摘 要:本文主要介紹了在生產(chǎn)衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品時(shí),原料、模型、成形、半檢、施釉、燒成、成品等工序的新特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:衛(wèi)生陶瓷;工序;新特點(diǎn)
1 引 言
唐山是我國(guó)衛(wèi)生陶瓷業(yè)的搖籃和發(fā)源地,匯集了我國(guó)最早的衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)廠家所在地,為我國(guó)的建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。唐山衛(wèi)生陶瓷年產(chǎn)量約為2600萬(wàn)件,約占全國(guó)的15%。衛(wèi)生瓷產(chǎn)品種類齊全、質(zhì)量?jī)?yōu)良、排污功能強(qiáng)、物美價(jià)廉,可滿足不同客戶的需求。唐山衛(wèi)生陶瓷主要是OEM加工,年出口量約1800萬(wàn)件,約占產(chǎn)量的70%,約占全國(guó)的30%,連續(xù)八年位居全國(guó)首位。涌現(xiàn)出惠達(dá)、華麗、豐華、中陶、唐陶、衛(wèi)陶、德盛、夢(mèng)牌、華天成等一些較有名氣的衛(wèi)生陶瓷企業(yè)。其中惠達(dá)是我國(guó)最大的衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)廠家,年生產(chǎn)量可達(dá)900萬(wàn)件。
近幾年,隨著該地區(qū)衛(wèi)生陶瓷業(yè)的發(fā)展,以及對(duì)外貿(mào)易交流的頻繁;各衛(wèi)生陶瓷企業(yè)不斷向世界先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí),并加大資金投入;不斷引進(jìn)消化吸收,技術(shù)改造,采用先進(jìn)的工藝技術(shù)裝備,各工序生產(chǎn)制造工藝技術(shù)發(fā)生了較大的變化,出現(xiàn)了新的特點(diǎn),本文主要對(duì)各工序的新特點(diǎn)進(jìn)行了分析。
2 原料工序
2.1 泥漿原料
過(guò)去,唐山的衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)企業(yè)在配方中常用一些本地優(yōu)質(zhì)的粘土原料,且使用量較大,例如紫木節(jié)、堿干等。由于沒(méi)有實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和進(jìn)行規(guī)范化開(kāi)采,使得這些原料已近枯竭。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行,傳統(tǒng)的配方體系已發(fā)生了改變,多數(shù)廠家開(kāi)始使用外地的優(yōu)質(zhì)粘土原料,尤其采用一些高粘性的原料。如北方原料常使用山西木節(jié)、齊齊哈爾依安黑泥、吉林球土、承德圍場(chǎng)土等。南方原料除了蘇州土用量不斷減少,現(xiàn)在廣泛使用廣東、福建等一些粘性優(yōu)良的黑泥和白泥,如廣東清遠(yuǎn)和新會(huì)嘉窯的球土、廣東潮州的飛天巖等原料。雖然這些原料的加入量不多,但極大地改善了泥漿的性能,明顯地提高了半成品的收成率。另外,目前泥料配方體系向原料種類多、劑量小的方向發(fā)展。因此,即使某種原料的質(zhì)量發(fā)生波動(dòng),也不會(huì)影響整個(gè)泥漿性能的穩(wěn)定性。
2.2 釉用原料
在釉用原料方面,由天然礦物原料向化工原料和標(biāo)準(zhǔn)化原料方向發(fā)展,極大地保證了原料質(zhì)量的均一、穩(wěn)定性,也保證了釉漿性能的穩(wěn)定,提高了產(chǎn)品的釉面質(zhì)量。過(guò)去,各衛(wèi)生瓷生產(chǎn)廠所使用的氧化鋅都是自燒自用。這帶來(lái)了許多的弊?。?/p>
(1) 如在窯內(nèi)煅燒會(huì)影響產(chǎn)量以及窯內(nèi)氣氛的穩(wěn)定性;
(2) 浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力;
(3) 煅燒的氧化鋅質(zhì)量不穩(wěn)定,不能保證產(chǎn)品質(zhì)量;
(4) 由于目前衛(wèi)生瓷的生產(chǎn)都向低溫快燒方向發(fā)展,一般為1170~1185℃,而氧化鋅的煅燒溫度需1200℃,因此,氧化鋅不易燒熟、燒透,從而影響到釉漿性能及成品釉面質(zhì)量;
(5) 以往天然礦物原料使用量大、性能不穩(wěn)定;
(6) 需經(jīng)過(guò)一系列的破碎加工,不可避免地帶入一些鐵等雜質(zhì),會(huì)影響到產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。
因此,如采用免燒氧化鋅,可以避免這些情況的發(fā)生。
3 模型工序
3.1 石膏模型的改進(jìn)
