專利名稱：：骨質(zhì)瓷用高耐酸耐堿性無(wú)鉛鎘熔塊釉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及陶瓷釉料，尤其是一種用于生產(chǎn)高品質(zhì)無(wú)鉛骨質(zhì)瓷產(chǎn)品的骨質(zhì)瓷用高耐酸耐堿無(wú)鉛熔塊釉。
背景技術(shù)：
：骨質(zhì)瓷是世界公認(rèn)的高檔瓷種。長(zhǎng)期以來(lái)，生產(chǎn)骨質(zhì)瓷的瓷釉都是使用含有鉛的熔塊釉，這是由于含鉛釉料具有易熔解、流動(dòng)性好，熱膨脹系數(shù)小，熱震穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度大等特點(diǎn)，鉛等重金屬元素經(jīng)過(guò)一定的工藝燒制，可使陶瓷表面鮮艷明快、線條清晰。但是，陶瓷制品在人們的日常使用過(guò)程中不可避免地受到酸、堿的腐蝕導(dǎo)致其中的微量重金屬元素如鉛等的溢出。然而鉛對(duì)人體是極其有害的，國(guó)標(biāo)GB12651-2003規(guī)定，與食物接觸的陶瓷制品鉛的溶出量允許極限是5ppm以下，是國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。隨著生活水平的不斷提高，伴隨餐具洗碗機(jī)使用普及的同時(shí)，人們對(duì)健康的意識(shí)也愈來(lái)愈強(qiáng)，日用陶瓷鉛的危害已引起人們的高度重視。適應(yīng)現(xiàn)代生活的需求，開(kāi)發(fā)研究既耐酸堿性與又具有抗沖洗特性的無(wú)鉛陶瓷釉已成為當(dāng)務(wù)之急。隨著人們生活水平和質(zhì)量的不斷提升，陶瓷產(chǎn)品的綠色環(huán)保和對(duì)人體健康影響等問(wèn)題更加備受關(guān)注和重視，我國(guó)陶瓷色釉料專利"骨瓷用高光澤度無(wú)鉛釉-一發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)朇N200410035601.2"、"骨質(zhì)瓷用無(wú)鉛熔塊釉一-發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)朇N200710001089.3"、"高級(jí)日用瓷無(wú)鉛熔塊釉---發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)朇N200410035601.2"、"適用于二次燒成用的無(wú)鉛熔塊釉---發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?00610044877"、"無(wú)鉛無(wú)鋅透明熔塊釉-一發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?CN03131509.7"、"一種高光澤無(wú)公害陶瓷裝飾材料用熔劑的制備方法(無(wú)鉛無(wú)鎘無(wú)鋅)一-發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?00610084333"等專利均圍繞了"無(wú)鉛"這綠色環(huán)保中心。但對(duì)瓷釉的化學(xué)穩(wěn)定性即耐酸堿性問(wèn)題都沒(méi)有予以足夠的重視，在配方的設(shè)計(jì)上更沒(méi)有對(duì)瓷釉的化學(xué)穩(wěn)定性進(jìn)行研究與探討。瓷釉的化學(xué)性能，更確切地說(shuō)瓷層的化學(xué)性能在很大程度上決定陶瓷制品的使用范圍，決定產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命。作為盛煮食品的陶瓷制品要求能抵抗食用酸的作用；隨著生活水平的不斷提高，餐具洗碗機(jī)和洗滌劑使用的普及，(洗滌劑主要成分為碳酸鈉、多聚磷酸鈉、硅酸鈉和一些表面活性劑，屬?gòu)?qiáng)堿性物質(zhì)。)對(duì)日用陶瓷制品要求能抵抗堿的作用。也就是說(shuō)，對(duì)日用陶瓷制品既要具備耐酸性能又要具有耐堿性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種組成簡(jiǎn)單，釉面質(zhì)量好的全新的骨質(zhì)瓷用高耐酸堿性無(wú)鉛熔塊釉。