Посуђе, скулптуре, украсне плочице, лутке и други керамички или глинени предмети израђују се у великим и малим професионалним атељеима и радњама, учионицама у државним школама, универзитетима и трговачким школама, као иу домовима као хоби или кућна радиност. Методе се могу поделити на керамику и грнчарију, иако терминологија може да варира у различитим земљама. У керамици, предмети се праве клизним ливењем — сипањем каше од воде, глине и других састојака у калуп. Глинени предмети се ваде из калупа, обрезују и пеку у пећи. Након ове фазе продаје се део посуђа (бискуе варе). Друге врсте су украшене глазурама које су мешавине силицијум диоксида и других супстанци које формирају стаклену површину. У грнчарству се предмети формирају од пластичне глине, најчешће ручно обликовањем или бацањем точкова, након чега се суше и пеку у пећи. Предмети се тада могу застаклити. Слип ливена керамика се обично глазира порцуланским бојама, које се комерцијално производе у сувом или течном претходно упакованом облику (слика 1). Лончари могу глазирати своје посуђе овим комерцијалним глазурама или глазурама које сами слажу. Производи се све врсте посуђа, од теракоте и земљаног посуђа које се пече на ниским температурама, до каменог и порцеланског који се пече на високим температурама.
Слика 1. Декорисање лонца кинеским бојама.
Глина и глазурни материјали
Све глине и глазуре су мешавине силицијум диоксида, алуминијума и металних минерала. Ови састојци обично садрже значајне количине честица величине које се могу удахнути, као што су оне у силицијумском брашну и кугличним глинама. Глинена тела и глазуре се у суштини састоје од истих типова минерала (погледајте табелу 1, али су глазуре формулисане да се топе на нижим температурама (имају већи флукс) од тела на која се примењују. Олово је уобичајен флукс. Сирови минерали олова као што су галенит и оловни оксиди добијени сагоревањем плоча за аутомобилске акумулаторе и другог отпада се користе као флуксови и тровају грнчаре и њихове породице у неким земљама у развоју. Комерцијално продате глазуре за индустријску и хоби употребу чешће садрже олово и друге хемикалије које су помешани и претходно печени у фритуле у праху. Глазуре су формулисане да сазревају у оксидационом или редукционом печењу (видети доле) и могу садржати метална једињења као боје. Олово, кадмијум, баријум и други метали могу да исцуре у храну када су глазирани керамички производи се користе.
Табела 1. Састојци керамичких тела и глазура.
|
Основни састојци |
|
|
|
Глине (хидроалуминијум силикати) |
Алумина |
Силицијум-диоксид |
|
Каолини и друге беле глине Црвене глине богате гвожђем Ватрене глине Лоптасте глине bentonit |
Алуминијум оксид, корунд, уобичајени извор у глазурама је од глине и фелдспата |
Кварц од кремена, песка, дијатомејске земље; кристобалит од калцинисаног силицијум диоксида или печених минерала силицијум диоксида |
|
Остали састојци и неки минерални извори |
||
|
Флукс |
Опацифиерс |
Боје |
|
Натријум, калијум, олово, магнезијум, литијум, баријум, бор, калцијум, стронцијум, бизмут |
Калај, цинк, антимон, цирконијум, титанијум, флуор, церијум, арсен |
Кобалт, бакар, хром, гвожђе, манган, кадмијум, ванадијум, никл, уранијум |
|
Извори укључују оксиде и карбонате метала изнад, фелдспатове, талк, нефелин сиенит, боракс, колеманит, белун, оловне фрите, оловне силикате |
Извори укључују горе наведене оксиде и карбонате метала, криолит флуорит, рутил, цирконијум силикат |
Извори укључују оксиде, карбонате и сулфате метала изнад, хромате, спинеле и друге металне комплексе |
Други специјални површински третмани укључују глазуре са металним сјајем које садрже лепљива уља и раствараче као што је хлороформ, ефекте преливања добијених испарењем металних соли (обично хлорида калаја, гвожђа, титанијума или ванадијума) на површине током печења, и нове боје које садрже пластичне смоле и раствараче, које када се осуше изгледају као печене керамичке глазуре. Тела од глине са посебном текстуром могу укључивати пунила као што су вермикулит, перлит и грог (млевена ватростална опека).
