانيوم |
|
تشمل المصادر أكاسيد وكربونات المعادن أعلاه ، الفلسبار ، التلك ، النيفلين سينيت ، البوراكس ، الكولمانيت ، البياض ، فريت الرصاص ، سيليكات الرصاص |
تشمل المصادر أكاسيد وكربونات المعادن أعلاه ، كريوليت فلورسبار ، روتيل ، سيليكات الزركونيوم |
تشمل المصادر أكاسيد وكربونات وكبريتات المعادن أعلاه والكرومات والإسبينيل والمركبات المعدنية الأخرى |
تشمل المعالجات السطحية الخاصة الأخرى طلاء الزجاج اللامع المعدني الذي يحتوي على زيوت ومذيبات مثل الكلوروفورم ، والآثار المتقزحة التي يتم الحصول عليها عن طريق تبخير الأملاح المعدنية (عادة كلوريدات القصدير والحديد والتيتانيوم والفاناديوم) على الأسطح أثناء الحرق ، ودهانات جديدة تحتوي على راتنجات بلاستيكية ومذيبات ، التي تبدو وكأنها تزجيج السيراميك المحروق عندما تجف. قد تشتمل الأجسام الطينية ذات النسيج الخاص على مواد مالئة مثل الفيرميكوليت والبيرلايت والغرغ (طوب النار الأرضي).
يحدث التعرض لمكونات الصلصال والصقيل أثناء الخلط والصنفرة ورش الطلاء الزجاجي ، وعند طحن أو تقطيع عيوب الصقيل المحروقة من قيعان الفخار أو من أرفف الفرن (الشكل 2). يؤدي تنظيف أرفف الأفران إلى تعريض العمال للصوان والكاولين ومكونات غسل الفرن الأخرى. يعتبر غبار السيليكا الناتج عن غسل الفرن أو حساء الدسم أكثر خطورة لأنه في شكل كريستوباليت. تشمل المخاطر: السحار السيليسي والاسترخامات الرئوية الأخرى من استنشاق معادن مثل السيليكا والكاولين والتلك والأسبست الأمفيبول الليفي في بعض التلك ؛ السمية من التعرض للمعادن مثل الرصاص والباريوم والليثيوم ؛ التهاب الجلد الناجم عن معادن مسببة للحساسية مثل الكروم والنيكل والكوبالت ؛ اضطرابات الصدمة التراكمية مثل متلازمة النفق الرسغي (إبهام الخزاف) من رمي عجلة القيادة ؛ إصابات الظهر من حفر الطين ، ورفع أكياس 100 رطل من المعادن السائبة أو من الوتد (طين العمل اليدوي لإزالة فقاعات الهواء) ؛ ينزلق ويسقط على أرضيات مبللة ؛ الصدمات من عجلات الفخار الكهربائية وغيرها من المعدات المستخدمة في المناطق الرطبة ؛ الحساسية للقوالب في الطين. الالتهابات الفطرية والبكتيرية لأسرة الأظافر والجلد. والحوادث مع خلاطات الطين ، طواحين الصلصال ، blungers ، بكرات الألواح وما شابه ذلك.
الشكل 2. التعرض لغبار الطين والصقل أثناء صنفرة الوعاء يدويًا.
هنري دونسمور
الاحتياطات: حظر حرق الرصاص في الهواء الطلق ؛ استخدام بدائل للرصاص الخام ، وفريت الرصاص ، والكادميوم ، والمواد المحتوية على الأسبستوس ؛ عزل العمل عن مناطق الأسرة والأطفال ؛ ممارسة التدبير المنزلي والنظافة. السيطرة على الغبار استخدام تهوية العادم المحلية للرش بالزجاج والعمليات المتربة (الشكل 3) ؛ استخدام حماية الجهاز التنفسي العمل مع فترات راحة كافية ؛ ارفع بأمان آلات الحراسة واستخدم قاطعات الأعطال الأرضية على العجلات وجميع المعدات الكهربائية الأخرى.
الشكل 3. تهوية العادم المحلي لخلط الطين.
مايكل ماكان
إشعال الفرن
تختلف الأفران من حجم عربة السكك الحديدية إلى بضع بوصات مكعبة لإطلاق بلاط الاختبار والمنمنمات. يتم تسخينها بالكهرباء أو الوقود مثل الغاز أو الزيت أو الخشب. تنتج الأفران الكهربائية الأدوات التي يتم حرقها في أجواء مؤكسدة بشكل أساسي. يتم تحقيق الحد من الحرق من خلال تعديل نسب الوقود / الهواء في الأفران التي تعمل بالوقود لخلق أجواء تقلل كيميائيًا. تشمل طرق الحرق إشعال الملح ، raku (وضع أواني حمراء ساخنة في مادة عضوية مثل التبن الرطب لإنتاج جسم طيني منخفض الدخان) ، أفران متسلقة (أفران خشبية متعددة الغرف أو أفران تعمل بالفحم مبنية على سفوح التلال) ، حرق نشارة الخشب (أفران معبأة محكمًا بالأواني ونشارة الخشب) وحرق حفرة مفتوحة مع العديد من أنواع الوقود بما في ذلك العشب والخشب والروث.
الأفران البدائية التي تعمل بالوقود غير معزولة بشكل جيد لأنها عادة ما تكون مصنوعة من الطين المحروق أو الطوب أو الطين. يمكن لمثل هذه الأفران حرق كميات كبيرة من الأخشاب ويمكن أن تسهم في نقص الوقود في البلدان النامية. الأفران التجارية معزولة بالطوب المقاوم للحرارة أو الصهر القابل للصهر أو الألياف الخزفية. لا يزال عزل الأسبستوس موجودًا في الأفران القديمة. تستخدم ألياف السيراميك المقاومة للحرارة على نطاق واسع في أفران الصناعة والهوايات. توجد حتى أفران ألياف صغيرة يتم تسخينها عن طريق وضعها في أفران الميكروويف بالمطبخ المنزلي.
تشمل انبعاثات الأفران نواتج الاحتراق من الوقود والمواد العضوية التي تلوث معادن الطين والصقيل وأكاسيد الكبريت والفلور والكلور من معادن مثل الكريوليت والصودالايت والأبخرة المعدنية. يطلق الملح حمض الهيدروكلوريك. تكون الانبعاثات خطيرة بشكل خاص عند حرق الوقود مثل الخشب المطلي أو المعالج وزيوت النفايات. تشمل المخاطر: تهيج الجهاز التنفسي أو التحسس من الألدهيدات وأكاسيد الكبريت والهالوجينات والانبعاثات الأخرى ؛ الاختناق من أول أكسيد الكربون ؛ السرطان من استنشاق الأسبستوس أو ألياف السيراميك ؛ تلف العين من الأشعة تحت الحمراء من الأفران الساخنة المتوهجة ؛ والإصابة والحروق الحرارية.
الاحتياطات: استخدام وقود نظيف الاحتراق ؛ تصميم أفران موفرة للوقود ومعزولة جيدًا ؛ طوب حراري بديل للأسبستوس أو ألياف السيراميك ؛ تغليف أو إزالة عزل الألياف الموجود ؛ تنفيس الأفران الداخلية محليًا ؛ تحديد مواقع الأفران في مناطق خالية من المواد القابلة للاحتراق ؛ تجهيز الأفران الكهربائية بغلقين أوتوماتيكيين ؛ ارتداء نظارات وقفازات واقية من الأشعة تحت الحمراء عند التعامل مع الأشياء الساخنة.