Úvod
Při jakémkoli rozhodování nebo zkoumání výběru správného hliněného těla pro vaše použití musíte zvážit konečný produkt, náklady a úroveň dovedností. Při výběru hlíny musíte také vědět, jaký typ pece máte k dispozici a jaké jsou její teplotní limity. Každá hlína má specifické specifikace teplotního rozsahu. Možná zjistíte, že budete chtít použít více než jedno hliněné těleso, pokud používáte různé konstrukční metody, například hrnčířský kruh nebo ruční stavbu. Dozvěděli jsme se, že před výběrem hlíny, kterou bude nejlepší použít, je třeba zvážit mnoho proměnných, a protože jsme se chtěli podělit o znalosti, které jsme získali na základě našich zkušeností, sestavili jsme níže uvedený návod.
Co je hlína
Hlína se skládá z nejjemnějších částic hornin erodovaných větrem a deštěm, které jsou unášeny tekoucí vodou. Tyto částice se shromažďují na dně řek nebo potoků, kde se slepují a zhutňují. Jíl se nachází téměř všude a je levný. Má několik přechodných stavů; když je vlhký, je křehký a pružný a můžete z něj vytvořit jakýkoli tvar. Když mírně vyschne, získá konzistenci čokolády nebo sýru čedar a dá se vyřezávat nebo škrábat. Dále schne, a to poměrně rychle, v závislosti na jeho tloušťce a vlhkosti, protože se z něj odpařuje voda do křehkého stavu. V tomto okamžiku se dá opět změkčit navlhčením. Ať už tedy hlína získá jakýkoli tvar, nebude trvalý, dokud se nezahřeje na vysokou teplotu.
Důležité pojmy:
Mokrá hlína:
Míchaná hlína připravená k tvarování, v nejpružnějším stavu hlíny
Tvrdá jako kůže: Hlína je v procesu sušení ve fázi, kdy lze s hliněným předmětem opatrně manipulovat, aniž by hrozilo nebezpečí deformace tvaru, ale hlína je stále dostatečně poddajná, takže ji lze v případě potřeby upravovat
Zelenina: Fáze výroby keramiky, kdy nádoba prochází procesem sušení, který je nutný před tím, než ji lze bezpečně vypálit.
Kostěná sušina: Zcela suchá hlína na vzduchu, v nejkřehčím stavu, jako sušenka
Bisque: Je to mezistupeň při výpalu (nazývaný také: první výpal). Nádoba je po vypálení pórovitá, což jí dává schopnost absorbovat vodu z glazurního roztoku, což způsobuje, že glazurní materiály ulpívají na kusu, zatímco si zachovává svůj tvar
Žába:
Co je keramika
Keramika je tepelně odolná, nekovová, izolační (nevede elektrický proud), korozivzdorná, tvrdá, ale křehká (jako sklo), anorganická pevná látka vyrobená z hlíny vypálené na vysokou teplotu. Jakmile je hlína vypálena na vysokou teplotu, její chemické složení se trvale změní a stane se z ní keramika, která se již nikdy nerozpustí ve vodě. Cokoli, co je vyrobeno z vypálené hlíny, je keramika, včetně stolního nádobí, hrnců, nádobí do trouby, cihel, dlaždic, střešních tašek, vybavení koupelen (např. umyvadla) atd. Všechny následující pojmy spadají pod keramiku: Keramika, porcelán, porcelán, kamenina, kamenina
Smršťování a úbytek hmotnosti
Hlína se smršťuje jak při sušení, tak při výpalu. Různá hliněná tělesa se smršťují různou rychlostí, která může být u některých hliněných těles pouhá 4 % nebo až 15 %. I jedno procento může znamenat rozdíl ve výsledném výrobku v závislosti na vaší potřebě přesnosti. Při výběru hlíny a designu výrobku proto musíte počítat se smršťováním pro teplotu, na kterou vypalujete. Například hlína, kterou používáme v Lakeside Pottery, je Baldwin 192 od společnosti Standard a její smrštění je stanoveno na 11 % pro teplotu výpalu kužel 6. Naše testování ukázalo, že při sušení se smrští asi o 5 %, při výpalu na bisque (kužel 06) o 1/2 % a při výpalu na glazuru (kužel 6) o 5,5 %. Celkových 11 % je znázorněno na obrázku lucerny níže (před a po).
