สมาชิกในกลุ่ม
นายสาธิต อินดิบ นายปัญญ์ บุญครองสุข นายอวิรุทธิ์ แจ้งแสงทอง นายสิทธิชาติ ศรีเมือง นายณัฐ ชูยิ่งสกุลทิพย์ นายภพพิศุทธ์ สุขเกษมมงคล
52060017 52060264 52060267 52060315 52060404 52060410
Wood Ash Glaze
คำ�นำ� หนังสือเล่มนี้เป็นหนังสือที่จัดทำ�ขึ้นเพื่อประกอบการเรียนวิชา เคลือบ 2 ของนิสิต ชั้นปีที่ 3 สาขาวิชาเซรามิกส์ คณะศิลปกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา ซึ่งวิชาเคลือบ 2 นี้เป็นวิชาที่ต่อเนื่องจากการเรียนเคลือบ 1 ในภาคการเรียนที่แล้ว ซึ่งครั้งนี้การเรียน ก็จะมีเนื้อหาที่เจาะลึก ละเอียดกว่าเดิม มีการแบ่งกลุ่มกันคิดสูตรเคลือบที่มีชื่อเสียงแบบ ต่างๆ เช่น เคลือบ Copper Red, Celadon, Oil Spot และ เคลือบขี้เถ้า โดยหนังสือเล่มนี้จะกล่าวถึงกิจกรรมการเรียนในวิชานี้ เป็นการทดลองพัฒนา สูตรเคลือบขี้เถ้าจากไม้ชนิดต่างๆ โดยมีขี้เถ้าฟาง, ขี้เถ้าแกลบ และขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ มาใช้ในการทดลอง เนื้อหาในเล่มนี้ยังกล่าวถึงการคำ�นวณสูตรเคลือบแบบเอ็มไพริคัล ที่มีความซับซ้อน การปรับสูตรเคลือบเพื่อความเหมาะสม ฯลฯ ที่ได้จากประสบการณ์ การปฏิบัติงานจริง ในการเรียนการสอนวิชานี้ คณะผู้จัดทำ�
5
Wood Ash Glaze
7
สารบัญ บทที่ 1 เคลือบเซรามิกส์
6 7 7 8
บทที่ 2 เคลือบขี้เถ้า
10 11 11 12 12
บทที่ 3 วัตถุดิบที่ใช้ในเคลือบ
14 15 19
บทที่ 4 การคำ�นวณหาสูตรเคลือบ
22 23 26 27 29
บทที่ 5 การเตรียมเคลือบ
34
บทที่ 6 การเผา
36
บทที่ 7 ผลการทดลอง
38 39 43 45 46 47
- ความหมายของเคลือบ - ประวัติความเป็นมาของเคลือบ - ประเภทของเคลือบ - ความหมายของเคลือบขี้เถ้า - คุณสมบัติของขี้เถ้า - การเตรียมขี้เถ้า - วิธีใช้เคลือบขี้เถ้า - สารประกอบออกไซด์ที่ใช้ในเคลือบ - วัตถุดิบที่ใช้ในเคลือบ - การคำ�นวณสูตรเคลือบแบบเอ็มไพริคัล - การหาสูตรเคลือบด้วยตารางสามเหลี่ยมด้านเท่า - การคำ�นวณสูตรส่วนผสมแบบร้อยละ - สูตรส่วนผสมร้อยละที่ได้จากตารางสามเหลี่ยม
- ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าจากขี้เถ้าฟาง (ครั้งที่ 1) - ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าจากขี้เถ้าฟาง (ครั้งที่ 2) - ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าจากขี้เถ้าแกลบ - ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าจากขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ - ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าจากขี้เถ้าแกลบผสมขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ
บทที่ 1 เคลือบเซรามิกส์
Wood Ash Glaze
ความหมายของเคลือบ เคลือบ คือชั้นแก้วบางๆ ที่หลอมละลายติดอยู่กับผิวดินซึ่งขึ้นรูปเป็นภาชนะทรงต่างๆ วัตถุดิบที่เป็น น้ำ�ยาเคลือบถูกบดจนละเอียดมากกว่าดินหลายเท่า ก่อนนำ�มาเคลือบบนผิวดินเผาเป็นชั้นหนา 1-1.5 มม. เมื่อเคลือบแล้วต้องทิ้งผลิตภัณฑ์ให้แห้ง เช็ดก้นผลิตภัณฑ์ให้สะอาดก่อนนำ�เข้าเตาเผา ผลิตภัณฑ์ที่เคลือบแล้วโดนเผาผ่านความร้อนในอุณหภูมิสูง วัตถุดิบที่เป็นแก้วในเคลือบเมื่อถึงจุด หลอมละลาย ชั้นของเคลือบบนผิวดินจะกลายเป็นแก้วมันวาวติดอยู่กับผิวดิน เคลือบช่วยให้การชำ�ระล้างภาชนะเป็นไปได้สะดวกเนื่องจากเคลือบมีคุณสมบัติลื่นมือ สามารถทำ� ความสะอาดได้ง่ายกว่าผิวดินที่มีลักษณะค่อนข้างหยาบ เคลือบมีคุณสมบัติเป็นแก้ว ไม่ดูซึมน้ำ� น้ำ�เคลือบ ส่วนใหญ่มีผิวมันซึ่งต่างกับลักษณะของผิวดินที่ด้าน และหยาบกว่า นอกจากนี้ชั้นของเคลือบบนผิวภาชนะ ยังเพิ่มความแข็งแรง ทนทาน ทำ�ให้ภาชนะดินเผาไม่บิ่นง่าย เมื่อกระทบกันบ่อยๆ ขณะล้างทำ�ความสะอาด และสามารถใส่ของเหลวได้ โดยไม่รั่วซึม
