色料的生產控制對產品質量的影響

摘 要 本文主要闡述了陶瓷色料生產企業的生產控制，著重分析了混料工藝控制對產品質量的影響及應注意的事項#65377;

關鍵詞 混料，工藝，色料生產

1引言

人工合成色料的色料晶體具有結構穩定#65380;色彩豐富#65380;高溫穩定性和化學穩定性好#65380;在釉中不溶解或溶解量很少#65380;不易與釉中的其它組分發生反應等顯著特點，因而保證了其呈色的穩定，為陶瓷制品的高檔化#65380;系列化和大規模工業化生產奠定了基礎，但同時也對陶瓷色料生產企業提出了更高的要求#65377;為了應對當前原材料價格的不斷上漲#65380;燃料成本的增加和激烈的市場競爭，部分陶瓷色料企業除了加強科研投入#65380;開發新產品外，還不斷強化生產現場的管理，對工藝流程進行跟蹤及改造，在現有的機器設備前提下，將產品的性能提高到最佳，從而達到保證產品品質穩定#65380;降低生產成本#65380;提高產品競爭力的目的#65377;

2色料的生產工藝

目前市場上所銷售的色料產品，除了包裹色料品種以外，大部分的品種是由固相合成法生產的#65377;該方法工藝比液相法更加簡單，容易操作#65377;陶瓷色料的生產流程如下:配料-混合-裝窯-燒成-卸窯-粗加工-精加工-打包入倉#65377;

3影響產品質量的因素

3.1 原材料質量的影響

人工合成色料生產過程中原材料的波動對產品品質的影響很大#65377;通常來說，原材料純度越高，燒出來的產品就越好#65377;像銻錫灰#65380;釩鋯蘭等品種對其原材料的純度要求都很高，一般純度要達到99.8%以上，特別是在沙漠紅色料生產中，氧化釔的純度對產品最終發色的影響十分明顯#65377;但是出于對產品成本的考慮，有些產品可以適當放低要求#65377;像鈦黃系列產品中的原材料氧化銻和鈦白粉除根據客戶需要外，還可根據其相互配合的需求來調整純度:當所用氧化銻純度在98.0%以上時，可以降低對鈦白粉的使用純度要求;同理，當所使用的鈦白粉純度在98.0%以上時，也可以降低對氧化銻的純度要求，但配方中需要增加1%～2%的用量#65377;另外，氧化銻對鈦黃系列產品的燒成溫度有著明顯的影響，一般隨著氧化銻純度的增加，其最高燒成溫度也會相應增加#65377;

3.2 混料工藝的影響

3.2.1混料方式的影響

色料的混料方式主要有兩種:(1)干法混料，將各種物料在干粉狀態下進行混合;(2)濕法混料，將不可溶性的原料按照配比裝入球磨機內，加入水或其它的液體進行混合#65377;實際生產中多采用干法混料，如鐠黃，鈷蘭，橘黃色料等;也有一些產品需要濕法混料，如釉用的金棕色料，金黃色料的配方中引入氧化鋁形式的Al等#65377;需要注意的是，干法混料時還應考慮物料的材質，有的產品需要進一步均化處理才能達到設計的標準#65377;如鈦黃系列的產品，經過錐型混料機混合后，還需經過爪式機打粉均化工序，才能保證產品的性能達到最佳#65377;如表1中數據所示，同一批生料，1號沒有打粉，2號經爪式機打粉#65377;經同一溫度燒成后，結果顯示2號比1號發色明顯變深#65377;

3.2.2 混料設備的影響

陶瓷色料企業必須在日常生產控制中保持同一產品的一致性，從而保證產品品質的穩定#65377;但有時也會因生產上的其它原因而改變同一產品不同批次的工藝流程#65377;例如黑色系列的產品，一般使用攪拌磨來混料#65377;攪拌磨混料的特點是混料均勻，但單次混料只能在100kg左右，因而不能滿足短時間內大批量生產的需要;故當需要進行大批量生產時，就需使用錐型機來混料，通常其單次產量在2t左右，但是需要增加打粉工序#65377;當然也有一些產品是不需要打粉的，如錳紅系列，經錐型機混合后，可直接進入裝窯工序#65377;如表2數據所示，未打粉的1號色料和打粉后的2號色料的發色基本一樣#65377;

