Het is niet eenvoudig een “formule” op te geven voor het ontwerpen van een bepaalt keramiek glazuur. Er zijn veel wegen die naar Rome leiden, zo ook voor het glazuur ontwikkelen.

Ik werk in ieder geval vanuit een basisglazuur. Dat is een transparant, glanzend glazuur die degelijk is getest (niet alleen op proefplaatjes, maar ook diverse vormen). Dit betekent dat het glazuur niet moeilijk doet; ofwel geen problemen geeft in koelere plekken van de oven, niet (snel) terugtrekt (als bijvoorbeeld de scherf vettig is vooraf aan het glazuren) of blazen vormt en/of haarscheuren (craquelé) vertoont. Vanuit dat glazuur neem ik dan proeven om bepaalde kleuren en effecten te krijgen.

Hoe kom je aan zo’n basis glazuur? De vraag die hier aan vooraf gaat is echter: wat wil ik met mijn glazuur gaan doen? Ofwel op welke temperatuur wil ik gaan stoken (aardewerk, steengoed of porselein). Op wat voor soort werk wil ik het gaan gebruiken (gebruikers goed, dan moet het bijvoorbeeld sterk zijn, niet giftig, etc.). Onderstaand voorbeeld uit mijn werkverslag laat zien hoe ik te werk ga voor een nieuw glazuur:

Glazuur ontwikkelen, praktijk voorbeeld

Een van de examen opdrachten van de SBB opleiding die ik heb gevolgd was het gebruik van een glazuur naar recept. Ik besloot een eigen glazuur te ontwikkelen. Hieronder een citaat uit m’n werkverslag

(…) Vanwege het feit dat ik bij het handvormen met roodbakkende en witbakkende klei die op een lagere temperatuur gestookt moeten worden, was ik al een tijdje van plan een (betrouwbaar) basis glazuur te ontwikkelen voor 1140/1150 0C.

In het tweede jaar kregen we tijdelijk lessen draaien van Mathieu (van der Giessen), wegens het uitvallen van Lucky (Lambo). Hij vertelde dat hij met een loodglazuur werkte en dat dit glazuur goed gekeurd was door de Keuringsdienst van Waren. Ik wilde al een tijdje een loodglazuur maken vanwege de goede kleurresponse, betrouwbaarheid en cracqueleervrijheid. Ik was echter bezorgt over het mogelijk lekken van lood uit het gebrande glazuur onder invloed van zuren of logen. Maar omdat Mathieu en velen andere met hem, blijkens het boek “slipware”van Victoria en Micheal Eden (1999), veilige loodglazuren gebruikte, leek het mij de moeite waard om zelf ook zo’n glazuur te ontwikkelen.

Na het naslaan van enkele boeken (vooral Green 1984, Matthes 1997 en Parmelee 1973) wilde ik een loodglazuur maken zonder booroxide en met een zo hoog mogelijk aandeel calciumoxide. Geen booroxide omdat dit de loodafgifte verhoogd en veel calciumoxide omdat dat het glazuur harder maakt (veel PbO maakt glazuren zacht) en loodafgifte verlaagd. Aan de hand van de limieten voor dit soort glazuren van Matthes (1997, p.44) kwam ik tot een bepaalde verhouding van de smeltmiddelen.

Aan de hand hiervan kwam ik tot een recept, met grondstoffen in Nederland verkrijgbaar (zie tabel 2). Voor de proevenreeks (25 stuks) varieerde ik de hoeveelheid aluminiumoxide en sliciumoxide (de minimum en maximum hoeveelheden haalde ik ook de limieten van Matthes). Door alle andere oxiden constant te houden (de smeltmiddelen) kwam ik tot een “quadraxial blend” (een vierkantsmenging). Deze methode is naar Ian Currie (1985 en 2000), hoewel ik later ook wel andere auteurs heb gelezen die met hetzelfde principe werken waarvan de boeken eerder zijn verschenen dan de boeken van Currie (zoals Messein 1983 en Ruscoe 1974). Toch is vooral Currie de auteur die deze methode helemaal heeft uitgewerkt (vooral zijn laatste boek is een aanrader). Naar typologie van Green (1984, p. 66-67) noemde ik deze glazuurreeks LAE (=Lead Alkalien-Earth) 1150.(…)

