Глазиране от основните принципи
От какво се състои глазурата, как пещта я превръща в стъкло и обяснение на всяка дума, която ще срещнете в рецепта, на торба със суровина или в таблица на конусите.
Какво е глазура
Глазурата е тънък слой стъкло, сплавен със съда. Glazy, отворената база данни с рецепти за глазури, я определя като „стъклена формула, настроена да се стопи и да се слее с глината при определени температури“. Нанася се като слой прах и в пещта се стапя в стъкловидно покритие, което запечатва глината, така че е по-малко вероятно съдът да пропуска, да хваща петна или да се износва. При максималната температура на изпичането стопилката реагира и с глината, като често образува междинен слой, който здраво свързва глазурата с нея. При фаянса (нискотемпературна, пореста керамика) глазурата стои отгоре като отделен слой; при каменината тя се вплавя в черепа.
Рецептата изброява суровини като фелдшпат, калциев карбонат (креда) и каолин. В пещта част от всяка излиза като газ (вода или въглероден диоксид), а останалото се превръща в оксиди: съединения на химичен елемент с кислород, като силициев диоксид (SiO₂) или калциев оксид (CaO). Изпеченото стъкло се състои от оксиди, затова керамиците описват глазурата чрез тях. Всеки оксид изпълнява една от три роли.
- Силициевият диоксид (SiO₂) е стъклообразувателят: той изгражда стъклото. Чистият силициев диоксид се топи над 1700 °C (3100 °F), далеч над възможностите на керамичната пещ, а глазурата с много силициев диоксид като цяло е по-устойчива.
- Топителите понижават температурата на топене до такава, каквато пещта може да достигне. Алкалните оксиди, означавани с R₂O, са оксидите на натрия, калия и лития (Na₂O, K₂O, Li₂O); те действат от конус 06 чак до средните и високите температури. Алкалоземните оксиди, означавани с RO, са оксидите на калция, магнезия, бария и стронция (CaO, MgO, BaO, SrO), като към тях се причислява и цинковият оксид (ZnO); те действат най-добре от конус 5 до конус 10. R означава кой да е метал от съответната група.
- Алуминиевият оксид (Al₂O₃) е стабилизаторът. Той прави стопилката по-вискозна, за да остава по вертикалните стени, и придава твърдост и устойчивост. Glazy предупреждава, че при твърде малко алуминиев оксид „глазурата Ви може да се стича; твърде много може да направи стопилката толкова вискозна, че тя да стане матова“. Алуминиевият оксид идва главно от глината и фелдшпата.
Борът (B₂O₃) размива границата. Химиците го причисляват към стъклообразувателите, но при температурите в ателието той действа като топител и керамиците се отнасят към него като към топител. При конус 5–6 той е от решаващо значение, а при високотемпературно изпичане не е нужен. (Конусите, с които керамиците означават изпичането, са обяснени по-долу.)
Ето един начин да го запомните: силициевият диоксид е стъклото, топителите му позволяват да се стопи при температура, която пещта Ви може да достигне, а алуминиевият оксид го сгъстява, за да остане там, където сте го нанесли.
Глина, покрития и двете изпичания
Керамични маси
Керамичната маса е глината, от която е направен съдът. Има три основни вида.
- Фаянс: нискотемпературна маса, около конус 06–02, която остава порьозна. Често е червена или светлобежова и има нужда от глазура, за да задържа вода.
- Каменина: маса за средни до високи температури, около конус 5–10, която става непорьозна или почти непорьозна.
- Порцелан: бяла високотемпературна маса, богата на каолин, често полупрозрачна.
Стъкловидна (непорьозна) е масата, която е станала като стъкло и няма пори; синтеризацията (витрификация) е процесът, при който масата става такава при изпичането. Британските керамици често теглят границата по температура: каменината се изпича над 1200 °C (2192 °F), фаянсът – под тази температура. Среднотемпературното изпичане, конус 5–6, попада малко под или малко над тази граница.
Покрития и сушене
Шликерът е глина, разбъркана във вода, за отливане, слепване или декориране. Ангобата е покритие, подобно на шликер, често оцветено, с повече неглинести суровини. Подглазурната боя е оцветен шликер или декорация с оксиди, обикновено покрита с прозрачна глазура.
Неизпечените изделия са сурови изделия (източниците се разминават дали терминът обхваща всички неизпечени изделия, или само сухите). Докато съхнат, те преминават в кожено твърдо състояние – твърди, но още леко влажни, етапът за обстъргване и за залепване на дръжки; после стават напълно изсъхнали, без свободна вода, много крехки и готови за изпичане.
Двете изпичания
Първото, по-нискотемпературно изпичане е бисквитното изпичане (във Великобритания: biscuit), обикновено до конус 08–04 (най-често 06–04), около 942–1063 °C (1728–1945 °F). След него изделията са здрави, но порьозни. Digitalfire, справочен сайт за глазури, препоръчва като цяло порьозност над 15%, така че бисквитът да изтегля водата от глазурата, докато тя се нанася. Ниско изпеченият бисквит (конус 08–06) е по-порьозен; високо изпеченият (често конус 04) е по-здрав, но поема глазурата по-трудно.
| Бисквит | Какво се случва |
|---|---|
| Недопечен, много попиващ | Глазурата се нанася твърде дебело, после се пропуква и се събира |
| Препечен, плътен | Потапянето и съхненето отнемат повече време |
| Изпечен при по-висока температура или задържан по-дълго на максималната температура | Повече газове изгарят сега, така че по-късно по-малко излизат на мехурчета през глазурата |
Potclays, британски доставчик, описва бисквитно изпичане до около 1000 °C (1832 °F), приблизително конус 06. Като съпоставяме тези източници, предлагаме конус 06–04 за първото бисквитно изпичане: 998–1063 °C (1828–1945 °F) при средната скорост на нагряване в таблицата на Orton.