3.2.3 混料時間的影響

生產中混料的時間，一般根據跟蹤取樣的品檢確定，但有些產品需要進一步取樣并在實驗電爐中煅燒后再確認#65377;使用錐型混料機的時間一般控制在2h左右，使用球型混料機控制在1h左右，攪拌的時間一般在10～20min之間#65377;需要說明的是，當使用攪拌磨來混料時，其生料的燒成溫度一般較其它機型低20℃左右#65377;同時，混料時間的長短對產品的發色也有很大的影響，表3所示的是混料時間對鋯鐵紅色料發色的影響#65377;

3.3 燒成工藝的影響

燒成是保證色料質量的重要生產工序#65377;燒成控制的三個關鍵因素是:(1)最高燒成溫度的控制;(2)燒成曲線的合理設置;(3)保溫時間的控制#65377;實際生產過程中，應根據各廠產品的不同以及配方和原材料的差異來進行控制#65377;特別是鐠黃品種，燒成溫度偏高或偏低都達不到產品的設計要求#65377;

燒成曲線控制的原則是:前快，中緩，后慢#65377;需要注意的是，當配方中的鋁以氫氧化鋁的形式引入時，要留意其轉化點溫度，必須留有足夠的時間使其排凈結晶水#65377;總的來說，升溫曲線的制定原則是:(1)前段部分要使生料中的揮發物和結晶水排除;(2)后段部分要留有足夠的時間使各晶團結合#65377;保溫時間一般在2～4h左右，釉用黑色系列和鋯鐵紅品種的保溫時間需要適當延長#65377;

大部分色料產品都需要氧化氣氛來燒成，釩蘭和部分坯用黑色系列除外#65377;

3.4后期加工的影響

3.4.1粗加工控制

經過煅燒的色料半成品，卸窯后一般要經過粗加工工序粉碎后才能進入下一道工序#65377;粉碎的主要目的是初步均化和細度加工，經過初步加工的產品細度一般在10～20目之間#65377;其中，坯用產品可使用雷蒙機和微粉機來進行加工:硬質的產品使用前者，軟質的采用后者#65377;坯用產品的細度一般控制在1000目左右，但隨著細度的增加，錳紅等鈦黃系列產品在坯體中的發色會逐漸減弱#65377;

3.4.2精加工控制

釉用色料產品經過粗加工后，還要進一步深加工#65377;細度一般要求控制在1200目以上#65377;釉用色料產品主要使用球磨機水磨加工#65377;球磨中的料:球:水的比值一般控制在1:2:0.5(wt%)為佳#65377;可根據產品的不同，加酸或者堿進行水洗，其產品pH值一般控制在7左右#65377;出球產品需經沉淀烘干，烘干過程中必須避免鐵質等的混入，以免引起釉面缺陷#65377;同時，還須對同一批次的出窯產品進行均化處理#65377;因為顆粒大小的差別，會導致沉淀分離過程產生分層，致使上下色料產生部分差異#65377;經過均化處理后，可保證同一窯或同一批次的產品沒有色差，從而保證產品質量的穩定#65377;

4結語

陶瓷色料生產過程中對產品質量有影響的因素主要集中在原材料#65380;混料#65380;燒成和加工等工藝，各個工序都對產品質量起著關鍵作用#65377;原材料的合理搭配可以在保證質量的前提下，有效降低成本;合理的燒成制度可以保證產品的性能達到最佳;色料煅燒之前的混料工藝對產品最終品質的穩定和性能提高的作用更加重要#65377;

參考文獻

1 素木洋一[日].釉及色料[M].中國建筑工業出版社，19792 俞康泰.現代裝飾色釉料與裝飾技術手冊[M].武漢理工大學出版社，1999

3 秦 威.梭式窯燒成制度對產品質量的影響[J].佛山陶瓷，2005，10