Как делают керамическую плитку и керамогранит: технология производства

Кратко. Керамическую плитку и керамогранит делают по единой цепочке: сырьё (глины, каолин, полевые шпаты, кварц) мелют в шликер, распылительная сушка даёт пресс-порошок, который прессуют (либо экструдируют пластичную массу) в сырец. После сушки его декорируют и обжигают в роликовой печи при 1060-1230 °C: степень спекания задаёт водопоглощение и прочность. Дальше - ректификация, полировка, сортировка по калибру и тону.

---

Что такое технология производства плитки: от карьера до упаковки

Технология производства керамической плитки и керамогранита - это единая многостадийная цепочка: подготовка сырья, формование, сушка, декорирование, обжиг и финишная обработка. Несмотря на разницу торговых названий (керамогранит, монокоттура, бикоттура, клинкер), почти вся современная плитка проходит одни и те же базовые операции - меняются состав массы, давление прессования и температура обжига. ГОСТ 13996-2019 (международный аналог - ISO 13006:2018) признаёт только два способа формовки готового изделия - экструзию (группа A) и прессование (группа B), а число обжигов, вид декора и финишная обработка остаются за рамками классификации: это признаки технологии, а не критерии стандарта. Дальше - по порядку, от сырья до упаковки.

Сырьё: из чего делают плитку и керамогранит

В основе керамической массы - четыре группы сырья, и у каждой своя задача. Глины (беложгущиеся тугоплавкие - чаще для керамогранита, более доступные красножгущиеся - для обычной плитки) дают массе пластичность и позволяют держать форму до обжига. Каолин - высокочистая белая глина - отвечает за белизну и стабильность цвета, поэтому его доля выше в светлых массах керамогранита. Полевые шпаты (натриевые, калиевые) работают флюсом: при обжиге они первыми переходят в вязкую стекловидную фазу, которая связывает частицы и заполняет поры. Кварц (кремнезём) - отощитель: он не плавится при рабочих температурах и держит структуру массы, ограничивая усадку и деформацию. Пигменты добавляют для окраски - в глазурь, ангоб (промежуточный глиняный грунт) или саму массу.

Отсюда и разница составов. Керамогранит - это спекающаяся масса: в рецепте больше тугоплавких белых глин и флюсующих полевых шпатов, чтобы при повышенных давлении и температуре получить почти сплошную стекловидную фазу и близкое к нулю водопоглощение. Пористая плитка использует более доступные глины и меньшую долю флюса - после обжига в бисквите (обожжённой основе плитки без глазури) остаётся заметная открытая пористость. Сырьё хранят в закрытых складах, защищённых от осадков и промерзания, и регулярно тестируют - рецептуру под партию сырья фиксируют в технологической карте.

Подготовка массы: помол, шликер и пресс-порошок

При мокрой подготовке сырьё мелют с водой и добавками до шликера, затем получают гранулят распылительной сушкой. Сухие процессы используют другие сочетания помола, смешивания, увлажнения и грануляции. У них нет общего физического ограничения «частицы всегда крупнее 300 мкм» или обязательного назначения только для низкокачественной пористой плитки. Например, Manfredini & Schianchi заявляет для сухого процесса Fusion применение в керамограните и сопоставимые с традиционной подготовкой свойства массы. Это сведения поставщика оборудования, а качество конкретной продукции подтверждают испытаниями.

Готовый шликер проходит через вибросита и магнитные ловушки, отстаивается в ёмкостях запаса, а затем под давлением подаётся на форсунки башенной распылительной сушилки - атомизатора. Поток горячего воздуха испаряет большую часть воды: влажность падает примерно с 30-45 % до 5-6 % воды на сухое вещество, и каждая капля превращается в сферическую гранулу. Так получается пресс-порошок (атомизат) - сыпучий полуфабрикат с остаточной влажностью около 5-6 %, удобный для равномерного прессования. Перед прессованием его не менее суток выдерживают в силосах, чтобы влажность и зернистость выровнялись по объёму.

Формование: сухое прессование и экструзия

ISO 13006 делит все способы формовки готового изделия на две группы, и производство плитки почти целиком укладывается в эту логику.

