الحصول على طلاءات زجاجية من الطفلة الخضراء والاستفادة منها في اثراء السطح الخزفي

خلفية البحث:

تعد الطينات المحلية المصدر الأول لإمداد المجتمع باحتياجاته من المنتجات الفخارية و الخزفية المتنوعة الأغراض على مدار التاريخ . ومن أمثلة الطينات الموجودة في مصر و التي يعتمد عليها منذ التاريخ و حتى عصرنا الحاضر ( طينة أسوان ، سيناء ، قنا ، وغيرها ......) الى جانب العديد من الأماکن التي لم تکتشف بعد.

   وفي ظل المتغيرات العالمية المتلاحقة اقتصاديا و اجتماعيا وتکنولوجيا زادت ضرورة البحث و الدراسة لاکتشاف مصادر محلية جديدة لسد احتياجات المجتمع و اثراء الإقتصاد القومي ، وهنا يتضح مدى أهمية اکتشاف أماکن جديدة في البيئة المحلية تمدنا بأنواع متنوعة من الطينات حيث تختلف أنواع الطينات و ترکيبها الطبيعي وفقا لاماکن تواجدها و مدى قربها أو بعدها عن سطح الأرض و ما تحتوي عليه من مکونات مثل الرمل و الجير والحديد و الألومينا و القلويات و غيرها حيث يرجع اختلاف أنواع الطينات لاختلاف نسب وجود هذه المواد الطبيعية المکونة لها مما يکون له اثره من خصائص مثل اختلاف تحمل درجات الحرارة و اختلاف اللون و المرونة و الصلابة و درجة المسامية و مدى تقبلها للمعالجات الحرارية وتقبلها للطلاءات الزجاجية ، وغيرها من الخصائص الطبيعية والإمکانات التشکيلية .

 ورأت الباحثة أن الطفلات المصرية خامة خزفية غنية بالخصائص الطبيعية الهامة والمفيدة فى مجال الطلاءات الخزفية مما دفعها لاختيار الطفلة الخضراء بمنطقة الواحات البحرية کخامة مصرية لإنتاج طلاء زجاجي في درجات حرارة متوسطة  ، لاحتوائها على مکونات طبيعية تدخل في ترکيب الطلاء الزجاجى .

مشکلة البحث:

   وعلى ذلک يمکن أن تتحدد مشکلة البحث في :

1. کيف يمکن الحصول على طلاء زجاجي بخامات محلية من خلال الطفلة الخضراء بمنطقة الواحات البحرية ، لإثراء السطح الخزفي.

أهداف البحث:

1. الحصول على طلاء زجاجي من الطفلة الخضراء ب بمنطقة الواحات البحرية.
2. الإفادة من الطلاء الزجاجي المنتج من التربة الطفلية فى إثراء السطح الخزفي بالقيم الفنية.

فروض البحث:

1. يمکن الحصول على طلاء زجاجي من الطفلة الخضراء بمنطقة الواحات البحرية.
2. يمکن الحصول على طلاء زجاجي ذو مظهر سطحى من الطفلة الخضراء بالواحات البحرية لإثراء السطح الخزفي فنيا.

أهمية البحث:

1. التأکيد على التجريب فى خامات الخزف المحلية .
2. الحصول على طلاء زجاجي من خامات متوفرة في البيئة المصرية .

حدود البحث:

- عينة من الطفلة الخضراء بمنطقة الواحات البحرية .

- نضخ الطلاء الزجاجى فى درجة حرارة بين 1000-1150 ° م

منهج البحث وإجراءاته:

أولا : الاطار النظري:

1- التصنيف الجيوتقنيقى للترسيبات الصحراوية للطفلة .

2- تحليل الطفلة الخضراء بالواحات البحرية.

3- تعريف الطلاء الزجاجى ومکوناته وأنواعه والخامات المحلية المستخدمة فى البحث .

ثانيا : الجانب التطبيقي:

يعتمد البحث في جانبه التطبيقي على المنهج التجريبي من خلال تجربة ذاتية ، تقوم بها الباحثة فى محاولة على الحصول على طلاء زجاجى من الطفلة الخضراء بمنطقة الواحات البحرية.

