摘要:本文研究了衛(wèi)生瓷釉面吸污的現(xiàn)象和原因,通過試驗(yàn)獲得了抗污能力較好的釉料配方,供同行參考。
關(guān)鍵詞:衛(wèi)生瓷;釉面;吸污
1試驗(yàn)?zāi)康?/p>
對(duì)于衛(wèi)生潔具陶瓷產(chǎn)品,釉面的質(zhì)量至關(guān)重要,尤其是釉面的抗污、自潔性能。高質(zhì)量的衛(wèi)生潔具產(chǎn)品,釉面完全?;?、光澤度高,針孔、釉縷等缺陷少,自潔能力強(qiáng),長時(shí)間使用后依然光亮如新。為此,為改善釉面質(zhì)量,提高釉面的抗污能力和產(chǎn)品檔次,筆者對(duì)幾個(gè)釉料配方的釉面吸污問題進(jìn)行了試驗(yàn)。
2試驗(yàn)過程
檢查產(chǎn)品吸污的方法:在產(chǎn)品表面有釉的地方用碳素墨水擦試,停留兩分鐘后用水沖洗,觀察擦試過的地方是否留有黑色的墨汁小點(diǎn),如果有黑色的小點(diǎn),就說明產(chǎn)品表面易吸污,這樣在使用過程中釉面容易吸收臟物,時(shí)間長了,產(chǎn)品表面就積存污垢,不容易清洗干凈。
影響產(chǎn)品表面吸污的因素比較多,通過一段時(shí)間的跟蹤驗(yàn)證與分析研究,找出最直接的兩點(diǎn)就是窯爐和釉料。
2.1 窯爐對(duì)產(chǎn)品吸污的影響
利用我公司生產(chǎn)線上的兩條窯,一條是進(jìn)口窯,另一條是國產(chǎn)窯,相同的釉在兩條窯中燒成,燒出的產(chǎn)品釉面吸污程度差別很大:進(jìn)口窯燒成的產(chǎn)品幾乎不吸污,國產(chǎn)窯燒成的產(chǎn)品釉面抗污性能時(shí)好時(shí)壞。比較兩條窯的結(jié)構(gòu)和燒成制度,可以得到如下啟示:
(1) 最高燒成溫度溫差偏大時(shí),吸污嚴(yán)重;
(2) 在相同溫度下,預(yù)熱帶排煙不暢,或抽力偏小,氧化不充分,也容易造成升溫段溫差大,吸污也加重;
(3) 在同一窯車,溫度偏低的位置,吸污加重,有時(shí)甚至嚴(yán)重一個(gè)級(jí)別;
(4) 燃料的燃燒方式不同也容易造成產(chǎn)品吸污性能的差異,進(jìn)口窯是先將空氣與天燃?xì)饣旌虾煤笤龠M(jìn)入窯體內(nèi)燃燒,而國產(chǎn)窯是空氣與天燃?xì)庀雀髯匀敫G,在燃燒的時(shí)候再混合。
2.2 釉料配方與工藝參數(shù)的影響
釉料的配方對(duì)燒成后產(chǎn)品的抗污性能有直接影響,要想從根本上解決產(chǎn)品吸污的問題,就要調(diào)整釉料配方,以及釉漿的工藝參數(shù)。
釉料配方選擇生產(chǎn)上常用的原料,主要是鉀長石、鈉長石、輕質(zhì)碳酸鈣、方解石、白云石、硅灰石、石英石、高嶺土、燒高嶺土、生氧化鋁粉、燒氧化鋁粉、燒氧化鋅、氧化鋅、碳酸鋇、氧化錫、鋯英石等,對(duì)低溫熔劑、高溫熔劑以及高溫粘度大的原料分別做替代實(shí)驗(yàn),并觀察每個(gè)實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的釉面吸污情況,以及釉面的光澤等等,可以等到一些初步的結(jié)論:
(1) 低溫熔劑如長石的加入量太大,吸污現(xiàn)象明顯加重;
(2) 在相同的條件下,鉀長石吸污明顯比鈉長石嚴(yán)重;
(3)在相同的條件下,低溫熔劑比高溫熔劑吸污嚴(yán)重;
(4)在相同的條件下,高溫鋯白熔塊吸污比其他熔劑(低溫和高溫熔劑)吸污要輕微;
(5)成分相同的原料,先煅燒后再使用,比直接使用生料所得產(chǎn)品的釉面抗污能力強(qiáng),如使用輕質(zhì)碳酸鈣、燒氧化鋅、燒滑石比直接用方解石、生氧化鋅和生滑石時(shí),釉面抗污性能更好;
(6)鈣鎂原料中白云石吸污比其他原料輕微;
(7)相同的釉,細(xì)度粗的釉吸污比細(xì)度細(xì)的嚴(yán)重。
根據(jù)以上分析,再對(duì)生產(chǎn)中的每一種原料進(jìn)行認(rèn)真分析,在此基礎(chǔ)上又增加了幾種原料,最后確定配方中的原料種類為:鈉長石、高嶺土、超細(xì)石英、白云石、硅酸鋯、熔塊、燒氧化鋅等,每一種原料的化學(xué)成分如表1所示。
3小試驗(yàn)情況
確定了原料以后,制定了8個(gè)小試配方,編號(hào)標(biāo)為A1到A8。為了便于比較,也列出了生產(chǎn)上釉面吸污較嚴(yán)重的釉料配方,如表2所示。
