摘 要:本文主要論述了廢棄陶瓷在陳設藝術陶瓷生產中的應用和研究。將廢棄陶瓷作為陳設藝術陶瓷的生產原料(加入量為35%~45%),通過對原料配方的改進,原料的特殊工藝加工,增強泥料的可塑性和產品成形的適應性。采用顏色釉料對產品進行裝飾,制備出高檔次的陳設藝術陶瓷制品。
關鍵詞:廢棄陶瓷;陳設藝術陶瓷;可塑性
1前言
我國是陶瓷生產古國,潮州是國內規模化的陶瓷產區。僅潮州陶瓷產區,每年產生的廢棄陶瓷達到幾十萬噸。由于廢棄陶瓷經過高溫燒成,已經完全燒結,很難在自然條件下得到降解,如被丟棄于農田、山地,或被掩埋,都是對環境的污染。國內在利用廢棄陶瓷方面已有一些比較成功的例子,如利用廢棄陶瓷生產衛生陶瓷、日用陶瓷、建筑瓷磚等,加入量為7%~30%。由于加入廢棄陶瓷作原料要考慮到產品成形、燒成方面的可行性,還要考慮對產品質量(如白度)的影響,因此,通常應選用瓷質和顏色與產品相近的廢棄陶瓷;如果廢棄陶瓷在利用前已被混合,無法篩選分類,則會增加利用的難度。
筆者經過研究和反復試驗,利用已被混合的不同產品(日用瓷、衛生瓷、藝術瓷)的廢瓷,經過粉碎加工,加入到陶瓷泥料中,加入量達到35%~45%;由于制成的藝術瓷坯體白度不理想,故采用顏色釉料進行裝飾,生產出了高檔次的藝術陶瓷制品,為廢棄陶瓷的全面利用開辟出新的途徑,也為解決廢棄陶瓷利用中的一些技術問題提供新的思路。
2研究過程
2.1解決加入廢棄陶瓷的泥料可塑性問題
廢棄陶瓷已經過高溫煅燒,被粉碎后完全失去了可塑性。大比例地加入到泥料中,會使泥料的可塑性降低,導致成形過程中坯體產生開裂。
對此,解決問題的常規方法是引入蒙脫石類原料或添加增塑劑,提高泥料的可塑性。本文研究的是利用物理增塑方法提高泥料的可塑性,該方法經過反復驗證,證明其效果良好。
經過試驗發現:當泥料的顆粒細度在44μm以下時,其可塑性發生明顯變化,泥料的可塑性大幅度提高。泥料的細度與其可塑性的變化關系見圖1。
從圖1可知,隨著泥料顆粒度的減小,其可塑性逐漸增強,當粒徑在44μm以下時,泥料的可塑性明顯增強。因此,在生產過程中,要注意原料的粉碎與細化。
2.2坯料配方與性能
采用新的坯料配方,當廢棄陶瓷加入量達到40%左右時,原料配方為: 廢棄陶瓷35%~45%;石英7%~12%;長石8%~13%;機碓泥15%~20%;當地高嶺土20%~30%。配方的化學成分如表1所示;該泥料的坯式為:
泥料的顆粒細度為325目篩余0.1%~0.2%。試驗泥料與原來的生產泥料的可塑性及線收縮率情況見表2和表3。
加入廢棄陶瓷的泥料經過連續三次的練泥,并經過抽真空處理,泥料經過滾壓成形機加工成形,塑性良好,坯體的開裂破損率小于5%。
加入廢棄陶瓷的泥料用于注漿成形時,流動性變差、厚化系數增大,調整泥漿中電解質的加入方式,由單一電解質改為復合電解質并加大用量(見表4),加入電解質之后泥漿的流動性情況見表5,注漿坯體的線收縮率見表6。
泥漿經過處理后,生產適應性提高,注漿成形產品的坯體開裂破損率小于4%。
2.3解決產品外觀顏色問題
由于采用的廢棄陶瓷是各種不同產品、不同瓷質的報廢品,而且是已被混合而無法再分類篩選,部分產品帶有顏色釉層,產品燒成之后顏色不美觀,會降低產品的外觀和產品檔次。
經過試驗,采用顏色釉包括變色釉、結晶釉等釉料對產品進行裝飾,能提高產品的美觀程度。部分產品燒制成素坯之后,采用有機材料涂裝如漆瓷、仿古瓷處理;還可以施釉和燒成后加以電鍍(真空鍍鋁或鍍鈦)。采用以上裝飾方法,能使加入廢棄陶瓷制成的產品成為高檔次的陳設藝術陶瓷。
2.4產品燒成工藝的改進
由于產品坯體中加入了大量的廢棄陶瓷,產品在烘干及氧化燒成階段揮發物減少(因為廢棄陶瓷已經過高溫煅燒),燒成周期可適當縮短,燒成溫度也可適當降低。經過試驗,產品燒成周期從原來的12h縮短至10h,燒成溫度從原來的1270~1280℃降低為1230~1250℃,出窯產品質量穩定,產品的釉面缺陷減少。
3結論
(1)經過工藝調整,廢棄陶瓷在陳設藝術陶瓷生產泥料中的加入量可達到45%;已被混合而無法再分選的各種廢棄陶瓷均可應用于陳設藝術陶瓷的生產;
(2)對于加入大量廢棄陶瓷的泥料,可通過物理增塑的方法來提高泥料可塑性,以滿足產品成形過程的要求;
(3)采用顏色釉或有機涂料對加入廢瓷制成的陳設藝術陶瓷產品進行裝飾,可提高產品檔次;
(4)加入大量廢棄陶瓷制成的坯體,在燒成過程中揮發物減少,燒成周期可縮短,燒成溫度可適當降低,有利于節能減排,而且使產品質量更加穩定。