Gạch men và sứ vệ sinh là hai nhánh công nghiệp của ngành gốm sứ xây dựng: cùng gốc nguyên liệu đất sét, tràng thạch, cát, cùng phải nung ở nhiệt độ cao, nhưng cách tạo hình khác hẳn. Gạch được ép khô từ bột rồi chạy qua lò con lăn liên tục; sứ vệ sinh được đổ rót hồ lỏng vào khuôn, sửa tay rồi nung trong lò tuynel hoặc lò con thoi.
Đây là nhóm nhà máy vốn lớn, dây chuyền dài, chạy liên tục ba ca, tiêu thụ nhiều năng lượng. Bài này dẫn bạn đi qua dây chuyền của từng nhánh, giải thích vì sao khâu phân loại sau lò lại quan trọng, và những vùng có nhiều nhà máy loại này.
Dây chuyền gạch ốp lát từ đất đến hộp
Một nhà máy gạch ốp lát điển hình chạy theo thứ tự sau, mỗi khâu nối thẳng sang khâu kế bằng băng tải:
- Phối liệu. Đất sét, tràng thạch, cát thạch anh và phụ gia được cân theo công thức. Sai lệch nhỏ ở đây làm gạch co không đều trong lò.
- Nghiền bi ướt. Phối liệu cùng nước được nghiền trong máy nghiền bi thành hồ mịn, sau đó sàng và khử sắt.
- Sấy phun. Hồ được phun thành sương vào tháp sấy nóng, rơi xuống thành bột hạt tròn có độ ẩm đều. Đây là bí quyết để gạch ép đặc chắc.
- Ép thuỷ lực. Bột được nạp vào khuôn, máy ép lực lớn ép thành viên gạch mộc.
- Sấy mộc. Gạch mộc đi qua lò sấy đứng hoặc nằm ngang để hết ẩm trước khi tráng men.
- Tráng men và in hoa văn. Men được phủ bằng chuông tráng hoặc phun; hoa văn ngày nay chủ yếu in bằng máy in phun kỹ thuật số, cho phép giả vân đá, vân gỗ rất đa dạng.
- Nung trong lò con lăn. Gạch chạy trên hàng nghìn con lăn qua vùng sấy, nung và làm nguội, ra lò sau một khoảng thời gian ngắn so với gốm truyền thống.
- Mài, đánh bóng (với một số dòng). Gạch porcelain bóng kính hay gạch mài cạnh vuông được mài mặt và cạnh sau nung.
- Phân loại và đóng hộp. Máy và người kiểm kích thước, độ phẳng, màu, lỗi bề mặt, rồi xếp theo loại và lô màu.
Toàn bộ dây chuyền này chạy liên tục. Dừng một khâu là cả chuyền ứ, và dừng lò là chuyện lớn vì nung lại từ nguội rất tốn năng lượng và thời gian.
Gạch ceramic và gạch porcelain khác nhau ở nhà máy
Người mua hay hỏi hai loại khác nhau thế nào. Ở góc sản xuất, sự khác biệt nằm ở phối liệu, lực ép và nhiệt độ nung.
| Tiêu chí | Gạch ceramic (gạch men thường) | Gạch porcelain (gạch granite, bán sứ) |
|---|---|---|
| Phối liệu | Đất sét thường nhiều hơn, chịu lửa vừa | Nhiều tràng thạch, cao lanh, nguyên liệu tinh hơn |
| Ép và nung | Lực ép và nhiệt độ thấp hơn | Lực ép lớn hơn, nung cao hơn để xương kết khối |
| Độ hút nước | Cao hơn, hợp ốp tường trong nhà | Rất thấp, hợp lát sàn, ngoài trời, nơi ẩm |
| Xương gạch | Thường khác màu với mặt men | Có dòng đồng nhất màu từ mặt tới đáy |
| Khâu sau nung | Ít khi mài | Nhiều dòng mài bóng, mài cạnh |
Tên gọi trên thị trường không luôn khớp với định nghĩa kỹ thuật. Cách chắc chắn nhất để biết là xem chỉ tiêu độ hút nước trong phiếu kết quả thử theo tiêu chuẩn sản phẩm, thay vì dựa vào tên thương mại.
Sứ vệ sinh: đổ rót khuôn, sửa tay và kiểm rò nước
Bồn cầu, chậu rửa, bệ tiểu có hình khối rỗng phức tạp, đường nước chạy bên trong, nên không ép khô như gạch được. Nhà máy pha hồ đất lỏng rồi rót vào khuôn thạch cao; thạch cao hút nước làm hồ đông dần thành lớp vỏ, phần hồ thừa được đổ ra. Các nhà máy hiện đại dùng thêm đổ rót áp lực bằng khuôn nhựa xốp, rút ngắn thời gian mỗi lượt và giảm số khuôn phải thay.