مصطلحات البحث:

• الطلاء الزجاجي :

التزجيج هو عملية حرارية کيميائية يغطي فيها سطح الجسم الفخاري بطبقة زجاجية تعمل على سد مسام السطح وتجعله سهل التنظيف و تکسبه نعومة و رونقا و تسمى الطبقة الزجاجية بطبقة التزجيج ، وهي خليط من عدة مرکبات کيميائية. [1]

• الطَفْلة:

   کلمة طفلة هى مصطلح متعارف عليه لتوصيف بعض أنواع التربة الطينية بالمناطق الجافة وشبهه الجافة والتى ترسبت خارج نطاق وادى النيل. وقد استقر على مدار الزمن استعمال هذا المصطلح فى مجالات هندسية مختلفة بمعان وسياقات ودلالات تختلف حسب مجال استخدامه ، ففى معجم الجيولوجيا تحت إسم طَفْل وطفال مع تعريفها بأنها الطين والصلصال يتصلبان على هيئة رقائق بتأثير ضغط ما فوقهما من الصخور.[2]  

وتعرف إجرائياً في هذا البحث بأنها الطفلات التي تحتوي على نسبة عالية من المواد المساعدة على الصهر و المواد المزججة والتي تمکننا من عمل طلاءات زجاجية منها.

کما تحتوي على نسبة کبيرة من السيليکا تصل فى بعض الأحيان من 60 %إلى 90%فى بعض أنواع الطَفْلة ، وهى المادة المزججة فى الطلاء الزجاجى .[3]

أولا : الاطار النظري:

1- التصنيف الجيوتقنيقى للترسيبات الصحراوية على "الطفلة":

بناء على الخصائص الطبيعية والميکانيکية والتقسيمات الدولية والمصطلح المعجمى للطفلة وللتمييز بين التربة الطينية الصحراوية المتماسکة وبين التربة الطينية النهرية والتى لها نفس المکونات الطينية وکذلک للتميز بين التربة الطميية أو الرملية الصحراوية المتماسکة وبين التربة الطميية أو الرملية النيلية والتى لها نفس المکونات الطميية أو الرملية ، فإنه يمکن تصنيف التربة الطفلية جيولوجيا وهندسيا من خلال مقارنتها وربط خصائصها بالتصنيفات المتعارف عليها دوليا الى مجموعتين أساسيتين:

• ·    المجموعة الأولى :

تشمل التکوينات المتماسکة من الطين والطمى والرمل والجير والتى تعرضت قى الأزمنة الجيولوجية الى ضغوط عالية من الصخور التى فوقها مما تسبب فى التقارب الشديد بين حبيباتها مما أدى الى إرتفاع کثافتها النسبية ثم بعد ذلک صعدت وتواجدت بالقرب من سطح الأرض نتيجة العوامل الجيولوجية المختلفة.

وهذه المجموعة تمثل فى الغالب تربة قابلة للإنتفاخ وهى تربة ذات تماسک متوسط الى قوى وذو کثافة جافة کبيرة نسبيا وذلک فى حالتها الجافة وقابلة للين والزيادة فى الحجم عند تعرضها للمياه . ويتکون معظم حبيباتها من الطين أو الطين الطمى أو الطين الرملى أو الطين الجيرى أو خليط منهم والمتماسکة بواسطة خصائص معادن الطين وأيونات الأملاح.

• ·    المجموعة الثانية :

تشمل التکوينات الضعيفة التماسک من الرمل والطمى والطين والجير والتى لم تتعرض لضغوط عالية نظرا لعدم وجود غطاء صخرى لها مما تسبب فى عدم التقارب اللصيق لحبيباتها مما أدى الى إنخفاض کثافتها النسبية.

وهذه المجموعة تمثل فى الغالب تربة قابلة للإنهيار ، وهى تربة ذات تماسک ضعيف وذو کثافة جافة منخفضة نسبيا وذلک فى حالتها الجافة وقابلة للتفکک والنقصان فى الحجم عند تعرضها للمياه والأحمال. ويتکون معظم حبيباتها من الرمل أو من الطمى أو من الجير أو خليط منهم والمتماسکة بواسطة الرطوبة أو الأملاح أو الطين.

وبإستخدام قواعد الترکيب والإشتقاق يتم تسمية المجموعة الأولى ( الشديدة التماسک )  بحيث يکون أصل الکلمـــة " طفلة " مع إضافة الصفة المناسبة حسب نسبة مکونات الطين أو الطمى أو الرمل بمحتوى عينة التربة لتصبح التسمية کالتالى:

-  طفلة طينية                                  -  طفلة طميية

-  طفلة رملية                                  -طفلة طينية جيري

حيث يطلق لفظ الطفلة على هذا النوع لإعطائها صفة التماسک الصحراوى المتوسط الى القوى وکذلک صفة القابلية للإنتفاخ فى حالة تعرضها للمياه.

