В работах Виноградова по организации фарфорового производства в России значительный интерес представляют его поиски “рецепта” фарфоровой массы. Эти работы относятся преимущественно к 1746-1750 гг., когда он усиленно искал оптимальный состав смеси, совершенствовал рецепт, ведя технологические исследования по применению глин различных месторождений, меняя режим обжига и т.д. Наиболее ранний из всех обнаруженных сведений состав фарфоровой массы имеет дату 30 января 1746 г. Вероятно, с этого времени Виноградов приступил к систематической экспериментальной работе по нахождению оптимального состава русского фарфора и продолжал ее в течение 12 лет, до своей смерти, т.е. до августа 1758г.
С 1747 г. Виноградов приступает к изготовлению пробных изделий из своих опытных масс, как можно судить о том по отдельным экспонатам, хранящимся в музеях и носящим его марку и дату изготовления (1749г. и более поздние годы). В 1752 г. заканчивается первый этап работ Виноградова по созданию рецептуры первого русского фарфора и организации технологического процесса его производства.
Следует обратить внимание на то, что, составляя рецепт, Виноградов старался по возможности зашифровать его. Он не пользовался русским языком, а применял итальянские, латинские, древнееврейские, и немецкие слова, пользуясь, кроме того, их сокращением. Это объясняется тем, что ему давались специальные указания о необходимости засекречивать работу, насколько это возможно. И видимо не зря: помнили, как сами чуть ли не разведгруппы посылали в Китай и, в последствии, в Саксонию.
Успехи Виноградова по изготовлению фарфора на порцелиновой фабрике в это время были уже столь значительны, что 19 марта 1753 г. в “Санкт-Петербургских ведомостях” появилось объявление о приеме заказов на фарфоровые “пакетовые табакерки” от частных лиц.
Помимо разработки рецептуры фарфоровых масс и исследования глин различных месторождений, Виноградов разрабатывал составы глазурей, технологические приемы и инструкции по промывке глин на месторождениях, вел испытания различных сортов топлива для обжига фарфора, составлял проекты и строил печи и горны, изобретал рецептуру красок по фарфору и решал многие смежные проблемы. Можно сказать, что весь технологический процесс производства фарфора ему пришлось разрабатывать самому и, кроме того, одновременно же подготавливать себе помощников, преемников и сотрудников различной квалификации и профиля.
В результате “прилежного труда” (так он сам оценил свою деятельность), был создан самобытный русский фарфор. Создан независимо от заграницы, не случайно, не вслепую, а путем самостоятельной научной работы. Фабрика достигла больших успехов, как по качеству фарфора, так и по разнообразию изделий из него, и русский фарфор уже при Виноградове занял подобающее ему место.
Процесс изготовления фарфоровых изделий весьма сложен. К примеру, чтобы получить одну готовую чашку, необходимо выполнить до 80 технологических операций. В целом, в России на заводах сохранена основа технологии производства классического фарфора, разработанная еще в середине ХVIII века Д. И. Виноградовым.
Фарфоровая масса изготавливается из тонких смесей каолина (белой глины), кварца, полевого шпата и других алюмосиликатов и включает до 40 различных добавок.
Основное сырье:
каолин;
кварц, полевой шпат, пегматит;
глина;
кварцевый песок;
гипс пешеланский;
глинозем;
кости трубчатые.
Полые изделия изготавливаются методом ручного или машинного литья. Жидкая фарфоровая масса (шликер) заливается в гипсовые формы, состоящие из двух и более частей. За счет того, что гипс впитывает влагу, в форме происходит набор черепка определенной толщины, после чего остатки шликера сливаются. Форма раскрывается и из нее извлекается пока еще хрупкое изделие, которое подлежит оправке и последующей сушке.