過(guò)去,成形工藝落后,大多為地?cái)偝尚?,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)模型強(qiáng)度等指標(biāo)要求不高。各廠采用普通石膏粉(β石膏粉)制作石膏模型,水與膏料比例小、模型強(qiáng)度低、使用次數(shù)少(一般為70次左右)。隨著衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的發(fā)展,以及不斷從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù),尤其是機(jī)械化組合澆注成形新工藝和一次成形工藝的采用,對(duì)模型的強(qiáng)度等指標(biāo)提出了更高的要求,導(dǎo)致各廠開(kāi)始購(gòu)置高強(qiáng)度的石膏粉用于制作模型。同時(shí),在石膏模型制造中開(kāi)始采用緩凝增強(qiáng)劑等技術(shù),使模型的水與膏料比例大大提高,由以前的1:1.2提高到1:1.4,甚至為1:1.5,模型強(qiáng)度得到極大地提高,使用壽命明顯延長(zhǎng),由70次提高到100~120次。
3.2 母模胎型
過(guò)去,模型制造中使用的母模胎型質(zhì)量差,主要是由水泥與石膏粉混合制作而成,存在使用次數(shù)少(僅為50次左右)、消耗量大、產(chǎn)生的工業(yè)垃圾多、倒出的模型內(nèi)表面不光滑、模型有縫隙。目前,模型制造使用的母模胎型以及制作技術(shù)有了很大進(jìn)步。如輕型樹(shù)脂胎、玻璃鋼胎、水泥胎、玻璃鋼水泥復(fù)合胎等得到了廣泛的應(yīng)用。這些胎型具有不變形、表面光滑、使用次數(shù)多、質(zhì)量好、均一穩(wěn)定、縫隙小、不易漏漿、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn);另外,先進(jìn)母模胎型的使用,可制作出結(jié)構(gòu)復(fù)雜帶活塊、雙面吸漿的多塊復(fù)合模型,為上立澆線組合成形、產(chǎn)品一次成形生產(chǎn)、上大件全包聯(lián)體創(chuàng)造了條件。
高質(zhì)量胎型的采用、高強(qiáng)石膏粉的使用、模型結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、制模工藝技術(shù)水平的提高,以及成形組合澆注機(jī)械設(shè)備的普遍使用,使得成形變得越來(lái)越簡(jiǎn)單,一次成形得以實(shí)現(xiàn),高檔高附加值大尺寸的柜盆、全包聯(lián)體等品種得以生產(chǎn)。同時(shí),對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。最主要的是半成品的成活率、產(chǎn)品的外觀實(shí)物質(zhì)量和成品合格率都得到大幅度的提高。
4 成形工序
目前,唐山衛(wèi)生陶瓷企業(yè)廣泛采用機(jī)械化組合立澆成形工藝,使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜的品種,如座便器、聯(lián)體便器、婦洗器、掛式座便器等產(chǎn)品一次成形生產(chǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。以掛式座便產(chǎn)品為例,過(guò)去企業(yè)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)此作品較難。雖然從國(guó)外來(lái)的樣品和圖片看,生產(chǎn)較容易,但由于國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)備和工藝水平的不足,開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)起來(lái)非常困難,成形一次,需打地?cái)偡鼓状危沟煤细衤屎艿?,而且樣品出?lái)很費(fèi)勁。如今,掛式座便器產(chǎn)品機(jī)械化組合立式澆注一次成形生產(chǎn)已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。無(wú)論是體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的沖落式產(chǎn)品,或者是體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的噴射虹吸式產(chǎn)品,都可以開(kāi)發(fā)生產(chǎn),而且可大批量生產(chǎn)。不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,而且降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善了作業(yè)環(huán)境、大幅度提高了生產(chǎn)效率(可提高50%以上)、占地面積減少30%~40%。
目前,部分衛(wèi)生瓷廠自行設(shè)計(jì)制作簡(jiǎn)易化、半機(jī)械化組合式、單個(gè)式立式澆注成形工藝技術(shù)和設(shè)備等已用于成形生產(chǎn)中。其目的是應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及市場(chǎng)、訂單的不斷變化。簡(jiǎn)易立澆工藝設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)有:一次性資金投入少、變產(chǎn)靈活、投產(chǎn)時(shí)間短、對(duì)操作者的技術(shù)水平要求不高,適合我國(guó)國(guó)情等。