Глазурното изпичане (британските керамици може да казват glost firing) стопява глазурата, а при каменината и изпича масата до плътност. При еднократното изпичане (монокотура, еднопек) се глазират неизпечени изделия и се изпичат само веднъж. Digitalfire описва случай от производството, при който глазурата на сурови изделия, глазирани за еднократно изпичане, се събираше по ръбовете, докато бисквитното изпичане не реши проблема; затова започнете с две изпичания. Програми и за двете ще намерите в „Изпичане в обикновена пещ“.
Конуси и топлинно въздействие
Керамиците означават изпичането с конус: тънка керамична пирамидка, която се огъва, когато е получила определено количество топлина. Фирмата Orton, която произвежда тези пирометрични конуси, го казва така: „Конусите не измерват само температурата. Те измерват топлинното въздействие – съвкупния ефект на времето и температурата.“
Топлинното въздействие, съчетанието от температура и време, е причината: глазурата, глината и конусът реагират не само на това колко са горещи, но и на това колко дълго са горещи. При бавно изпичане конусът се огъва при по-ниска температура, при бързо – при по-висока. Според таблицата на Orton конус 6 се огъва при 1185 °C (2165 °F), когато накрая на изпичането температурата се покачва с 15 °C (27 °F) на час, при 1222 °C (2232 °F) при 60 °C (108 °F) на час и при 1243 °C (2269 °F) при 150 °C (270 °F) на час, като скоростта се отчита за последните 100 °C (180 °F). Конусът се смята за достигнат, когато върхът му се е огънал на 90°, което Orton нарича положение 5 часа.
Номерата на конусите са от 022 до 42. Нулата отпред обозначава по-хладната серия, в която по-голямото число означава по-ниска температура: конус 06 е по-хладен от конус 04, а конус 01 – по-хладен от конус 1.
| Диапазон | Конуси | °F | °C | За какво |
|---|---|---|---|---|
| Нискотемпературно изпичане | 06–04 | 1828–1945 | 998–1063 | Глазури за фаянс; бисквитно изпичане |
| Среднотемпературно изпичане | 5–6 | 2167–2232 | 1186–1222 | Каменина и порцелан |
| Високотемпературно изпичане | 9–10 | 2300–2345 | 1260–1285 | Каменина и порцелан |
Означавайте и програмирайте изпичанията си по конус, а температурите приемайте за приблизителни. Контролен конус на плочата сред изделията или комплект от три конуса (водещ, основен и предпазен конус) показва какво топлинно въздействие действително са получили изделията.
Публикуваните температури се различават. Glazy дава за високотемпературното изпичане, конус 9–11, около 1280–1310 °C (2336–2390 °F), което съвпада с колоната на Orton за бързо нагряване, а Digitalfire съобщава, че повечето пещи достигат конус 6 при около 1204 °C (2200 °F). Нашият съвет: използвайте стойностите на Orton за средна скорост, както прави този наръчник, програмирайте по конус и оставете контролния конус да реши.
Извън Северна Америка доставчиците често посочват °C вместо конус. Херман Зегер (Hermann Seger) е създал съвременния конус, използван за първи път в Берлин през 1886 г., а във Великобритания има и собствени конуси Staffordshire; не следва да приемате, че номерата им съвпадат с тези на Orton, а таблица за превръщането им не открихме. Конусите са разгледани по-подробно в „Изпичане в обикновена пещ“.
От рецептата до формулата на Зегер
Рецептата изброява суровините по тегло, обикновено преизчислени така, че базисната глазура да дава общо 100. Добавките (оцветители, помътнители и суспендиращи добавки) се добавят свръх тези 100, обикновено като процент свръх базисната глазура. За да видят какво всъщност представлява глазурата, керамиците превръщат рецептата във формула на Зегер (UMF, молекулна формула, приведена към единица), наречена на Херман Зегер, който пръв използва подредбата ѝ в три колони.
| Стъпка | Какво се прави | В примера |
|---|---|---|
| 1. Рецепта | Суровините по тегло, преизчислени към 100 | Фелдшпат 40%, наред с други суровини |
| 2. Оксиден състав | Като етикета с хранителните стойности: оксидите на всяка суровина се сумират в тегловни проценти, а газовете отпадат | Фелдшпатът съдържа 64,8% силициев диоксид, така че неговите 40% внасят 25,9% SiO₂. Изпечената глазура съдържа 67,4% SiO₂, 12,6% Al₂O₃, 7,5% K₂O, 12,5% CaO |
| 3. Молове | Теглата се превръщат в молове, тоест брой молекули, защото „грамовете могат да подведат, тъй като някои оксиди са по-тежки от други“ | 60,1 g SiO₂ са един мол, така че 67,4 g са около 1,12 мола |
| 4. Привеждане към единица | Всичко се дели на сумата на топителите, така че топителите да дават общо 1 | Топителите са общо 0,303; след делението се получава K₂O 0,26, CaO 0,74, Al₂O₃ 0,41, SiO₂ 3,70 |
Страницата за рецепти в Glazecalc извършва и четирите стъпки, докато въвеждате, и показва резултата в три колони: топители (R₂O и RO), които дават общо 1; стабилизатори (R₂O₃: алуминиев оксид, като борът често се поставя тук); и стъклообразуватели (RO₂: силициев диоксид). „Привеждането към единица е просто инструмент за мащабиране“, казва Glazy: две рецепти, направени от различни суровини, но с една и съща формула на Зегер, „се държат почти еднакво след изпичане“. Така че 1 е обща мярка за сравнение, а не количество, което претегляте. Digitalfire добавя, че методът „не работи толкова добре при по-ниски температури“, където борът не е обикновен топител, и че формулите на Зегер са „сравнителни и е най-добре да се разглеждат в контекст“. Функцията Сравни подрежда формулите на две рецепти една до друга, оксид по оксид.
