Keramika

Slovo keramika vzniklo z řečtiny. Označuje výrobky z různých typů hlíny (často s příměsí dalších nerostů), které vznikly tvarováním a vypalováním. První keramika se objevuje ke konci paleolitu.

V dnešní době se názvem keramika dále označují i některé hi-tech materiály, používané například v armádě jako součásti pancéřování. Obvykle se jedná o slinuté karbidy kovů (wolframu, titanu, chromu, molybdenu, tantalu, niobu a jiných), oxid hlinitý (Al2O3), různé nitridy a boridy. Mají pochopitelně i své civilní využití, karbidy kovů se používají například na různých vrtácích nebo pilách a jiných nástrojích jako takzvané hroty nebo vložky z tvrdokovu – nejběžnějším příkladem je vrták do betonu s hrotem z „vidia“.

Keramika bývá tradičně dělena na:

  • hrubou keramiku, kterou se označují cihlářské výrobky a

  • jemnou keramiku, kterou označujeme ostatní keramické výrobky.

Charakteristické vlastnosti keramických materiálů jsou

  • nízká elektrická a tepelná vodivost,

  • vysoká pevnost, ale i křehkost,

  • vynikající odolnost proti vysokým teplotám a korozi.

     

     

     

     

    Složení keramiky

     

    Různé druhy keramiky jsou heterogenními systémy slinutých hlinitokřemičitanů, oxidu křemičitého a oxidů kovů. Složení keramického materiálu závisí na složení výchozích surovin - přírodních jílů.




     

    Hrnčířské výrobky

    Keramika se od počátků kultury vyrábí míšením vhodných plastických jílů s vodou, pak se tvaruje a pálí. Výběr surovin a výrobního postupu byl až donedávna zcela empirický a na zkušenosti záležela kvalita a vlastnosti místní keramiky. Plastické jíly jsou nezpevněné sedimentární horniny tvořené směsí hydratovaných hlinitokřemičitých minerálů, jejichž struktura je schopna adsorbovat velké množství molekulárně vázané vody.

    Další voda obsažená v podobě oddělené fáze v pórech materiálu se významně podílí na celkovém objemu materiálu a určuje jeho plasticitu. Další komponentu tvoří jemný písek, tzv. ostřivo, který tvoří pevnou matrici stmelenou jílem. Písek je přítomen v těženém jílu nebo se dodatečně přidává v množství odpovídajícím požadované pevnosti (kterou zvyšuje) a plasticitě (kterou snižuje). Po vytvarování se výrobek suší, většina vody vyplňující póry se vypaří a jílová zrna se sesednou na dotyk. Sušení je provázeno smrštěním. Při vypalování nastává nejprve odpařování povrchově vázané vody a při vyšší teplotě slinování. Tato strukturní změna nastává již hluboko pod teplotou tání. Proti slinování působí tlak plynu v pórech a částečně zůstává uzavřený mezi zrny.


    Keramická dílna z období Nové říše v Egyptě. Hrnčířský kruh je poháněn nohou, v dolní části vyobrazení je pec. Ze sarkofágu z Théb, kolem 1450 B.C. Vyobrazení podle A History of Technology.

     

     

    Jemná cihlářská hlína se používá k ruční výrobě keramiky na hrnčířském kruhu nebo k modelování. Podle obsahu oxidů železa má hlína bílou nebo hnědou barvu, která se po vypálení mění v červenou. Barva výrobků je závislá na teplotě pálení a na přístupu vzduchu. Pálí-li se keramika za dobrého přístupu vzduchu (oxidační prostředí), je spíše červená. Bílá hlína získává oxidací dříve nepozorovaných železnatých příměsí nahnědlý nebo narůžovělý tón. V peci s nedokonalým přístupem vzduchu (redukční prostředí) se předměty z červené hlíny barví tmavohnědě až černě. Černý povrch historické keramiky je však mnohdy způsoben tím, že nádoby byly nasyceny olejem, který se při pálení rozložil na uhlík pevně nasorbovaný v pórech.

    Slovo keramika pochází z řeckého Kerameikos, názvu hrnčířské čtvrti v Athénách. Tento původ napovídá význam řecké a antické keramiky pro evropskou kulturu, ovšem keramické výrobky z cihlářské hlíny se objevují v archeologických nálezech nejstarších kulturních vrstev (některé kulturní okruhy byly pojmenovány právě podle keramických nálezů) a nelze říci, že by byl vynález keramiky místně nebo časově určitelný.