أما المجموعة الثانية ( الضعيفة التماسک ) فيتم إختيار المصطلح بحيث يکون لفظ " طفلى " هو الصفة وتسمى العينة حسب النسبة الغالبة لمحتوى الرمل أو الطمى أو الطين لتصبح التسمية کما يلى:

- طين طفلى                            - طمى طفلى  

   - رمل طفلى                       - جير طفلى 

حيث يطلق صفة  "الطفلى" على هذا النوع لإعطائها صفة التماسک الصحراوى الظاهرى الضعيف وکذلک خاصية القابلية للإنهيار.

جدول رقم (1) يوضح الخواص الطبيعية والميکانيکية لتربة الطفلة القابلة للإنتفاخ

وللتربة الطفلية القابلة للإنهيار[4]

"ويطلق على التربة الطفلية أحيانا الطينات العادية commons clay  وتوجد هذه الطينات في مصر على هيئة طبقات متفاوتة السمک وتستخرج من مناطق متفرقة عديدة بوادي النيل وشرق القاهرة والمعادي والجيزة وبني سويف وغرب الاسکندرية والبحر الأحمر وسيناء ، وتستخدم أساسا في صناعة طوب البناء والأسمنت والأواني الفخارية وبلاطات الأسقف (القرميد) وبعض أنواع بلاطات الأرضيات والحائط ، والصناعات الرئيسية المستهلکة للطفلة هي صناعة الأسمنت وبعدها صناعة الطوب الطفلي "[5].

ويوجد للطفلة العديد من الالوان والذي يعتمد على مکوناتها من مواد عضوية وأکسيد حديد ومواد جيرية فمنها الأحمر والبني والأصفر والذي يعتمد على وجود نسبة عالية من أکسيد الحديد ، ومنها الرمادي والأبيض والتي تعتمد على وجود نسبة عالية من کربونات الکالسيوم ونسبة أقل من أکسيد الحديد ، والطفلة الخضراء والذي يعزى لونها لاختزال اکسيد الحديد الموجود بها لسوء تهوية الطفلة .[6]

2 – تحليل الطفلة الخضراء بالواحات البحرية:

و مما سبق يتضح ان نسب کل من کلوريد الصوديوم و کربونات الکالسيوم و الجير ، تتواجد بنسب عالية بالطفلة مع اختلاف ترکيز کل منها حسب أماکن تواجد الطفلة وهذه مواد مساعدة على الصهر يتم اضافتها بنسبة 70:60% لتکوين الطلاء الزجاجي ، بالاضافة الى المادة الرابطة (کاولين او بولکلي)10 :15% ،ومادة مزججة بنسبة 10:20% کالکوارتز و الذي يتواجد بنسبة عالية في الطفلة کما هو موضح في الجدول السابق .

والجدول التالي رقم (2) يوضح التحليل الکيميائي للطفلة الخضراء التي اختارتها الباحثة لانتاج طلاء زجاجي  :

جدول رقم (2) التحليل الکيميائي للطفلة الخضراء

ويتضح من الجدول السابق انها تحتوي على نسبة عالية من مساعدات الصهر کأکسيد الحديد الذي يستعمل کمادة ملونة ومساعد صهر في نفس الوقت کما أن نسبة الألومينا منخفضة  ونسبة السليکا متوسطة .

3- الطلاء الزجاجى ومکوناته وأنواعه .

ماهية الطلاء الزجاجى :

­­­­­­   والطلاء الزجاجي يعرف بأنه عبارة عن طبقة من الزجاج أو البلورات الزجاجية تغطى سطح الجسم الخزفى . [7]

مکونات الطلاء الزجاجى :

يترکب الطلاء الزجاجى من عدة مواد تضاف بعضها إلى بعض بنسب معينة وتضاف کل منها لفائدة معينة کلها تؤدى إلى تکوين الطلاء الزجاجى . إلا أن الطلاء الزجاجى يترکب من ثلاث مواد أساسية:

أولا : مساعدات الصهر  .            ثانيا : المادة المزججة .  

ثالثا : المادة الرابطة .             

إلا أن المرکب السابق يعطى طلاءً زجاجياً شفافاً لامعاً يمکن أن يضاف إليه بعض المواد الأخرى لإکسابه صفات خاصة مثل:

رابعا : المواد المعتمة .                خامسا :المواد الملونة

وأهم مساعدات الصهر المستخدمة فى الطلاءات الزجاجية هى :

أ.مساعدات الصهر البوراکسية .

وتشمل کلا من البوراکس و حامض البوريک و الکوليمانيت

ب. مساعدات الصهر الرصاصية .

وتشمل کلا من کربونات الرصاص وأکسيد الرصاص الأحمر والجالينا(کبرتيد الرصاص)-أکسيد الرصاص الأصفر و أحادى سيليکات الرصاص و ثانى سيليکات الرصاص .

