專利名稱：適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改進的無鉛熔塊釉，適用于多種瓷質(zhì)的二次燒成。
背景技術：
隨著人們對自然界的認知能力和生活水平的提高，我們?nèi)粘Ｉ钪械脑S多污染源被發(fā)現(xiàn)。為保障人類更加健康地生活，為保障人類賴以生存的地球可持續(xù)發(fā)展，人們制定了各種限制與標準，這其中就包括與人類生活息息相關的日用陶瓷類制品。
國際上以二次燒成(高溫素燒，低溫釉燒)為特點的高級日用細瓷中，以骨質(zhì)瓷為主流品種，已有200多年的歷史。到二十世紀七、八十年代，在山東又研制成功滑石瓷、高石英瓷，到二十世紀末，又研制成功了人工合成骨質(zhì)瓷等二次燒成的高級日用細瓷，這些高檔瓷都必須使用熔塊釉。
由于鉛化合物所帶來的優(yōu)良外觀和實用性能，例如光亮瑩潤的釉面、優(yōu)良的坯釉適應性和寬的燒成范圍，這種含鉛釉料200多年來一直被國內(nèi)外高級日用細瓷(軟質(zhì)瓷)生產(chǎn)廠家所使用。但是，這種含鉛釉存在一個致命的弱點，那就是在釉料加工和在陶瓷器皿的使用過程中造成的鉛毒對環(huán)境和人體的危害。
據(jù)權威調(diào)查報告透露，現(xiàn)代人體內(nèi)的平均含鉛量已是1000年前古人的500倍！而人類卻缺乏主動、有效的防護措施。鉛進入人體后通過血液侵入大腦神經(jīng)組織，幾乎對人體所有的臟器都造成危害！特別是兒童處于生長發(fā)育階段，對鉛比成年人更敏感，故對鉛的吸收量比成年人高好幾倍，受害尤為嚴重。鉛進入孕婦體內(nèi)還嚴重地影響胎兒發(fā)育，造成畸形等。有效地防止鉛中毒，已成為當今科學家正在探索、攻克的課題之一。
世界各國對日用陶瓷器皿的鉛、鎘溶出量做出了嚴格的限制。目前，中國國家強制性標準對鉛、鎘溶出量的限定為，扁平制品的鉛溶出量不得超過百萬分之五(≯5ppm)、鎘溶出量不得超過百萬分之零點五(≯0.5ppm)；美國食品與藥物管理局(FDA)標準為扁平類器皿鉛溶出量不得超過百萬分之三(≯3ppm)；美國加利福尼亞州六五協(xié)議規(guī)定扁平類器皿鉛溶出量不得超過百萬分之零點二二六(≯0.226ppm)；歐洲的最新標準也界定在了鉛溶出量不得超過百萬分之零點二(≯0.2ppm)。
近年來，國內(nèi)外高級日用細瓷生產(chǎn)商對高質(zhì)量無鉛熔快釉的需求日趨強烈，隨之出現(xiàn)了多種無鉛熔塊釉，組成不同，性能各異。有的是自身產(chǎn)品質(zhì)量問題，釉面缺陷多，起泡、無光現(xiàn)象嚴重，一直成了二次燒成高檔瓷生產(chǎn)的主要障礙；有的是適應性受到限制，有的無鉛釉只限制在骨質(zhì)瓷、高石英瓷上適用，而不能在滑石瓷上使用，等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，全新組成，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，適應性廣。
本發(fā)明所述的適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其產(chǎn)品化學重量百分組成為SiO235.0～60.0％、Al2O314.0～18.0％、CaO 3.0～10.0％、MgO 0.0～5.0％、K2O 5.0～10.0％、Na2O 2.0～5.0％、ZnO 5.0～10.0％、B2O34.0～12.0％、SrO 1.0～5.0％、Li2O 0.0～1.0％、BaO 0.0～8.0％和ZrO25.0～9.0％。
最佳組成為SiO240.0～55.0％、Al2O314.0～16.0％、CaO 3.5～8.5％、MgO 0.0～3.5％、K2O 5.0～8.0％、Na2O 2.0～4.0％、ZnO 5.0～8.0％、B2O36.0～10.0％、SrO 1.0～4.0％、Li2O 0.0～0.5％、BaO 1.0～5.0％和ZrO25.0～7.0％。