Съотношение силициев диоксид към алуминиев оксид
Най-полезното отделно число е съотношението силициев диоксид към алуминиев оксид: силициевият диоксид, разделен на алуминиевия оксид. В примера 3,70 ÷ 0,41 е около 9.
| Съотношение | Тълкуване на Glazy |
|---|---|
| Около 9 | Подсказва лъскава стопилка, ако има достатъчно топлина |
| 5–7 | Типично за много стабилни глазури за каменина |
| 3–5 | Глазурата може да е матова или недопечена |
Съотношение 5–7 само по себе си не предсказва нито лъскава, нито матова повърхност: топителите, борът и конусът изместват границата. Glazy дава типично съотношение на топителите за стабилни глазури от 0,2 R₂O с 0,8 RO до 0,3 R₂O с 0,7 RO. Повече алкални оксиди правят стопилката по-течлива и повишават термичното ѝ разширение, а оттам и риска от напукване на глазурата.
Загуба при накаляване
Загубата при накаляване (LOI) е теглото, което суровината губи в пещта, когато вода, въглероден диоксид, органични вещества или сяра излизат като газ. Изпечената глазура няма такава загуба, затова формулата на Зегер не я включва.
| Суровина | Типична загуба |
|---|---|
| Калциев карбонат (креда), доломит | Над 40%, предимно въглероден диоксид: 100 g калциев карбонат отделят около 45 g |
| Литиев карбонат | Около 60% |
| Бариев карбонат, Gerstley Borate | Над 20% |
| Каолин | Около 12%, главно вода, свързана в кристалите му |
| Фелдшпати | Под 1% |
Газът, който излиза, след като глазурата е започнала да се топи, трябва да премине през нея на мехурчета и причинява, по думите на Digitalfire, „мехурчета, мехури, иглен бод, събиране на глазурата“. Талкът продължава да отделя газове до около 899 °C (1650 °F). Помагат фритите, калцинираните суровини (предварително нагрети, за да се отделят газовете им) и промените в изпичането.
По-старите книги правят тези сметки на ръка, с молекулна маса (масата на един мол от суровина или оксид) и еквивалентна маса (масата на суровината, която внася един мол от даден оксид). По нашите сметки около 100 g калциев карбонат внасят един мол, 56 g, калциев оксид. Калкулаторът се справя и с двете.
Фрити и суровини
Фрити
Фритата е стъкло, произведено във фабрика: минерали, които са стопени, рязко охладени във вода и смлени. Фритоването прави разтворимите суровини, като боракса, неразтворими, затваря токсичните оксиди, като оловото и бария, в стабилно стъкло, дава по-еднородна суровина от нефритованите минерали и отделя газовете, затова фритованите глазури са „с много по-малко дефекти“ (Digitalfire). Фритите освен това се топят рано: натриевата фрита действа още при конус 06, докато фелдшпатът „едва започва да омеква при конус 6“. Те са по-скъпи, имат нужда от глина, за да остават в суспензия (примерът на Digitalfire е 85% фрита с 15% глина), и са „теоретично неразтворими, но на практика не са“.
Северноамериканските фрити се назовават по производител и номер: Ferro Frit 3134 (Ferro днес е Vibrantz) участва в около 22% от публичните рецепти в Glazy. Британските рецепти по-често посочват общи видове фрити, като стандартната бораксна фрита.
Често използвани суровини
| Суровина (други имена) | Внася | Бележки |
|---|---|---|
| Силициев диоксид (кремък, кварц) | SiO₂ | За глазури използвайте 325 меша, много фино смилане |
| Каолин (във Великобритания: china clay; в Австралия: Eckalite) | Al₂O₃, SiO₂ | Основният източник на алуминиев оксид; освен това поддържа глазурата в суспензия |
| Ball clay (пластична бяла глина) | Al₂O₃, SiO₂ | По-пластична от каолина, с повече желязо и органични вещества |
| Калиев фелдшпат, натриев фелдшпат, нефелинов сиенит | K₂O, Na₂O, Al₂O₃, SiO₂ | Топители със собствен алуминиев оксид и силициев диоксид. Нефелиновият сиенит е силен топител при ниски и средни температури. Простото „фелдшпат“ в стара рецепта може да означава всеки от тях |
| Калциев карбонат (креда) | CaO | Основният калциев топител; отделя въглероден диоксид |
| Воластонит | CaO, SiO₂ | Калций без въглеродния диоксид |
| Доломит, талк | MgO, с CaO или SiO₂ | Копринено матови повърхности; по-ниско термично разширение |
| Цинков оксид | ZnO | Блясък и кристали; твърде много може да причини събиране на глазурата |
| Борни фрити, Gerstley Borate, колеманит | B₂O₃ | Незаменими от конус 06 до конус 6; фритите са „по-еднородни и по-слабо разтворими от нефритованите борати“ |
| Литиев карбонат | Li₂O | Топител с ниско термично разширение; скъп, затова се използва пестеливо |
| Стронциев карбонат | SrO | По-малко токсичният заместител на бария |
| Бариев карбонат | BaO | Токсичен в суров вид; глазурите с много барий могат да отделят метали |
| Бентонит | Задържане в суспензия | Много фина глина, обикновено 1–3%, против утаяване |
Суровините за глазури са фини прахове. Прахът от силициев диоксид уврежда белите дробове, отначало без симптоми, а някои суровини, като бариевия карбонат и литиевия карбонат, са отровни при поглъщане. Работете с праховете внимателно, почиствайте мокро и носете добре прилягащ респиратор (филтрираща полумаска), когато работите със сухи материали. Как, обясняват „Безопасно смесване и вентилация“ и „Не тровете семейството си“.