ประวัติของเคลือบ เครื่องปั้นดินเผาในยุคแรกๆ 5,000 ปี ก่อนประวัติศาสตร์ยังไม่มีการเคลือบ มักใช้วิธีขูดขีดตกแต่ง ลวดลายลงบนผิวดิน เมื่อปั้นเป็นภาชนะ หรือเป็นรูปทรงตามต้องการได้แล้ว อาจใช้ดินสีต่างๆ ทาตกแต่ง ตามแต่จะหาได้ บางครั้งด้านนอกใช้ยางไม้ หรือไขสัตว์ทาบนผิวภาชนะ เพื่อกันซึม เครื่องปั้นดินเผายุคก่อนประวัติศาสตร์เกืือบทั้งหมดมีวิวัฒนาการ จากภาชนะดินเผาอุณหภูมิต่ำ� ไม่มีการเคลือบ ซึ่งในปัจจุบันตามชนบทหรือท้องถิ่นห่างไกลความเจริญ ยังคงทำ�เครื่องปั้นดินเผาพื้นบ้าน สืบต่อกันมา เคลือบชนิดแรกที่ค้นพบตามประวัติศาสตร์ คือเคลือบอุณหภูมิต่ำ�สีฟ้าสด ซึ่งชาวอียิปต์นิยมใช้ เคลือบลูกปัด และเครื่องปั้นดินเผา มีอายุราว 3,500 ปีก่อนคริสตกาล ถึงแม้ว่าการทำ�เคลือบในยุคแรกๆ นั้นได้ถูกทำ�ขึ้นด้วยความยากลำ�บาก ชิ้นงานเครื่องเคลือบดิน เผาที่ดีๆ จะถูกเก็บสะสมไว้ในปราสาทราชวังโดยกษัตริย์หรือขุนนางเท่านั้น แต่ในปัจจุบันเครื่องเคลือบดิน เผาได้ถูกนำ�มาใช้ในชีวิตประจำ�วันอย่างกว้างขวาง เช่น เครื่องถ้วยชาม สุขภัณฑ์ กระเบื้องปูพื้น เป็นต้น
9
10
เคลือบขี้เถ้า
การแบ่งประเภทของเคลือบ เคลือบมีหลากหลายชนิด แต่ที่นิยมและพบเห็นบ่อยที่สุด คือเคลือบที่มีลักษณะมันวาว ซึ่งการ จำ�แนกชนิดของเคลือบนั้นจะใช้หลักเกณฑ์ต่างๆเป็นเกณฑ์ในการจำ�แนกชนิดของเคลือบ มีดังนี้ 1. แบ่งตามอุณหภูมิที่ใช้ในการเผา สามารถดูได้จากความสามารถในการทนไฟหรืออุณหภูมิการ สุกตัวของเคลือบนั้นๆ ซึ่งจะแบ่งไปตามช่วงอุณภูมิการเผา คือ 1. เคลือบอุณหภูมิต่ำ� จะมีอุณหภูมิในการเผาตั้งแต่ 800-1100 องศาเซลเซียส 2. เคลือบอุณหภูมิกลาง จะมีอุณหภูมิในการเผาตั้งแต่ 1150-1200 องศาเซลซียส 3. เคลือบอุณหภูมิสูง จะมีอุณหภูมิในการเผาตั้งแต่ 1230-1300 องศาเซลเซียส 2. แบ่งตามวัตถุดิบหลักที่ใช้ในการเตรียมน้ำ�เคลือบ การแบ่งตามเกณฑ์นี้จะดูจากวัตถุดิบหลักที่ ใช้ผสมในการเตรียมน้ำ�เคลือบ เช่นหากวัตถุดิบหลักเป็น “หินฟันม้า” จะเรียกว่า “เคลือบหินฟันม้า” ซึ่งที่ พบบ่อยๆก็คือ “เคลือบตะกั่ว” “เคลือบขี้เถ้า” “เคลือบฟริต” เป็นต้น 3. แบ่งตามลักษณะหลักการเผา เช่น หากน้ำ�เคลือบที่เผาเสร็จแล้วมีลักษณะใส มองเห็นผิว ผลิตภัณฑ์ จะเรียกว่า “เคลือบใส” หากมีลักษณะด้านจะเรียกว่า “เคลือบด้าน” และยังมี “เคลือบกึ่งมันกึ่ง ด้าน” เคลือบสีต่างๆ เคลือบราน ฯลฯ
Wood Ash Glaze
เคลือบสีฟ้าสดของชาวอีิยิปต์ เคลือบชนิดแรกบนโลก
11
บทที่ 2 เคลือบขี้เถ้า
Wood Ash Glaze
ความหมายของเคลือบขี้เถ้า เคลือบขี้เถ้าเป็นเคลือบที่เผาในอุณหภูมิสูงชนิดแรงที่มนุษย์รู้จักทำ�ขึ้นและยังคงนิยมใช้ต่อมาถึง ปัจจุบัน แต่ในสมัยนี้ขี้เถ้าจากไม้ต่างๆ นับวันจะยิ่งหายากและราคาแพง เคลือบขี้เถ้าไม้จึงนิยมใช้เคลือบ งานเครื่องปั้นดินเผาที่เป็นศิลปะพื้นบ้านซึ่งยังนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศญี่ปุ่น เช่น ผลิตภณฑ์ บีเซน ชิการากิ โตโกนาเม และมัชชิโกะ ในปัจจุบันเคลือบขี้เถ้าได้นิยมแพร่หลายไปถึงช่างปั้นอิสระในฝั่ง ยุโรป ผลิตภัณฑ์อุตสาหรกรรมไม่นิยมใช้เคลือบขี้เถ้า เนื่องจากขี้เถ้าเป็นสารประกอบที่สามารถ เปลี่ยนแปลงได้ง่าย ทำ�ให้เคลือบขี้เถ้าเป็นส่วนประกอบที่มีคุณภาพไม่คงที่ การผลิตในครั้งแรกและครั้ง ต่อๆไปมักมีปัญหาเรื่องสีเคลือบไม่สม่ำ�เสมอไม่แน่นอน ดังนั้นในระบบอุตสาหกรรมเครื่องปั้นดินเผาเคลือบ สีต่างๆ จึงไม่นิยมใช้ขี้เถ้าในสูตรเคลือบ
คุณสมบัติของขี้เถ้า ขี้เถ้าจากพืชทุกชนิดมีส่วนประกอบของไฮโดรเจนและคาร์บอน เมื่อถูกเผาไหม้หมดไป ขี้เถ้าจะ เหลือเพียงปริมาณเล็กน้อยเท่าน้น ซึ่งเป็นส่วนที่ทนไฟ สารเหล่านี้จะคงเหลืออยู่ในกองขี้เถ้าจากพืช ซึ่ง ประกอบด้วยธาตุ 6 ตัวหลักซึ่งใช้ในสูตรเคลือบ คือ ด่าง เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม โพแทสเซียม โซเดียว ในปริมาณมาก และมีส่วนประกอบของอะลูมินาและซิลิกาเล็กน้อย
ตัวอย่างผลวิเคราะห์ทางเคมีของขี้เถ้าไม้ ชนิดของขี้เถ้า ขี้เถ้าไม้ทั่วไป ขี้เถ้าไม้สน ขี้เถ้าฟางข้าว ขี้เถ้าแกลบ ขี้เถ้าไม่ไผ่ ขี้เถ้าตับจาก
SiO2 30.99 24.39 82.18 96.00 86.40 76.96
Al2 O3 8.91 9.71 1.36 1.00 0.0 5.42
Fe2 O3 3.04 3.41 0.42 0.04 0.40 1.06
CaO 22.42 39.73 3.69 0.48 0.30 6.14
MgO 3.33 4.45 1.35 0.22 0.0 3.76
K 20 3.91 8.98 2.48 0.90 4.80 2.55