Группа B - прессование. Пресс-порошок засыпают в форму и прессуют под давлением: загрузка порошка, первое прессование, деаэрация (выход воздуха), второе прессование, выталкивание сырца. Изостатическая пресс-форма (с эластичным элементом, передающим давление через жидкость) даёт одинаковую плотность по всему объёму - отсюда точная квадратность и калибр. Давление различается по изделию: для обычной плитки - порядка 250-300 кгс/см² (≈ 25-30 МПа), для керамогранита - порядка 500 кгс/см² (≈ 50 МПа) и выше. Более высокое давление плотнее упаковывает частицы и уменьшает будущую пористость - так формуют керамогранит и более 90 % современной плитки.

Группа A - экструзия. Пластичную влажную массу (около 15-20 % воды) продавливают через формующее отверстие - фильеру - и разрезают на плитки нужной длины. Так делают клинкер и терракоту - в Италии её называют котто (итальянская терракотовая плитка).

Непрерывное прессование - технология для крупноформатных плит и тонких слэбов (линии Continua+, Lamgea). Жёсткой пресс-формы здесь нет: пресс-порошок укладывают слоем на движущуюся ленту и уплотняют между сходящимися конвейерами и валками. Это не экструзия - формуют тот же сухой пресс-порошок группы B, просто иначе передают усилие. Такие линии выпускают полотно шириной до 200 см, толщиной 3-30 мм (задаётся настройкой) и практически неограниченной длины, которую режут на формат - подробнее в статье про крупноформатный керамогранит.

Таблица 1. Способы формовки по ISO 13006:2018

Группа	Способ	Влажность массы	Типичные изделия
A - экструдированные	Пластичную массу продавливают через фильеру	≈ 15-20 %	Клинкер, терракота (котто)
B - прессованные	Пресс-порошок прессуют под давлением в форме	≈ 5-6 %	Керамогранит, > 90 % современной плитки

Источник: ISO 13006:2018 (группы формовки); влажность массы - ASCER/Construpedia.

Сушка сырца: зачем плитку сушат перед декором и обжигом

Свежеотпрессованная плитка - сырец - ещё сохраняет формовочную влагу и обладает очень низкой механической прочностью: она легко ломается при простом перемещении. Перед декорированием и обжигом сырец проходит через сушилку, где горячий воздух за несколько десятков минут снижает влажность до долей процента; температура в зависимости от типа сушилки - примерно 150-200 °C, у быстрых горизонтальных сушилок температура может быть ещё выше.

Пропустить этот этап нельзя: резкое испарение оставшейся воды при быстром нагреве в печи способно разорвать плитку изнутри. Сушка удаляет свободную влагу постепенно, без теплового удара, и повышает прочность сырца настолько, что он выдерживает транспортировку по линии декорирования и загрузку в печь.

Декорирование: глазурь, цифровая печать и окраска в массе

На сухой сырец (а при двойном обжиге - на уже обожжённый бисквит) наносят один или несколько слоёв декора, обычно комбинируя несколько технологий.

Глазурь - стекловидное покрытие на основе фритты (специального стекла, сваренного из кварца, полевых шпатов и других компонентов при 1400-1500 °C, затем измельчённого с водой до консистенции суспензии). Наносят поливом, распылением из форсунок или в кабинах напыления - в зависимости от линии; часто перед ней кладут тонкий слой ангоба, который выравнивает цвет основы и улучшает сцепление глазури с бисквитом.

Цифровая струйная печать практически вытеснила шелкографию (нанесение рисунка через сетчатый трафарет). Печатающая головка перекрывает всю ширину плитки, чернила наносятся послойно без контакта с поверхностью - поэтому рисунок ложится ровно даже на рельефную структуру. У бюджетных серий рисунок собирают из нескольких файлов, и повторение соседних плиток заметно - «эффект обоев»; в качественных сериях счёт идёт на десятки уникальных изображений («граней» рисунка), и узор на полу не повторяется.