ج. مساعدات الصهر القلوية .

وتشمل کلا من وکربونات الصوديوم وبيکربونات الصوديوم وکبريتات الصوديوم و کربونات الباريوم والفلدسبار وکربونات البوتاسيوم.[8]

الاطار العملي ونتائج البحث:

مراحل تجهيز الخامات :

1. کلسنة الطفلة عند درجة حرارة 700°م.
2. طحنها في طاحونة الکرات .
3. نخل الطفلة بمنخل (mesh 100).

مساعدات الصهر والخامات المستخدمة:

1-أکسيد الرصاص الأحمر .      4- بوراکس .

2-دولوميت .                      5- فلدسبار .

3-کربونات الکالسيوم .            6- کوارتز .

مراحل ونظام الخلط المستخدم بين الخامات وبعضها البعض :

1. الطفلة + أکسيد الرصاص الأحمر
2. الطفلة + البوراکس .
3. الطفلة + أکسيد الرصاص الأحمر + دولوميت .
4. الطفلة + أکسيد الرصاص الأحمر + کوارتز .
5. الطفلة + البوراکس + دولوميت.
6. الطفلة + البوراکس + أکسيد الکالسيوم .
7. الطفلة + البوراکس + کوارتز .

ظروف الفرن ودرجات الحرارة :

تم استخدام فرن کهربائي في جو مؤکسد في درجة حرارة من 1000 : 1150°م وجاءت النتائج کالتالي :

جدول رقم (3)

60% أکسيد رصاص أحمر : 40% طفلة

جدول رقم (4)

 50% بورکس : 50% طفلة عند 1000 °م

جدول رقم (5)

25%دولوميت : 25%بورکس : 50%طفلة عند 1150 °م

جدول رقم (6)

 15%دولوميت : 35%بورکس : 50%طفلة عند 1100 °م

جدول رقم (7)

 25% فلدسبار بوتاسيومى : 25% بورکس : 50 طفلة عند 1150°م

جدول رقم (8)

30% فلدسبار بوتاسيومى : 30% أکسيد رصاص :40% طفلة

جدول رقم (9)

25% کربونات کالسيوم : 25% بورکس : 50% طفلة عند 1100 °م

جدول رقم (10)

15% کربونات کالسيوم: 50% بوراکس : 35% طفلة عند 1000 °م

جدول رقم (11)

15% کوارتز : 45 %  أکسيد رصاص أحمر :  40% طفلة عند 1050°م

جدول رقم (12)

25% کوارتز : 25% بوراکس : 50 طفلة عند 1100 °م

جدول رقم (13)

15%کوارتز : 35% بوراکس : 50% طفلة

جدول رقم (14)

15% کوارتز : 50% بوراکس :35% طفلة عند درجة حرارة 1000°م

نتائج البحث:

1. الحصول على طلاء زجاجى  من الطفلة الخضراء.
2. الحصول على تأثيرات لونية وملمسيه باستخدام الطفلة الخضراء.
3. الحصول على طلاء زجاجي ذهبي اللون وأحمر ووردي وميتاليک
4. اختلاف الملمس الناتج باختلاف سمک الطلاء حيث کان أکثر وضوحا وأقوى في التطبيق السميک.
5. اختلاف الملامس والدرجات اللونية لکل طفلة حسب درجة الحرارة فکلما ارتفعت کان اللون أغمق وتغير شکل عيوب الطلاء .

.التوصيات :

1. عمل دراسات لأنواع أخرى من التربة الطفلية المتوفرة بأنحاء مصر لاکتشاف أنواع أخرى ذات درجات لونية وخصائص جمالية أخرى .

2. الاستفادة من التربة الطفلية فى ترکيبات الطلاء الزجاجى وتصنيعها فى عبوات جاهزة حيث إنها مصدر اقتصادي لا ينضب وغير مکلف لترکيب الطلاءات الزجاجية.

1. فتح مجالات عمل للشباب لعمل مشاريع بسيطة تعتمد على التربة الطفلية کل حسب مکانه.

4. إنشاء مدارس ثانوية متخصصة في الخزف کمدارس النسجيات والزخرفة ، تبنى على أسس فنية وعلمية يدرس بها تاريخ الخزف منذ القدم وطرق تشکيله وترکيب الطلاءات الزجاجية ، ودراسة لخامات الخزف المتوفرة بالبيئة من حولنا وکيفية استغلالها .

1. عمل برامج کميبوتر تعليمية يشرح فيها خامات الطلاء الزجاجي المحلية وکيفية استغلالها وکيفية عمل طلاء زجاجي .