Na2 O 2.33 3.77 0.36 0.26 0.0 0.22
P2 O5 1.91 2.78 0.68 0.02 0.0 1.58
MnO 1.26 2.74 0.0 0.19 0.0 0.67
13
14
เคลือบขี้เถ้า
การเตรียมขี้เถ้า ขี้เถ้าไม้เมื่อได้มาแล้วให้เทใส่ถังกวนกับน้ำ� 2-3 ครั้ง เทน้ำ�ตอนบนที่มีเศษวัสดุและก้อนถ่านเล็กๆทิ้ง 2 ครั้ง ต้องกวนแรงๆ เพื่อเอาเกลือหรือด่างที่มีความเค็มในขี้เถ้าทิ้งไปบ้าง เมื่อน้ำ�ขี้เถ้าเริ่มใส น้ำ�หายเค็ม กรองขี้เถ้าผ่านตะแกรงเบอร์ 60 วางขี้เถ้าให้ตกตะกอน รินน้ำ�ตอนบนทิ้ง นำ�ขี้เถ้าไปผึ่งแดดให้แห้ง ใส่ภา ชนะมีฝาปิดเก็บไว้ ขี้เถ้าที่ไม่ได้ผ่านการล้างเมื่อนำ�มาใส่เคลือบจะกัดมือ เนื่องจากมีด่างของโซดาอยู่มาก ทำ�ให้เป็นอันตรายต่อผิวหนังได้
วิธีใช้เคลือบขี้เถ้า เคลือบขี้เถ้ามีคุณสมบัติไหลตัวรุนแรงเมื่อถึงจุดหลอมละลาย ผลิตภัณฑ์ที่เคลือบด้วยเคลือบขี้เถ้ามัก จะเคลือบหนาประมาณ 2-3 มม. ตอนส่วนบน ส่วนตอนล่างเคลือบบางๆ หรือเว้นไว้เมื่อเคลือบเผาถึงอุณห ภูมิหลอมละลาย เคลือบจะไหลย้อยลงมาเป็นเส้นๆเอง ขี้เถ้าไม้เมื่อเผาแล้วมีสีจืดหรือสีขุ่นไม่สวยงาม จึงไม่เหมาะที่จะนำ�ไปทำ�เป็นเคลือบใสคุณภาพดี เนื่องจากมีมลทินเป็นสีจางๆ เคลือบขี้เถ้าจึงนิยมใช้ในสีธรรมชาติ สีเขียวอ่อนๆ หรือนำ�ไปทำ�เคลือบสีโดย เติมแร่เหล็กออกไซด์บดรวมกับขี้เถ้าก่อนใช้ 4-6% ทำ�ให้ขี้เถ้ามีสีเขียวเข้มขึ้นจนถึงสีเขียวขี้ม้า ในบรรยากา ศการเผารีดักชั่น จะได้สีเหลืองไหม้อมน้ำ�ตาลไหลเป็นเส้น ถ้าเคลือบไหลมากไปอาจเติมดินเพิ่ม 10% ใน เคลือบขี้เถ้าได้
เคลือบขี้เถ้า
Wood Ash Glaze
เคลือบขี้เถ้าไหลเป็นเส้น
15
บทที่ 3 วัตถุดิบที่ใช้ในการทำ�เคลือบ
Wood Ash Glaze
วัตถุดิบที่ใช้ในการทำ�เคลือบ วัตถุดิบที่ใช้ในการทำ�เคลือบ จะกล่าวได้ในสองลักษณะ คือในลักษณะของสารประกอบออกไซด์ และ ในลักษณะของที่เป็นวัตถุดิบ
สารประกอบออกไซด์ที่ใช้ในเคลือบ สารประกอบออกไซด์ หมายถึง สารประกอบของออกซิเจนกับธาตุอื่นๆซึ่งอาจจะเป็นโลหะ หรือ อโลหะก็ได้ เช่น โซเดียมออกไซด์, โพแทสเซียมออกไซด์ เป็นต้น ซึ่งสารประกอบออกไซด์ที่ใช้ในการทำ� เคลือบนั้นสามารถแบ่งหน้าที่ออกเป็น 3 กลุ่ม คือ 1. กลุ่มด่าง จะทำ�ให้ที่เป็น “ฟลักซ์” ในน้ำ�เคลือบ เป็นตัวทำ�ละลายซิลิก้าเพื่อให้เกิดเป็นเนื้อแก้วได้ ในอุณหภูมิที่ต่ำ�ลง และเป็นตัวหลักที่ทำ�ให้เกิดสีในน้ำ�เคลือบ กลุ่มด่างนั้นจะมี 2 ชนิด คือพวกที่เป็นอัลคา ไลน์ ซึ่งจะเป็นกลุ่มด่างที่สามารถละลายน้ำ�ได้ และพวกที่เป็นอัลคาไลน์เอิร์ท นอกจากด่าง 2 กลุ่มนี้แล้ว ยังสารประกอบอื่นๆอีกที่ทำ�หน้าที่เป็นฟลักซ์ เช่น ซิงค์ออกไซด์, ตะกั่วออกไซด์ เป็นต้น 2. กลุ่มกลาง เป็นกลุ่มสารที่ทำ�หน้าที่ “ช่วยในการคงตัวของเคลือบ” ซึ่งจะทำ�หน้าที่คล้ายกาว ช่วยให้เคลือบเกาะติดกับผิวดินและป้องกันการไหลของเคลือบ และยังเป็นตัวทนความร้อน ทำ�ให้น้ำ�เคลือบ มีความหนืด สารประกอบออกไซด์ที่อยู่ในกลุ่มนี้ได้แก่ อลูมิน่า, เฟอร์ริกออกไซด์ เป็นต้น 3. กลุ่มกรด เป็นกลุ่มที่ทำ�หน้าที่ “เป็นเนื้อแก้ว” ในเคลือบ และเป็นตัวทำ�ให้เกิดสีทึบในน้ำ�เคลือบ ตัวอย่างวัตถุดิบในกลุ่มนี้ได้แก่ ซิลิก้า, ไทเทเนียมไดออกไซด์ เป็นต้น
17
18
เคลือบขี้เถ้า
Sodium Oxide (Na2O) โซเดียมออกไซด์เป็นสารประกอบออกไซด์ที่สามารถเกิดปฏิกิริยาทางเคมีได้ง่าย ทำ�หน้าที่เป็นฟลัก ซ์ มีจุดหลอมละลายที่ต่ำ�แต่สามารถเผาที่อุณหภูมิสูงได้เนื่องจากมีช่วงการเผาที่กว้าง น้ำ�เคลือบที่มีโซเดีย มออกไซด์ผสมอยู่มากนั้น มักจะเป็นน้ำ�เคลือบที่มีสีสันสดสว่าง เช่นน้ำ�เคลือบสี เทอร์ควอยซ์ โซเดียมออกไซด์เป็นสารประกอบที่มีการขยายตัวสูง จึงมักทำ�ให้ผิวของเคลือบมีการรานตัว และที่ สำ�คัญ เคลือบที่ผสมโซเดียมในปริมาณมากๆจะเป็นไม่แข็งแรง ไม่ทนต่อการขูดขีด โซเดียมออกไซด์ในธรรมชาติส่วนมากมักจะละลายน้ำ�ได้ นอกจากโซเดียมออกไซด์ที่เป็นสารประ กอบในรูปของแร่เฟลสปาร์ ดังนั้นในการเตรียมเคลือบที่ต้องการโซเดียมออกไซด์ จึงมักใช้ในรูปของโซเดีย มเฟลสปาร์