Кроме печати, применяют сухое декорирование - нанесение цветных минеральных зёрен и солей (граниль, итал. granilla) системами, которые совмещают струйную печать с сухой посыпкой, часто под финишной защитной глазурью. Отдельная техника - полнотельная окраска массы: пигмент замешивают прямо в пресс-порошок до прессования, и цвет проходит через всю толщину плитки - от лицевой поверхности до монтажной стороны, а не лежит тонким верхним слоем. Разбор такой плитки - в статье про полнотельный керамогранит.

Обжиг: роликовая печь, монокоттура, бикоттура и керамогранит

Обжиг - решающий этап: именно здесь масса спекается (витрифицируется). Под действием температуры полевые шпаты переходят в вязкую стекловидную фазу, которая заполняет поры между частицами глины и кварца и стягивает их в плотное монолитное тело. Чем полнее спекание, тем ниже водопоглощение и выше прочность готовой плитки.

Современное производство использует роликовые печи - туннельные печи длиной от нескольких десятков до полутора сотен метров, где плитка едет на керамических роликах через зоны предварительного нагрева, обжига (максимальная температура) и охлаждения. По отрасли в целом диапазон температур для разных видов плитки и керамогранита - от 900 до 1250 °C, у отдельных линий - выше.

По числу проходов через печь глазурованную плитку делят на два вида (подробный разбор - в статье про монокоттуру и бикоттуру):

• Монокоттура - основу и глазурь обжигают вместе за один проход при 1170-1190 °C; плитка теряет в размерах до 7 %. Глазурь спекается при высокой температуре и получается твёрдой, износостойкой - такая плитка идёт на пол.
• Бикоттура - сначала при 1120-1150 °C обжигают только основу и получают бисквит (усадка всего 0,6-0,7 %, геометрия стабильна), затем на остывший бисквит наносят глазурь и запекают отдельно при 1060-1100 °C. Глазурь мягче и наряднее, но менее износостойкая - область применения - внутренние стены.
• Керамогранит обжигают в один проход, но при более высокой температуре (как правило 1200-1220 °C, у отдельных производителей до 1230 °C) и повышенном давлении прессования. Усадка достигает 6,5-7 %. Плотная упаковка частиц и высокая температура дают почти полное спекание и водопоглощение заметно ниже потолка группы BIa (не более 0,5 % по ГОСТ 13996-2019 и ISO 13006).

Распространённое обобщение «монокоттура - это группы BIIa/BIIb, а бикоттура - BIII» отражает практику лишь как правило: строго говоря, группу водопоглощения по ISO 13006 определяет фактический результат - процент воды, впитываемой бисквитом, а не число проходов плитки через печь. Один и тот же одинарный обжиг при разном составе массы и давлении прессования способен дать и плотный керамогранит BIa, и более пористую напольную плитку BIIa - подробные границы групп собраны в статье про водопоглощение.

Таблица 2. Схемы обжига

Схема	Проход через печь	Температура	Усадка
Бикоттура, 1-й обжиг (бисквит)	1 из 2	1120-1150 °C	0,6-0,7 %
Бикоттура, 2-й обжиг (глазурь)	2 из 2	1060-1100 °C	-
Монокоттура	1	1170-1190 °C	до 7 %
Керамогранит	1	1200-1220 °C (до 1230 °C)	6,5-7 %

Источник: техбюллетени производителей и отраслевые данные (Confindustria Ceramica, ASCER/Construpedia); общий диапазон температур в роликовых печах по отрасли - 900-1250 °C и выше.

Обработка после обжига: ректификация, полировка, лаппатирование, сатинирование

После печи часть плитки (не вся) проходит дополнительную обработку лицевой поверхности и кромок.

Ректификация - кромки обрезают алмазными дисками до строго фиксированного размера с прямым углом 90°, устраняя разброс от неравномерной усадки при обжиге. Ректифицированную плитку укладывают с более узким швом, чем нешлифованную «с завода». Допуски и отличие от простой калибровки - в статье про ректификацию.

Полировка снимает верхний слой неглазурованной поверхности абразивными кругами - порядка миллиметра - и даёт сплошной зеркальный блеск; лучше всего работает на полнотельном керамограните, где цвет под сошлифованным слоем не меняется.