До излагања глини и састојцима глазуре долази током мешања, брушења и наношења глазура, као и приликом млевења или уситњавања несавршености печене глазуре са дна грнчарије или са полица пећи (слика 2). Чишћење полица у пећи излаже раднике кремену, каолину и другим састојцима за прање пећи. Силикатна прашина из печених пећи или бисквита је опаснија јер је у облику кристобалита. Опасности укључују: силикозу и друге пнеумокониозе од удисања минерала као што су силицијум, каолин, талк и влакнасти амфибол азбест у неким талковима; токсичност услед излагања металима као што су олово, баријум и литијум; дерматитис од осетљивих метала као што су хром, никл и кобалт; кумулативни поремећаји трауме као што је синдром карпалног тунела („лончарски палац“) од бацања точка; повреде леђа од копања глине, подизања врећа од 100 фунти расутог минерала или од уклињавања (ручна обрада глине за уклањање мехурића ваздуха); клизи и пада на мокрим подовима; удари од електричних грнчарских точака и друге опреме која се користи у влажним просторима; алергије на плесни у глини; гљивичне и бактеријске инфекције ноктију и коже; и незгоде са мешалицама глине, мопс млиновима, бленгерима, ваљцима за плоче и сл.
Слика 2. Излагање прашини глине и глазуре током ручног брушења лонца.
Хенри Дунсморе
Мере предострожности: забранити отворено спаљивање олова; користити замене за сирово олово, оловне фрите, кадмијум и материјале који садрже азбест; изоловати рад од породичних подручја и деце; практиковати одржавање домаћинства и хигијену; контрола прашине; користите локалну издувну вентилацију за прскање глазуре и прашњаве процесе (слика 3); користити заштиту за дисање; рад са адекватним периодима одмора; безбедно подићи; заштитне машине; и користите прекидаче за уземљење на точковима и сву другу електричну опрему.
Слика 3. Локална издувна вентилација за мешање глине.
Мицхаел МцЦанн
Печење у пећи
Пећи варирају од величине вагона до неколико кубних инча за печење тестних плочица и минијатура. Греју се на струју или горива као што су гас, нафта или дрва. Електричне пећи производе посуђе које се пече у првенствено оксидирајућим атмосферама. Редукционо печење се постиже подешавањем односа гориво/ваздух у пећима на гориво како би се створила атмосфера која смањује хемијски утицај. Методе печења укључују печење соли, раку (стављање усијаних лонаца у органску материју као што је влажно сено да би се добило задимљено тело од глине), пећи за пењање (пећи са више комора на дрва или угаљ изграђене на падинама), печење пиљевине (пећи препуне тесно са лонцима и пиљевином) и отвореним ложењем са многим горивима укључујући траву, дрво и балегу.
Примитивне пећи на гориво су лоше изоловане јер су обично направљене од печене глине, цигле или блата. Такве пећи могу сагоревати велике количине дрвета и могу допринети несташици горива у земљама у развоју. Комерцијалне пећи су изоловане ватросталном циглом, ливеним ватросталним или керамичким влакнима. Азбестна изолација се још увек налази у старијим пећима. Ватростална керамичка влакна су у веома широкој употреби у индустрији и хоби пећима. Постоје чак и мале пећи на влакна које се загревају стављањем у кућне кухињске микроталасне пећнице.
Емисије из пећи укључују производе сагоревања из горива и органске материје која контаминира глину и минерале за глазуру, оксиде сумпора, флуор и хлор из минерала као што су криолит и содалит, и металне паре. Печење соли емитује хлороводоничну киселину. Емисије су посебно опасне када се сагоревају горива као што су фарбано или третирано дрво и отпадна уља. Опасности укључују: иритацију дисајних путева или преосетљивост од алдехида, сумпорних оксида, халогена и других емисија; гушење од угљен моноксида; рак од удисања азбеста или керамичких влакана; оштећење очију од инфрацрвеног зрачења од ужарених врућих пећи; и термичке повреде и опекотине.
Мере предострожности: користите горива чистог сагоревања; дизајнирати ефикасне, добро изоловане пећи; замена ватросталне цигле за азбест или керамичка влакна; инкапсулирати или уклонити постојећу изолацију од влакана; локално одзрачивање унутрашњих пећи; лоцирати пећи у подручјима без запаљивих материјала; опремити електричне пећи са два аутоматска искључивања; носите наочаре и рукавице које блокирају инфрацрвено зрачење када рукујете врућим предметима.