Magnesium Oxide (MgO) แมกนีเซียมออกไซด์ทำ�หน้าที่เป็นตัวทนไฟในน้ำ�เคลือบไฟต่ำ� และทำ�ให้เกิดทึบในเคลือบ แต่ในน้ำ� เคลือบไฟสูงแมกนีเซียมออกไซด์จะทำ�หน้าที่เป็นฟลักซ์ และลดสัมประสิทธิ์การหด-ขยายตัวในน้ำ�เคลือบ แก้ปัญหาแตกราน ทำ�ให้เคลือบมีลักษณะเรียบมันและค่อนข้างทึบแสง โดยเฉพาะเมื่อในบรรยากาศรีดัก ชั่น หากใช้แมกนีเซียมออกไซด์มากเกินไปจะทำ�ให้เกิดเคลือบหดได้ นอกจากนี้แมกนีเซียมออกไซด์ยังมีผลต่อออกไซด์ให้สีบางชนิด เช่นถ้าใช้เคลือบที่มีแมกนีเซียมออก ไซด์ร่วมกับโคบอลท์ออกไซด์ จะได้เคลือบสีม่วงแทนที่จะเป็นสีน้ำ�เงิน
Calcium Oxide (CaO) แคลเซียมออกไซด์เป็นฟลักซ์อย่างดีในเคลือบไฟสูง หากจะนำ�มาใช้กับเคลือบไฟต่ำ� จะต้องใช้ ร่วมกับฟลักซ์ตัวอื่นๆด้วยเพื่อช่วยในการหลอมละลาย เช่น ตะกั่วออกไซด์, ซิงค์ออกไซด์ เป็นต้น การเติม แคลเซียมออกไซด์ลงในเคลือบไฟต่ำ�ที่มีปริมาณของตะกั่วหรือโซเดียมอยู่มาก จะทำ�ให้ผิวเคลือบแข็งแรง แคลเซียมออกไซด์เป็นส่วนประกอบที่นิยมใช้กันมาก เนื่องจากมีราคาถูก และหาได้ง่าย
Wood Ash Glaze
Zinc Oxide (ZnO) ซิงค์ออกไซด์ทำ�หน้าที่เป็นฟลักซ์ที่ดี เพิ่มความแวววาวให้กับน้ำ�เคลือบเมื่อเผาที่อุณหภูมิปานกลาง ถึงอุณหภูมิสูง แม้จะใช้เพียงปริมาณเล็กน้อย และยังสามารถใช้ซิงค์ออกไซด์กับน้ำ�เคลือบไฟต่ำ�ได้อีกด้วย โดยนำ�ไปใช้แทนตะกั่ว แม้จะไม่มีประสิทธิภาพในการเป็นฟลักซ์ได้ดีเท่า การใส่ซิงค์ออกไซด์มีผลกระทบต่อการเกิดสีของออกไซด์ให้สีตัวอื่นๆด้วย เช่น หากใส่ ซิงค์ออกไซด์ ร่วมกับเฟอร์ริก จะให้สีที่มีลักษณะที่ด้านและค่อนข้างคล้ำ�, หากใส่ซิงค์ออกไซด์ร่วมกับคอปเปอร์ออกไซด์ จะให้สีเขียวเทอร์ควอยซ์สดสว่าง, หากใส่ซิงค์ออกไซด์ร่วมกับดีบุกออกไซด์แล้ว จะทำ�ให้เกิดเป็นสีชมพู อ่อนหรือน้ำ�ตาลอ่อน
Lithium Oxide (Li 2O) ลิเทียมออกไซด์มีคุณสมบัติเป็นฟลักซ์ที่มีประสิทธิภาพสูง ช่วยให้ผิวเคลือบมันวาว มีคุณสมบัติ คล้ายโซเดียมออกไซด์ และโพแทสเซียมออกไซด์ แต่ลิเทียมออกไซด์มีผลกับออกไซด์ให้สีบางชนิด ทำ�ให้สี แปลกตาขึ้น และลิเทียมยังทำ�ให้เกิดการรานที่ผิวเคลือบ เพราะลิเทียมออกไซด์มีค่าการขยายตัวน้อยกว่า โซเดียมออกไซด์และโพแทสเซียมออกไซด์ ลิเทียมออกไซด์มีราคาค่อนข้างสูง จึงมักใช้ในปริมาณไม่มาก
Calcium Oxide
Sodium Carbonate
Magnesium Oxide
Zinc Oxide
Lithium Carbonate
19
20
เคลือบขี้เถ้า
Alumina (Al2 O3 ) อลูมิน่า เป็นสารประกอบออกไซด์ที่มีอุณหภูมิสูงประมาณ 2040 องศาเซลเซียส ดังนั้นเราจะใช้อลูมิ น่าในปริมาณเล็กน้อยเท่านั้นในการเตรียมเคลือบ อลูมิน่าทำ�หน้าที่หลักสองอย่าง คือหนึ่งช่วยให้เคลือบมี ความหนืดเพิ่มขึ้น ลดการไหลตัวของน้ำ�เคลือบในแนวดิ่ง และสองป้องกันการเกิดผลึกขณะเคลือบเกิดการ เย็นตัวลง นอกจากนี้อลูมิน่ายังช่วยให้ผิวของเคลือบมีความแข็ง ทนทาน และความต้านทานต่อแรงดึงเพิ่ม มากขึ้น ถ้าไม่มีอลูมิน่าเป็นส่วนประกอบหรือเป็นส่วนประกอบที่น้อย ผิวของเคลือบจะไม่แข็งแรงและเป็น ลายๆที่ผิว ในทางตรงข้าม หากเราใช้อลูมิน่ามากเกินไป จะทำ�ให้เคลือบมีลักษณะทึบและด้าน ทั้งนี้ขึ้นอยู่ กับส่วนประกอบอื่นๆด้วย
Silica (SiO2 ) ซิลิก้าเป็นสารประกอบออกไซด์พื้นฐานของเคลือบ เคลือบไฟต่ำ�ซึ่งเผาที่อุณหภูมิ 1050 องศา เซลเซียส หรือต่ำ�กว่า ประกอบด้วยซิลิก้าและส่วนประกอบอื่นๆที่ใช้ผลิตเคลือบในอัตราส่วน 2:1 สำ�หรับ เคลือบไฟสูง ซึ่งเผาที่อุณหภูมิ 1250 องศาเซลเซียสหรือสูงกว่า ประกอบด้วยซิลิก้าและส่วนประกอบอื่นๆที่ ใช้ผลิตเคลือบในอัตราส่วน 3-4:1 ดังนั้นจะเห็นได้ว่าเคลือบไฟสูงซึ่งมีปริมาณของซิลิก้ามากกว่า จะมีความ แข็งมากกว่าเคลือบไฟต่ำ� อย่างไรก็ตามถ้าใช้ปริมาณซิลิก้ามากเกินไป เคลือบอาจจะไม่สุกในอุณหภูมิที่กำ� หนดหรืออาจะทำ�ให้ผิวของเคลือบเกิดการแตกรานเมื่อเย็นตัวลง นอกจากนั้นซิลิก้าไม่มีผลกระทบใดๆต่อสี เคลือบ
Alumina
Silica
Wood Ash Glaze
