翁忠良
摘 要 本文提出了一種陶瓷餐具耐磨性的測試方法,即用一定細度的砂紙通過施加一定負荷,在陶瓷餐具表面來回摩擦規(guī)定的次數(shù),由此來判斷樣品耐磨性。通過實驗證明,該方法測試方便,減少了測試人員的繁雜工作,保證檢測的正確度。
關(guān)鍵詞 陶瓷餐具;耐磨性;測試方法
0 前 言
我國是世界上最大的陶瓷餐具生產(chǎn)和貿(mào)易大國,產(chǎn)量和出口量穩(wěn)居世界第一,陶瓷餐具出口到全球209個國家和地區(qū),隨著消費者收入的提高和消費水平的提升,我國的陶瓷餐具產(chǎn)量還會逐漸增加。
對于日用陶瓷餐具,各國對鉛、鎘溶出量都有相關(guān)的測試方法和限量要求,我國及一些發(fā)達國家對鉛、鎘溶出量的控制完全符合要求,已能保證銷售的產(chǎn)品鉛、鎘溶出量合格,不會對人體健康產(chǎn)生危害。但是,在日常使用中,陶瓷餐具需要頻繁與筷子、刀、叉等接觸,同時需要重疊堆放,陶瓷餐具沒用多久后表面就出現(xiàn)磨痕、磨損,甚至有小裂紋,這主要由于陶瓷餐具生產(chǎn)工藝的特殊性,陶瓷餐具表面施以不同的釉料和花紙裝飾,長時間的使用,產(chǎn)品表面質(zhì)量會隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,如出現(xiàn)釉面光澤降低、釉面顏色變淡、細裂紋、破裂等缺陷,這一方面導(dǎo)致污垢滲入釉面缺陷中不能清除,造成細菌繁殖,若用這些餐具盛裝酸性食物,很有可能會溶出其中的重金屬等有害物質(zhì),對人體健康產(chǎn)生危害;另一方面是有裂紋的產(chǎn)品盛裝食物時,受食物重量或熱燙食物對產(chǎn)品的再次熱沖擊,發(fā)生破裂,對使用者造成砸傷或燙傷等傷害。出現(xiàn)這些狀況的原因是陶瓷餐具不耐磨,因此有必要開展對陶瓷餐具耐磨性測試方法的研究,確保消費者的使用安全。
1 陶瓷餐具耐磨性測試的現(xiàn)狀與技術(shù)難點
陶瓷餐具為了便于日常使用和獲得裝飾效果,制作生產(chǎn)時在表面施釉和貼花紙,而陶瓷餐具的材質(zhì)、釉面和花紙等質(zhì)量影響著陶瓷餐具的使用時間和使用效果。
目前,國內(nèi)外陶瓷企業(yè)在其產(chǎn)品宣傳中都說產(chǎn)品耐磨性好,但不能具體說明耐磨性好到什么程度。世界各國還沒有對日用陶瓷的耐磨性測試方法進行系統(tǒng)的研究,也無相關(guān)的檢測設(shè)備。另外由于陶瓷餐具有著不同的材質(zhì)、不同的形狀與大小以及不同的裝飾方式,因此需要尋找一種適合所有陶瓷餐具耐磨性的測試方法。
2 耐磨性測試方法的研究
2.1國內(nèi)對陶瓷耐磨性的相關(guān)測試
國內(nèi)對陶瓷餐具耐磨性的測試方法有很多種,有的采用標準的莫氏巖石硬度塊(分10級)在陶瓷餐具的表面進行劃試,對比在何級別的巖石上能出現(xiàn)在餐具表面上留下劃痕,報告其等級;有的用一定規(guī)格的金屬刀、叉在陶瓷餐具上來回加劃,檢驗在餐具表面留下的劃痕;也有參考有釉磚表面耐磨性的測定方法,在表面上放置研磨介質(zhì)并旋轉(zhuǎn)一定的轉(zhuǎn)數(shù),觀察表面磨損狀況。這些方法有的手工操作,需要考慮測試者的測試力度和測試次數(shù),有的并不能反映實際的使用情況,因此存在一些不確定因素,準確性無法保證。