Zjistili jsme také během let výpalu, že i u stejného hliněného těla se smrštění může v jednotlivých šaržích lišit o 1-2 %. Tam, kde je důležitá přesnost, provádíme před zahájením projektu zkoušku šarže nebo našim zákazníkům na zakázku říkáme, aby počítali s odchylkou +/- 3 %. Více o sušení a výpalu.
Specifikace hlíny se smrštěním 11 % bude vypadat tak, jak je uvedeno výše při porovnání
mokré hlíny s hotovým výrobkem (kamenina / kužel 6)
Průměrná hlína obsahuje asi 20 % vody a 9 % organických látek, proto hotové hrnce (biskvitové nebo glazované) váží téměř o 30 % méně než počáteční hmotnost hlíny.
Teploty vypalování
Existují tři základní teplotní rozsahy. Ačkoli mezi jednotlivými hrnčíři existují drobné rozdíly, obecně se za tyto rozsahy považují
– Nízký výpal:
– Střední rozsah: Kužel 06 až Kužel 3 (1850 °F – 2135 °F)
– Střední rozsah: Kužel 4 až kužel 7 (2160 °F – 2290 °F)
– Vysoký žár:
Co se děje s hlínou během výpalu?
Během celého cyklu výpalu hlíny v peci se hlína mění z naprosto křehké látky (hlíny) na látku podobnou kameni (keramiku), která je odolná vůči vodě a času. Po úplném vysušení hlíny na vzduchu, „Bone dry“, a vložení do pece se výpal skládá z několika níže uvedených fází.
1) Vypálení uhlíku a síry
Všechna hliněná tělesa obsahují uhlík, organické látky a síru, které se vypálí mezi 570°F a 1470°F (nebo 300°C a 800°C).
2) Odvedení chemicky vázané vody
Po vysušení jílu na vzduchu obsahuje ještě asi 15 % vody, která je chemicky vázána. Chemicky je jíl definován jako molekula oxidu hlinitého a dvě molekuly oxidu křemičitého spojené se dvěma molekulami vody. Chemicky spojená vazba vody se při zahřívání uvolní ve stejné době, kdy se vypálí uhlík a síra. Chemicky vázaná voda uniká z jílového tělesa mezi teplotami 660° F a 1470° F (350° C a 800° C). Hrnec se podstatně odlehčí bez fyzického smrštění. Je důležité, aby v této fázi byl nárůst teploty pomalý, aby se zabránilo rychlému úniku páry, který by mohl mít za následek výbuch.
3) Inverze křemene
Křemen, nazývaný také oxid křemičitý, má krystalickou strukturu, která se mění při teplotě 1060°F (573°C). Tato změna (kvarcová inverze) krystalické struktury způsobí, že se keramika při zahřívání zvětší o 2 % a při ochlazení tato 2 % ztratí. Během této změny je zboží křehké a teplota v peci se musí zvýšit.
4) Spékání / biskvitování
Přibližně od teploty 900 °C (1650 °F) se částice hlíny začínají spojovat. Tento proces se nazývá slinování, po jehož dokončení se z hlíny stane keramika. Po dosažení teploty mezi 1800°F (kužel 06) až 1950°F (kužel 04) dochází k biskvitizaci. V této fázi je keramika pórovitá, poněkud křehká, ještě není vertikalizovaná a nazývá se kamenina nebo biskvit. Bisque umožňuje vlhkým, surovým glazurám přilnout ke keramice před výpalem glazury.
5) Vitrifikace a zrání
Vitrifikace je postupné tavení hlíny, díky kterému je hotový výrobek tvrdší a odolnější. Jak vitrifikace probíhá se zvyšující se teplotou, zvyšuje se podíl sklovité vazby a snižuje se pórovitost vypálené keramiky.