Лаппатирование - щадящая версия того же принципа: абразивные головки лишь заглаживают выступающие участки, снимая десятые доли миллиметра, поэтому гладкие блестящие зоны соседствуют с матовыми, а не покрывают всю плитку, как при полной полировке. Методы «по гребням» (in cresta) и «по всей поверхности» (campo pieno) разобраны в статье про лаппато.

Сатинирование устроено иначе - это обработка ещё до обжига: на плитку наносят тонкий слой минеральных солей и оксидов, которые при температуре свыше 1200 °C сплавляются в мягкую сатиновую плёнку, а после обжига поверхность лишь слегка доводят полировкой. Результат - мягкий шёлковый блеск, средний между матовой и полированной поверхностью.

Сортировка, контроль качества и упаковка

Остывшая плитка проходит финальный контроль на автоматических линиях сортировки по трём параметрам.

Размер (калибр). Даже в одной печи плитка усаживается неравномерно, поэтому автоматика измеряет фактический размер каждой плитки и группирует партиями одного калибра - производственного (рабочего) размера по факту усадки, а не номинального размера из названия коллекции. Нумерация калибров у каждого производителя своя - подробнее в статье про калибр и тон.

Форма и плоскостность. Датчики проверяют прямоугольность и кривизну поверхности; крупные форматы контролируют строже - отклонение на большой площади заметнее.

Тон и внешний вид. Изделия проверяют на оттенок, видимые дефекты и геометрию и сортируют по правилам изготовителя. ISO 13006 распространяется на первый сорт. Для второго и третьего сорта нельзя автоматически обещать тот же набор физических свойств: выясняют причины уценки, заявленные параметры, допуски и назначение конкретной партии — сортность.

Отсортированную плитку упаковывают в коробки с указанием калибра, тона, артикула и количества, укладывают на поддон и обтягивают плёнкой для склада и перевозки.

Как этапы производства формируют свойства готовой плитки

Каждый этап описанной цепочки оставляет след в характеристиках готовой плитки, и эту связь полезно свести воедино.

Степень спекания массы зависит от рецептуры и режима производства и влияет на пористость. Водопоглощение используют для классификации, а прочность и морозостойкость проверяют отдельно. По ISO 13006:2018 для BIa средний предел прочности при изгибе — не менее 35 Н/мм²; для BIII — 12 Н/мм² при толщине от 7,5 мм и 15 Н/мм² при меньшей. Требование к R не применяют к изделиям с разрушающей нагрузкой S ≥ 3000 Н. Минимумы отдельных образцов и фактические результаты указывают отдельно. Российская таблица 28 ГОСТ 13996-2019 распределяет значения BIII иначе; её не подменяют таблицей ISO. Подробности — морозостойкость.

Не стоит путать эту цепочку с двумя другими осями. Число обжигов (моно- или бикоттура) влияет на твёрдость и декоративность глазури и на область применения (пол или только стены), но само по себе не определяет группу водопоглощения: тот же результат по плотности бисквита даёт разное сочетание состава и режима обжига. Полнотельная окраска в массе, заданная на этапе подготовки пресс-порошка, отвечает за однородность цвета по толщине - это независимая характеристика: полнотельный керамогранит почти всегда относится к группе BIa, но не любая плитка BIa полнотельная.

Таблица 3. От этапа производства - к свойству

Этап	Что определяет	Итоговое свойство
Состав массы (доля флюса, тип глины)	Способность массы к спеканию	Потенциальный минимум водопоглощения
Давление прессования	Плотность и пористость сырца	Прочность на изгиб, стойкость к сколам
Температура и время обжига	Фактическая степень спекания бисквита	Водопоглощение → группа по ISO 13006
Число обжигов (моно/бико)	Твёрдость и декоративность глазури	Пол или только стены - но не группа сама по себе
Окраска в массе на этапе формования	Однородность цвета по толщине	Полнотельность - независимо от группы

Источник: ГОСТ 13996-2019 и ISO 13006:2018; предел прочности при изгибе - минимумы групп BIII и BIa, ISO 13006:2018, Приложения L и G.

