卫生陶瓷原料与泥釉料配方探究

陈泽峰

（佛山市恒洁卫浴有限公司，佛山 528137）

1 前言

卫生陶瓷作为常见的日用品，给人们带来了较大的生活便利，在一定程度上提升了人民的生活质量[1]。而在现代工艺、技术等要素支撑下，相关厂家或技术人员除了要重视消费者的需求，还应理清卫生陶瓷的原料间的关系，了解其配料及注意事项，以在提升卫生陶瓷质量的同时，提升自身专业素养。

2 卫生陶瓷基本概念

结合现代社会需求、工艺技术等要素的卫生陶瓷主要是以人们日常日产为基点，所制作的具有实际用途的带釉制品，如厨房的卫生洁具等。以其品质材料看，其主要包含四类，即吸水率＜0.5%的瓷、吸水率＜0.5%的半瓷、吸水率＜12%的精陶、吸水率＜18%的熟料陶。其中性能最好的材料为瓷制品。大型器具、大型器具等主要以熟料陶为主材料，而其他材料主要应用于小型器具等的制备。而结合其工艺的及材料的不同，其可以被分为瓷质卫生陶和陶质卫生陶瓷。其中，由于前者与后者工艺差异较大，因此其吸水率较低，如前者吸水率≤0.5%。而后者吸水率为8.0%＜吸水率≤15.0%。从工艺层面看，主要包含有一次烧成、石膏模浇注成型、烧成窑炉等，以一次烧成为例，其主要是指利用1250～1280℃温度环境，以其10%～20%钾长石、30%～40%石英、20%～30%高塑性粘土为原材料，以滑石、长石等为辅料，烧制而成。从更细的角度，看其产品类型，其主要包含洗面器、小型卫生陶瓷等，具体如表1 所示。

表1 卫生陶瓷细化分类

3 卫生陶瓷原料与泥釉料配方

3.1 卫生陶瓷原料

卫生陶瓷的原料较多，本文主要分析其黏土类、石英类、长石类原料等。

3.1.1 粘土类原料

（1）黏土基本概念

粘土主要是指基于多种混合物而形成的细而分散、颜色多样的矿物体。其成因具体可分为风化残积、热液蚀变型、沉积型粘土矿床。

（2）粘土的构成

受到多种因素影响，粘土的性能会影响其构成，通常情况下，可将其分为化学构成和矿物构成。

①化学构成

其核心构成要素为H2O 结晶水、A12O3、SiO2。同时，其也含有一定的TiO2、Fe2O 等有色氧化物，MgO、CaO 碱土金属氧化物，Na2O、K2O 的含碱金属氧化物[2]。而化学构成对于卫生陶瓷制作的影响在于，提升可塑性、耐火性等，如SiO2较多时，会降低其可塑性，提升其烧制后的收缩效果。

②矿物构成

黏土一般有多重微型的矿物综合构成，少有单一矿物构成。其中其常见的混合矿物有水云母、高岭石、叶蜡石等。同时，不同的矿物构成会直接影响黏土的性能，如伊利石类H2O 较少，而K2O 较多。

（3）粘土卫生陶瓷的工艺性质

①膨胀性

其主要指是在粘土结合水后，其体积会有一定量的增大。究其原因，粘土具有一定的毛细管力、渗透力以及吸附力等，在吸水后，粘土的胶体、晶层之间会出现一定变化。由此其有外膨胀、内膨胀两类。

②可塑性

其主要是指在结合粉碎粘土，并加入调和水后，并配以一定外力，粘土能被做成任意的形状，且不会出现开裂等情况。同时，在撤离外力后，其能够保持原状。

③结合性

其主要是指该材料能够融合其他原料，形成具有干燥强度、可塑性强的泥团，如非塑性原料等。

④离子交换性

其粘土的离子层在被烧制的过程中，其晶格内部或断键离子会失去，继而导致其带电荷，而这就对导致其必须吸附一定的负离子来维持稳定。

⑤触变性

其主要是指在调和粘土时，在搅拌、振动泥团过程中，其流动性会逐渐增加，而粘度会逐渐降低，在静置一段时间后，其又会恢复[3]。同时，若将同样性质的泥团放置一段时间，那么其粘度会逐渐增加，如出现固化、粘稠等情况。

（4）粘土对于卫生陶瓷生产的意义

第一，粘土可提升卫生陶瓷生产过程的可塑性，即为其成型、样式等奠定良好基础；第二，其能保障釉料、注浆泥料的稳定性、悬浮性[4]；第三，其颗粒虽然具有分散特性啊，但其能够结合多种物质，提升卫生陶瓷的可靠性、安全性；第四，其能作为卫生陶瓷生产的主体材料；第五，其能为卫生陶瓷提供莫来石晶体，提升卫生陶瓷结构稳定。

3.1.2 石英类原料

（1）石英石类型

石英石主要是指在地壳中独立存在，且是单位的矿物主体。其中，以二氧化硅的结晶态为主。同时，由于外界因素的影响，其形状和纯度也具有一定差异。如石英砂、石英岩、水晶等。

（2）石英石性质

结合其石英石表征、结构，其主要由SiO2构成，拥有少量的杂质，如SiO2、MgO、CaO 以及Al2O3等[5]。同时，其在高温下能够与碱金属氧化物形成其它物质，如玻璃体、硅酸盐等。从其转化性质看，其具有低温迅速转化和高温慢速转化的特征。