V této fázi se také vytvářejí krystaly mullitu nebo křemičitanu hlinitého, které působí jako pojivo ještě více zpevňující hliněné těleso.
Sama glazura ve většině případů nezajistí nepropustnost keramiky pro vodu. Porcelán, který patří mezi nejvíce vertifikovanou keramiku, je však nepropustný i bez glazury. Kamenina je polovitrifikovaná a bez glazury by nepropustná nebyla
6) Chlazení
Krystalická forma oxidu křemičitého se při ochlazování za hranici 220 °C (420 °F) musí ochlazovat pomalu, aby nedošlo k prasklinám.
Více o sušení a vypalování hlíny
Kritéria výběru hliněného těla
1) Proces výroby: Ruční stavba, hrnčířský kruh, Sochání nebo odlévání
2) Velikost a tvar vašeho díla
3) Textura povrchu
4) Teplota a typ výpalu
5) Konečné použití výrobku
6) Efekt barevné glazury
 |
 |
 |
Primárním požadavkem na ručně stavěné hliněné těleso je pevnost a plasticita.
Pevnost
Pevnost je schopnost vytvarované hlíny držet pevněji při stavbě, manipulaci a upevňování tvarů, aniž by se prohýbala, natahovala nebo praskala. Ručně vyráběné formy potřebují ve fázi greenware vysokou pevnost. Pevnost se stává ještě důležitější, když jsou ručně vyráběné předměty větší nebo plošnější. Pro ručně stavěné volby je typický vyšší podíl grogu (5 % až 30 %). Grog může být buď jemný, nebo hrubý, v závislosti na povrchových vlastnostech, které hrnčíř požaduje. Takto vysoké přídavky krupice také vedou k rychlejšímu sušení hlíny na vzduchu a se snížením možnosti vzniku trhlin během sušení.
Plasticita
Pro zpracování ručně stavěného projektu bude potřeba také plasticita. Čím extrémnější tvary se staví (např, ostré úhly nebo vinutí), tím větší plasticitu bude hlína potřebovat.
Hliněné těleso pro házení
 |
 |
 |
Hliněné těleso pro házení musí mít tři vlastnosti: a) vysoký stupeň plasticity, nízkou míru nasákavosti a c) dostatečnou pevnost, aby při opracovávání (mačkání, otáčení, gravitační síla, tahání a tlačení) drželo svůj tvar.
Plasticita
Plasticita je nejdůležitější vlastností potřebnou pro házení, aby bylo zpracovatelné a pohyblivé na hrnčířském kruhu. Kuličková hlína nebo porcelán jsou vysoce plastické a často se používají k házení. Čím je však hlína plastičtější, tím více se smršťuje, a proto má větší potenciál se při sušení deformovat.
Pevnost
Házecí hlína musí mít dostatečnou pevnost, aby při házení do vyšších forem stála vzpřímeně. K dosažení této pevnosti obsahují tělesa z házecí hlíny některé částice, jako je písek nebo grog, případně obojí. Pokud je v házecím tělese použita krupice, musí být jemnější, aby poskytla pevnost a zároveň nebyla příliš hrubá a neporanila hrnčířovy ruce. Obecně by těleso z házecí hlíny nemělo obsahovat více než 7 až 9 % částicových přísad.
Vstřebávání vody
Čím déle se hlína zpracovává na hrnčířském kruhu, tím je měkčí, protože voda se mísí s hlínou, čímž se zvyšuje možnost zborcení a omezuje se velikost/výška nádob. Rychlost absorpce vody je proto důležitým faktorem. Plastické hlíny absorbují méně vody než hlíny s hrubými materiály a jsou na tuhé straně. To také znamená, že práce s hlínou je těžší a namáhavější s možností poranění svalů a kloubů. Proto musí být dobrá házecí hlína vyvážená mezi plasticitou, pevností a absorpcí vody.