Частые ошибки

• Миф: способ обжига сам по себе определяет группу водопоглощения плитки. На самом деле: группу по ISO 13006 задаёт фактическое водопоглощение бисквита. Связь с числом обжигов есть, но статистическая («как правило»), а не жёсткое правило - решают состав массы и режим обжига вместе.

• Миф: непрерывное прессование слэбов (Continua+, Lamgea) - разновидность экструзии. На самом деле: это прессование сухого пресс-порошка (группа B) без жёсткой пресс-формы - порошок уплотняют между сходящимися лентами. Экструзия (группа A) - продавливание пластичной влажной массы через фильеру; керамогранит так не формуют.

• Миф: калибр плитки - это размер, указанный в названии коллекции, например «600×600». На самом деле: каталожное обозначение — номинальный размер. Рабочий размер задаёт изготовитель; фактический получают измерением экземпляра. Код калибра читают по таблице производителя, не считая его универсальным обозначением среднего размера партии.

• Миф: полнотельный керамогранит и керамогранит с двойной засыпкой - одно и то же. На самом деле: у двойной засыпки декоративный слой лежит только сверху технической подложки. У полнотельного пигмент замешан в саму массу, рисунок и цвет проходят через всю толщину.

• Миф: лаппатирование - то же самое, что полировка, просто под другим названием. На самом деле: полировка снимает более толстый слой и даёт сплошной зеркальный блеск. Лаппатирование - щадящая шлифовка, снимающая лишь десятые доли миллиметра и оставляющая часть поверхности матовой.

Связанные термины

• Бисквит - обожжённая основа плитки без глазури (итал. biscotto), возникающая после первого обжига сырца в роликовой печи. Чем плотнее его спекание при обжиге, тем ниже водопоглощение и выше прочность готовой плитки. При двойном обжиге (бикоттура) именно на остывший бисквит наносят глазурь перед вторым, более низкотемпературным обжигом.
• Пресс-порошок - гранулированный сыпучий полуфабрикат для прессования (синоним - атомизат), продукт распылительной сушки шликера с остаточной влажностью около 5-6 %. Перед подачей на пресс его не менее суток выдерживают в силосах хранения, чтобы влажность и зернистость выровнялись по всему объёму, а затем засыпают в форму и уплотняют под давлением.
• Шликер - жидкая керамическая суспензия, которую получают мокрым помолом сырья с водой и разжижителем в шаровых мельницах; по консистенции похожа на густую сметану. После очистки на виброситах и магнитных ловушках шликер служит сырьём для распылительной сушки в башенном атомизаторе, где превращается в пресс-порошок.
• Обжиг - высокотемпературная обработка сырца или бисквита в роликовой печи, при которой масса спекается, а глазурь сплавляется с основой; проводится один раз (монокоттура, керамогранит) или дважды (бикоттура). По отрасли в целом рабочий диапазон температур в роликовых печах для разных видов плитки и керамогранита - от 900 до 1250 °C, у отдельных линий - выше.
• Спекание - уплотнение массы при обжиге: расплавленные полевые шпаты образуют стекловидную фазу, заполняющую поры между частицами глины и кварца и стягивающую их в плотное монолитное тело. Чем полнее спекание, тем ниже водопоглощение и выше прочность на изгиб; при неполном спекании в бисквите остаётся заметная открытая пористость.

FAQ

Как в общих чертах делают керамическую плитку и керамогранит?

Сырьё мелют с водой в шликер, распылительная сушка превращает его в пресс-порошок. Порошок прессуют (либо пластичную массу экструдируют) в сырец, сырец сушат, декорируют глазурью или цифровой печатью и обжигают в роликовой печи. После обжига плитку при необходимости ректифицируют, полируют или лаппатируют, затем сортируют по калибру и тону и упаковывают.

Что такое пресс-порошок и зачем нужна распылительная сушка?

Пресс-порошок (атомизат) - гранулированный полуфабрикат для прессования. Его получают, распыляя жидкий шликер потоком горячего воздуха в башенной сушилке: капли теряют почти всю влагу и превращаются в сферические гранулы с остаточной влажностью около 5-6 %, удобные для равномерного прессования.

