日用陶瓷铅、镉重金属的溶出量超标的主要原因＊

郑培烽

（潮州市质量计量监督检测所 广东 潮州 521011）

日用陶瓷铅、镉重金属的溶出量超标的主要原因＊

郑培烽

（潮州市质量计量监督检测所 广东 潮州 521011）

铅、镉都是有毒的重金属，如果人们长期摄入铅、镉而聚于人体内，将会影响人的造血、神经、肾脏和其他器官的功能，给人体的健康带来极大危害。笔者介绍了日用陶瓷在生产过程中造成铅、镉超标的各种具体原因。

日用陶瓷 铅、镉 溶出量 超标 原因

前言

在日用陶瓷制造过程中，釉和装饰图案内可能会存在铅、镉重金属。若用于盛装食物，特别是酸性食物，会造成铅、镉溶入食物而进入人体。铅、镉属重金属元素，在人体中易进入血液而不易排出体外。长期食用含铅、镉食物，对人体的免疫系统会造成不良影响，导致多种疾病的产生。铅、镉重金属的溶出量超标是日用陶瓷质量问题的致命打击。

1 影响铅、镉溶出量的因素

影响铅、镉溶出量的因素很复杂，选用的原料、装饰工艺、窑炉结构、烧成温度都对铅、镉溶出量构成直接影响。日用陶瓷中的铅、镉主要来自原料，如矿物料、添加材料（如助熔剂）等。采用各种矿物料（包括添加剂）制成的瓷泥、瓷釉、色料、花纸，都存在铅、镉，只是含量不同而已。铅、镉含量较多的成品原料主要有瓷釉、色料和花纸。根据实践经验判断红色和蓝色，以及由红和蓝调配而成的颜料，其铅、镉含量通常偏高。镉的化合物主要是用作着色剂，如碳酸镉等；铅的化合物主要用作助溶剂，如铅丹等。在瓷釉中加入铅丹（PbO）等，能降低瓷釉的膨胀系数，增强釉层的流动性，增加釉的熔融范围，也可提高釉面弹性和光泽度。在色料（包括花纸用色料）中加入铅丹（PbO）等，也能促使色料在较低温度下显色。

在陶瓷釉料和色料中，加入适量的碳酸镉等着色剂，能使产品外观显现较理想的红颜色，加入铅丹等作助熔剂，能提高产品的釉面质量，加强色料构成花面的色彩。但是，加入含有铅、镉成分的原料及助熔剂制成的陶瓷产品，存在产品铅、镉超标的可能。掌握不同原料（包括助熔剂）在产品生产，特别是烧成和烤彩过程的化学变化，并在生产中采取控制措施，使原料中的铅、镉在产品生产过程中释出并挥发掉，未被释放出和挥发的被产品表面釉层牢固封闭，减少产品的铅、镉溶出量。

白瓷产品表面通常为透明的釉，不加彩绘等装饰，产品的铅、镉溶出量相对少。但是，施用低温釉（包括透明釉）产品，在温度1 020℃左右，其坯体未完全瓷化（如白云陶产品），如果釉层封闭不好，包括缺釉、针孔等现象存在，或因烧成湿度太低，都可能出现铅、镉超标。红陶产品施用低温透明釉，也容易引起铅、镉超标。笔者曾经做过一个实验，采用低温透明釉施于红陶产品，为了使红陶外观颜色较浅，降低烧成温度（1 000℃以下），配制的透明釉加入铅丹（助熔剂），采用梭式窑进行产品烧成，抽样检测的结果是铅、镉溶出量超标。将不施釉的红陶产品送检，基本不含铅、镉，梭式窑烧成时温度偏低，窑内温度不均匀，部分产品釉层欠烧；因釉层使用铅丹的透明釉，加之烧成温度较低或温度不均匀，增加了铅、镉超标的可能性。

色釉产品是以加入不同色剂的瓷釉加以装饰。在高温烧成中，颜料沉降在釉层中，助熔剂的铅已绝大部分被分解并释放出，产品的铅、镉溶出量极少。但烧成温度较低，或者是哑光、裂纹釉产品，其釉层结构疏松，影响釉面的化学稳定性，会造成产品铅、镉溶出量偏高。如能将烧成温度保持在1 200℃以上，则可以降低产品的铅、镉溶出量。

釉下彩和釉中彩产品都是经烧成之后，使透明釉层遮盖花面，其铅、镉溶出量接近白胎产品。但是，采用低温瓷釉的釉下彩产品，釉料通常采用含铅配方，如果烧成温度不够，或釉面存在缺陷时，酸性物质容易侵蚀釉面和缺陷釉层下的颜色花面，导致铅、镉溶出量偏高。