Bovenstaande geeft enigszins mijn beweegredenen aan om een bepaald basis glazuur te ontwikkelen. Ik ben dus op zoek gegaan naar een beginpunt: een limietformule of targetformule, dat is een Segerformule** met een bepaald minimum en maximum (de limieten) of een gemiddelde waarde (de target) voor de verschillende bouwstoffen van het glazuur. In plaats van één enkel recept te testen, probeer ik door middel van een vierkantsmenging systematisch alle recepten “in de buurt” na te gaan. Hierdoor is de kans op een goed glazuur natuurlijk veel groter. Door alles gelijk te houden behalve de hoeveelheid aluminiumoxide en kwarts krijg je een beeld wat het effect is van deze grondstoffen. In onderstaande tabel heb ik de vier Segerformules genoteerd waarmee ik mijn eerste proevenreeks heb opgesteld.

Ik had voor deze hoeveelheden gekozen door naar de verschillende Segerformules te kijken die ik kon vinden in de literatuur. De smeltmiddellen (Na2O, K2O, CaO en PbO) zijn in alle recepten gelijk. Ik varieer alleen de hoeveelheid aluminiumoxide (Al2O3) en de hoeveelheid kwarts (SiO2). Er zijn vier mogelijkheden:

Formule a: weinig Al2O3 + weinig SiO2
Formule b: veel Al2O3 + weinig SiO2
Formule c: weinig Al2O3 + veel SiO2
Formule d: veel Al2O3 + veel SiO2

Segerformulen van proef LAE 1:

Vervolgens heb ik de betreffende Segerformules omgerekend naar een recept (met behulp van een glazuurprogramma zoals GlazeChem, Matrix of Insight). Uiteindelijk kwam ik tot de onderstaande recepten.

Hierna heb ik deze vier recepten door middel van een vierkantsmenging, gemengd (in GlazeChem wordt dit een squar blend genoemd, in Matrix een quadraxial blend, in beide programma’s is het mogelijk zo’n menging op te voeren, zodat je de Segerformule en de recepten van elke proef kan bekijken. Ik bereken dit in Excel, zodat ik naast de recepten en de Segerformules nog andere waarden kan berekenen). Ik doe meestal een vierkantmenging van 5 bij 5 of 6 bij 6 (ofwel 25 of 36 proeven in totaal).

In de onderstaande tabel staat een voorbeeld van zo’n vierkantsmenging van 5 bij 5:

Door deze manier van mengen worden de vier uitgangsrecepten zo gemengd dat de hoeveelheid Al2O3 en SiO2 op een geleidelijke manier tegenover elkaar worden gezet. Zodra de proefplaatjes zijn gestookt kan je duidelijk zien wat meer of minder Al2O3 of SiO2 tot resultaat heeft; meer of minder uitgesmolten, meer mat of juist meer glanzend, meer of minder craquelé.

Toen ik de proevenreeks had gemaakt en gestookt bleek dat alle proefplaatjes veel luchtbellen hadden (zelfs de proef met het minste aluminiumoxide). Ik heb daarom nog twee ander vierkantsmengingen gemaakt (met 25 proefplaatjes). Bij de éne (LAE proef 2) verlaagde ik nog meer het aluminium (en in één verlaagde ik een beetje de siliciumoxide). Voor de ander proef (LAE proef 3) varieerde ik de hoeveelheid calciumoxide, loodoxide en natrium/kaliumoxide.

Recepten proef LAE2:

Segerformulen van proef LAE 2

Uit de 3e proevenreeks kwamen geen goede glazuren naar voren, maar uit de 2e reeks kwamen (bijna) luchtbubbels vrije glazuren naar voren. Uiteindelijk heb ik gekozen voor de 8ste proef uit de 2e proevenreeks. Dit glazuur heb ik gekozen boven de proeven 2, 3 en 4 vanwege het feit dat de samenstelling van deze glazuren (mogelijk) een te hoge loodoplosbaarheid hebben (naar berekening van Lehnhauser 1999, p. 193). Dit glazuur is mooi op roodbakkende klei, geen craquelé, maar op dik-opgebrachte plekken zijn luchtbubbels opgesloten in het glazuur.