3本發(fā)明所述的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，其化學(xué)組成(wt%)為Si0258.066.0%、A1A10.015.(m、Ti020.01.0%、CaO0.52.0、MgO0.01.0%、K202.06.0%，Na202.06.0%、Li202.06.0%、B20315.025.0%。本發(fā)明所述的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，由以下重量百分的原料配制而成石英25.035.0%、長(zhǎng)石25.035.0%、氧化鋁2.06.0%、二氧化鈦0.02.0%、硼酸20.030.0%、石灰石0.53.0%、煅燒滑石O.53.0%、碳酸鋰3.08.0^、碳酸鈉2.08.0%。本發(fā)明的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉其原料組成中不含有任何鉛、鎘以及鋅、鋇、鉍等重金屬組分，加入了一定量的堿金屬氧化物、Ti02和硼酸。燒成后的成品瓷釉面細(xì)膩、光潤(rùn)、平整、光澤度好；釉面光澤不易脫落，不留污嘖，易清洗。釉料制備首先需要熔制熔塊，然后再將熔制好的熔塊和一定比例的水及其它分散劑研磨制備釉漿。本研究選用鉀長(zhǎng)石引入氧化鉀，硼酸引入三氧化二硼，煅燒滑石引入氧化鎂，其他原料的選用與通常的相同，本發(fā)明所用原料的化學(xué)組成見(jiàn)表1.上述原料組分中礦物原料的化學(xué)組成見(jiàn)表l，化工原料的純度為9鄉(xiāng)以上。表1原料化學(xué)重量組成表(wt%)組成Si02A1203Fe203CaOMgOZnOLi20Na20K20B203灼堿備注石英99.50.400.060.03長(zhǎng)石65.818.40.30.870.433.210.20.67氧化鋁99.80.02石灰石1.60.20.155.30.542.2滑石55.26.00.60.630.86.6硼酸工業(yè)純二氧化鈦工業(yè)純碳酸鋰工業(yè)純碳酸鈉工業(yè)純4第一步，將原料按熔制熔塊的重量百分比配制混合料，按通常熔制熔塊的工藝制度熔解配合料，制備熔塊。熔化溫度為1300-1400°C，熔制時(shí)間為40-70分鐘。第二步，將制得的熔塊在球磨機(jī)中加一定量的介質(zhì)水及分散劑CMC研磨制成釉漿。釉漿粒度控制在10Wn以下粒徑的顆粒占8085%。本發(fā)明釉料按常規(guī)的日用瓷生產(chǎn)工藝及操作制度使用即可。釉漿施于經(jīng)素?zé)^(guò)的素坯上，再于釉燒條件下燒制，即得到成品。本發(fā)明的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉其組成簡(jiǎn)單，科學(xué)合理，易于實(shí)施；坯釉適應(yīng)性好，特別適合于國(guó)內(nèi)窯爐溫差過(guò)大的特點(diǎn)；燒成后的成品瓷釉面細(xì)膩、光潤(rùn)、平整、光澤度好；耐酸堿性強(qiáng)，不易失光，不結(jié)垢，易清洗，對(duì)貼花印紙的適應(yīng)性好，機(jī)械強(qiáng)度高，熱震穩(wěn)定性好，特別適應(yīng)于餐具洗碗機(jī)中的使用；瓷釉中鉛、鎘以及鋅、鋇、鉍等重金屬元素含量為零，徹底解決了高檔骨質(zhì)瓷的耐酸堿性差及含鉛問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，生產(chǎn)骨質(zhì)瓷的瓷釉都是使用含有鉛的熔塊釉，這是由于含鉛釉料具有易熔解、流動(dòng)性好，熱膨脹系數(shù)小，熱震穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度大等特點(diǎn)，鉛等重金屬元素經(jīng)過(guò)一定的工藝燒制，可使陶瓷表面鮮艷明快、線條清晰。隨著人們對(duì)自身健康要求和環(huán)保意識(shí)越發(fā)的增強(qiáng)，鉛的使用己部分得到控制，取而代之的是使用鋅、鋇、鍶、鉍等重金屬元素。這些元素本身也具有一定的毒性，而且這些物質(zhì)的使用極大的影響釉面的化學(xué)穩(wěn)定性，使釉面的耐腐蝕性降低。瓷釉耐酸堿的性能，與瓷釉的化學(xué)組成有十分密切的關(guān)系。堿金屬化合物對(duì)瓷釉的耐酸性能影響最大，且K20>Na20〉Li20，所以用Li20來(lái)代替部分K20和Na20則會(huì)改善瓷釉耐酸性能。