Регионални наименования
- Каолинът във Великобритания се нарича china clay; австралийските доставчици го продават като Eckalite.
- Кремъкът (flint) е по-старо британско наименование на силициевия диоксид. Британските доставчици още продават калциниран кремък (calcined flint) като отделен продукт, така че „flint“ в британска рецепта вероятно означава калциниран кремък, а в американска – вероятно кварцово брашно. И двете се продават като източници на силициев диоксид; проверете химичния анализ.
- China stone и Cornish stone (Cornwall stone) са една и съща суровина, корнуолски камък, сродна на фелдшпата.
- В английските рецепти whiting е калциев карбонат; германските доставчици го наричат Kreide (креда).
Преценявайте суровината по оксидите, които внася, а не по името ѝ. Glazecalc работи точно така: можете да въведете химичния анализ от доставчика си на страницата за суровините, а Пробвай съвременни суровини и сравни, Предложи количества и сравни и Пресъздай от моя запас сравняват оксидите след изпичане, а не имената.
Суровините също се променят. Производството на фелдшпата Custer спря през 2023 г. Оригиналната мина на Gerstley Borate е затворена около 1999–2000 г.; Laguna все още продава продукт с това име, а Gillespie Borate е основният заместител. Източниците се разминават дали Gillespie замества Gerstley Borate фунт за фунт (производителят му и Potclays казват „да“, Digitalfire и други – „не“), затова сравнете двете в Glazecalc и после изпробвайте малък замес.
Оцветители и помътнители
Оцветителят е метален оксид или карбонат, който оцветява глазурата; керамичният пигмент е фабрично произведен оцветител, по-стабилен и еднороден от суровите оксиди. Оцветителите обикновено са под 5% от базисната глазура, много от тях под 1%, а карбонатът има около половината от силата на съответния оксид.
| Оцветител | Обичайно начално количество | Цветове и бележки |
|---|---|---|
| Кобалт | 0,1–2% (източниците се разминават) | Синьо, и то много силно; към виолетово, когато базисната глазура съдържа магнезий |
| Желязо | 0,5–10% | Кафяви, светлокафяви и червеникави тонове при окислително изпичане; при редукционно ½–2% дава селадон, а 5–6% – тенмоку. Топител е, затова в голямо количество кара глазурата да се стича |
| Мед | 1–3% | Зелено или тюркоазено при окислително изпичане, червено при редукционно. Може да накара глазурата да отделя метали |
| Хром | От под 0,5% до 2% (източниците се разминават) | Зелено; кафяво, ако базисната глазура съдържа цинк, розово с калай |
| Манган | 2–10% | Кафяви и виолетови тонове |
| Рутил | Около 2–5% | Петнист, преливащ се цвят; над около 5% – грапава или матова повърхност |
| Търговски керамични пигменти | 2–12% | 2–4% за светли нюанси, 5–8% за средни тонове, 10–12% за наситени цветове |
Количествата кобалт и хром наистина са спорни. Glazy казва, че 0,1% кобалт стига за синьо; Glendale Community College дава ½–2% или ½–3% в зависимост от атмосферата в пещта; Бърди Бун (Birdie Boone) в Pottery Making Illustrated казва 3% или по-малко. За хрома Бун казва под 0,5%, а Glendale – 2–3%. Сигурният път е да започнете с малко и да направите серия проби: ред пробни плочки, при които една съставка се увеличава стъпка по стъпка от малко до много.
Базисната глазура променя цвета. Лъскавата прозрачна базисна глазура дава най-ярък цвят; полуматовите и матовите, обикновено с повече алуминиев оксид, го приглушават. Магнезият измества кобалта към виолетово, цинкът прави хрома кафяв, а хромът с калай дава розово.
Помътнители
Помътнителят прави глазурата покривна (непрозрачна) и скрива глината; прозрачната глазура я оставя да се вижда.
| Помътнител | Обичайно количество | Бележки |
|---|---|---|
| Циркониев силикат (Zircopax, Superpax, Ultrox, Zircosil) | 8–12% за пълна покривност | По-евтиният избор; марките са една и съща суровина, смляна до различна едрина |
| Калаен оксид | Около 5–7% (наша оценка) | Скъп; помътнява слабо при редукционно изпичане |
| Титанов диоксид | Над 2% | Копринена, полупрозрачна помътненост; при 10% и повече – матова, релефна повърхност с видими кристали |
Съвместимост на глазурата и дефекти
И глината, и глазурата се разширяват при нагряване и се свиват при охлаждане, всяка в своя степен: това е нейното термично разширение. Съвместимостта на глазурата с черепа показва доколко двете си съответстват. При добра съвместимост глазурата е под лек натиск от страна на черепа; според Digitalfire лекият натиск укрепва изделията, а твърде силният може да ги отслаби и дори да ги напука.
Напукване и отлюспване на глазурата
Напукването на глазурата е мрежа от фини пукнатини. Термичното разширение на глазурата е по-голямо от това на черепа, затова при охлаждане тя се свива повече, опъва се и се напуква, обикновено заради твърде много натрий и калий (Na₂O, K₂O). То може да се появи и по-късно, при употреба, след многократно рязко охлаждане, например при контакт със студени течности. Когато е желано, както при раку, се нарича кракле. Digitalfire казва, че „в 95% от случаите решението е да се коригира термичното разширение на глазурата“; бавното охлаждане само отлага напукването. Тестът на Digitalfire: загрейте изделието до около 149 °C (300 °F), потопете го в ледена вода и натрийте повърхността с флумастер, за да проличат пукнатините.