Het glazuur is getest met “Lead Check Swabs” (HybriVet Systems Inc.)* Resultaat: geen loodafgifte (NB. recept met 5% CuO getest: loodafgifte, recept met 5% Fe2O3 getest: geen loodafgifte). Dit glazuur heb ik “LAE1150 basis” genoemd, het recept en de Segerformule staan hieronder:

Het lijkt (en is) misschien veel werk voor één recept, maar door het toevoegen van diverse kleur-oxiden (zoals ijzer-, mangaan- en cobalt-oxide) kan je van dit éne glazuur zeer veel glazuren maken. Tevens kan je vanuit dit glazuur andere soorten glazuur ontwikkelen, zoals mat of zelfs droog (door meer aluminiumoxide), loopglazuur (minder aluminium en kwarts), gecracqueleerd (minder kwarts, calcium vervangen door kalium of natrium) etc. . Vanwege de systematische manier van onderzoeken heb je veel kans dat bijvoorbeeld een mat glazuur al in de proeven voorkomt of er naar neigt, zodat je in een verdere proef daar op kan voortborduren.

Andere glazuur-ontwikkelmethoden

Uiteraard zijn er nog veel meer manieren om je eigen glazuren te ontwikkelen. Bepaalde effecten in het glazuur zijn alleen maar met een bepaald soort grondstof (-en) te maken. Bijvoorbeeld een rood glazuur met behulp van chroomoxide wordt alleen mooi rood in een glazuur met tinoxide en een hoog alkali gehalte (bijna altijd geeft chroomoxide een groene opake kleur in een glazuur).

Ook bij de ontwikkeling van dit soort glazuren is echter raadzaam een vierkantsmenging te maken, in plaats van 1 glazuur recept uit testen. Uiteraard kan het glazuurrecept wel het uitgangspunt zijn van zo’n test. Door de proevenreeks heb je niet alleen een veel grotere kans op succes, maar krijg je (zelfs als alle glazuren niet bruikbaar zijn) in ieder geval meer inzicht in de gebruikte grondstoffen.

Bij bovenstaand voorbeeld is de Segerformule de basis van de experimenten. Het is echter ook goed mogelijk om vanuit een bepaalde grondstof proeven te nemen. Als je toevallig veel (hout-) as hebt en je dit wilt gebruiken voor een glazuur, dan kan je dat natuurlijk als uitgangspunt nemen. Iedere keramist heeft zijn/haar eigen manier om tot bepaalde glazuren te komen. Ik heb hier mijn manier opgeschreven omdat ik daar veel baat bij heb gehad, laat deze manier echter geen belemmering zijn voor je eigen experimenten…

Tip: Probeer eens een “toevalsglazuur”  (artikel op “keramiek Bende”)

Tot slot nog enkele overwegingen

Waarom werken overgenomen glazuur recepten niet?
A. Andere regionale grondstoffen,
B. Andere stook omstandigheden,
C. Andere (onbekende) doelstellingen.

Hoe begin je?
A. Met een doelstelling (wat voor soort glazuur, eigenschappen),
B. Met een bepaalde ”core” grondstof(en),
C. Vanuit een targetformule of overgenomen glazuurrecept,
D. Vanuit een limietformule,
E. Een combinatie van bovenstaande,
F. Overige manieren…

Waar moet je op letten als je een proevenreeks opstelt?

A. Schrijf op wat je doet.

Wat voor proef je ook doet, noteer alles nauwkeurig, ook het uiteindelijke resultaat, of het nou goed is of compleet onbruikbaar. Bedenk dat een test (reeks) nooit kan mislukken, alleen als je niet meer weet wat je precies hebt gedaan om het betreffende proefje opnieuw te maken is alle moeite voor niets geweest.
Noteer in ieder geval de volgende gegevens; welke grondstof(en) is gebruikt, op welke klei (biscuit of ongebakken) is de test gemaakt en op welke temperatuur de test is gestookt. Voor het noteren op de kleitest kan je ijzeroxide aangemaakt met water en een beetje glycerine gebruiken. Alles wat je noteert op de (achterkant) van de klei-proefplaatjes is ook na de stook nog leesbaar.