Třídy hliněných těl
Existuje tolik možností výběru hlíny a může být těžké vybrat tu správnou pro vás. Jak si vybrat, která hlína je pro vás a vaše potřeby jako hrnčíře ta pravá? Co byste měli vědět? Jak to zjistíte?“
Tři nejčastěji používaná hliněná tělesa jsou kamenina, středně vypálená kamenina, vysoko vypálená kamenina a porcelán. Všechny tři jsou komerčně dostupné ve vlhkých a k použití připravených baleních po 25 librách. Hliněná tělesa lze také vyrobit smícháním suchých jílů a přísad s vodou a vytvořit si tak vlastní požadované hliněné těleso pro specifické použití a úsporu nákladů.
Zemědělské hlíny
Zemědělské hlíny jsou nejstarší známé starým hrnčířům a jsou nejčastěji se vyskytující v přírodě. Tyto jíly jsou vysoce plastické snadno se s nimi pracuje. Keramické hlíny obsahují železo a další minerální příměsi, které způsobují, že hlína dosahuje optimální tvrdosti při nižších teplotách mezi 950 °C a 1100 °C (1745 °F a 2012 °F), což má za následek měkčí, nevitrifikovanou (neproměněnou ve sklo) pórovitou keramiku umožňující syté barvy hlíny po výpalu, nízký faktor smrštění a lze ji snadno barvit. Neglazovaná keramika, jako je terakota, je porézní a není vodotěsná. Hliněná keramika je šetrnější než hlína s jemnějšími částicemi. Je běžná v přírodě a používá se především na cihly, dlaždice a pěstitelské výrobky. Hliněné nádobí se nehodí na nádoby, v nichž se uchovávají tekutiny (např. vázy, hrnky, džbány), pokud nejsou glazované. Glazované hliněné výrobky bývají křehčí než glazované kameninové výrobky. Typickými barvami pro většinu kameninových hlín jsou červená, oranžová, žlutá a světle šedá. Barvy pro pálenou kameninu zahrnují hnědou, červenou, oranžovou, buff, středně šedou a bílou. Barvy pálené keramiky jsou většinou určeny obsahem minerálních příměsí a typem výpalu. Protože výpal glazury probíhá při nižší teplotě, bývají barvy glazury živější než u kameninových glazur, které se vypalují při vyšších teplotách.
Kameninové hlíny
Kameninové hlíny jsou plastické a za vlhka jsou často šedé. Jejich vypalované barvy se pohybují od světle šedé a buff až po středně šedou a hnědou. Vypálené barvy jsou značně ovlivněny typem výpalu.
Kameninové hlíny mají absorpční faktor přibližně 2 až 5 procent a obvykle se vypalují při teplotách od 2100 stupňů do 2372 stupňů F (kužel 3-kužel 11). Kameninové hlíny se nazývají „Stoneware“, protože vypálené hrnce vykazují vlastnosti podobné kameni (tvrdý, hutný povrch s pestrou barvou). Kamenina se dobře spojuje se svými glazurami a po vypálení do zralosti by měla být nepropustná. Ve fázi házení a výpalu je houževnatá a odpouští. Kamenina je velmi běžnou hlínou pro výrobní hrnčíře.
Barvy vypalované kameniny se pohybují od buff nebo světle šedé až po hnědou nebo tmavě šedou. Díky svým tvrdým a těsným vlastnostem je tato hlína vynikající volbou pro funkční použití, například pro jídelní nádobí. Čím vyšší je teplota zrání kameninové hlíny, tím je toto zboží odolnější a voděodolnější.
Porcelánová / kaolinová / kuličková hlína
Porcelánová a kaolinová hlína se používají pro výrobu vysoce kvalitního zboží včetně laboratorního vybavení. Porcelánové a kaolinové hlíny jsou prakticky totožné a jsou považovány za nejlepší dostupné hlíny pro výrobu keramiky. Jsou také nejdražší. Jsou to převážně křemičitanové hlíny a jsou odolné vůči vysokým teplotám. Pokud chcete vyrábět vysoce kvalitní nádobí, je pro vás tento typ hlíny nejvhodnější. Keramika bude mít pravděpodobně bílou nebo světlou barvu, pokud si nekoupíte hlínu, která byla smíchána s oxidem železa, aby byla červenější.