วัตถุดิบที่ใช้ในเคลือบ วัตถุดิบที่ใช้ในการเตรียมน้ำ�เคลือบแต่ละชนิดมีองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน การนำ�ไปใช้จึงมี ความจำ�เป็นจะต้องรู้จักคุณสมบัติของวัตถุดิบแต่ละชนิดและเลือกใช้อย่างเหมาะสม วัตถุดิบที่นำ�มาใช้ในงานเซรามิกส์ทั่วไปนั้นจะต้องผ่านกระบวนการบดละเอียดเพื่อความสะดวกกับ การนำ�มาใช้ โดยมาราฐานความละเอียดของวัตถุดิบกำ�หนดไว้ประมาณ 200 เมช ตัวอย่างวัตถุดิบหลักที่ใช้ในการเตรียมเคลือบ เช่น ควอซท์, ดิน, เฟลสปาร์, ไวติ้ง, แมกนีเซีัยม คาร์บอเนต, โดโลไมต์, แบเรียม คาร์บอเนต, ทัลคัม เป็นต้น ซึ่งวัตถุดิบเหล่านี้จะให้สารประกอบออกไซด์ ต่างๆที่ประกอบกันอยู่ในตัวมัน การเลือกใช้วัตถุดิบต่างๆจึงต้องคำ�นึงถึงคุณสมบัติทางเคมีด้วย
Soda Feldspar (Na2 O, Al 2O 3, 6SiO2 ) เฟลด์สปาร์จัดได้ว่าเป็นแร่ที่มีความสำ�คัญสำ�หรับการทำ�เคลือบ ในเคลือบเกือบทุกชนิดจะมี เฟลด์สปาร์เป็นส่วนประกอบโดยเฉพาะเคลือบที่เผาในอุณหภูมิสูง ซึ่งจะทำ�หน้าที่เป็นฟลักซ์ได้ดี เฟลด์สปาร์มีหลายชนิด แต่ละชนิดจะประกอบไปด้วย สารประกอบกลุ่มด่าง อลูมิน่า และซิลิก้า ที่ พบได้ทั่วไปจะเป็น โพแทสเซียมเฟลด์สปาร์ และโซเดียมเฟลด์สปาร์ ซึ่งทั้งสามชนิดจะมีคุณสมบติแตกต่าง กันออกไป โซดาเฟลด์สปาร์ เป็นเฟลด์สปาร์ที่มีส่วนผสมของโซเดียมสูงใช้ในการผลิตแก้วและเคลือบ ส่วน ประกอบทางเคมีจะประกอบด้วยโซเดียม อยู่ระหว่างร้อยละ 1.9 ถึง 12.9 เคลือบที่ต้องการโซเดียมมักจะใช้ โซดาเฟลด์สปาร์เป็นหลัก เนื่องจากไม่ละลายน้ำ� และมีราคาถูก
Soda Ash (Na2 CO3 ) โซดาแอชหรือโซเดียมคาร์บอเนต จัดเป็นฟลักซ์ที่ดีตัวหนึ่ง แต่เนื่องจากโซดาแอชเป็นสารที่ละลาย น้ำ�ได้ จึงไม่นิยมนำ�ไปใช้สำ�หรับการเตรียมน้ำ�เคลือบ
21
22
เคลือบขี้เถ้า
Dolomite (MgCO 3, CaCO 3) โดโลไมต์เป็นสารประกอบของแมกนีเซียมคาร์บอเนตและแคลเซียมคาร์บอเนต ใช้เป็นส่วนผสมทั้ง ในน้ำ�เคลือบและเนื้อดิน ทำ�หน้าที่เป็นฟลักซ์ร่วมกับฟลักซ์ชนิดอื่น โดโลไมต์หากใช้เป็นส่วนประกอบของ น้ำ�เคลือบโดยมีปริมาณมากถึง 20% ขึ้นไป มีผลทำ�ให้ผิวเคลือบมีลักษณะด้าน
Magnesium Carbonate (MgCO3 ) แมกนีเซียมคาร์บอเนต หรือ แมกนีไซด์ เป็นวัตถุดิบที่ให้แมกนีเซียมออกไซด์ในน้ำ�เคลือบ นอกจาก แมกนีเซียมคาร์บอเนตจะเป็นฟลักซ์ในอุณหภูมิสูงแล้ว ยังเป็นวัตถุดิบที่สามารถลดสัมประสิทธิ์การหดและ ขยายตัวของเคลือบได้ดีอีกด้วย
Whiting (CaCO3 ) ไวติงหรือหินปูน เป็นสารประกอบของแคลเซียมคาร์บอเนต เป็นวัตถุดิบที่ให้แคลเซียมออกไซด์ใน น้ำ�เคลือบ ไวติงเป็นฟลักซ์อุณหภูมิสูงและหากใส่เกิน 25% จะเป็นสาเหตุให้ผิวเคลือบมีลักษณะด้าน
Lithium Carbonate (Li 2O) ลิเทียมคาร์บอเนตเป็นวัตถุดิบที่มีราคาสูง ใช้ในน้ำ�เคลือบเพื่อจะทำ�ให้เคลือบมีสีสันที่สดใส และยัง เพิ่มความแข็งแรงให้กับผิวของเคลือบอีกด้วย นอกจากนี้ ลิเทียมคาร์บอเนตยังสามารถทำ�ให้ช่วงอุณหภูมิ การเผากว้างขึ้นอีกด้วย
Wood Ash Glaze
Kaolin (Al 2O3 , 2SiO 2, 2H 2O) ดินเป็นส่วนประกอบทางเคมีของอลูมินา ซิลิก้า และน้ำ� ซึ่งทั้งอลูมิน่าและซิลิก้าเป็นส่วนประกอบที่ สำ�คัญในน้ำ�เคลือบ ดินที่ใช้ในการทำ�เคลือบนิยมใช้ดินที่มีความขาว โดยเฉพาะเคลือบที่ต้องการความขาว และความใส นอกจากนี้ดินยังทำ�หน้าที่ช่วยสารประกอบอื่นๆในน้ำ�เคลือบให้เกิดการกระจายตัว และยังทำ� หน้าที่เป็นตัวให้น้ำ�เคลือบยึดเกาะกับผิวผลิตภัณฑ์ ป้องกันเคลือบร่อนหลุดได้ง่าย
Quartz (SiO2 ) ควอซต์เป็นสารประกอบของซิลิก้า เรียกอีกอย่างว่าหินเขี้ยวหนุมาน เป็นวัตถุดิบที่ให้ซิลิก้าสูงถึง 98-99% มีค่าความแข็งอยู่ที่ 7 ทำ�ให้การบดย่อยให้ละเอียดทำ�ได้ยาก
Ferric Oxide (Fe 2O ) เฟอร์ริกออกไซด์ เป็นออกไซด์ให้สีที่นิยมใช้กันมาก เฟอร์ริกออกไซด์ให้สีออกน้ำ�ตาล ไล่เฉดอ่อน แก่ ไปตั้งแต่สีฟางข้าว จนกระทั ่งถึงดำ� ขึ้นอยู่กับปริมาณที่ใช้ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้ไม่เกิน 15% นอกจา 3 กนี้เฟอร์ริกยังสามารถให้สีเขียวศิลาดลได้อีกด้วย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบรรยากาศในการเผา และปริมาณเฟอร์ริก ที่ผสมในเคลือบ
Feldspar
Dolomite
Quartz
23