與其相對應，其配料用原料的重量百分組成為長石35.0～60.0％、石英4.0～20.0％、氫氧化鋁0.0～10.0％、滑石1.0～10.0％、輕質(zhì)碳酸鈣5.0～20.0％、氧化鋅1.0～10.0％、硼砂5.0～15.0％、硼酸2.0～10.0％、碳酸鍶0.0～10.0％、碳酸鋰0.0～5.0％、碳酸鋇1.0～10.0％、高嶺土5.0～25.0％和氧化鋯5.0～10.0％。
最佳組成為長石40.0～55.0％、石英4.0～15.0％、氫氧化鋁0.0～7.0％、滑石1.0～6.0％、輕質(zhì)碳酸鈣5.0～15.0％、氧化鋅2.0～8.0％、硼砂5.0～10.0％、硼酸3.0～8.0％、碳酸鍶1.0～8.0％、碳酸鋰0.0～4.0％、碳酸鋇1.0～8.0％、高嶺土7.0～20.0％和氧化鋯5.0～8.0％。
本發(fā)明中(1)Al2O3含量較高，獲得適宜的高溫粘度和表面張力，玻璃結構穩(wěn)定，避免產(chǎn)生釉泡。
(2)ZrO2含量較高，提高釉的高溫粘度和表面張力，減小釉泡的上升動力；輕微的乳濁效果，可提高釉面白度，提高釉面硬度和耐腐蝕性。同時，增大ZrO2分子與其他成份的接觸面，更加充分地發(fā)揮其效用。
本發(fā)明無鉛熔塊釉制備方法同通常的熔塊釉制備方法基本相同，將高嶺土以外的原料混合，進行高溫熔制成熔塊，然后再與高嶺土混合研磨粉碎制成釉料備用。按照常規(guī)二次燒成的施釉方法在素坯上施釉，再進行二次燒成即可，適應的燒成溫度范圍為1130℃～1170℃。與現(xiàn)有常規(guī)技術相同的工藝，不再贅述。
經(jīng)多次試驗證明，本發(fā)明無鉛熔塊釉由于組成上的創(chuàng)新(高鋁、高鋯)，使其適用于鎂質(zhì)瓷、骨質(zhì)瓷、高石英瓷、精陶等的多種素燒坯體，均可與之良好匹配，達到高的強度和熱穩(wěn)定性，尤其能較好地適應了性能獨特的鎂質(zhì)瓷，解決了鎂質(zhì)瓷釉面的蔽光問題。使用本發(fā)明熔塊釉，可獲得良好的釉面質(zhì)量，產(chǎn)品成品率高，一級品率可達92％，并且，本發(fā)明無鉛、鎘成分，鉛、鎘溶出量自然為零，從根本上杜絕了鉛、鎘鉛、鎘溶出，健康環(huán)保。


圖1、本發(fā)明無鉛熔塊釉制備工藝流程框圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
本發(fā)明無鉛熔塊釉的實施例1-4見表1。
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表1、無鉛熔塊釉的配料原料及相應的化學重量百分組成表 注化學重量百分組成中不足100％的部分為Fe2O3、TiO2等常規(guī)礦物原料雜質(zhì)。
本發(fā)明無鉛熔塊釉制備方法同通常的熔塊釉制備方法基本相同，將高嶺土以外的原料混合，進行高溫熔制成熔塊，然后再與高嶺土混合研磨粉碎制成釉料備用。按照常規(guī)二次燒成的施釉方法在素坯上施釉，再進行二次燒成即可。
本發(fā)明無鉛熔塊釉的各實施例的主要性能指標見表2。
表2、各實施例主要性能指標表 本發(fā)明無鉛熔塊釉在多種瓷質(zhì)坯體上進行了試驗，其中典型的瓷質(zhì)舉例見表3。
表3、試驗瓷種的坯體化學重量百分組成表 本發(fā)明無鉛熔塊釉在上述列舉的瓷種坯體上的性能指標見表4。
試驗用原料的化學重量百分組成見表5。
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表4、本發(fā)明無鉛熔塊釉在各種瓷種上的性能指標表 表5、試驗用原料的化學重量百分組成表
實施例5本發(fā)明適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其配料用原料的重量百分組成為長石35.5％、石英15.0％、滑石3.5％、輕質(zhì)碳酸鈣6.0％、氧化鋅3.0％、硼砂8.0％、硼酸2.0％、碳酸鋰2.0％、碳酸鋇8.0％、高嶺土10.0％和氧化鋯7.0％。