釉上彩产品是在烧成的釉面上加彩色料或贴花纸，经700～1 050℃烤烧，使花面牢固地附着在釉层上。由于釉上彩产品的花面是裸露的，花面处理温度低，铅、镉超标的可能性最大。色料配方、烤花工艺的不当均会引起产品中大量的铅、镉溶出。

2 减少铅、镉溶出量的办法

控制配方的含铅量，尽量少用碳酸镉；提高烤烧温度，或在花纸印刷中加上釉料（俗称“盖铅”）。釉上彩产品的花面设计与产品铅、镉溶出量有较大的关系。根据不同花面产品的铅、镉溶出量检测，红色（特别是旗红）花面面积大时，镉超标的可能性大；以蓝色调配成的花面（如深黑、深绿、紫等），铅超标的可能性也较大。在同种原料配方的情况下，花面面积与容器容量（或容器内表面面积）比例越大，则铅、镉超标的可能性越大。例如，出口的扁平类（如碟、浅盘）产品中贴“雪人满花”花纸，经常出现铅、镉同时超标。因此，产品花面设计中，尽量采用小花朵，线条状花面，减少花面的实际面积。有些花面的实际面积很大，同样具有鲜红（旗红）和蓝色（钴蓝）的产品并不出现铅、镉超标，原因是特殊原料配方减少铅、镉的加入，“盖铅”处理有效，烧成温度较高。

工厂应对装窑方法，烧成时间、烧成温度，通风条件等4个关键环节按烧成制度进行有效的控制。产品装窑中，疏装则浪费空间，浪费燃料，降低产量。密装则妨碍窑内热气循环，不利于产品中分解释放出的铅、镉排出窑外。特别是烤花产品，过于密装，或者花面朝下，容易导致铅、镉超标。花面倒盖的产品比花面朝上或侧向的产品铅、镉超标的可能性大。有人做过试验，将高温白胎盘倒盖住贴满花的盘，经过烤烧后进行检测，发现白胎盘的铅溶出量高于贴满花的盘，原因是释出的铅沉降（被吸收）在白胎盘的釉面上。

不同类型的产品有着不同形式的烧成/烤烧制度（温度曲线），温度曲线的阶段温度和时间，是依据不同瓷质、不同器型、不同产品装饰方式而定，通常是通过试烧或生产的总结而定。不同窑炉的烧成曲线有所不同。温度高、时间延长、产品铅、镉溶出量通常会降低，但也容易引起质量问题。温度偏低，时间太短，则容易引起产品铅、镉溶出量增高。有人认为：隧道窑的进出窑速度越慢，则产品铅、镉溶出量越低。其实不然，在隧道窑中烧成的“白云陶”釉下彩产品，进出窑速度比以往放慢一倍，出窑时发现空心器型产品的口沿全部吸附颜色，原因是产品中花面的色剂材料成倍释放出并沉降在产品口沿上。产品中释出的铅、镉不能像色剂释出那样肉眼观察到，如果烧成/烤烧周期不合理拉长，也会引起看不见和意料不到的产品铅、镉溶出量超标。因此，烧成/烤烧中，应保证恰当的温度和时间。

窑炉的排气通风，对产品的铅、镉溶出量有直接的影响，特别是釉上彩产品，在烤彩过程中，窑炉中的氧化气氛不能保持，则铅无法释出并排出窑外。辊道窑的结构最适宜烤彩产品的氧化气氛控制，其它的连续式窑炉，在工艺控制得当时，也能取得较好的烤彩效果。梭式窑炉用于烤彩时，窑内不同位置温度不太均匀，窑炉特性不利于氧化气氛的保持，所以不宜采用梭式窑烤烧日用陶瓷釉上彩产品。

3 结语

总之，日用陶瓷铅、镉溶出量的大小直接关系到人体健康，必须引起高度重视和认真对待。对于生产企业来说，只有使用合格的原料，加贴质量好、符合要求的花纸，采用正确的烤花方式和烧成制度，才能生产出低铅、镉或无铅、镉溶出量的陶瓷产品。

1 余端略，刘文茂，余金保.探析日用陶瓷铅镉溶出量超标的原因及应对措施.中国陶瓷，2006（1）：61～62

TQ174.73

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1002－2872（2012）10－0011－02

郑培烽（1974－），本科，工程师；主要从事产品质量检验工作。