Чем монокоттура отличается от бикоттуры?

Монокоттура - основу и глазурь обжигают вместе за один проход при 1170-1190 °C, глазурь получается твёрдой, плитка идёт на пол. Бикоттура - сначала обжигают бисквит при 1120-1150 °C, затем отдельно закрепляют глазурь при 1060-1100 °C; глазурь мягче и наряднее, такая плитка - для стен.

При какой температуре обжигают керамогранит?

Керамогранит обжигают в один проход при температуре порядка 1200-1220 °C, на отдельных линиях - до 1230 °C. Высокая температура вместе с повышенным давлением прессования (до 500 кгс/см²) даёт почти полное спекание массы и водопоглощение, как правило, заметно ниже верхнего предела группы BIa (0,5 %).

Зачем плитку ректифицируют, полируют или лаппатируют после обжига?

Обжиг даёт разброс размеров из-за неравномерной усадки, поэтому часть плитки ректифицируют - обрезают кромки алмазными дисками до строго фиксированного размера. Полировка и лаппатирование - декоративная шлифовка лицевой поверхности абразивами: полировка снимает больше материала и даёт сплошной блеск, лаппатирование - лишь десятые доли миллиметра.

Источники и стандарты

1. ГОСТ 13996-2019 - Плитки керамические. Общие технические условия. Стандартинформ, Москва.
2. ГОСТ 27180-2019 - Плитки керамические. Методы испытаний. Стандартинформ, Москва.
3. ISO 13006:2018 - Ceramic tiles - Definitions, classification, characteristics and marking. International Organization for Standardization. iso.org/standard/63406.html
4. ISO 10545-3:2018 - Ceramic tiles - Part 3: Determination of water absorption, apparent porosity, apparent relative density and bulk density. iso.org/standard/68006.html
5. ISO 10545-4 - Ceramic tiles - Part 4: Determination of modulus of rupture and breaking strength.
6. EN 14411:2016 - Ceramic tiles - Definition, classification, characteristics, assessment and verification of constancy of performance and marking. CEN.
7. Confindustria Ceramica - Piastrelle di ceramica: статистика и производственный цикл отрасли. confindustriaceramica.it/piastrelle-di-ceramica
8. ASCER / Construpedia - Proceso de Fabricación de Baldosas Cerámicas: помол, атомизация, сушка, обжиг, ректификация. construnews.com/construpedia
9. R. Mondragón, J. E. Juliá, A. Barba, J. C. Jarque — El proceso de secado por atomización: formación de gránulos y cinética de secado de gotas. Карточка исследования в репозитории Universitat Jaume I. Публикация.
10. SACMI - Continua+: Compaction Technology for Slabs and Tiles, непрерывное прессование. sacmi.com/en-US/Ceramics/Tiles/Continua
11. ISO 13006:2018 — таблица L.1 - Для BIII средний предел прочности: 12 Н/мм² при толщине от 7,5 мм, 15 Н/мм² при меньшей; требование не применяют при S ≥ 3000 Н. Копия в проекте национального принятия IMANOR. Документ
12. Manfredini & Schianchi — Fusion - Описание производителем сухой подготовки массы, в том числе для керамогранита; заявление поставщика оборудования, а не независимая гарантия качества любой сухой технологии. Документ

Что почитать дальше

• Виды керамической плитки и керамогранита: полная классификация - как формовка и водопоглощение складываются в торговые классы.
• Группы водопоглощения BIa, BIb, BIIa, BIIb, BIII - границы групп и свойства, которые задаёт степень спекания.
• Чем керамогранит отличается от керамической плитки - сравнение свойств двух материалов одной технологии.
• Монокоттура и бикоттура - детальный разбор одинарного и двойного обжига.
• Ректифицированная плитка - допуски и отличие от простой калибровки после обрезки кромок.
• Керамогранит крупного формата - как непрерывное прессование даёт крупные слэбы.
• Полнотельный керамогранит - чем окраска в массе отличается от двойной засыпки.