     

    Tvarování nádob se provádělo různým způsobem. Jednou z nejstarších technik, kterou dodnes používají hrnčíři, je slepování nádoby z válečku jílu vinutého kolem obvodu. Tvarování a hlazení se pak provádí pomocí dřevěných hladítek, z nichž jedním prohloubeným či rovným se rovná povrch a druhé vypouklé protitlakem tvaruje vnitřní stěnu nádoby. Jiný způsob využíval formování na negativní nebo pozitivní formu ze dřeva či keramiky. Bylo-li nutno nádobu vyrobit z několika dílů, lepily se vyschlé části dodatečně pásky hlíny. V současnosti převládající technikou řemeslné výroby je tvarování na hrnčířském kruhu, který byl objeven nezávisle různými kulturami, např. v Mezopotámii byl znám 3000 let BC.


    Nejjednodušší způsob vypalování používá otevřeného ohně, kdy jsou nádoby narovnány do středu a obloženy dřevem. Pece na pálení keramiky se objevily v historii poměrně záhy ve větších sídlištích a běžně se vyskytují dva základní typy. V horizontální peci se topí pod perforovaným roštem, na kterém je narovnána keramika, a využívá se v ní stoupajícího tepla a žáru spalin. Vertikální pec je protáhlá, u vstupního otvoru zvýšená a proud spalin se vede od topeniště v čele pece přes narovnané nádoby do komína, ke kterému vede dolů se svažující strop, aby teplo příliš rychle neunikalo. Horizontální pece převládají u středomořských kultur, zatímco vertikální pece jsou častější na Dálném Východě.

    Hrnčíř, 15. stol., vyobrazení podle Picolpassa.

     

     

    Dekorování nádob se provádělo různým způsobem. Slavné řecké vázy ze 7. až 3. stol. BC byly malovány před vypálením, ve vyschlém stavu. Nádoba se nejprve opatřila hlinkovým červeným nátěrem, který sjednocoval její barvu, a malba byla prováděna červenou a černou železitou hlinkou třenou se vodou, případně i s pojivem a bílým kaolinitickým jílem. Předpokládá se, že vypalovací teplota antické keramiky nepřesahovala 900°C a pálení probíhalo v redukčním prostředí, aby železitá glazura získala hluboce černou barvu.

    Vázy helénského období jsou rozmanitě tvarované a někdy se spojuje formování na hrnčířském kruhu se dodatečným vytlačováním do formy, které má vzhledově napodobit práci v kovu. Tuto techniku převzali Římané v 1. stol. BC a některé formy jsou dokonce zhotoveny z otisků řeckých kovových nádob. Od Etrusků Římané převzali také plastické pásové dekory vytlačované vyřezávaným válečkem.

    Římané začínají používat lesklé a matné olovnaté glazury, které se během raného středověku rozšířily po celé Evropě. Jeden ze způsobů zpracovávání dekoru, nazývaný sgraffiato, spočívá v pokrytí povrchu keramiky polotekutou jílovou hmotou odlišné barvy než podklad. Po vyschnutí se do ní vyrývaly ornamenty a povrch se pak překrýval bezbarvou olovnatou glazurou. Tento způsob převzali z Arábie byzantští a španělští řemeslníci a od nich později Italové, kteří dali technice jméno. Jiným orientálním způsobem zdobení je používání opalizující glazury s kousky kovu, který objevili patrně v Egypťané v 7. stol. AD. Oxid stříbrný nebo oxid měďný se promísí s jemným okrem, živcem a alkálií a pálí se na 800°C v redukční atmosféře. Výsledkem je vyredukování jemných krystalků kovu, který působí opalizující lesk glazury.

    Zmíněné techniky pouze naznačují rozsáhlé možnosti tvarování a zdobení keramiky a zasazují je do historického rámce. Vzhledem k tomu, že keramickým technikám jsou věnovány celé monografie, omezuje se tento článek jen na vysvětlení základních principů.


    Terakota

    Arrentinská froma na mísu s motivem určeným k vytlačování. 1. stol. B.C. 2. Megarská mísa ze 3. stol. B.C. s motivem vtištěným obdobnou formou.

     

     

    Terakotové figury různé velikosti jsou známy z Egypta, Malé Asie a Číny, Řecka a Říma a technologie zhotovení je přizpůsobena jejich velikosti. Větší figury, jejichž konstrukce byla náročná na pevnost jílové hlíny, se nejprve zhruba modelovaly z masy plněné křemičitým pískem nebo tlučenými střepy a jemnozrnná hlína se nanášela až k povrchové modelaci. Většina Řeckých a Etruských figurek byla vytlačovaná do forem, ne modelovaná. Důvodem bylo jednak snazší ztenčení střepu, jednak sériová výroba pro dekorativní účely a jako votivní dary. Formy pro figurky byly zhotoveny většinou z terakoty, v době hellenistické a římské se začaly používat formy sádrové. Používaly se nejen na celou postavu, ale existovaly i separátní formy na ruce, hlavy atd, které bylo možno kombinovat. Figurky se dekorovaly temperovými barvami bez dalšího vypalování nebo enkaustickou malbou. Pojivo rozpustné ve vodě se nasorbovalo na porézní povrch terakoty a díky vzniku fyzikální vazby s hydrofilním povrchem je již nebylo možno smýt.