Източниците се разминават за първата мярка. Glazy предлага да се добави силициев диоксид или алуминиев оксид; Digitalfire отговаря, че допълнителният силициев диоксид „само разрежда KNaO“ (натрия и калия); Линда Блумфийлд (Linda Bloomfield) добавя бор или намалява фелдшпата, като променя по една суровина. Нашият съвет: в калкулатора за рецепти заменете част от натрия и калия с топители с по-ниско термично разширение (бор, литий, магнезий, калций), проверете промяната с функцията Сравни и потвърдете с теста с ледена вода.
Отлюспването на глазурата е обратното: термичното разширение на глазурата е много по-ниско от това на черепа, затова тя е под твърде силен натиск и се отлюспва от устията и ръбовете. Digitalfire предупреждава, че люспите може да са остри като бръснач и може да бъдат погълнати, а Glazy нарича отлюспването „още по-опасно от напукването при съдовете за храна и напитки“. Решението е глазура с по-високо термично разширение или маса с по-ниско термично разширение.
Не използвайте за храна или напитки изделия с напукана или отлюспена глазура. Източниците се разминават дали съдовете с напукана глазура могат да се почистват достатъчно добре (според един източник съдомиялната машина е достатъчна; друг нарича напуканите съдове за храна и напитки дефектни), затова заставаме на предпазливата страна.
Лъскава и матова повърхност
Лъскавата повърхност отразява светлината и е гладка, полуматовата (сатенена) има приглушен блясък, а матовата е без блясък. Лъскавата повърхност изисква напълно стопено стъкло. Матовата може да се дължи на много алуминиев оксид (ниско съотношение силициев диоксид към алуминиев оксид), на топители като калций, магнезий, барий или стронций, които образуват малки кристали при охлаждането на глазурата, или на недопичане.
Чести дефекти
Променяйте по едно нещо наведнъж и пазете пробните си плочки.
| Дефект | Как изглежда | Чести причини | Първи мерки |
|---|---|---|---|
| Събиране на глазурата | Глазурата се събира на капки и оставя оголена глина | Прашен или мазен бисквит; дебел слой с много глина, който се е напукал при съхненето; цинк, циркониев силикат или калай | Почистете бисквита; нанесете по-тънък слой; калцинирайте част от глината; добавете свързващо вещество, например лепило за глазура (CMC) |
| Иглен бод | Малки дупчици или вдлъбнатини | Газ от черепа или глазурата, след който повърхността не се е заляла; недопечена или вискозна глазура | Задръжте на максималната температура около половин час; нанесете по-тънък слой; по-малко цинк или рутил |
| Мехури | Кратери с остри ръбове | Обикновено препичане; много дебели слоеве; летливи топители над около 1200 °C (2192 °F) | Изпичайте при по-ниска температура; нанесете по-тънък слой. Острите ръбове правят съдовете за храна и напитки опасни |
| Стичане | Глазурата се стича върху плочата | Твърде малко алуминиев оксид; твърде дебел слой, например където обливанията се застъпват; много желязо | Нанесете по-тънък слой; добавете алуминиев оксид; спирайте глазурата доста над дъното |
| Пукане при охлаждане или нагряване | Пукнатини в съда от охлаждане или нагряване | Бързо охлаждане през кварцовия преход, 573 °C (1063 °F); неравномерни стени; лоша съвместимост | Минавайте бавно през 573 °C (1063 °F) и при нагряване, и при охлаждане; равномерни стени |
Безопасност при контакт с храни
Отделянето на метали е разтварянето на метали от изпечената глазура в храната или напитката, и една глазура може да изглежда безупречно и пак да отделя метали. При законово установените изпитвания изпеченото изделие се накисва в киселинен разтвор и се измерват отделените количества олово и кадмий.
Безоловна не означава подходяща за контакт с храни
Правилата в САЩ, ЕС, Обединеното кралство и Австралия ограничават оловото и кадмия, които изпеченото изделие отделя, а не това, което съдържа глазурата. „Безоловна“ премахва една опасност; това не е оценка на безопасността при контакт с храни. И други оксиди се отделят: Glazy предупреждава, че глазурите с много барий „могат да отделят метали и като цяло не са подходящи за контакт с храни“, Digitalfire казва, че медта „може да направи глазурата склонна към отделяне на метали; изпитайте я“, а Glazy вече не препоръчва оловни глазури за съдове за храна и напитки.
Вътрешната глазура е стабилна, обикновено прозрачна или бяла глазура за повърхностите в контакт с храна. Според нас по-малко рискованият избор е глазура без оцветител, барий, олово или литий, която се стапя напълно, не се напуква и е износоустойчива. По-малкият риск не е доказателство.
Граничните формули (Digitalfire предпочита целеви формули, target formulas) дават типичните диапазони във формулата на Зегер за стабилни глазури при даден конус: целевите стойности на Digitalfire за конус 6 са 0,285–0,64 за алуминиевия оксид и 2,4–4,7 за силициевия диоксид. Те Ви насочват към добра химия, но не доказват нищо; Digitalfire избягва думата „limit“ (граница), защото тя внушава, че глазурите в тези диапазони „по някакъв начин са безопасни“. Инструментите на Glazecalc за промяна на рецепта показват кога новата рецепта надхвърля препоръчителна граница, например много бор при конус 6, и какво вероятно ще направи глазурата.