還有一些廠家在組合微壓澆注成形工藝的基礎(chǔ)上,采用了低壓快排水新工藝,結(jié)合中、高壓注漿的特點(diǎn),在石膏模型中增設(shè)了抽真空的通道,進(jìn)一步提高了微壓澆注成形工藝的工作效率,每班可成形2~3次。同時(shí),模型不需要干燥,使用次數(shù)得到明顯的提高,大大提高了生產(chǎn)效率。
當(dāng)前,唐山大部分衛(wèi)生陶瓷企業(yè)都在嘗試上高壓注漿成形線。如唐山惠達(dá)陶瓷集團(tuán)、中陶實(shí)業(yè)公司、唐山北方瓷都陶瓷集團(tuán)等,其主要生產(chǎn)水箱、臺(tái)盆等產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)最大的衛(wèi)生瓷生產(chǎn)廠家——唐山惠達(dá)陶瓷集團(tuán)公司,積極消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),已掌握了高壓注漿成形樹(shù)脂模型相關(guān)制作工藝技術(shù),并采用了高壓注漿成形新工藝裝備。用樹(shù)脂模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石膏模型,模型無(wú)需干燥,且使用壽命長(zhǎng),可達(dá)8000次甚至上萬(wàn)次;成形效率極高,每15~20min可成形一次,且能連續(xù)生產(chǎn)??缮a(chǎn)的品種有聯(lián)體便器、分體座便、臺(tái)盆、水箱等。該技術(shù)的半成品成坯率高,半成品的外觀質(zhì)量、規(guī)整度好,成品質(zhì)量合格率高。樹(shù)脂模型的制作方法為關(guān)鍵核心技術(shù),但制作難度很大、成本高、一次性投資大,因此企業(yè)投資應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況慎重選擇。衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)中采用高壓注漿成形新工藝技術(shù)可能是行業(yè)今后的發(fā)展方向。
5 半檢工序
加強(qiáng)半檢工序的管理,相對(duì)就會(huì)增加人員,工器具的投入,如專用的修坯櫥,專用的量具等。檢驗(yàn)人員按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)逐件對(duì)粗坯的表面質(zhì)量、外觀尺寸、口眼尺寸、變形度等進(jìn)行檢查。對(duì)檢驗(yàn)后的坯體還要逐件吹土、吹渣子;座便器彎管還要逐件檢測(cè)球體。通過(guò)半檢工序的嚴(yán)格管理,有效地保證了半成品乃至成品的質(zhì)量。
6 施釉工序
施釉前,先對(duì)精品(檢驗(yàn)后的坯體)進(jìn)行擦水修整,再除去坯體表面上的浮土等雜物,可以增強(qiáng)釉料的附著力,以及減少縮釉等缺陷。
6.1 手工壓力施釉法
目前,唐山衛(wèi)生瓷生產(chǎn)普遍采用的是手工壓力施釉方法。其工藝參數(shù)為:霧化時(shí)壓縮空氣的壓力為0.6~0.7MPa、釉漿輸出壓力為0.1~0.3MPa、釉漿密度為1.8~2.0×103kg/m3、噴釉次數(shù)為4~5次、釉層厚度為0.8~1.0㎜。采用壓力施釉工藝技術(shù)使釉料與坯體的附著力增強(qiáng)、釉層厚度增加、釉面光亮細(xì)膩、釉面缺陷減少。
6.2 機(jī)械施釉法
機(jī)械施釉新工藝在唐山惠達(dá)陶瓷集團(tuán)中得到應(yīng)用,每班可噴200件左右(而人工噴釉僅為90件),大大提高了生產(chǎn)效率和保證了產(chǎn)品的釉面質(zhì)量。
6.3 廢釉漿的回收
一般陶瓷廠都需要對(duì)廢釉漿進(jìn)行回收利用。首先,將廢釉漿倒入專門的攪拌桶。然后,加入適量的CMC,充分?jǐn)嚢?。其次,過(guò)篩除鐵。最后,燒樣,合格的釉料可以倒入新釉漿中使用,但一般回釉加入量不超過(guò)50%。部分企業(yè)在施釉后還使用了擦坯機(jī),對(duì)施釉后的釉坯底部進(jìn)行修整,使產(chǎn)品美觀,減少了缺釉、釉粘等缺陷。
6.4 高平滑納米自潔釉
唐山惠達(dá)陶瓷集團(tuán)研制成功并投產(chǎn)了的高平滑納米自潔釉,可使釉面光亮細(xì)膩、不掛污。其施釉工藝與目前大多數(shù)廠不同,一般的工廠只施一次釉,而它則是施兩次釉。首先在素坯表面施一層含色料和乳濁劑的釉料(底釉—普通釉);然后再在其上施一層薄的透明釉(面釉—納米自潔釉)。此種施釉工藝可使釉層不易受來(lái)自坯體中氣體的影響,不易產(chǎn)生外觀缺陷。原來(lái)的釉料表面的粗糙度為0.7μm以上,施上納米自潔釉后,其粗糙度在0.07μm以下,且釉面不易掛污、光滑度好。
7 燒成工序