    Terakota se používala také jako materiál pro stavební dekorativní prvky. Na rozdíl od cihel, je terakota vyrobena z jemnější a lépe promísené hlíny, je méně porézní a je pevnější. Slavné jsou terakotové reliéfy z Babylónie, v Evropě se hojně používala po celý středověk v severských zemích a v Británii. U gotických staveb tvoří díly sloupů a okenních kružeb. Do obliby přišla opět v 19. stol., kdy se z ní lisováním vyráběly dekorativní prvky fasád (např. hlavice sloupů a římsy), které se přišroubovaly na zeď a pokryly omítkou.



     

    Cihlářské výrobky

    Cihlářské výrobky se vyrábějí z červené nebo bílé cihlářské hlíny se značným podílem ostřiv. Poměr míšení je dán požadovanou tvárností a povoleným smrštěním při výpalu. Po vysušení se cihlářské výrobky pálí na 900-1200°C. Nejběžnějšími výrobky jsou cihly, střešní krytina, dlaždice, květináče a další. Vady těchto výrobků vznikají většinou nežádoucími nečistotami v cihlářské hlíně. Nejčastější je pyrit, ze něhož oxidací vzniklý síran může ve vlhku vykvétat, a na závadu jsou také větší částice uhličitanu vápenatého, který se vypálí na oxid reagující s vlhkostí za značných objemových změn. Cihlářské výrobky by také neměly obsahovat sírany alkalických kovů a další ve vodě rozpustné soli, které ve vlhku tvoří výkvěty a působí objemové změny. Barva cihel je dána jednak druhem hlíny, jednak způsobem pálení. Červeně zbarvené cihly pocházejí s hlíny s vyšším, obsahem sloučenin železa (nad 2%) a byly páleny v oxidační atmosféře. Hnědé cihly pocházejí z téhož materiálu, ale byly páleny v redukční atmosféře. Cihly z hlíny s vysokým obsahem železa (7-10%) pálené v redukční atmosféře mají barvu zelenavou až modravou a cihly s obsahem sloučenin manganu jsou černé.


    Rozvoj výroby cihlářského zboží zaznamenaly civilizace vzniklé v oblastech s nedostatkem stavebního kamene. Známým příkladem jsou mezopotamské kultury, jejichž obrovské stavby jsou postaveny takřka výhradně z cihel. Cihly byly také oblíbeným stavebním materiálem Římanů, snad i proto že vyhovovaly jejich modernímu smyslu pro typizaci. Zdomácněly po celé romanizované Evropě. Ve středověku byly běžné taškami kryté střechy a cihly byly hlavním stavebním materiálem v Nizozemí, Pobaltí a v Británii.

    Piccolpassovo vyobrazení hrnčířského kruhu, 15. stol. 2. Rýnský džbán z 15. stol., kamenina glazovaná solnou glazurou. Šikmé pruhy jsou způsobeny modelováním základního tvaru pásky hlíny vtlačovanými do formy. Konečná úprava je provedena na hrnčířském kruhu.

     

     

    Cihly se po staletí vyráběly neměnným způsobem. Formovaly se tlakem pomocí dřevěné formy a vypalovaly v kruhových pecích, které se stavěly vždy v místě těžby. Předchůdcem tohoto způsobu bylo vypalování cihel v hromadách obklopených palivem. Takto vypálené cihly mají nerovnoměrnou barvu a ty, které se nacházely vespod v oblasti se špatným přístupem vzduchu, bývají nazelenale zbarveny.

    Od 15. stol. se ve velkém množství vyráběly kachle ke stavbě kamen, která jsou obvyklá v severní Evropě a Holandsku. Kachle byly vytlačovány do ornamentálně vyřezávaných forem a zdobeny glazurou.

    Předchůdcem cementových tvarovek jsou vápenaté cihly patentované r. 1881 v Německu. Vyráběly se lisováním vlhkého písku, cementu a hašeného vápna. Nepálily se, ale vystavovaly se po 12 hodin působení tlakové páry. Jsou světle zbarvené, jemně zrnité a připomínají umělý kámen. Ve velkém se vyrábějí od r. 1894. Jiným novým stavebním materiálem se staly v 19. stol. škvárové cihly lisované ze strusky, dokud byla ještě horká a vnitřek zrn roztavený.