一般四價(jià)氧化物如Si02、Ti02等能提高瓷釉的化學(xué)穩(wěn)定性，增強(qiáng)瓷釉的耐腐蝕性。二價(jià)金屬氧化物中，BaO對(duì)瓷釉的耐堿性能破壞最強(qiáng)烈，Mg0和Ca0次之非專利參考文獻(xiàn)l?；谝陨侠碚?，本研究的組成配比中選用了耐酸性極強(qiáng)的Ti02(其耐酸因子為2.15)非專利參考文獻(xiàn)2代替部分PbO(其耐酸因子為O.1);用B"3(其耐酸因子為O.19)來(lái)代替部分Pb;用LhO(其耐酸因子為-0.4)來(lái)代替部分1(20(其耐酸因子為-l.l)和N&0(其耐酸因子為-1.0);減少二價(jià)金屬氧化物的使用。提高Si02、A1203和BA的使用量，以達(dá)到高耐酸堿之目的。非專利參考文獻(xiàn)1《陶瓷器的釉科學(xué)》，高島廣夫著；日本內(nèi)田老鶴圃發(fā)行所，1994。非專利參考文獻(xiàn)2《搪瓷學(xué)》，邵規(guī)賢，茍文彬，聞瑞昌等編著；輕工業(yè)出版社，1983。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1實(shí)施例1所述的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，由以下重量百分的原料配制而成石英28.0%、長(zhǎng)石30.0%、氧化鋁4.0%、二氧化鈦0.5%、硼酸25.5.0%、石灰石2.0%、煅燒滑石1.0%、碳酸鋰5.0%、碳酸鈉4.0%。將各配合料混合均勻，在1340-135CrC的熔塊爐中熔解，經(jīng)水淬制得熔塊。然后將熔塊在球磨機(jī)中，以水為介質(zhì)室溫磨制成釉漿，釉漿細(xì)度控制在10wn以下粒徑的顆粒占81-83%。將制得的釉漿施于經(jīng)素?zé)母邫n骨質(zhì)瓷素坯上，在1100-115(TC的溫度下燒成，得到高品質(zhì)骨質(zhì)瓷產(chǎn)品。產(chǎn)品的瓷釉面細(xì)膩、光潤(rùn)、平整、光澤度好。同時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，產(chǎn)品鉛、鎘以及鋅、鋇、鉍含量均為零；釉面耐腐蝕性強(qiáng)，不易失光，不結(jié)垢，易清洗；對(duì)貼花印紙的適應(yīng)性好，機(jī)械強(qiáng)度高，熱震穩(wěn)定性好，特別適應(yīng)于餐具洗碗機(jī)中的使用。實(shí)施例2實(shí)施例2所述的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，由以下重量百分的原料配制而成石英29.5%、長(zhǎng)石27.0%、氧化鋁3.5%、二氧化鈦1.0%、硼酸26.0%、石灰石1.5%、煅燒滑石2.0%、碳酸鋰5.0%、碳酸鈉4.5%。將各配合料混合均勻，在1350-136(TC的熔塊爐中熔解，經(jīng)水淬制的熔塊。然后將熔塊在球磨機(jī)中，以水為介質(zhì)室溫磨制成釉漿，釉漿細(xì)度控制在10Mm以下粒徑的顆粒占82.0-84.0%。將制得的釉漿施于經(jīng)素?zé)母邫n骨質(zhì)瓷素坯上，在1120-117(TC的溫度下燒成，得到高品質(zhì)骨質(zhì)瓷產(chǎn)品。產(chǎn)品的瓷釉面細(xì)膩、光潤(rùn)、平整、光澤度好。同時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，產(chǎn)品鉛、鎘以及鋅、鋇、鉍含量均為零；釉面耐腐蝕性強(qiáng)，不易失光，不結(jié)垢，易清洗；對(duì)貼花印紙的適應(yīng)性好，機(jī)械強(qiáng)度高，熱震穩(wěn)定性好，特別適應(yīng)于餐具洗碗機(jī)中的使用。實(shí)施例3實(shí)施例3所述的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，由以下重量百分的原料配制而成石英31.0%、長(zhǎng)石31.5.0%、氧化鋁3.0%、二氧化鈦0.5%、硼酸24.0%、石灰石1.0%、煅燒滑石1.5%、碳酸鋰4.5%、碳酸鈉3.0%。將各配合料混合均勻，在1350-136(TC的熔塊爐中熔解，經(jīng)水淬制的熔塊。然后將熔塊在球磨機(jī)中，以水為介質(zhì)室溫磨制成釉漿，釉漿細(xì)度控制在IO.OMffl以下粒徑的顆粒占82.0-84.0%。將制得的釉漿施于經(jīng)素?zé)母邫n骨質(zhì)瓷素坯上，在1110-116(TC的溫度下燒成，得到高品質(zhì)骨質(zhì)瓷產(chǎn)品。