Законовите гранични стойности се различават в отделните държави. Таблицата показва тези, които важат там, където живеете, в мерните единици на самия закон; изберете друга държава, за да сравните.
| Вид на предмета | Олово | Кадмий |
|---|---|---|
| Предмети, които не могат да се пълнят, или с вътрешна дълбочина до 25 mm | 0,8 mg/dm² | 0,07 mg/dm² |
| Всички останали предмети, които могат да се пълнят | 4 mg/L | 0,3 mg/L |
| Съдове за готвене от всякакъв размер; съдове за пакетиране и съхраняване с вместимост над 3 L | 1,5 mg/L | 0,1 mg/L |
Тук се прилагат правилата на ЕС.
Проверено в: publications.europa.eu.
В САЩ декоративните керамични изделия, които изглеждат годни за храна, се третират като съдове за храна, освен ако не носят залепен етикет и трайно предупреждение, релефно оформено или изпечено върху дъното им, например „Not for Food Use. May Poison Food“ (не е за храна, може да отрови храната), или имат дупка през повърхността, която влиза в контакт с храната. ЕС определя граничните стойности за олово и кадмий в Директива 84/500/ЕИО на Съвета, а Обединеното кралство запазва същите стойности в собственото си законодателство. От 29 май 2026 г. Нидерландия, Белгия и Люксембург допускат около 130 до 150 пъти по-малко олово и около 15 пъти по-малко кадмий. Австралия определя гранични стойности за вносните изделия; не открихме официална гранична стойност за изделията, произведени в Австралия или Нова Зеландия.
Изпитване
FDA казва, че домашните тестове с тампон могат да покажат олово, което се отделя, но Ceramics New Zealand предупреждава, че тестовите писалки не са предназначени за керамика и дават фалшиво положителни резултати. Приемайте положителния резултат като причина да спрете да използвате изделието, а отрицателния – като нещо, което не доказва нищо. Истинският отговор дава лабораторното изпитване на изпеченото изделие за отделяне на метали (ASTM C738 в САЩ; EN 1388 или ISO 6486 в Европа).
„Подходяща за контакт с храни“ означава, че тази глазура, върху тази маса, изпечена до този конус в тази пещ и нанесена по този начин, отделя по-малко от законовите гранични стойности. Glazecalc може да Ви помогне да съставите стабилна глазура, а Замени оловото може да преработи стара оловна рецепта без олово, но никой калкулатор не може да удостовери, че съдът е безопасен. Това може само изпитване на изпеченото изделие.
Относително тегло и нанасяне
Относително тегло
Прахът на глазурата, смесен с вода, е глазурна суспензия. Нейното относително тегло (отн. тегло; на английски SG) е теглото ѝ в сравнение със същия обем вода, чието относително тегло е 1,0: колкото е по-високо, толкова повече прах има в кофата. По-старите британски книги използват тегло на пинта (pint weight). Glazy нарича 1,4–1,5 „добра отправна точка за повечето глазури“. За да го измерите, претеглете точно 100 mL суспензия (Glazy предлага спринцовка) и разделете на 100: 145 g означава относително тегло 1,45. Ареометрите са ненадеждни при желирани глазури, а водата се изпарява, затова проверявайте отново, преди да глазирате.
Препоръчителните стойности зависят от източника. Digitalfire дава 1,40–1,50 за глазурите за потапяне и 1,25–1,55 за търговските глазури за четка, а Potclays – 1,71–1,81 за нанасяне с четка и 1,71 за пръскане. Нашият съвет: потапяйте при около 1,45, с леко желирана глазура, за глазура за четка следвайте етикета и записвайте какво се получава добре.
Флокулантът (сгъстител: английска сол, оцет или калциев хлорид) леко желира суспензията и я прави тиксотропна: тя тече, когато се разбърква, и се стяга, когато е в покой, за „равномерно покритие с глазура без капки“. Втечнителят (водно стъкло или Darvan) я разрежда. Смесването и коригирането са описани в „Как се приготвя глазура“.
Нанасяне на глазурата
Първо почистете праха и мазнината от бисквита с едва влажна гъба, вместо да го миете, защото така той се напоява с вода. Не издухвайте праха със сгъстен въздух и не го четкайте на сухо: така прахът от силициев диоксид попада във въздуха (Безопасно смесване и вентилация).
- Потапянето „като цяло дава покритие с равномерна дебелина“ (Робин Хопър, Robin Hopper). Времето на потапяне определя дебелината: Digitalfire отбелязва, че търговските глазури за потапяне се правят с относително тегло около 1,4 за потапяне от 5 секунди и 1,5 за потапяне от 1 секунда.
- Глазурата за обливане би трябвало да е „малко по-рядка, отколкото при потапяне“; където обливанията се застъпват, слоят става двоен и може да се стече.
- Глазурите за нанасяне с четка съдържат лепило, например лепило за глазура (CMC), което помага на глазурата да се разлива и да залепва, а после изгаря. Повечето изискват няколко слоя, често два или три; следвайте етикета.
- При пръскането се използва много по-рядка глазура, нанасяна в „няколко тънки слоя, като дебелината се натрупва постепенно“.
Пръскайте само в кабина за пръскане със смукателна вентилация, с правилно прилягащ респиратор (филтрираща полумаска). Вижте „Безопасно смесване и вентилация“.
При твърде дебел слой глазурата може да се събере, да образува мехури или да се стече. Практическите правила на доставчиците варират от дебелината на кредитна карта до тази на американската монета от десет цента (dime), по наша оценка около 1 mm суха глазура; пробни плочки с няколко различни дебелини са надеждната проверка. Течният восък върху дъното отблъсква глазурата, така че съдът не може да залепне за плочата, а огнеупорната ангоба (подмазка против залепване), топлоустойчиво покритие, често от каолин и силициев диоксид, предпазва плочите от капки.