    Pórovina


    Pórovina je keramika s bílým pórovitým střepem, složením blízká porcelánu. Liší se menším množstvím taviv (živců) a nižší vypalovací teplotou, takže slinovací proces neproběhne do úplného zhutnění, což se projeví až pětinásobnou nasákavosti oproti porcelánu. Kaolin je ve směsích z části nahrazen tzv. pórovinovými jíly, které mají bělavou barvu a vyznačují se dobrou plasticitou. Složení směsí se mění v širokých mezích a některé druhy póroviny obsahují také vápenec. Technologie výroby je podobná jako u porcelánu a vypalovací teplota se pohybuje mezi 1100-1200°C. Glazuje se nízkotavitelnými borito-olovnatými glazurami. Z póroviny se vyrábějí především obkladačky a sanitární keramika.

    Hrnčířský kruh poháněný kopáním. Vyobrazen z hrací karty, 15. stol

     

     

    Kamenina

    Kamenina je keramika s barevným střepem, jejíž nasákavost se pohybuje mezi 0-5%. Hlavní surovinou jsou tzv. kameninové jíly, které slinují a částečně i tají při teplotě 1200-1300°C. Jako ostřivo se někdy přidávají mleté kameninové střepy. Kamenina se používá k výrobě dlaždic a nádobí. Glazuje se nejčastěji solnou nebo živcovou glazurou. Čínská kamenina vyráběná v Číně od 4. stol. AD je velmi světlá, s transparentním střepem a vzhledově je něčím mezi keramikou a porcelánem. Ve 14. stol. ji Arabští obchodníci dovezli do Evropy, kde se její výroba ihned ujala a díky tomu, že ložiska kameninových jílů jsou častější, než kaolinu, imitoval se jí porcelán. V Porýní se zpracování kameniny vyvinulo bez návaznosti na čínské vzory již v 8. stol., od 14. stol. byla běžně pokrývána solnou glazurou a v 15. stol. se pod vlivem delftské fajánse začala používat bílá cíničitá glazura. Anglická kamenina se začala v Liverpoolu a Bristolu vyrábět počátkem 17. stol.

    Majolika a fajáns

    Majolika a fajáns je druh glazované keramiky, která se vyvinula z orientálních vzorů. V 9. stol. se díky arabským obchodníkům dostal na Blízký východ porcelán, jehož vzhled začala orientální keramika brzy napodobovat. Snaha imitovat tento dosud neznámý materiál vedla k používání kvalitní hrnčířské hlíny, která umožňovala ztenčit střep, a k používání bílé glazury s oxidem cíničitým, na kterou se teprve maloval dekor, takže původní barva hlíny byla zcela zakryta. Tento druh keramiky se začal vyrábět nejprve na chalífově dvoře v Bagdádu, odtud se v 11. stol. dostal do Persie a odtud ve 14. stol. do Itálie (Toskána) a Holandska (Delft), kde během 15. stol. zdomácněl. Malba italské fajánse a delftské majoliky se pokládala na zaschlou cíničitou glazuru a pak se teprve keramika podruhé pálila. Po objevení kobaltové modři se koncem 15. a v průběhu 16. stol. stal obvyklým modrý dekor, rovněž inspirovaný čínským porcelánem. Jinou imitací porcelánu byl tzv. medicejský porcelán vyráběný ve Florencii v poslední třetině 16. stol. Vyráběl se ze sklářského písku a bílé hlinky, která sklo zakalovala a průsvitný bělavý střep se pak pokrýval silnou krémově bílou olovnatou glazurou. Podobné pokusy s tzv. porcelánem, který však byl spíše sklem než keramikou, se konaly ve Francii a Anglii.

    Zvětrávání a konzervace keramiky


    U keramických objektů umístěných v exteriéru vyplavuje voda rozpustné soli, které se v cihlách vyskytují volné, vznikají zvětráváním, nebo se vyplavují ze spárového zdiva. Převažuje uhličitan vápenatý a síran vápenatý, které tvoří obvykle podpovrchové krusty, které se časem odtrhávají i s povrchovou vrstvou. Praskání cihel je často způsobeno jejich vadami (vysoký obsah vápna, síranů a pyritu) nebo působením mrazu, který tento nasákavý materiál s množstvím otevřených pórů snadno napadá.

    Římské votivní dary, terakota, 10 stol. BC.

     

     

    Při opravách cihlového zdiva a fasád je často potřeba vyměnit úplně zvětralé cihly. Čištění cihlových fasád a terakotových dekorativních prvků není zcela jednoduché, neboť zdivo je velmi nasákavé a porézní. Na kompaktní neporušené zdivo je možno použít otryskávání vodou pod středně vysokým tlakem a neutrální detergent. Postřik je možno provádět jen krátkou dobu a je-li jej nutno opakovat, fasáda musí mezi tím dokonale vyschnout, jinak voda pronikne do hloubky a účastní se pak korozívních procesů. Mechanické čistění se provádí bronzovými kartáči a je třeba mít na paměti, že cihly jsou zvětralé nepravidelně a neopatrností lze prohloubit jejich reliéf v místech již zahloubených erozí. Z tohoto důvodu lze napáchat velké škody otryskáváním abrazivem, zvláště tvrdými materiály jako je karborundum nebo křemičitý písek, které se pro cihly a terakotu nehodí. Bezpečné je čištění tlakovým vzduchem, je ovšem i pomalé.