目前,衛(wèi)生瓷燒成工藝具有燃料清潔化、控制自動(dòng)化、燒成節(jié)能化、溫度低溫化等優(yōu)點(diǎn)。大部分瓷廠采用先進(jìn)清潔燃料的寬斷面節(jié)能隧道窯,窯長(zhǎng)一般為64~86m、燒成的最高溫度可達(dá)1180~1210℃、周期為13~17h、其工藝向低溫快燒的方向發(fā)展。淘汰了對(duì)環(huán)境污染、影響產(chǎn)品質(zhì)量的燃料煤和重油,取而代之的是輕柴油、城市煤氣、天然氣,明顯地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量檔次。為了提高產(chǎn)品的優(yōu)等品率和合格率,適應(yīng)客戶和新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的新要求,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)相接軌,大多數(shù)陶瓷廠都配備了梭式窯,對(duì)大件高附加值產(chǎn)品可以進(jìn)行修補(bǔ)和重?zé)?/p>
8 成品工序
目前,唐山衛(wèi)生陶瓷主要出口目的地是美加、歐洲和亞洲的韓國(guó)等,因出口地和市場(chǎng)的不同,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有很大的不同。過(guò)去,衛(wèi)生瓷使用的檢測(cè)介質(zhì)一般是用標(biāo)準(zhǔn)的乒乓球作為座便器排污功能的檢測(cè)介質(zhì)。隨著市場(chǎng)變化和需要,檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和手段呈多樣化。
(1) 出口到美加市場(chǎng)的產(chǎn)品。按照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)一般都采用ф19mm聚丙烯球體進(jìn)行檢測(cè)。有的客戶要求檢測(cè)海綿條;有的客戶要求進(jìn)行直徑為4.23mm的聚乙烯顆粒測(cè)試;有的客戶要求檢測(cè)塑料球體(ф48mm或ф50mm)的通過(guò)情況;有的客戶要求檢測(cè)仿人造大便條;還有的客戶要求過(guò)5mm雙層衛(wèi)生紙。這樣不僅檢測(cè)了座便器管道的內(nèi)徑,而且還檢測(cè)了座便器的虹吸排污功能。
(2) 出口到韓國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和介質(zhì)借鑒了美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),但也有一些變化。一般采用ф19mm聚丙烯球體進(jìn)行檢測(cè)?;虿捎莽?8mm或ф50mm實(shí)心塑料球檢測(cè)管道的內(nèi)徑?;虿捎?00mm2×200mm2的豆包布(仿衛(wèi)生紙)檢測(cè)管道內(nèi)部是否有毛刺,是否掛污和排污順暢,或采用煙末(仿聚乙烯顆粒)檢測(cè)虹吸能力等。
(3) 出口到歐洲市場(chǎng)的座便器產(chǎn)品,采用衛(wèi)生紙檢測(cè)排污功能。
除了以上座便器試排水設(shè)備外,部分廠家按客戶的要求,增加檢測(cè)座便器臺(tái)盆漏水、漏氣的設(shè)備,檢測(cè)掛座荷載承重的設(shè)備等。檢測(cè)項(xiàng)目越多,標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán),即一些先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備和手段得到應(yīng)用,確保了出廠產(chǎn)品的質(zhì)量,滿足了客戶的需要。
9 結(jié) 語(yǔ)
原料通過(guò)改進(jìn)使得泥料配方體系向原料種類多、劑量小的方向發(fā)展;天然礦物原料向化工原料和標(biāo)準(zhǔn)化原料方向發(fā)展,極大地保證了原料質(zhì)量的均一、穩(wěn)定性,也保證了釉漿性能的穩(wěn)定,提高了產(chǎn)品的釉面質(zhì)量。模型通過(guò)改進(jìn),其強(qiáng)度得到極大地提高,使用壽命明顯延長(zhǎng)。成形工藝的改進(jìn),具有一次性資金投入少、變產(chǎn)靈活、投產(chǎn)時(shí)間短、對(duì)操作者的技術(shù)水平要求不高等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)半檢工序的嚴(yán)格管理,有效地保證了半成品乃至成品的質(zhì)量。采用壓力施釉工藝技術(shù)使釉料與坯體的附著力增強(qiáng)、釉層厚度增加、釉面光亮細(xì)膩、釉面缺陷減少;機(jī)械施釉大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的釉面質(zhì)量;燒成和產(chǎn)品工序也很重要,先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備和手段得到采用,確保了出廠產(chǎn)品的質(zhì)量,滿足了客戶的需要。
衛(wèi)生陶瓷通過(guò)一系列的工序改進(jìn),使得產(chǎn)品的品質(zhì)大大提高,客戶用得更放心,對(duì)衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的發(fā)展有重要的推動(dòng)作用。