Surovinové zázemí bylo v historii stejně jako dnes základním předpokladem pro výrobu porcelánu. Tvrdý porcelán evropského typu je vyráběn ze tří základních surovin. Polovinu vsázky – tj. veškerých vstupních surovin – tvoří jemnozrnný kaolín, který musí mít dostatečnou pevnost a možnost ztekucení pro přípravu licí hmoty. Další dvě čtvrtiny tvoří stejným dílem převážně draselný živec a bílý křemen bez železitých či jiných příměsí.
Pro docílení čistě bílé barvy porcelánu je nutné, aby veškeré suroviny byly čisté a obsahovaly co nejméně barvících složek. Uvedené vstupní suroviny rozdělujeme podle vlastností na plastické a neplastické. Historicky byl pro porcelánovou výrobu nezbytný také dostatek dřeva, resp. přibližně od poloviny 19. století uhlí, kterého se užívalo k vytápění pecí. V současnosti k tomuto účelu slouží zemní plyn.
Kaolín
Slovo „kaolín“ je odvozeno od geografického názvu „Kao-ling“ („Vysoký kopec“) v Číně – místa, kde se nacházelo bohaté naleziště kaolínu používaného k výrobě měkkého čínského porcelánu.
Surový kaolín vzniká zvětráváním hornin bohatých na živce, na Karlovarsku především zvětráváním žul. Kaolín obvykle obsahuje i zrna křemene, slídu, zbytky živců a příměsi minerálů s obsahem železa a titanu. Proto se dnes kaolín upravuje plavením a čištěním od těchto složek. Tzv. plavený kaolín je následně bez dalších úprav vhodný pro výrobu porcelánu.
Kaolín obsahuje jílové minerály, ze kterých je nejvíce zastoupen kaolinit. Jílové minerály mají destičkovitou strukturu a jsou schopné na sebe navázat vodu. Díky vodě po sobě destičky kloužou a tvoří tím plastickou hmotu. Proto kaolín funguje jako plastifikátor a pojivo pro křemen a živec v porcelánové hmotě.
Struktura kaolínu na snímku z elektronového mikroskopu
Dovoz surovin byl v minulosti nejnákladnější součástí výroby porcelánu. Pro rozvoj porcelánového průmyslu byla proto rozhodující dostupnost surovinového zázemí. Zatímco křemenné a živcové horniny jsou poměrně běžné, určovala především ložiska vhodného kaolínu místa, kde měl být porcelán vyráběn.
V Míšni tak při vynálezu výroby porcelánu posloužil kaolín z Andreasgrube u Schneebergu. V Horním Slavkově se z počátku pro výrobu používal téměř neplavený sedlecký kaolín, zrna živce z Čisté u Krásna a kusový křemen z okolí. V Klášterci nad Ohří byla v počátcích výroby využívána ložiska kaolínu z nedalekého Černýše. V sousedním Bavorsku podnítila výrobu porcelánu ložiska vhodných surovin v Hohenbergu a další v oblasti mezi Selbem a Regensburgem.
Evropská naleziště kaolínu
Okolí Míšně: Schletta, Drážďany (Kamenz, Seilitz), Lipsko (Kemmlitz)
Okolí Karlových Varů: Sedlec, Božíčany, Chodov, Kadaň, Javorná, Klášterec nad Ohří
Okolí Selbu: Hohenberg
Fotografie z hlubinné těžby sedleckého kaolínu
Na Karlovarsku byl těžen surový kaolín zpočátku hlubině v dolech (k významným a dlouhou využívaným patřily doly Pfeiffer-Lorenz, Apollo, Excelsior a Bohemie v okolí Sedlce nebo Osmóza a Kaolina u Božíčan) a až následně s rozvojem těžební techniky v povrchových lomech. Již počátkem 19. století bylo přikročeno také k úpravě plavením. První českou plavírnu postavil Wenzel Lorenz, majitel zmíněného dolu na kaolín, roku 1805 v Sedlci. Dnes se kaolín pro porcelánový průmysl těží v lomech Božíčany-Osmóza jih, Jimlíkov, Mírová, Ruprechtov a Podlesí. Směsi těchto kaolínů jsou upravovány na plavírně Božíčany.
Technologické schéma výroby Sedleckého kaolinu, tak jak se v současnosti používá v porcelánové průmyslu-upravený tříděním, plavením a magnetickou separací.