    Chemické čištění je možno provést kyselinou fluorovodíkovou, je to však proces riskantní, vyžadující zkušenost, opatrnost a v případě neúspěchu jsou škody prakticky neodstranitelné. Na mokrou keramiku se nanáší 2-8% kyselina fluorovodíková v pastě a po krátkém působení (asi 5 minut) se oplachuje proudem vody. Neodstraní-li se dostatečně, zůstanou bílé stružky koloidního oxidu křemičitého, který lze odstranit opět jen kyselinou fluorovodíkovou. Tento způsob čištění nelze použít u glazované a barvené keramiky. Při práci je třeba dodržovat ochranná opatření (viz práce s žíravinami) a chránit před roztokem okna a kovové prvky.

    K čištění je dále možno použít chelatonovou pastu, odsolovací zábaly a organická rozpouštědla. Nedoporučuje se však používat čisticí pasty obsahující jakékoli soli (seskvikarbonát aj.), neboť je z keramiky není možno odstranit a účastní se pak výkvětů. Před účinky vody chrání cihly po očištění povrchově aplikované silikonové hydrofobizační prostředky, které rovněž způsobují, že se nové depozity smývají deštěm a neulpívají na povrchu. Hydrofobizaci však lze provést jen je-li keramický prvek izolován od vzlínající vlhkosti.


    Dekorativní terakotové a glazované stavební prvky jsou daleko hutnější a tvrdší, než cihly, jsou proto odolnější vůči vodě a mrazu. K rychlému poškozovaná však dochází je-li narušen vypálením slinutý povrch nebo glazura. Začne-li glazovaná keramika navlhat, hliněný podklad nabobtnává a na rozhraní vypálené hlíny a glazury vznikají praskliny vedoucí až k jejímu oddělení. Voda se k terakotovému podkladu dostane buď zatékáním spárami, nebo prasklinami v glazuře, které vznikají díky rozdílné tepelné roztažnosti obou vrstev.

    Hrnčířská dílna. Hrnčíř vyrábí hluboké pánve k pražení rudy obsahující pyrit. Pražicí pec v pozadí. Vyobrazení z Agricolovy knihy "De re metallica", 1556

     

     

    Čištění terakoty a stavební majoliky je komplikované a snadno dochází k vážným poškozením. Kyselina fluorovodíková způsobuje zbělání a zmatění povrchu glazury a je k čištění zcela nevhodná. Stejně nevhodné je otryskávání abrazivem, které narušuje glazovaný povrch a mechanicky uvolňuje slinutý povrch od podkladu. Nevhodné je také čištění glazovaného povrchu hydroxidem sodným, neboť se nelze vyhnout vzniku rozpustných solí, které pak na povrchu vykvétají. Doporučuje se čištění vlažnou vodou s neutrálním detergentem a lze případně použít emulzi methylenchloridu na předvlhčený povrch. Neglazovaný povrch se čistí velmi obtížně a neexistuje bezpečná metoda zaručující úplné vyčištění. Používají se attapulgitové zábaly a pasty z chelatonu, zahušťovadla na bázi derivátů celulosy nebo o poznání nebezpečnější čištění horkou vodou.



     

    Porcelán

    Vlastnosti a výroba porcelánu


    Porcelán má hutný, neporézní, bílý až transparentní střep. Tvárné těsto obsahuje kaolin, křemen, mleté živce a další alkalická taviva, např. vápenec. Při vypalování dochází k jinému typu zhutnění, než u slinuté keramiky. Vzniká tavenina některých složek heterogenního systému, která póry zalévá a vede ke vzniku hutného střepu. Takovéto materiály (tzv. dvoufázová keramika) za horka poněkud měknou a je důležité nepřekročit optimální teplotu pálení, aby se výrobky nezdeformovaly. Do taveniny přecházejí především živce a takto vzniklý tmel má amorfní sklovitou strukturu. Na rozhraní krystalických zrn křemene a sklovité fáze nastává při chladnutí napětí, které vede až ke vzniku mikrotrhlin patrných pod mikroskopem. Předpokládá se, že existence takovýchto oslabených míst je příčinou křehkosti porcelánu. Přidá-li se do porcelánové směsi větší množství křemene a oxidu hlinitého, tavenina ve větší míře krystaluje, je pevnější a soudržnost porcelánu se významně zvyšuje. Vypalovací teplota záleží na obsahu kaolinu, měkké porcelány s nízkým obsahem kaolinu a menším množstvím taviv se pálí na teplotu 1300°C, tvrdé porcelány s vysokým obsahem kaolinu na teplotu okolo 1400°C. K měkkým porcelánům patří zvláště staré porcelány asijské a první evropské porcelány, z nichž některé obsahovaly jako tavivo, a patrně i jako kalivo, kostní moučku. Silně transparentní tzv. zubní porcelány obsahují až 80% živce a pálí se na 1200°C. Zvláštním druhem je tzv. fritový porcelán, který se vyrábí z předem připravené frity s obsahem skla, která původně nahrazovala přírodní živec. K tomuto typu patří například známý porcelán ze Sévres, jehož frita obsahuje alkálie, oxid hlinitý, vápenatý a křemičitý. Rozemletá frita se v minulosti mísila s menším množstvím vápence a jílu. Směs měla špatné tvarovací vlastnosti, ale vypalovala se již při 1150°C.