2.2測試方法的確定
在使用過程中,陶瓷餐具磨損的位置在內(nèi)表面,主要在餐具的內(nèi)底部。
考慮以上因素,我們認為采用下述方法較合理。選取一件待測樣品,盡可能把試樣加工成直徑50 mm~65 mm的試片,放置在測試儀器樣品臺上固定,通過選取一定細度的研磨介質(zhì)(砂紙)裝在磨頭上,另外在磨頭上預(yù)先放置一定的重量,往復(fù)摩擦一定的次數(shù)后,查看表面磨損情況。
3 實驗部分
3.1試驗設(shè)備和材料
3.1.1試驗設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)
磨耗頻率為49次/分,磨頭負荷范圍為220g和540g,記數(shù)范圍為0~999,砂紙細度為150目、320目,試樣尺寸Φ50 mm; 干燥箱工作溫度為(110±5) ℃。
3.1.2試驗樣品
日用精陶盤、碗,日用瓷器盤、碗。
3.2試片的準備
3.2.1試片的制備
試片應(yīng)具有代表性,考慮日常使用和試驗選取了盤和碗,要求盡可能把試片加工成Φ50 mm~65 mm的圓形,若無法取得,需按相同工藝要求先制成圓餅、素?zé)?、釉燒后制成?/p>
3.2.2試片的數(shù)量
每個樣品的試驗至少要制備4塊試片,選取3塊試片做耐磨性測試,與剩余一片對比,觀察耐磨情況。
3.3試驗過程
3.3.1試片的處理
將制作好的試片進行挑選,確保試片表面平整、無缺陷,把準備測試的試片清洗并干燥,備用。
3.3.2試驗步驟
把待測的試片內(nèi)表面朝上放置在樣品臺上,用金屬夾具夾緊試片,將一定細度的砂紙裝在磨頭上,此時讓磨頭上的砂紙與試片接觸,同時選擇適當?shù)呢摵杉虞d在磨頭上,開始啟動儀器,當磨至設(shè)定的次數(shù)時立即停機,取下試片,接著進行另外二塊試片的測試。測試后的試片在流動水下沖洗,在干燥箱內(nèi)烘干后與未磨的試片進行比對,觀察表面磨損狀況。
3.3.3試驗結(jié)果
陶瓷餐具在不同條件下耐磨性的測試結(jié)果見表1。
4 結(jié)果討論
(1)考慮人們?nèi)粘J褂昧?xí)慣,接觸陶瓷餐具的用具材質(zhì)不是很粗糙,因此選用的砂紙細度為150目和320目;人們在使用這些用具時的力度根據(jù)使用者的年齡不同,選擇了加載負荷220g和540g;研磨的頻率已基本體現(xiàn)了人們在使用餐具時接觸的頻度;選擇的研磨次數(shù)已能完全反映陶瓷餐具的耐磨情況。
(2)不同種類的陶瓷餐具耐磨性還是有區(qū)別的。
(3)為了使檢測結(jié)果更具客觀,試片應(yīng)由測試樣品制備而成,若由于樣品不能滿足制備要求,此時要嚴格按與待測樣品相同生產(chǎn)工藝要求完成試片制備,同時需盡可能選取外觀質(zhì)量好的試片。
(4)本測試方法實現(xiàn)了檢測自動,減少了測試人員的繁雜工作,減少了人為因素的影響,保證了測試的正確度,能較準確地判定陶瓷餐具的耐磨性。
參 考 文 獻
[1]出口商品技術(shù)指南日用陶瓷[M].中華人民共和國商務(wù)部.2017.
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[3]GB/T 9966.4-2001,天然飾面石材試驗方法:耐磨性試驗方法[S].