Окислително и редукционно изпичане
Газовете в пещта, нейната атмосфера, променят това какви ще излязат глазурите. Окислителното изпичане означава много кислород. „Електрическите пещи са синоним на окислително изпичане“, казва Digitalfire, а глазурите при окислително изпичане обикновено са по-ярки от тези при редукционно, особено при по-ниски температури. При окислително изпичане медта дава зелени и тюркоазени тонове, а желязото – кафяви, светлокафяви и червеникави. Лошо вентилирана електрическа пещ, пълна с изделия, които отделят газове, може да работи с по-неутрална атмосфера от желаната; помага вентилация, свързана директно към пещта.
Редукционното изпичане нарочно ограничава кислорода, обикновено в газова пещ, пещ на дърва или специализирана пещ. Медта става червена, а желязото става по-силен топител и дава селадон (от синкавозелено до сивозелено, при около ½–2% желязо) и тенмоку (temmoku: кафяво-черно, при около 5–6% желязо). Glazy казва, че селадоните и медночервените глазури „зависят от редукцията“. Глината също се променя: в едно сравнение на Digitalfire каменинова маса се изпича сива при редукционно изпичане и жълтеникава при окислително. Силициевият карбид в глазурата може да създаде малки зони на редукция дори в електрическа пещ. За редукционно изпичане от конус 010 до конус 3 Orton препоръчва своите конуси без желязо.
Очаквайте рецепта, писана за газова пещ с редукционно изпичане, да се получи различно в електрическа пещ: селадон или медночервена глазура, които зависят от редукцията, няма да изглеждат същите при окислително изпичане. Проверете за каква атмосфера е създадена рецептата и запишете своята, заедно с конуса, в бележките към рецептата в Glazecalc.
Всяка пещ, включително електрическите, отделя газове и пари, затова я проветрявайте. Как, обяснява „Безопасно смесване и вентилация“.
Речник
- Алуминиев оксид, Al₂O₃ (alumina)
- Основният стабилизатор: спира стичането и придава твърдост. Идва от глините и фелдшпатите.
- Бентонит (bentonite)
- Много фина глина, добавяна в количество 1–3%, за да не се утаява глазурата.
- Бисквитно изпичане, бисквит (bisque; във Великобритания: biscuit)
- Първото, по-нискотемпературно изпичане, обикновено до конус 08–04 (най-често 06–04), след което изделията са здрави, но порьозни.
- Бор, B₂O₃ (boron)
- Формално стъклообразувател, но се използва като топител; незаменим от конус 06 до конус 6.
- Вътрешна глазура (liner glaze)
- Стабилна, обикновено прозрачна или бяла глазура за повърхностите в контакт с храна.
- Глазура (glaze)
- Слой стъкло, който се стапя при изпичането, за да запечата и украси съда.
- Глазурно изпичане (glaze firing; във Великобритания: glost firing)
- Изпичането, при което се стапя глазурата.
- Гранична формула, целева формула (limit formula, target formula)
- Типични диапазони във формулата на Зегер за стабилни глазури при даден конус; ориентир, а не гаранция.
- Девитрификация (devitrification)
- Кристали, които израстват от стъклото в началото на охлаждането там, където не са желани.
- Добавка (additive)
- Оцветител, помътнител или суспендираща добавка, добавени свръх 100-те части на рецептата.
- Еднократно изпичане (once-firing, single firing)
- Глазиране на неизпечени изделия и изпичането им само веднъж.
- Загуба при накаляване, LOI (loss on ignition)
- Теглото, загубено при изпичането, когато излизат вода, въглероден диоксид, органични вещества или сяра.
- Иглен бод и мехури (pinholing and blistering)
- Малки дупчици или кратери с остри ръбове там, където газ е излязъл през стопилката.
- Калциев карбонат, креда (whiting)
- Основният калциев топител; губи над 40% от теглото си при изпичането. На немски: Kreide.
- Каменина (stoneware)
- Маса за средни до високи температури (около конус 5–10), която става непорьозна или почти непорьозна.
- Каолин (kaolin; във Великобритания: china clay)
- Чиста бяла глина, която внася алуминиев оксид и силициев диоксид; поддържа глазурата в суспензия. В Австралия: Eckalite.
- Конус (cone)
- Калибрирана керамична пирамидка, която се огъва при определено топлинно въздействие. Контролният конус показва какво са получили изделията.
- Лепило за глазура, CMC (CMC gum)
- Целулозно лепило, което помага глазурата да се нанася с четка и да залепва; изгаря при изпичането.
- Лъскава, полуматова и матова (gloss, satin and matte)
- Отразява светлината и е гладка; с приглушен блясък; без блясък.
- Напукване на глазурата (crazing)
- Фини пукнатини в глазура, която се свива повече от черепа си; кракле, когато е желано.
- Огнеупорна ангоба (kiln wash)
- Топлоустойчиво покритие, което предпазва плочите в пещта от капки.
- Окислително и редукционно изпичане (oxidation and reduction)
- Изпичане с много кислород (електрически пещи) или с ограничен кислород (обикновено газови пещи или пещи на дърва).
- Оксид (oxide)
- Съединение на химичен елемент с кислород; химичният анализ изброява оксидите в тегловни проценти.
- Отделяне на метали (leaching)
- Разтваряне на метали от изпечената глазура в храната или напитката.
- Отлюспване на глазурата (shivering)
- Глазурата се отлюспва от ръбовете, защото е под твърде силен натиск; опасно при съдовете за храна и напитки.