Porcelán, který se vyznačuje nasákavostí 0 až 1 procento, je výsledkem mnoha set let vývoje prvních čínských hrnčířů. Jeho hlavní složkou je kaolin, známý také jako porcelánový jíl. Kaolin má sám o sobě teplotu tání přibližně 3275 °C a kvůli nízké plasticitě se obtížně formuje. Aby se dosáhlo hustého, tvrdého, bílého, průsvitného hliněného tělesa známého jako porcelán, mísí se kaolin s jinými jíly, aby se dosáhlo vysokého stupně zpracovatelnosti a snížila se teplota výpalu. Obvykle se porcelán vypaluje při teplotách vyšších než 2300 stupňů F (kužel 9), avšak přidáním neobvyklých přísad lze vytvořit recepturu pro vypalování při teplotách až 1900 stupňů F (kužel 04*).
Protože se porcelán skládá z tak drobných částic, nabízí optimální vlastnosti hladkosti a lze s ním manipulovat i při extrémní tloušťce, aby bylo dosaženo průsvitných, jemných forem. Kvůli nízké plasticitě se s ním však obtížně pracuje ve fázi házení. Během fáze sušení a výpalu snadno praská a deformuje se, protože jeho optimální hustota je dosažena až téměř při bodu tání hlíny.
Kulové hlíny jsou vysoce plastické a obsahují málo minerálních příměsí. Do své zralé tvrdosti se vypalují přibližně při 1300 °C (2340 °F). Za vlhka jsou tmavě šedé a po vypálení jsou buď světle šedé, nebo světle pufované. Kuličkové hlíny mají jednu vážnou nevýhodu. Nelze je používat samostatně kvůli jejich nadměrnému smršťování během sušení a výpalu. Jsou však velmi užitečné, když se přidají k jiným jílům, aby se zvýšila jejich zpracovatelnost a plastičnost.
Barvy jílů
Jíly se vyrábějí v bílé, smetanové a tmavé barvě, jako je terakota. Oblasti, které ovlivňují vaše rozhodnutí, jsou vliv glazury na hotové zboží a údržba ve studiu.
Vliv glazury
Máme několik zkušebních dlaždic s použitím stejné glazury na různých hlínách a u některých glazur, (zejména průsvitných glazur), jsou konečné výsledky velmi odlišné. Než se rozhodnete pro velké množství hlíny nebo glazury, nejprve si vyzkoušejte možné hlíny s glazurami
Údržba studia
Tmavé barvy hlíny, zejména Terra Cotta, dělají velký nepořádek. Mnohem hůře se čistí (podlaha, nářadí, ruce) a mohou vám zašpinit oblečení. Pokud si vyberete více druhů hlíny, nezapomeňte, že budete muset mít pro každý druh recyklační koš a klínová deska by neměla sdílet tmavou a světlou hlínu, aby nedošlo ke kontaminaci barev.
Mísení hlinek Použití
 |
 |
 |
Použijete-li dva druhy hlíny ve stejné nádobě (nedoporučuje se), bude se rychlost smršťování většinou lišit a během sušení a/nebo vypalování by mohlo dojít k oddělení. V našem případě jsme narazili na problém, kdy jsme chtěli použít skluznici (kaši) jako dekorativní povrchovou texturu, ale vzhledem k úrovni grogu v typu kameniny, který používáme, byl výsledný efekt hrubý a nevábný. Uvažovali jsme o výrobě nebo nákupu skluzu z jiné hlíny bez obsahu grogu, ale problémem by byla separace a barevné rozdíly. Naším řešením bylo vyrobit skluz (viz odkaz, jak vyrobit skluz) a dvakrát ho přesít sítem o velikosti 100 ok. Toto řešení funguje bezchybně již téměř 15 let.