    Glazování biskvitu. 19. stol.

     

     

    Žádaná transparence porcelánu závisí silně na obsahu sklovité fáze a také na množství pórů. Opakní vzhled vzniká rozptylem světla na rozhraní optických prostředí a je tím větší, čím větší je rozdíl jejich indexů lomu. Složky porcelánu jsou skelná fáze o indexu lomu 1.5, krystalický mullit (umělý minerál vznikající při pálení) má index 1.64 a křemen 1.54. Tyto indexy lomu si jsou velmi blízké a hlavní podíl na zneprůhlednění mají tedy bublinky vzduchu (index lomu 1) uzavřené v pórech. Množství bublinek klesá se stoupající teplotou vypalování do určitého maxima, nad kterým stoupá. Příčinou poklesu pórovitosti se stoupající teplotou je snižování viskozity taveniny, ze které se bublinky snadněji uvolňují, nad určitou teplotou však mají již plyny příliš vysokou tenzi a vytvářejí velké dutiny.


    Pálení sévreského porcelánu v kontejnerech zabraňujících přístupu kouře k nádobí. 18. stol.

     

     

    Porcelánové výrobky se tvarují z plastického těsta, nejčastěji litím (tekutost licích hmot zvyšují alkálie) nebo lisováním vlhkého prášku. Při lití se sádrová forma vyplní suspensí, ze které sádra odsaje vodu a na povrchu formy se vytvoří po určité době pravidelná vrstva. Zbytek hmoty lze vylít. Po vyschnutí ve formě se výrobek vyklopí.

    Porcelán se pálí dvakrát. Poprvé při tzv. přežahu dosahuje teplota 950°C. Výrobek se částečně zpevní a vznikne měkký a pórovitý biskvit. Po nanesení glazury se pálení opakuje při vyšší teplotě a teprve tehdy nastává úplné slinutí. Glazury jsou suspenzí kaolinu, živce, barevné hlinky a křídy, případně obsahují barevnou sklovinu podobného složení jako frita k smaltování. Glazura díky příbuznosti materiálů dokonale přilne a pronikne do pórů, je však třeba volit směs s podobnou tepelnou roztažností jako porcelán, jinak popraská při chladnutí nebo se utajené napětí projeví po čase. Na porcelán lze malovat tzv. keramickými barvami, které jsou tvořeny barevnými oxidy kovů, chromany a nízkotavitelnými skly. Tyto barvy se vypalují na 600-850°C, takže výrobek s dekorem může absolvovat i několik dalších výpalů. Zdobení kovovými povlaky se provádí obdobně jako u skla.

    Historie porcelánu

    Porcelán byl v Číně znám od starověku a na Blízký východ se dostal díky arabskému obchodu v 9. stol. Do Evropy jej ve velkém začala dovážet na počátku 17. stol. holandská Východoindická společnost. Výroba porcelánu byla po dlouhou dobu dobře střeženým tajemstvím Číňanů a v Evropě se dařilo vyrábět jen jeho více či méně zdařilé napodobeniny. Znovuobjevení výroby porcelánu se připisuje německému alchymistovi J. F. Bottgerovi (1682-1719), který objevil princip tavení saského kaolinu s přísadou vápence jako taviva. Založil r. 1710 první porcelánku v Míšni, která byla, jak říkají dobové prameny, střežena přísně jako pruské vězení, aby tajemství výroby nebylo prozrazeno. Podobné pokusy jako Bottger však ve stejné době prováděl francouzský vědec R.A.F. Réamur a r. 1738 byla založena královská porcelánka v Sévres, která ukončila trvání míšeňského monopolu. V Sévres se zpočátku vyráběl tzv. měkký fritový porcelán a teprve po letech pokusů se zdařila výroba tvrdého porcelánu. Vývojem prošly i zde používané glazury. Od počátku se používala žlutá, kobaltově modrá a tyrkysová, posléze jablkově zelená a růžová. Porcelán byl bohatě zlacen zlatým práškem pojeným medem. Anglický postup výroby porcelánu byl patentován r. 1775 a jako přísada do různých druhů anglického kaolinu je jmenováno vápno, magnesie, soda, sádra, živec, arsenik, oxid olovnatý a oxid cíničitý. R. 1781 byla založena porcelánka v Staffordshiru a následovaly další.