- Относително тегло (specific gravity, SG)
- Теглото на суспензията в сравнение със същия обем вода. В по-старите британски източници: тегло на пинта (pint weight).
- Оцветител и керамичен пигмент (colorant and stain)
- Метален оксид или карбонат, който оцветява глазурата; пигментът е фабрично произведен, по-стабилен оцветител.
- Подглазурна боя (underglaze)
- Оцветен шликер или декорация с оксиди, обикновено под прозрачна глазура.
- Подходящ за контакт с храни (food safe)
- По закон: отделя по-малко олово и кадмий от граничните стойности при изпитване с киселина. Не е същото като безоловен.
- Помътнител (opacifier)
- Суровина, като циркониев силикат, калаен оксид или титанов диоксид, която прави глазурата покривна.
- Порцелан (porcelain)
- Бяла, богата на каолин високотемпературна маса, често полупрозрачна.
- Пукане при охлаждане или нагряване (dunting)
- Пукнатини в съда от напрежение при охлаждане или нагряване, често при кварцовия преход, 573 °C (1063 °F).
- Рецепта (batch recipe)
- Суровините на глазурата по тегло, обикновено общо 100.
- Серия проби (line blend)
- Проби, при които една съставка се променя на стъпки между две количества. Триъгълната серия проби (triaxial blend) променя три съставки в мрежа.
- Силициев диоксид, SiO₂ (silica)
- Стъклообразувателят; нарича се още кремък (flint) или кварц.
- Синтеризация, витрификация (vitrification)
- Превръщането на масата в стъкловидна и непорьозна при изпичането.
- Стабилизатор (stabilizer)
- Оксид, главно алуминиев оксид, който прави стопилката по-вискозна и придава устойчивост.
- Стъклообразувател (glass former)
- Оксидът, който изгражда стъклото, обикновено силициев диоксид.
- Сурови изделия (greenware)
- Неизпечени изделия: в кожено твърдо състояние, когато са твърди, но влажни; напълно изсъхнали, когато в тях не е останала свободна вода.
- Събиране на глазурата (crawling)
- Глазурата се събира на капки при изпичането и оставя оголена глина.
- Съвместимост на глазурата с черепа (glaze fit)
- Доколко си съответстват термичните разширения на глазурата и черепа; при добра съвместимост глазурата е под лек натиск.
- Съотношение силициев диоксид към алуминиев оксид (silica to alumina ratio)
- Силициевият диоксид, разделен на алуминиевия оксид във формулата на Зегер: по-високото клони към лъскава повърхност, по-ниското – към матова.
- Течен восък (wax resist)
- Восък, нанесен там, където не трябва да има глазура, обикновено на дъното.
- Тиксотропия (thixotropy)
- Течене при разбъркване и стягане в мек гел в покой.
- Топител (flux)
- Оксид, който понижава температурата на топене на силициевия диоксид.
- Топлинно въздействие (heatwork)
- Съвкупният ефект на температурата и времето в пещта; това, което конусите измерват.
- Фаянс (earthenware)
- Нискотемпературна маса (около конус 06–02), която остава порьозна.
- Фелдшпат (feldspar)
- Минерал, който внася алкален топител заедно с алуминиев оксид и силициев диоксид: калиев или натриев фелдшпат, или нефелинов сиенит.
- Флокулант и втечнител (flocculant and deflocculant)
- Добавки, които желират суспензията (английска сол, оцет) или я разреждат (водно стъкло, Darvan).
- Формула на Зегер, UMF (unity molecular formula, Seger formula)
- Оксидите на глазурата като брой молекули, преизчислени така, че топителите да дават общо 1.
- Фрита (frit)
- Стъкло, произведено във фабрика (стопено, рязко охладено и смляно), което прави разтворимите или токсичните оксиди неразтворими.
- Шликер и ангоба (slip and engobe)
- Глина във вода; ангобата е покритие, подобно на шликер, с повече неглинести суровини.
- Ball clay (пластична бяла глина)
- Пластична глина с повече желязо и органични вещества от каолина.
- R₂O и RO
- Алкалните топители (Na₂O, K₂O, Li₂O) и алкалоземните топители (CaO, MgO, BaO, SrO, заедно с ZnO).
Източници
- Glazy Help: Glaze
- Glazy Help: Oxides
- Glazy Help: Raw materials
- Glazy Help: Glossary
- Glazy Help: Analyses
- Glazy Help: Firing
- Glazy Help: Defects
- Glazy Help: Specific gravity
- Orton Ceramic Foundation: Pyrometric cone chart, °F (в сайта на The Ceramic Shop)
- Digitalfire: Bisque
- Digitalfire: Bentonite
- Digitalfire: Unity molecular formula
- Digitalfire: LOI
- Digitalfire: Frit
- Digitalfire: Limit formula
- Digitalfire: Glaze crazing
- Digitalfire: Glaze shivering
- Digitalfire: Specific gravity
- Digitalfire: Oxidation firing
- Ceramic Arts Network: Common glaze faults and how to correct them (Linda Bloomfield)
- Ceramic Arts Network: An introduction to color (Birdie Boone)
- Ceramic Arts Network: 8 ways to apply glaze (Robin Hopper)
- Glendale Community College: Glaze color
- Potclays: The difference between stoneware and earthenware
- US FDA: Compliance Policy Guide Sec. 545.450, Pottery (ceramics), lead contamination
- EUR-Lex: Council Directive 84/500/EEC of 15 October 1984 on the approximation of the laws of the Member States relating to ceramic articles intended to come into contact with foodstuffs
- eCFR: 21 CFR 109.16, Ornamental and decorative ceramicware