Dodávka nudliček plaveného kaolínu v porcelánce
Křemen a živec
Další dvě suroviny – křemen a živec – zastávají v rámci technologie výroby porcelánu funkci ostřiva a taviva. Coby ostřivo zlepšují obě suroviny mechanické vlastnosti porcelánové hmoty během technologického zpracování. Tvoří takzvanou kostru střepu, která zabraňuje zborcení výrobku, zejména při sušení a výpalu, kdy dochází ke smrštění hmoty. Křemen spolu s živcem vytváří při výpalu skelnou fázi potřebnou pro pevnost a průsvitnost porcelánu. Z tohoto ohledu je důležitá funkce živce jako taviva, které snižuje teplotu tání křemene a propojuje při výpalu zbylé suroviny.
Goethova skalka u Hazlova
V minulosti byl používán kusový křemen z křemenných žil z okolí Tatrovic u Chodova (1805–1950), Nejdku či z výchozů Českého křemenného valu táhnoucího se od Domažlic k Aši – např. Goethova skalka u Hazlova. Křemen byl spolu s živcem dále vybírán z hrubozrnných či blokových pegmatitů poblíž Písku, Domažlic, mezi Bečovem a Teplou či v rámci drobných výskytů ve Slavkovském lese. Kusový, ručně tříděný čistý křemen musel být kalcinován (ohříván) na cca 600 °C a rychle zchlazen, aby tím zkřehnul a mohl být rozemlet na prach. Od 80. let 20. století jsou pro výrobu porcelánu používány snáze zpracovatelné hrubé křemenné písky z ložiska Velký Luh u Skalné, které vznikly rozkladem smrčinské žuly.
Smrčinská žula z okolí Velkého Luhu se skládá ze šedých zrn křemene, lesklých lupínků slídy a nažloutlých zrn živců. Přírodním rozkladem živců na kaolinit vzniká tzv. surový kaolín, který je používán k bělení v papírenském průmyslu. Surový kaolín obsahuje ale také neporušená zrna křemene dodávaná k přípravě porcelánových hmot. Písek o zrnitosti 2-4 mm je vytříděn během praní v čisté vodě.
Pro potřeby porcelánového průmyslu se tradičně používá draselný živec. Ten byl v minulosti pro potřeby českého porcelánového průmyslu těžen z pegmatitů v okolí Bečova (Přílezy, Zhořec, Křepkovice), v lomech poblíž Písku, v lomech a hlubinných dolech u Domažlic, Poběžovic a Velkého Meziříčí. Nyní je získáván tříděním štěrků z náplavů řeky Lužnice u Halámek v Jižních Čechách. V moderních technologiích se však začínají používat také živce sodnodraselné z ložiska Krásno u Horního Slavkova.
Třídírna živcové suroviny ze štěrkopísků Halámky
Živce se obvykle drtí a melou na zrnitost max. 1 mm, aby mohly být pomocí magnetů separovány barvící oxidy železa ve formě magnetických minerálů.
Těžba surovin pro výrobu pouzder v Nové Vsi ve 30. letech 20. století
Žáruvzdorné jíly
V okolí Skalné u Chebu se dříve těžily také žáruvzdorné jíly využívané pro výrobu pálících pouzder nebo na vyzdívky pecí. Vzhledem ke konstrukci tehdejších pecí vytápěných dřívím či uhlím musel být totiž tehdy porcelán vypalován v pouzdrech, aby byla zachována jeho bílá barva a nebyl znečištěn spalinami a popelem.
Mezi suroviny lze zařadit také neznečištěný odpad z výroby porcelánu, který se rozplavuje a znovu používá pro výrobu porcelánové hmoty.
Materiál, který již prošel ostrým výpalem při výrobě porcelánu již použít nelze. Tento odpad se drtí a prodává k dalšímu zpracování v jiných oblastech průmyslové výroby.
Pokračovat můžete zde na článek o přípravě porcelánových hmot.
Text: Lucie Kališová, Štěpán Karel Odstrčil, Radek Černý, zpracováno v rámci projektu "Ze života porcelánového šálku" pro stejnojmennou výstavu v Městském muzeu Františkovy Lázně. Foto: Václava Simeonová, Štěpán Karel Odstrčil, Radek Černý.