（3）石英石在卫生陶瓷生产中的应用

首先，由于其具有惰性属性，因此能有效调节泥料，提升卫生陶瓷生产的可塑性；第二，石英石的应用，有利于卫生陶瓷胚体生产的体积设计；第三，石英石的应用，可提升卫生陶瓷的强度；第四，有助于釉料性能的发挥。

3.1.3 长石类原料

（1）长石类原料基本性质与种类

作为卫生陶瓷的关键材料，长石类材料通常应用于泥料、釉料等环节，具有较好的熔剂效果。因此一般其用量较大。而结合当前已知长石，其主要有以下四个类型：钾长石（K2O·Al2O3·6SiO2）、钠长石（Na2O·Al2O3·6SiO2）、钙长石（Na2O·Al2O3·6SiO2）、钙长石（BaO·Al2O3·2SiO2）。

（2）长石对卫生陶瓷生产的应用

首先，在高温熔融长石后，不仅能够补充Na2O、K2O等碱金属氧化物，还能提升卫生 陶瓷坯体温度控制效果[6]；其次，熔融状态的长石，可有效分解石英颗粒、部分高岭土分解产物等；其三，熔融后的长石，可作为晶体间的填充物，以降低卫生陶瓷坯体空隙，提升其密度；其四，由于其长石具有惰性属性，可避免胚体干燥后的形变情况，可降低干燥时间等。

3.2 泥釉料配方

（1）卫生陶瓷泥釉浆

卫生陶瓷的釉料主要是指覆盖在卫生瓷体上的一薄层玻璃态物质，其厚度一般在0.2～0.8mm。釉层可以降低坯体的吸水率，使制品表面光滑，提高其机械强度和抗腐蚀能力。各种颜色釉对美化制品的外观，增加产品的花色品种，提高产品的档次发挥着重要作用。

（2）卫生陶瓷釉料分类

①按光学性质和外观形态可分为:透明釉、乳白釉、颜色釉、艺术釉四种。但目前使用最广泛的是乳白釉和颜色釉。艺术釉由于生产技术要求高，目前用得还较少。透明釉基本不用。

②按釉的制备方法可分为:生料釉、部分熔块釉、熔块釉、盐釉但卫生陶瓷釉一般是生料釉，现在为了改善釉面质量和降低釉的成熟温度，倾向于在釉方中引入部分(<30%)高始熔点的熔块[7]。

（3）卫生陶瓷釉料基本特征

①釉的基本化学特征釉在化学上与玻璃相近如，瓷釉对热膨胀系数有严格要求，般比玻璃的膨胀系数要小，因此从化学成分上更富(SiO2+Al2O3+B2O3) 瓷釉中K2O+Na2O 含量应在10%以下。

②卫生陶瓷釉广泛引入乳浊剂。由于卫生陶瓷坯体含着色氧化物较多，为提高其白度或色釉的鲜艳度，现在所有的白釉和大部分色釉都加入乳浊剂。常用的乳浊剂有:SnO2、ZrSiO4、TiO2加入乳浊剂后，对釉的高温粘度和表面张力会造成影响，因此在拟定配方时必须考虑到这一点。

（4）卫生陶瓷釉料基本配方

结合不同需求、不同目的，卫生陶瓷釉料的配方主要如表2 所示。

表2 卫生陶瓷釉料的配方

（5）卫生陶瓷釉料的工艺注意事项

①釉面不光滑，橘皮

其主要表现形式：不光滑，橘皮。其形成原因：施釉太薄，或施釉时釉料未经搅拌均匀。其解决措施为：

釉料浓度调节适中，充分搅拌过筛；施釉时，根据不同釉料厚度要求，适当施釉。

②开片釉很难开片

其标正为：开片釉，表面无裂纹。其原因为：釉料的膨胀率及收缩率与坯体的膨胀率及收缩率不一致；降温太慢；出窑时未开片，一段时间后陆续开片。其应对措施为：在窑温降到500℃时，可将窑门快速打开后5s，快速关上，留一条缝，让作品接触冷空气，快速降温后开片；出窑时，可将作品放入冷水中浸泡，可加速开片；开片釉开片效果通常会持续几天陆续开片，可几日后查看。

4 卫生陶瓷生产工艺

首先，泥浆配料、搅拌。其配料主要为白泥、水玻璃、水混合搅拌等，需注意应在8 小时搅拌成为泥浆；其次，注浆。需注意，浆注浆前先对模具进行清扫、擦模、洒粉、合模、紧固模，再进行注浆，注浆经过2 小时30 分石膏模缩水并注到标准孔满为止；其三，连接水箱及修粗坯。座厕底部与水箱连接采用泥浆加矿物质；其四，风干、烘干。自然晾干5～7 天到达8 成干后方可送入烤房采用电脑控制燃料为石油气烘干总过程经8 个阶段共13h；其五，检查坯体。检查坯体用煤油擦坯体的连接处、表面、底部、打孔处并检查有没有裂纹。同时，在此基础上平整度、线条、擦灰尘、上水、防止脱釉；其六，喷釉。喷七遍，厚度为0.5～0.7mm；最后，烧成。其具体流程如图1 所示。

图1 卫生陶瓷工艺生产流程

综上所示，在卫生陶瓷工艺生产流程中，原材料、釉料非常重要，对产品的质量、形状、功能等拥有十分重要的作用。因此，相关技术人员、厂家，应结合卫生陶瓷生产工艺流程，重视原材料的把控，并依据自身实际情况，选择符合标准的釉料配方，以提升产品最终的生产效果，以促进自身更好的发展。