    Tvarování porcelánu se od počátku provádělo pomocí forem, nejprve kovových, ale velmi brzy se začaly používat formy sádrové, do kterých se kaolinové těsto vytlačovalo. Zdobení tiskem se v Anglii začalo používat asi od r. 1760. Vzor vyrytý na kovové desce se zatřel glazurou a otiskl se na papír, který se pak přiložil a na zdobený předmět opatřený základní glazurou. Lepšího výsledků při aplikaci tence šrafovaných vzorů se dosahovalo, byl-li papír potřen hustým olejem, který při vypalování vyhořel.

    Smalty a glazury5

    Smalt nebo také email je žárem slinutý sklovitý povlak na kovovém podkladě. Moderní smaltování se provádí jako ochrana kovů proti korozi, historicky však měly smalty především dekorativní funkci. Ke smaltování se používá smaltová frita, která se připravuje společným tavením sody, potaše nebo vápence, boraxu (dnes se částečně nahrazuje fluoridem vápenatým a fosfáty), křemene, živce a barvicích přísad stejných jako pro sklo. Barviva se přidávají buď rovnou do frity před tavením, nebo se k ní přimílají a taví se poprvé až při smaltování. Taková barviva jsou obvykle koloidně rozptýlená a působí tak zároveň jako kaliva (zneprůhledňují sklo). Tímto způsobem se přidávají především oxidy železa způsobující hnědočervené zbarvení, oxid chromitý způsobující zelené zbarvení, modré kobaltové pigmenty a žlutá a červená kadmia. Pro snížení teploty tavení se přidával oxid olovnatý, od kterého se však pro jeho jedovatost v současnosti upouští. Jako kalivo se fluorid vápenatý, fluát sodný, oxid titaničitý, oxid cíničitý a další oxidy. Při technickém smaltování se na očištěný a odmaštěný povrch kovu se nanese tenká vrstva frity s oxidem kobaltnatým, která na povrchu velmi dobře lpí, a na tuto adhezní vrstvu se pak teprve nanáší smalt vhodné barvy a tvrdosti. Pro zlepšení adheze se navíc některé kovy moří, např. na hliníku se alkalickým roztokem chromanu draselného vytváří vrstva oxidu hlinitého, na které pak smalt dobře drží. Smalty se pálí na různě vysokou teplotu, technické smalty až na 950°C.

    Nejstarší smalty6 byly nalezeny na mykénských prstenech (1200 let BC). Tyto smalty, stejně jako většina nálezů antických a posléze byzantských, jsou drobné oválné zlaté, stříbrné nebo bronzové destičky, na nichž je ornament vytvořen z úlomků skla a zataven podobně, jak to uvádí Theophilus, v kovové nádobě zasypané dřevěným uhlím. Po vychladnutí byly opraveny nepravidelnosti a email se ještě jednou žíhal. Teprve hotová emailová destička se zasazovala do šperku a její cena bývala srovnatelná s cenou drahokamů. Ze středomoří se umění emailu rozšířilo do celé Evropy. Z 1. stol. AD pocházejí ozdobné předměty keltské proveniece a zdobení emailem bylo oblíbeno po celý středověk. Z této doby jsou známy různé druhy emailu: Cloisonné je vytvořeno práškovým sklem nasypaným do plošek oddělených kovovým páskem na způsob přihrádek. Bývají průhledné. U emailů ve stylu champlevé je práškem nasypán do prohlubní v kovovém podkladu vytvořených rytím, ražením nebo při odlévání. Bassetaille je způsob emailování, při kterém je ornament mělce vyryt a průhledný email pokrývá celý povrch. V místech vrypu je jeho barva díky silnější vrstvě intenzívnější a vytváří měkkou modelaci.

    Glazury na keramiku mají některé složky stejné jako smalty, obsahují podobné pigmenty a také vytvářejí kompaktní vrstvu po roztavení. Nejstarší glazury používané Egypťany se skládaly z mletého křemene, mastku a barevných oxidů, nanášely se štětcem třené s vodou. Nejstarší nálezy malých glazovaných nádob a sošek jsou známy z Egypta 2000 let BC. Nejčastější jsou modré a zelené glazury připravené z křemene, mastku, sody a malachitu nebo jiných měďnatých minerálů. Mezopotamské glazury obsahují alkálií menší podíl a jako tavivo jsou použity oxidy olova, které rovněž způsobují vysoký index lomu a tím větší hloubku barevnosti a lepší adhezi k povrchu keramiky. Mezopotamský typ glazur se rozšířil do středomoří, používali je Římané. Ve 12. stol. již byly obecně známé po celé Evropě. Třetí typ vedle alkalických egyptských a olovnatých maloasijských glazur tvoří solná glazura, která se vytváří samovolně z par chloridu sodného nahazovaného lopatou do pece při konci výpalu. Chlorid sodný reaguje s oxidem křemičitým na povrchu keramiky a vytváří sklovitý a nerozpustný křemičitan sodný. Používá se hlavně na kameninu a je známa v Evropě od 14. stol. Není barevná.