บทที่ 4 การคำ�นวณหาสูตรเคลือบ
Wood Ash Glaze
การคำ�นวณสูตรเคลือบแบบเอ็มไพริคัล ในบทนี้จะยกตัวอย่างการแปลงสูตรเคลือบแบบส่วนผสมไปเป็นสูตรเคลือบแบบเอ็มไพริคัล โดยยก ตัวอย่างสูตรเคลือบดังนี้
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Kaolin Quartz
56 % 19 % 4% 6% 2% 13 %
ขั้นตอนที่ 1 ต้องทำ�การหาค่าโมลของวัตถุดิบแต่ละชนิดก่อน โดยการ ใช้สูตร โมล
Soda Feldspar Dolomite Magnesium Car. Zinc Oxide Kaolin Quartz
=
มวล = 56 มวล = 19 มวล = 4 มวล = 6 มวล = 2 มวล = 13
มวล (g) น้ำ�หนักโมเลกุล
น้ำ�หนักโมเลกุล = น้ำ�หนักโมเลกุล = น้ำ�หนักโมเลกุล = น้ำ�หนักโมเลกุล = น้ำ�หนักโมเลกุล = น้ำ�หนักโมเลกุล =
524.6 184.4 84.3 81.4 258 60.1
โมล = 0.107 โมล = 0.103 โมล = 0.047 โมล = 0.074 โมล = 0.008 โมล = 0.216
25
26
เคลือบขี้เถ้า
ขั้นตอนที่ 2 จำ�แนกกลุ่มวัตถุดิบตามคุณสมบัติทางเคมี และแทนค่าจำ�นวนโมล
Soda Feld. Dolomite Magnesium Car. Zinc Oxide Kaolin Quartz รวม
(0.107) (0.103) (0.047) (0.074) (0.008) (0.216)
Na 2O
MgO
CaO
ZnO
Al2O3
SiO2
0.107 0.017
0.103 0.047 0.150
0.103 0.103
0.074 0.074
0.107 0.008 0.115
0.642 0.016 0.216 0.874
ขั้นตอนที่ 3 จัดให้อยู่ในรูปของสูตรเอ็มไพริคัล 0.107
Na 2O
0.150
MgO
0.103
CaO
0.074
ZnO
0.115
Al2O3
0.874
SiO2
Wood Ash Glaze
ขั้นตอนที่ 4 กฎของสูตรเอ็มไพริคัลนั้น ผลรวมของกลุ่มด่างจะต้องมีค่าเท่ากับ 1 หากผลรวมของกลุ่มด่างไม่ เท่ากับ 1 ให้ใช้ผลรวมที่ได้จากกลุ่มด่าง หารทั้งหมด จะได้ดังนี้ 0.107 /0.434 Na 2O
0.115 /0.434 Al2O3
0.874 /0.434 SiO2
0.150 /0.434 MgO 0.103 /0.434 CaO 0.074 /0.434 ZnO
จะได้สูตรเอ็มไพริคัลดังนี้ 0.247 Na 2O 0.346
MgO
0.237
CaO
0.171
ZnO
0.265 Al2O3
2.014
SiO2
การเขียนสูตรเคลือบแบบเอ็มไพริคัลนั้น นอกจากจะสามารถบอกองค์ประกอบทางเคมีแล้ว ยังสามารถบอกได้ถึงช่วง อุณหภูมิการเผา. ลักษณะความมันวาวของเคลือบได้อีกด้วย การพิจารณาช่วงอุณหภูมิที่ใช้เผา ให้พิจารณาจากอัตราส่วนของผลรวมกลุ่มด่างต่อผลรวมกลุ่มกรด หากได้เท่ากับ 2-2.5 จะเป็นเคลือบไฟต่ำ�, หากเป็น 4-7 จะเป็นเคลือบไฟปานกลางจนถึงไฟสูง การพิจารณาลักษณะความเมันวาวของเคลือบ ให้พิจารณาจากอัตตราส่วนค่าโมลของอลูมิน่า กับค่าโมลของซิลิก้า หากอัตราส่วน อลูมิน่า : ซิลิก้า = 1-4 ผิวเคลือบ จะมีลักษณะด้าน, 5-6 กึ่งมันกึ่งด้าน, 7-12 มัน, 15-20 จะเป็นเคลือบผลึก
27
28
เคลือบขี้เถ้า
การหาสูตรเคลือบด้วยตารางสามเหลี่ยม ในที่นี้เราจะใช้ประโยชน์จากตารางสามเหลี่ยมด้านเท่ามาใช้คิดหาด่าง 3 ชนิด นั่นคือ Lithium Oxide, Zinc Oxide, Calcium Oxide โดยจะกำ�หนดด่างที่มีความคงที่อยู่ 2 ชนิด นั่นคือ Sodium Oxide (0.25 โมล) และ Magnesium Oxide (0.35 โมล) และจะนำ�ไปคำ�นวณเป็นสูตรส่วนผสมแบบร้อยละ
โดยจากตารางสามเหลี่ยม จะกำ�หนดให้ A คือ Calcium Oxide, B คือ Zinc Oxide และ C คือ Lithum Oxide
Wood Ash Glaze
Calcium Oxide
Zinc Oxide
Lithium Oxide
0 0 0 0 0 0 20 20 20 20 20 40 40 40 40 60 60 60 80 80 100
100 80 60 40 20 0 80 60 40 20 0 60 40 20 0 40 20 0 20 0 0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 0 20 40 60 0 20 40 0 20 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
แต่เพื่อเป็นการประหยัดวัตถุดิบที่ใช้ในการทดลองเคลือบครั้งนี้ จะใช้สูตรเฉพาะจุดที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 เท่านั้น
การคำ�ณวนหาสูตรส่วนผสมแบบร้อยละ เมื่อเราได้สูตรสารประกอบมาแล้ว จะนำ�มาคำ�นวณหาสูตรส่วนผสมแบบร้อยละ โดยการนำ�มา แทนค่าในส่วนที่เป็นด่าง ขอสูตรเอ็มไพริคัล โดยจะให้สารประกอบที่เป็นด่างทั้งหมดรวมกันเท่ากับ 1 ดังตัว อย่างนี้ 0.25
Na 2O
0.35
MgO
0.24
CaO
0.16
ZnO
0.265 Al2O3
2.014
SiO2
29
เคลือบขี้เถ้า
30
จากนั้น จึงนำ�วัตถุดิบที่เหมาะสมมาใส่โดยให้พอดีกับค่าโมลของสารประกอบต่างๆ (ยกตัวอย่าง จุดที่ 16)
Soda Feld.