實施例6本發(fā)明適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其配料用原料的重量百分組成為長石38.0％、石英12.0％、氫氧化鋁5.0％、滑石5.0％、輕質(zhì)碳酸鈣5.0％、氧化鋅2.0％、硼砂10.0％、硼酸4.0％、碳酸鍶2.0％、碳酸鋇3.0％、高嶺土6.0％和氧化鋯8.0％。
實施例7本發(fā)明適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其配料用原料的重量百分組成為長石52.0％、石英7.0％、滑石1.0％、輕質(zhì)碳酸鈣5.5％、氧化鋅1.0％、硼砂6.0％、硼酸2.0％、碳酸鍶0.5％、碳酸鋇5.0％、高嶺土15.0％和氧化鋯5.0％。
實施例8本發(fā)明適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其配料用原料的重量百分組成為長石45.0％、石英8.0％、氫氧化鋁1.0％、滑石3.0％、輕質(zhì)碳酸鈣7.0％、氧化鋅2.5％、硼砂10.0％、硼酸4.0％、碳酸鍶0.5％、碳酸鋰1.0％、碳酸鋇4.0％、高嶺土6.0％和氧化鋯8.0％。
權利要求
1.一種適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其特征在于其產(chǎn)品化學重量百分組成為SiO235.0～60.0％、Al2O314.0～18.0％、CaO 3.0～10.0％、MgO 0.0～5.0％、K2O 5.0～10.0％、Na2O 2.0～5.0％、ZnO 5.0～10.0％、B2O34.0～12.0％、SrO 1.0～5.0％、Li2O 0.0～1.0％、BaO 0.0～8.0％和ZrO25.0～9.0％。
2.根據(jù)權利要求1所述的適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其特征在于其產(chǎn)品化學重量百分組成為SiO240.0～55.0％、Al2O314.0～16.0％、CaO 3.5～8.5％、MgO 0.0～3.5％、K2O5.0～8.0％、Na2O 2.0～4.0％、ZnO 5.0～8.0％、B2O36.0～10.0％、SrO 1.0～4.0％、Li2O 0.0～0.5％、BaO 1.0～5.0％和ZrO25.0～7.0％。
3.根據(jù)權利要求1所述的適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其特征在于配料用原料的重量百分組成為長石35.0～60.0％、石英4.0～20.0％、氫氧化鋁0.0～10.0％、滑石1.0～10.0％、輕質(zhì)碳酸鈣5.0～20.0％、氧化鋅1.0～10.0％、硼砂5.0～15.0％、硼酸2.0～10.0％、碳酸鍶0.0～10.0％、碳酸鋰0.0～5.0％、碳酸鋇1.0～10.0％、高嶺土5.0～25.0％和氧化鋯5.0～10.0％。
4.根據(jù)權利要求3所述的適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其特征在于配料用原料的重量百分組成為長石40.0～55.0％、石英4.0～15.0％、氫氧化鋁0.0～7.0％、滑石1.0～6.0％、輕質(zhì)碳酸鈣5.0～15.0％、氧化鋅2.0～8.0％、硼砂5.0～10.0％、硼酸3.0～8.0％、碳酸鍶1.0～8.0％、碳酸鋰0.0～4.0％、碳酸鋇1.0～8.0％、高嶺土7.0～20.0％和氧化鋯5.0～8.0％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉，其產(chǎn)品化學重量百分組成為SiO
文檔編號C03C8/02GK1884213SQ20061004487
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權日2006年6月14日
發(fā)明者張儒嶺, 王磊, 尚慶剛, 任允鵬 申請人:山東硅苑新材料科技股份有限公司