    Barevná skla, smalty a glazury - přehled

    Bílá skla se kalí rozptýleným oxidem cíničitým (od starověku), který se používá i jako bílá barva k malování na sklo a jako smalt. Sklo barví na bílo také kazivec, kryolit, kostní popel, sloučeniny antimonu a zirkonu, kaolín, mastek a větší množství oxidu arsenitého. Bílá krycí glazura na majoliku se skládala z draselného skla, oxidu cíničitého, oxidu olovnatého a trochy soli.

    Žlutá skla: Egyptská opakní žlutá skla byla barvena oxidy antimonu. Ve středověku se ve sklářství používala varianta olovnato-cíničité žluti, oxid olovnatý a oxid cíničitý tavený s křemenným pískem na fritu. Od 14. stol. se k barvení např. okenních skel na oranžovo až citronově žluto používal chlorid stříbrný. Uranová žluť, diuranát sodný Na2U2O7.H2O se používá k malování na sklo a keramiku od konce 18. stol. Změny v barvení skla přinesl v polovině 18. stol. objev niklu a jeho sloučenin, které způsobují žluté, hnědé, zelené a fialové zbarvení. V současnosti se používá barvení oxidem ceričitým, oxidem titaničitým a sirníkem kademnatým.

    Červená skla: Oxid železitý barví hnědě až červeně a používá se od nejstarších dob. Toto barvení bylo prokázáno u assyrských skel a keltských a římských emailů. Zvláště krásná barva se získává barvením směsí oxidu měďného a oxidu cíničitého, tzv. rubínové sklo. Pravé rubínové sklo se získává tavením se zlatem, které se ve skle koloidně rozptýlí. K roztavenému sklářskému kmeni se přidá malé množství zlata nebo zlaté soli (chlorid zlatitý) a zbarví se tím do žluta nebo do zelena. Při novém zahřátí se teprve objeví rudá barva, neboť koloidní částečky dosáhly vhodného stupně aglomerace. Zahřívá-li se příliš dlouho, objeví se opět zákal. Tato technika byla snad známa již v polovině 14. stol., v písemných pramenech se objevuje koncem 16. stol. a obvyklou se stala v průběhu 17. stol. Tehdy se místo zlata začal používat tzv. Cassiův purpur (viz zlato). Novodobě se k barvení na červeno používají selenidy, oxidy neodymu a sirník kademnatý (červené kadmium).

    Modrá skla: Oxid kobaltnatý způsobuje modré zbarvení a užívá se i do glazur na porcelán a keramiku. Na Dálném východě byl tento pigment znám po staletí, do Evropy se však dostal až ve vrcholném středověku jako tzv. damascénský pigment. První italský recept pochází z počátku 15. stol. a používání kobaltové glazury a modrého skla se v Evropě rozšířilo až v průběhu 16. stol. Jeho složení je identické s modrým pigmentem zvaným smalt. Na porcelán se maluje od 19. stol. žlutým aureolinem (viz), který vypálením zmodrá.

    Zelená skla: Oxid železnatý barví na zeleno s tónem do šeda (pivní láhve). U historického skla byla tato barva často dána náhodnými příměsemi železa např. z potočního písku. Našedlou barvu dodávají rovněž náhodně přimíšené oxidy manganu. Oxid měďnatý barví zeleně až zelenomodře a barvilo se jím tzv. egyptské sklo či ceruleum, antická modř používaná ve starověku. V od konce 18. stol. se barví na zeleno až zeleno-žluto diuranátem sodným a od 19. stol. oxidem chromitým.

    Černou barvu dávají větší množství oxidu manganičitého, železitého, kobaltnatého, manganitého a měďnatého. V Egyptských černých sklech se vyskytuje hlavně železo, měď a mangan ve směsi. Burelem se barvila např. jablonecká černá bižutérie, která se vyráběla přibližně od osmdesátých let 19. stol. Burel se též nazývá sklářské mýdlo, neboť se přidává v malém množství do zažloutlých tavenin, v nichž doplňková fialová opticky vyváží odstín a sklo se zdá bílé. Střední množství burelu dává sklu fialové zbarvení (od středověku).