(0.25)
Dolomite
(0.24)
Magnesium Car. (0.11) Zinc Oxide
(0.16)
Kaolin
(0.018)
Quartz
(0.524)
Na 2O 0.25 0.25 -
MgO 0.35 0.35 0.24 0.11 0.11 -
CaO 0.24 0.24 0.24 -
ZnO 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 -
Al2O3 0.268 0.25 0.018 0.018 0.018 0.018 0.018 -
SiO2 2.060 1.500 0.560 0.560 0.560 0.560 0.036 0.524 0.524 -
เมื่อได้ค่าโมลของวัตถุดิบที่ต้องการมาแล้ว จึงนำ�มาคิดหาค่ามวลของวัตถุ โดยการนำ� ค่าโมล มาคูณกับ น้ำ�หนักโมเลกุลของวัตถุดิบ
Soda Feldspar Dolomite Magnesium Car. Zinc Oxide Kaolin Quartz
โมล = 0.25 โมล = 0.24 โมล = 0.11 โมล = 0.16 โมล = 0.018 โมล = 0.524
น้ำ�หนักโมเลกุล = 524.6 น้ำ�หนักโมเลกุล = 184.4 น้ำ�หนักโมเลกุล = 84.3 น้ำ�หนักโมเลกุล = 81.4 น้ำ�หนักโมเลกุล = 258 น้ำ�หนักโมเลกุล = 60.1
มวล = 131.15 มวล = 44.256 มวล = 9.273 มวล = 13.024 มวล = 4.644 มวล = 31.492
Wood Ash Glaze
เมื่อได้ค่ามวลของวัตถุดิบแต่ละชนิดมาแล้ว จึงนำ�มาคิดเป็นสูตรส่วนผสมแบบร้อยละ โดยนำ�ค่ามวลของ แต่ละวัตถุดิบ มาหารด้วยผลรวมของน้ำ�หนักทั้งหมด และคูณด้วยร้อย จะได้สูตรส่วนผสมแบบร้อยละ ดังนี้
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Kaolin Quartz
56 % 19 % 4% 6% 2% 13 %
สูตรส่วนผสมแบบร้อยละจากตารางสามเหลี่ยม จากตารางสามเหลี่ยม นำ�จุดที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 มาคำ�นวณเป็นสูตรส่วนผสมแบบร้อย ละ เพื่อนำ�มาทดลอง ได้ดังนี้
สูตรที่ 7
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Kaolin Quartz
57 % 6% 10 % 11 % 2% 14 %
31
32
เคลือบขี้เถ้า
สูตรที่ 8
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Lithium Carbonate Kaolin Quartz
57 % 6% 10 % 8% 3% 2% 14 %
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Lithium Carbonate Kaolin Quartz
57 % 6% 10 % 6% 5% 2% 14 %
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Lithium Carbonate Kaolin Quartz
57 % 6% 10 % 3% 8% 2% 14 %
สูตรที่ 9
สูตรที่ 10
Wood Ash Glaze
สูตรที่ 11
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Lithium Carbonate Kaolin Quartz
57 % 6% 10 % 10 % 2% 14 %
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Kaolin Quartz
56 % 19 % 4% 6% 2% 14 %
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Zinc Oxide Lithium Carbonate Kaolin Quartz
56 % 19 % 4% 3% 3% 2% 14 %
สูตรที่ 16
สูตรที่ 17
33
34
เคลือบขี้เถ้า
สูตรที่ 18
Sodium Feldspar Dolomite Magnesium Carbonate Lithium Carbonate Kaolin Quartz
56 % 19 % 4% 5% 2% 14 %
Sodium Feldspar Dolomite Whiting Kaolin Quartz
54 % 27 % 4% 2% 14 %
สูตรที่ 21
บทที่ 5 การเตรียมเคลือบ
Wood Ash Glaze
การชุบ การชุบเคลือบนั้นถือเป็นวิธีที่ใช้กันมา อย่างยาวนานที่สุด และเป็นที่นิยมที่สุด เพราะสามารถชุบ ได้ทีเดียวทั้งชิ้น และได้ความหนาที่สม่ำ�เสมอกันที่สุด แต่ การชุบแบบนี้ก็มีข้อจำ�กัด คือ ต้องมีปริมาณน้ำ�เคลือบมาก พอที่จะชุบผลิตภัณฑ์ลงไปได้ในครั้งเดียว
การเทราด การเทราดนั้นเหมาะกับผลิตภัณฑ์ที่ มีขนาดใหญ่ ไม่สามารถชุบเคลือบได้ทั้งใบ นิยมใช้กับ การเคลือบภายในของผลิตภัณฑ์ ข้อเสียของวิธีนี้คือจะ ทิ้งรอยของชิ้นเคลือบที่ไม่เท่ากันไว้
การระบาย เป็นการนำ�แปรงหรือพู่กันจุ่มน้ำ�เคลือบ แล้วมาระบายบนผิวผลิตภัณฑ์ วิธีนี้นับว่าเป็นวิธีที่ควบคุม ความสม่ำ�เสมอได้ยากที่สุด เพราะจะทิ้งรอยของฝีแปรงไว้ นิยมใช้ในการเคลือบเพื่อตกแต่ง ไม่เหมาะกับงาน อุตสาหกรรมที่ต้องการความแน่นอน
การพ่น เหมาะกับการเคลือบผลิตภัณฑ์ที่มี ขนาดใหญ่ แ ละต้ อ งการความคุ ม ความหนา สม่ำ�เสมอกัน อย่างเช่น สุขภัณฑ์ เป็นต้น
37
บทที่ 6 การเผา
Wood Ash Glaze
การเผา การเผาเป็นกระบวนการที่สำ�คัญมากกระบวนการหนึ่ง เป็นปัจจัยที่สำ�คัญต่อลักษณะของเคลือบ สี ฯลฯ เช่น หากเคลือบสูตรเดียวกัน แต่เผาด้วยอุณหภูมิต่างกัน หรือเผาด้วยบรรยากาศที่ต่างกัน เคลือบที่ ออกมาก็จะมีความแตกต่างกัน
การเผาดิบ ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการเผาดิบแล้ว จะมีความพรุนตัวสูง เนื่องจากการเผาดิบ เผาในอุณหภูมิต่ำ� 750800 องศาเซลเซียส ทำ�ให้ผลิตภัณฑ์ สามารถดูดซึมน้ำ�เคลือบได้ดี เหมาะสำ�หรับผู้ไม่ชำ�นาญในการชุบ เคลือบ เมื่อชุบเสีย สามารถนำ�ผลิตภัณฑ์ ไปล้างเคลือบออก ผึ่งให้แห้ง แล้วนำ�มาเคลือบใหม่
การเผาเคลือบ การเผาดิบเคลือบคือการเผาเพื่อให้เนื้อดิน และน้ำ�เคลือบถึงจุดสุกตัวที่ต้องการ โดยปัจจัยที่ทำ�ให้ เคลือบและเนื้อดินสุกตัวไม่ดูดซึมน้ำ�อีกต่อไปคืออุณหภูมิที่ใช้ในการเผา ส่วนปัจจัยที่ทำ�ให้เกิดสีต่างๆ ของเคลือบนั้นจะขึ้นอยู่กับทั้งอุณหภูมิ และบรรยากาศการเผา ซึ่งบรรยากาศการเผาก็จะแบ่งได้อีกเป็น 3 ประเภทคือ การเผาแบบ Oxidation, การเผาแบบ Reduction และการเผาแบบ Neutral 1. บรรยากาศออกซิเดชั่น (Oxidation) คือ การเผาที่มีการเผาไหม้ อย่างสมบูรณ์ และใช้ออกซิเจน มากเกินพอ ซึ่งเมื่อเกิดการเผาไหม้แล้ว จะมีออกซิเจนเหลืออยู่ 2. บรรยากาศรีดักชั่น (Reduction) คือ การเผาที่มีการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ในเตาเผามีออกซิเจน ไม่เพียงพอซึ่งเมื่อเกิดการเผาไหม้แล้วจะมีคาร์บอนมอนอกไซด์เหลืออยู่ 3. บรรยากาศนิวทรัล ( Neutral Firing ) คือ การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ และไม่มีออกซิเจนเหลืออยู่เลย การเผาไหม้ มีออกซิเจนที่พอดี