B. Werk systematisch.

Het kan veel werk zijn om je proeven te maken en te stoken. Probeer dus van te voren goed na te denken over je proevenreeks, zodat je er zoveel mogelijk uit kan halen. Gebruik bijvoorbeeld bij het proberen van een glazuurreeks een rood- en een witbakkende klei, zo krijg je door iets meer werk gelijk informatie over de invloed van de onderliggende scherf op het glazuur. En berg je resultaten systematisch op zodat je, zodra je een vervolgtest doet, de voorafgaande gegevens makkelijk kan vinden en gebruiken.

C. Werk nauwkeurig.

Als je proeven afweegt kan een kleine onnauwkeurigheid een groot verschil betekenen zodra je een paar kilo afweegt. Gebruik voor het afwegen van proeven een Triple Beam of een digitale weegschaal met een nauwkeurigheid van (minimaal) 0,1 gram. Omdat bij proeven soms slechts een halve gram moet worden afgewogen is zo’n grote nauwkeurigheid van belang.

Tip: Opzoek naar een systematische manier om grondstoffen of glazuurrecepten te mengen voor een overzichtelijke proevenreeks?

Lees het artikel “De kunst van het systematisch mengen” (Keramiek Bende Blog artikel)

Tip: Glazuurproeven moeten ook goed gearchiveerd worden, lees erover in:  “Digitale glazuren”  (Keramiek Bende Blog artikel)

Hoe verder

Behalve dat er nog vele andere manieren zijn, is de Segerformule als basis voor het onderzoek maar een gedeelte van het geheel. Zonder in detail te willen moet er ook gekeken worden op het receptniveau naar de optimaal mogelijke samenstelling. Omdat er zoveel verschillende grondstoffen zijn waar al dan niet gedeeltelijk dezelfde soort elementen in zitten is het mogelijk om op basis van 1 Segerformule diverse recepten samen te stellen, die (theoretisch) dezelfde moleculaire samenstelling hebben. Calcium kan bijvoorbeeld geleverd worden uit krijt (calciumcarbonaat), wollastoniet (verbinding van calcium met kwarts) of calciumboraat fritte (artificieel samengestelde grondstof van gemalen glas bestaande uit calcium en booroxide). Wat moet je dan kiezen? Geeft de doorslag de prijs van de verschillende grondstoffen, de beschikbaarheid, de eigenschappen, de zuiverheid etc.

Het mag duidelijk zijn, er is altijd meer te leren over glazuren en de grondstoffen waaruit zij gemaakt kunnen worden. Hoewel het internet een uitstekende plek is om informatie te vinden over dit onderwerp, zijn er uiteraard ook goede boeken verschenen. In het literatuur overzicht geef ik een aantal titels waar ik veel aan heb gehad tijdens mijn zoektocht naar betere glazuren (en deze gaat nog altijd verder).

Rest mij tot slot natuurlijk nog te vermelden dat een slecht glazuur natuurlijk wel de perfecte vorm kan verpesten, maar dat het perfecte glazuur helaas een middelmatige vorm niet kan verbeteren…..

* Er zijn verschillende manieren om te controleren of een glazuur misschien lood afgeeft, ik heb gebruikt gemaakt van "Lead Check Swabs" (HybriVet Systems Inc.), www.leadcheck.com. Een tijdje geleden wees Mathieu van der Giessen mij erop dat je in Nederland "Leadinspector" (www.leadinspector.com) kan bestellen via www.printtec.nl. Dit soort testen zijn een prima hulpmiddel om te controleren of een glazuur mogelijk ongevaarlijk is (of als de test loodafgifte aangeeft, dus in ieder geval niet geschikt is voor gebruikersgoed). Om zekerheid te verkrijgen of een loodglazuur geschikt of ongeschikt is voor gebruiksgoed, moet je de loodafgifte van het glazuur bij een erkend laboratorium laten testen.

Lees verder