產(chǎn)品的瓷釉面細(xì)膩、光潤(rùn)、平整、光澤度好。同時(shí)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，產(chǎn)品鉛、鎘以及鋅、鋇、鉍含量均為零；釉面耐腐蝕性強(qiáng)，不易失光，不結(jié)垢，易清洗；對(duì)貼花印紙6的適應(yīng)性好，機(jī)械強(qiáng)度高，熱震穩(wěn)定性好，特別適應(yīng)于餐具洗碗機(jī)中的使用。各實(shí)施例的化學(xué)組成見(jiàn)表2.表2實(shí)施例的化學(xué)重量百分組成表(w線)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種骨質(zhì)瓷用高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，其特征在于，該高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉的化學(xué)組成(wt％)為SiO258.0～66.0％、Al2O310.0～15.0％、TiO20.0～1.0％、CaO0.5～2.0、MgO0.0～1.0％、K2O2.0～6.0％，Na2O2.0～6.0％、Li2O2.0～6.0％、B2O315.0～25.0％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，其特征在于其原料組分及重量百分比組成為石英25.035.0%、長(zhǎng)石25.035.0%、氧化鋁2.06.0%、二氧化鈦0.02.0%、硼酸20.030.0%、石灰石O.53.0%、煅燒滑石0.53.0%、碳酸鋰3.08.0%、碳酸鈉2.08.0%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉，按權(quán)利要求2的重量組成百分比稱量、混合，其熱處理?xiàng)l件為1300-1400°C，40-70分鐘燒成。全文摘要本發(fā)明涉及陶瓷釉料，尤其是一種用于生產(chǎn)高品質(zhì)無(wú)鉛骨質(zhì)瓷產(chǎn)品的骨質(zhì)瓷用高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉。該高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉的化學(xué)重量百分組成為SiO<sub>2</sub>58.0～66.0％、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>10.0～15.0％、TiO<sub>2</sub>0.0～1.0％、CaO0.5～2.0、MgO0.0～1.0％、K<sub>2</sub>O2.0～6.0％，Na<sub>2</sub>O2.0～6.0％、Li<sub>2</sub>O2.0～6.0％、B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>15.0～25.0％。本發(fā)明的高耐酸堿無(wú)鉛熔塊釉其原料組成中不含有任何鉛、鎘以及鋅、鋇、鉍等重金屬元素組分，加入了一定量的堿金屬氧化物、TiO<sub>2</sub>和硼酸。組成簡(jiǎn)單，科學(xué)合理，易于實(shí)施；坯釉適應(yīng)性好，特別適合于國(guó)內(nèi)窯爐溫差過(guò)大的特點(diǎn)；燒成后的成品瓷釉面細(xì)膩、光潤(rùn)、平整、光澤度好；釉面耐腐蝕性強(qiáng)，不易失光，不結(jié)垢，易清洗；對(duì)貼花印紙的適應(yīng)性好，機(jī)械強(qiáng)度高，熱震穩(wěn)定性好，經(jīng)檢測(cè)熱震穩(wěn)定性達(dá)到180℃-20℃水中熱交換5塊一次未裂，特別適應(yīng)于餐具洗碗機(jī)中的使用；瓷釉中鉛、鎘以及鋅、鋇、鉍等重金屬含量為零，徹底解決了高檔骨質(zhì)瓷的耐酸堿性差及含鉛、鎘等重金屬問(wèn)題。文檔編號(hào)C04B41/86GK101585717SQ200910033489公開(kāi)日2009年11月25日申請(qǐng)日期2009年6月22日優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日發(fā)明者垠張申請(qǐng)人:垠張