39
บทที่ 7 ผลการทดลอง
Wood Ash Glaze
ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าจากฟาง (ครั้งแรก) การทดลองเคลือบขี้เถ้าจากฟางนั้น จะใช้สูตรเคลือบที่ได้คำ�นวณไว้ตามบทที่ 4 ออกมาเป็นสูตร ต่างๆ จำ�นวน 9 สูตร จากนั้นนำ�มาใส่ขี้เถ้าฟางลงไป 30% และ 60% จากนั้นนำ�ไปเผาที่อุณหภูมิ 1230 องศาสเซลเซียส ทั้งบรรยากาศการเผาแบบออกซิเดชั่นและ การเผาแบบรีดักชั่น ผลการทดลองที่ได้เป็นดังต่อไปนี้
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าฟาง 30% บรรยากาศการเผา Oxidation Firing 1230 องศาเซลเซียส
41
42
เคลือบขี้เถ้า
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าฟาง 60% บรรยากาศการเผา Oxidation Firing 1230 องศาเซลเซียส
Wood Ash Glaze
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าฟาง 30% บรรยากาศการเผา Reduction Firing 1230 องศาเซลเซียส
43
44
เคลือบขี้เถ้า
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าฟาง 60% บรรยากาศการเผา Reduction Firing 1230 องศาเซลเซียส
Wood Ash Glaze
ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าจากฟาง (ครั้งที่สอง) จากการทดลองในครั้งแรก จะเห็นได้ว่าโดยรวมแล้ว เคลือบนั้นด้าน ไม่สุกตัว ซึ่งอาจเกิดเพราะ อุณหภูมิไม่ถึงจุดสุกตัว และมีสีสันที่ไม่สวยงาม จึงได้ทำ�การปรับสูตร โดยการ Addition Soda Ash เพิ่ม เข้าไปอีก 4% และ Ferric Oxide อีก 3% จากนั้นนำ�ไปเผาที่อุณหภูมิ 1280 องศาเซลเซียส ด้วยบรรยากา ศการเผาแบบ Reduction ผลการทดลองที่ได้เป็นดังต่อไปนี้
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าฟาง 30%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% Reduction Firing 1280 องศาเซลเซียส
45
46
เคลือบขี้เถ้า
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าฟาง 60%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% Reduction Firing 1280 องศาเซลเซียส
สรุปผลการทดลอง เมื่อนำ�เคลือบมาใส่ Soda Ash, Ferric Oxide และนำ�ไปเผาที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นในบรรยากาศรีดัก ชั่น จะเห็นได้ว่าเคลือบมีลักษณะไหลตัวมากขึ้นและมีความมันวาวมากขึ้น (มีลักษณะกึ่งมัน-กึ่งด้าน) มีสี เขียวแก่-เขียวขี้ม้า และจุดดำ�ๆอยู่ในเคลือบเป็นจำ�นวนมาก
Wood Ash Glaze
ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าแกลบ การทดลองเคลือบขี้เถ้าแกลบนั้น จะใช้สูตรเคลือบที่ได้คำ�นวณไว้ตามบทที่ 4 ออกมาเป็นสูตรต่างๆ จำ�นวน 9 สูตร จากนั้นนำ�มาใส่ขี้เถ้าแกลบ 60%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% จากนั้นนำ�ไปเผาที่ อุณหภูมิ 1280 องศาสเซลเซียส ในบรรยากาศการเผาแบบรีดักชั่น ผลการทดลองที่ได้เป็นดังต่อไปนี้
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าแกลบ 60%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% Reduction Firing 1280 องศาเซลเซียส
สรุปผลการทดลอง ลักษณะของเคลือบขี้เถ้า ที่ใช้ขี้เถ้าแกลบเป็นส่วนประกอบ จะเห็นได้ว่ามีลักษณะการไหลตัวที่มาก พอสมควร และมีความใส ออกสีเขียวเข้มจางๆและในเนื้อเคลือบนั้นจะมีจุดสีดำ�เล็กๆกระจายอยู่ แต่ไม่มาก เท่ากับเคลือบขี้เถ้าไม้ฟาง
47
48
เคลือบขี้เถ้า ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ การทดลองเคลือบขี้เถ้าไม้เบญจพรรณนั้น จะใช้สูตรเคลือบที่ได้คำ�นวณไว้ตามบทที่ 4 ออกมาเป็น สูตรต่างๆ จำ�นวน 9 สูตร จากนั้นนำ�มาใส่ขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ 60%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% จาก นั้นนำ�ไปเผาที่อุณหภูมิ 1280 องศาสเซลเซียส ในบรรยากาศการเผาแบบรีดักชั่น ผลการทดลองที่ได้เป็นดังต่อไปนี้
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ 60%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% Reduction Firing 1280 องศาเซลเซียส
สรุปผลการทดลอง ลักษณะของเคลือบขี้เถ้า ที่ใช้ขี้เถ้าไม้เบญจพรรณเป็นส่วนประกอบหลัก 60& นั้น จะเห็นได้ว่าเคลือบมีการไหลตัวสูงมาก (ไหลจนลงมากองที่ฐานของ Test Piece) และมีสีออกเขียวอ่อน มีการรานตัวอย่างเห็นได้ชัด
Wood Ash Glaze
ผลการทดลองเคลือบขี้เถ้าแกลบผสมขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ การทดลองเคลือบขี้เถ้าแกลบผสมขี้เถ้าไม้เบญจพรรณนั้น จะใช้สูตรเคลือบที่ได้คำ�นวณไว้ตามบท ที่ 4 ออกมาเป็นสูตรต่างๆ จำ�นวน 9 สูตร จากนั้นนำ�มาใส่ขี้เถ้าแกลบ 30%, ขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ 30%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% จากนั้นนำ�ไปเผาที่อุณหภูมิ 1280 องศาสเซลเซียส ในบรรยากาศการเผา แบบรีดักชั่น ผลการทดลองที่ได้เป็นดังต่อไปนี้
ผลการทดลอง สูตรที่ 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 21 Addition ขี้เถ้าแกลบ 30%, ขี้เถ้าไม้เบญจพรรณ 30%, Soda Ash 4%, Ferric Oxide 3% Reduction Firing 1280 องศาเซลเซียส
สรุปผลการทดลอง ลักษณะของเคลือบขี้เถ้า ที่ใช้ขี้เถ้าแกลบผสมกับขี้เถ้าไม้เบญจพรรณอย่างละ 30% นั้น มีลักษณะ การไหลตัวที่มากพอสมควร ใส มีสีเขียวอ่อน บางสูตรจะมีตำ�หนิในเคลือบเป็นผลึกสีขาวปะปนอยู่บ้าง
49
Wood Ash Glaze
บรรณานุกรม เคลือบเซรามิกส์ 1 รวมสูตรเคลือบเซรามิกส์ เคลือบ ดินเผา
: ผศ.เสกสรรค์ ตัณยาภิรมย์ : อ.ไพจิตร อิงศิริวัฒน์ : อ.ศุภกา ปาลเปรม
51