Sau khi tháo khuôn, mộc rất mềm và dễ biến dạng. Thợ sửa mộc phải gắn các phần, khoét lỗ, làm nhẵn đường ráp khuôn. Đây là khâu thủ công nhiều nhất của nhà máy sứ vệ sinh, và tay nghề ở đây ảnh hưởng thẳng tới tỷ lệ nứt sau nung.
Mộc được sấy rất chậm, phun men bằng tay hoặc robot, rồi nung trong lò tuynel hoặc lò con thoi. Sau lò, mỗi sản phẩm được kiểm nứt, kiểm men, và với bồn cầu là kiểm chức năng xả, kiểm rò nước. Lỗi nhỏ có thể được sửa và nung lại; lỗi lớn bị đập bỏ. Phế phẩm gốm nung có thể nghiền làm phụ gia, nhưng không quay lại được thành đất dẻo như ban đầu.
Vì sao khâu phân loại sau lò quan trọng như vậy
Không có hai mẻ gạch giống hệt nhau. Chênh lệch nhỏ về nguyên liệu, nhiệt độ, vị trí trên con lăn làm màu và kích thước dao động. Nhà máy chia thành lô màu và cỡ, in mã lên hộp. Công trình dùng gạch hai lô khác nhau có thể thấy rõ chênh màu khi lát xong.
Phân loại quyết định giá trị lô hàng. Cùng một mẻ gạch được chia thành các loại chất lượng khác nhau theo lỗi bề mặt và độ phẳng. Tỷ lệ loại một trên tổng sản lượng là chỉ số nhà máy theo dõi sát nhất.
Máy kiểm tra và mắt người bổ sung cho nhau. Máy đo kích thước, độ cong vênh khá chuẩn. Lỗi bề mặt như chấm, rỗ, lệch hoa văn thì nhiều nhà máy vẫn để người kiểm trên bàn soi sáng, hoặc kết hợp camera.
Với sứ vệ sinh, phân loại là kiểm từng chiếc. Mỗi sản phẩm có giá trị lớn nên được kiểm riêng, ghi mã, và có thể truy lại ca sản xuất. Việc này giúp nhà máy tìm ra khâu gây lỗi nhanh hơn.
Năng lượng, bụi và khí thải: điều kiện của nhà máy gốm sứ xây dựng
Lò nung và tháp sấy phun tiêu thụ nhiều nhiên liệu. Tuỳ nhà máy, nhiên liệu có thể là khí thiên nhiên, khí hoá lỏng hoặc khí hoá than. Nhà máy gần nguồn khí có lợi thế về chi phí và khí thải; nhà máy dùng khí hoá than phải đầu tư xử lý khí thải và chất thải của lò khí hoá.
Bụi phát sinh ở khâu phối liệu, sấy phun, ép và mài. Bụi chứa silic, gây hại phổi khi tiếp xúc lâu, nên nhà máy phải có hệ thống hút và lọc bụi, phân vùng sạch bẩn, và phát bảo hộ hô hấp phù hợp. Khí thải lò có thể chứa bụi, lưu huỳnh đioxit và flo từ nguyên liệu, cần hệ thống xử lý theo giấy phép môi trường. Luật Bảo vệ môi trường 2020 đặt nguyên tắc chung; quy chuẩn khí thải cụ thể nhà máy cần kiểm theo văn bản hiện hành.
Nước thải từ khâu nghiền và rửa thiết bị thường được lắng, thu hồi bùn để đưa lại vào phối liệu, nước tuần hoàn. Đây là điểm mà người đánh giá nhà máy nên nhìn: hệ thống lắng có hoạt động và có ghi chép hay không.
Các vị trí công việc chính trong nhà máy
Người sắp vào làm nhà máy gốm sứ xây dựng thường chỉ nghe đến "công nhân" và "kỹ sư". Thực tế dây chuyền chia thành nhiều vị trí, mỗi vị trí đòi một kiểu kỹ năng và chịu một nhóm nguy cơ riêng.
| Vị trí | Việc hằng ngày | Kỹ năng cần có | Nguy cơ cần lưu ý |
|---|---|---|---|
| Vận hành nghiền, sấy phun | Theo dõi tỷ trọng hồ, độ ẩm bột, nhiệt độ tháp | Đọc thông số, ghi chép đều | Bụi, tiếng ồn, bề mặt nóng |
| Vận hành máy ép | Đổi khuôn, chỉnh lực ép, kiểm độ dày mộc | Cơ khí, thuỷ lực cơ bản | Kẹp tay ở vùng ép, dầu thuỷ lực |
| Tráng men, in | Pha men, chỉnh máy in, so màu với mẫu | Mắt màu tốt, tỉ mỉ | Hoá chất men, bụi men |
| Vận hành lò | Theo dõi đường cong nhiệt, xử lý sự cố con lăn | Kinh nghiệm lò, phản ứng nhanh | Nhiệt cao, khí đốt |
| Sửa mộc sứ vệ sinh | Gắn phần, khoét lỗ, làm nhẵn mộc | Tay nghề thủ công, kiên nhẫn | Bụi khi mộc khô, tư thế làm việc |
| Kiểm, phân loại | Soi lỗi, đo kích thước, chia lô màu | Mắt tốt, nắm tiêu chuẩn | Mỏi mắt, nâng hộp nặng |
| Bảo trì | Thay con lăn, sửa băng tải, bảo dưỡng máy ép | Cơ điện, đọc bản vẽ | Làm việc khi máy chưa cô lập năng lượng |
Nhà máy chạy ba ca nên phần lớn vị trí vận hành phải luân ca. Thợ lò giỏi và người pha men giỏi là hai nhóm nhà máy giữ chặt nhất, vì kinh nghiệm của họ khó viết thành quy trình.