小試驗(yàn)時(shí)磨釉量較少(約6kg),每個(gè)配方的釉漿只能施一件水箱和燒試片,試片在兩條窯中同時(shí)燒成,水箱產(chǎn)品則在國產(chǎn)窯內(nèi)燒成。經(jīng)試驗(yàn),生產(chǎn)配方燒成后,無論是試片還是水箱產(chǎn)品,釉面抗污性能均不理想。A3~A8配方的試片在兩條窯中燒后均不吸污,而水箱產(chǎn)品在窯內(nèi)燒成后,不吸污的只有三個(gè)配方,其中只有A5和A8兩個(gè)配方釉面光澤良好,無波紋、針孔、桔釉等缺陷。因此,根據(jù)釉面情況及燒后性能,選取A5和A8這兩個(gè)配方做擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)(即中試)。
4中試情況
中試時(shí)磨釉量較大(0.5~2t),在中試時(shí)不僅要調(diào)整釉面質(zhì)量,而且還要掌握釉漿的最佳施釉性能指標(biāo)。
(1) 配方的進(jìn)一步試驗(yàn)
中試試驗(yàn)在我廠衛(wèi)生瓷生產(chǎn)線上進(jìn)行,磨機(jī)磨出的釉漿可以施上百件產(chǎn)品,投入量與大生產(chǎn)的投入量相近,選用A5、A8兩個(gè)較好的配方,進(jìn)行了從0.5~2t磨各三次中試實(shí)驗(yàn),隨后又根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行了一些微小的調(diào)整,最后確定了一個(gè)較理想的配方,該配方的性能(如膨脹系數(shù)、燒成溫度等)與所用坯體相匹配,并能滿足大生產(chǎn)的工藝要求。所選配方的漿料性能如表3所示。
(2)施釉方法
與生產(chǎn)相近,但因?yàn)檫@兩種新釉的顆粒級(jí)配中2um以下的細(xì)顆粒較多,而且選料與生產(chǎn)上相差比較大,要求在測(cè)試釉漿性能時(shí),釉漿的保水性比一般的生產(chǎn)釉時(shí)間長,這樣有利于施釉的控制。一般生產(chǎn)釉與本試驗(yàn)的優(yōu)選配方的釉漿性能對(duì)比如表4所示。
5大試情況
大試與中試的磨機(jī)加工量相近,用1.5~5.0t的球磨機(jī)試驗(yàn),所得釉面的性能與中試相近。開始時(shí)釉面不如中試細(xì)膩,光澤度也低0.5%~1.0%,微調(diào)配方后,釉面質(zhì)量與中試相近,連續(xù)加工一周后,情況穩(wěn)定。
6大生產(chǎn)情況
中試時(shí)是用0.5~2t球磨機(jī)實(shí)驗(yàn),將已經(jīng)配好的原料和少量添加劑一同裝入球磨機(jī)內(nèi)磨細(xì),料:球:水=1:1.8:0.45,球磨時(shí)間一般為15~24h。達(dá)到規(guī)定的細(xì)度后,放入池中,然后過篩、除鐵,調(diào)整好釉漿性能,送到施釉段施釉、燒成。
大生產(chǎn)制備的磨機(jī)釉量同中試的磨機(jī)量相近,是用0.5~5.0t磨機(jī),大生產(chǎn)就是重復(fù)中試試驗(yàn),是驗(yàn)證中試時(shí)配方是否合理,釉面質(zhì)量是否穩(wěn)定,釉漿的制備是否方便,釉漿的穩(wěn)定性好壞等,通過微調(diào),釉面質(zhì)量能達(dá)到預(yù)期的效果。
7注意事項(xiàng)
在研究產(chǎn)品釉面吸污時(shí),首先要考慮便于實(shí)現(xiàn)的方案,調(diào)整釉料配方比較麻煩,因此,在解決釉面吸污問題時(shí),盡可能在原有配方的基礎(chǔ)上,通過生產(chǎn)工藝的優(yōu)化來進(jìn)行。對(duì)于本試驗(yàn)選用的釉料配方,這種釉的細(xì)度較細(xì),考慮到原料比例的特殊性,再加上夏天制釉和施釉的工作環(huán)境溫度較高,對(duì)釉漿性能影響很大,所以在釉料的生產(chǎn)加工和施釉方法兩方面都要注意,嚴(yán)格控制釉漿參數(shù),才能保證產(chǎn)品的釉面質(zhì)量。
施釉時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)定的方法執(zhí)行,我公司施釉一般用大槍,而且采用濕法施釉,所以要求釉漿的流動(dòng)性要好,釉的高溫流動(dòng)性也要好,不然就容易起波紋;另外,如果潔具坯體燒后的顏色比較深(如有的燒后白度值只有65左右),則要求釉的遮蓋力要非常好,而且產(chǎn)品的釉面厚度要均勻,否則,不僅單件產(chǎn)品的色差大,配套的產(chǎn)品更容易產(chǎn)生色差。
8結(jié) 論
從以上試驗(yàn)可以看出,研制抗污釉料的思維方式與普通釉有很大的區(qū)別,無論是配方的調(diào)整,還是釉漿的性能,都要打破傳統(tǒng)的思維。釉面的抗污性能與釉料的配方有直接關(guān)系,另外,釉面吸污跟窯爐的結(jié)構(gòu)與燒成制度也有非常緊密的聯(lián)系,要想獲得穩(wěn)定的釉面質(zhì)量,窯爐也很關(guān)鍵。