Vùng tập trung và ai mua hàng của nhà máy
Nhà máy gốm sứ xây dựng chọn vị trí theo nguồn nguyên liệu đất, nguồn nhiên liệu và thị trường tiêu thụ, vì sản phẩm nặng, chi phí vận chuyển lớn. Nói một cách định tính:
- Phía Bắc có nhiều nhà máy gạch ốp lát và sứ vệ sinh ở các tỉnh như Phú Thọ (gồm vùng Vĩnh Phúc cũ), Bắc Ninh, Hưng Yên (gồm vùng Thái Bình cũ, gần nguồn khí mỏ), Hải Phòng (gồm vùng Hải Dương cũ) và quanh Hà Nội.
- Phía Nam có nhà máy ở vùng Bình Dương cũ (nay thuộc TP.HCM), Đồng Nai và vùng Long An cũ (nay thuộc Tây Ninh), gần thị trường đô thị lớn và cảng.
- Khách hàng chính là hệ thống đại lý vật liệu xây dựng, nhà thầu công trình, và một phần xuất khẩu. Nhiều nhà máy còn làm gia công cho thương hiệu khác theo mẫu.
- Xí nghiệp nhỏ trong chuỗi này thường không làm gạch, mà làm dịch vụ quanh nhà máy: gia công khuôn, cắt gạch theo kích thước, sản xuất phụ kiện sứ vệ sinh, vận chuyển và kho bãi.
Bức tranh trên là định tính và để định hướng. Muốn biết một tên nhà máy cụ thể có thật sự sản xuất hay chỉ phân phối, cách chắc nhất là tra thông tin đăng ký doanh nghiệp và hỏi về địa điểm sản xuất ghi trong giấy phép môi trường của họ.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao gạch cùng mã nhưng mua hai lần lại lệch màu?
Vì gạch được chia lô màu theo từng mẻ sản xuất, và mỗi mẻ có dao động nhỏ về nguyên liệu và nhiệt độ lò. Mã sản phẩm giống nhau không có nghĩa là cùng lô. Khi mua cho một công trình, nên mua đủ một lần cùng mã lô in trên hộp và dư một ít để thay thế sau này.
In kỹ thuật số trên gạch men là gì?
Đây là công nghệ dùng máy in phun với mực gốm để in hoa văn trực tiếp lên bề mặt gạch trước khi nung. Nó cho phép tạo vân đá, vân gỗ rất giống thật và đổi mẫu nhanh, thay cho cách in lưới hay in trục cũ. Mực in phải chịu được nhiệt độ lò nung.
Sứ vệ sinh nứt chân chim sau một thời gian dùng có phải lỗi nhà máy không?
Có thể là lỗi men co không khớp với xương, có thể do va đập hoặc lắp đặt bị xiết lệch lực. Muốn kết luận cần xem vị trí và hình dạng vết nứt. Khách nên giữ hoá đơn và mã sản phẩm để nhà sản xuất truy được ca sản xuất khi khiếu nại.
Xưởng nhỏ có thể tự làm gạch men không?
Rất khó ở quy mô công nghiệp, vì dây chuyền sấy phun, ép thuỷ lực và lò con lăn đòi vốn lớn và chạy liên tục mới có hiệu quả. Xưởng nhỏ thường làm gạch gốm thủ công, gạch trang trí, hoặc gia công cắt, mài, phối màu trên gạch thành phẩm của nhà máy.
Vì sao nhà máy gạch men cần nhiều nước nhưng lại tuần hoàn được?
Nước dùng chủ yếu để nghiền phối liệu thành hồ và rửa thiết bị. Nước thải chứa chủ yếu bột khoáng nên có thể lắng, thu hồi bùn đưa lại vào phối liệu, còn nước trong được bơm quay lại. Nhà máy làm tốt khâu này giảm được cả lượng nước lấy vào lẫn chất thải rắn.
Gạch porcelain có luôn tốt hơn gạch ceramic không?
Không phải luôn luôn. Porcelain hút nước ít, cứng hơn, hợp lát sàn và nơi ẩm, nhưng nặng hơn và khó cắt hơn. Gạch ceramic vẫn hợp với ốp tường trong nhà. Chọn loại nào nên theo vị trí sử dụng, không phải theo tên gọi.