陶瓷色釉料行業發展簡況

陶瓷色釉料行業發展簡況

馬小鵬

(咸陽陶瓷研究設計院陜西 咸陽712000)

摘要色釉料——原輔材料是陶瓷產業的基礎。筆者介紹了我國色釉料企業的分布情況，給出了色料、熔塊年用量，比較詳細介紹了衛生潔具、各類陶瓷磚的釉料使用量，對傳統色釉料和陶瓷墨水的發展特點及動向進行了論述。

關鍵詞色釉料陶瓷墨水發展簡況

作者簡介：*馬小鵬(1959-)碩士，教授級高級工程師，副總工程師；長期從事陶瓷工藝技術及色釉料方面的開發研究。

中圖分類號：TQ174.4+5文獻標識碼：B

1目前色釉料行業概況

1.1色釉料企業的分布

國內色釉料產品的生產制造企業分布基本在各大傳統瓷區，華東地區有宜興的江蘇拜富集團、福祿(Ferro)蘇州新型材料有限公司等；華南地區主要集中在廣東省的佛山和潮州兩地區，有廣東三水大鴻制釉有限公司、 佛山市大宇新型材料有限公司、佛山市正大制釉有限公司、廣東萬興無機顏料有限公司、中山市華山陶瓷原料公司和潮州市的三原實業有限公司、廣東省潮州市豐業實業有限公司、潮州市化工一廠等；東南地區有福建省泉州市力科陶瓷材料有限公司以及晉江色釉料公司等。中南地區有景德鎮大千陶瓷色釉料有限公司、醴陵科興實業有限公司等。北方地區主要集中在山東淄博，這里分布著規模不同的熔塊企業至少在30家以上，淄博地區年產熔塊量可達到全國產量的40%～50%，是我國陶瓷用熔塊的最大產地之一，另外還有淄博福祿新型材料有限公司、山東炳坤騰泰陶瓷科技有限責任公司、淄博裕鼎陶瓷有限公司、淄博福星陶瓷色釉料有限公司等企業。中原地區有河南科海陶瓷科技有限公司。

國外著名色釉料企業有西班牙的陶麗西(TORRECID)、愛斯瑪格拉斯、莊興-萬豐、卡羅羅比，美國的福祿(Ferro)、卡羅比亞等。陶瓷墨水主要集中在西班牙，目前有8～9個公司可供陶瓷墨水，意大利約有4個公司，總體上看西班牙陶瓷墨水研發與生產處于領先水平，意大利緊跟其后。

我國擁有色釉料及原輔材料企業2000多家，行業中較有獨立開發能力、規模較大、在國內外有一定影響力的知名企業有50多家，其產品質量大致達到國際市場上同行業產品的相當水平。

1.2色釉料年產量

我國是陶瓷生產大國，建筑衛生陶瓷和日用瓷產量占世界總量的60%以上，2014年陶瓷磚產量約100億m2，衛生潔具產量約2億件，日用陶瓷在300億件左右。巨大的產出需要更多的色釉料和原輔材料，根據調研數據顯示，我國建筑衛生陶瓷用熔塊年用量約為200萬t，色料4萬～5萬t，2015年國內陶瓷噴墨打印機將達到2500～3000臺，陶瓷墨水的用量很快會達到3萬t。陶瓷噴墨打印機的廣泛使用，將使傳統釉用色料用量減少。

1.3當前的釉料種類、用量等簡況

衛生潔具均為施釉產品，墻地磚中除傳統拋光磚、劈開磚不施釉外，內外墻磚、有釉地磚、拋釉磚、超平釉磚、微晶磚等均使用釉料，特別是熔塊用量巨大。

通過對有代表性衛生陶瓷生產企業的調研，我國衛生潔具絕大多數(約90%)使用乳白釉，透明釉約占10%。色釉很少，國內銷售的產品不會超過產量的0.3%，外銷時略多占2.5%左右。釉料基本是生料釉，但大多數配方添加3%～7%的熔塊以調節溫度。施釉量(干釉)因品種差異而不同，如連體坐便器施釉量為3.0～3.5kg、分體坐便器為2.5kg左右、水箱約為1.0kg、洗面器為1.6～2.0kg、立柱為0.8～1.0kg、水槽為1.9kg左右、蹲便器為1.2kg左右、小便器為2.0～2.5kg。施釉厚度約為0.8mm。燒后釉面缺陷主要表現為釉臟、波紋、針孔、缺釉、斑點(含色斑、鐵斑、窯斑等)、釉薄和流釉。白釉成本為2500～3400元/t。

陶瓷磚產量大，花色品種繁多，是釉料、熔塊、色料、陶瓷墨水的主要使用對象。各類磚每平米釉料用量(干釉)情況為： 內墻磚底釉約為0.5kg、面釉約為1kg；外墻磚一般而言底釉約為0.25kg、面釉約為0.5kg；有釉地磚中全拋釉磚底釉約為0.25kg、面釉約為0.25kg；超平釉磚底釉約為0.25kg、面釉約為0.75kg；拋晶釉磚底釉約為0.25kg、面釉約為2kg。目前有釉地磚上使用的釉料成分85%以上為生料，很少加入熔塊。超平釉磚、拋光釉磚、微晶釉磚中只有微晶釉磚使用熔塊。拋光磚這幾年漸漸被全拋釉磚、拋晶釉磚替代了，僅保有15%左右，但當前已出現增量趨勢。較大規格磚的圖案基本是由噴墨打印完成的，每平米磚墨水用量為50～80g，依主色深淺使用量有別。國產墨水售價為5.8～6.5萬元/t、進口售價均為8萬元/t，鋯白熔塊售價為4800～5500元/t,鈦白熔塊約為2600元/t,透明熔塊為3800～4500元/t，底釉為2500～3200元/t。

2當前色釉料和陶瓷墨水發展的特點

2.1釉料方面

開發綠色環保色釉料產品。日用陶瓷用高光澤度無鉛釉和無鉛熔塊釉、骨質瓷用高耐酸耐堿性無鉛熔塊釉、適用于二次燒成用的無鉛無鋅透明熔塊釉、無鉛琉璃釉、無鉛無鎘陶瓷釉上顏料等都是按照綠色環保要求研究開發的。

釉料品種更加齊全。除傳統的透明釉、乳白釉外，仿天然石材紋樣釉、各種干粒熔塊、木紋釉、超平釉、防滑釉、彩色變色玲瓏釉、綠彩金星釉、金屬釉、全拋釉等不斷被開發出來。

功能性釉料受市場歡迎。如智潔釉、超平滑釉、防靜電釉、抗菌釉、非放射性環保蓄能發光釉等。

資源循環利用、采用尾礦礦渣生產色釉料。用鐵、鈦含量高的礦泥制作黑色料、用天然礦石替代原來的化工原料制作色料、用含鈦爐渣制作陶瓷釉、利用黃金尾礦生產陶瓷色釉。長沙理工大學承擔多項利用含有Cr+6的礦渣研制色料，取得了較好的結果和經濟效益。這些成果不僅利于環保還可降低生產成本，有利于陶瓷行業健康、全面、可持續的發展。

理論指導試驗科學配比是技術工作者應掌握的好方法。由設定的釉料物化性能指標計算各原料之配比，該方法由已知各原料物化參數來推導出配方，再進行試驗調整，是一種比較科學的試驗方法。要熟練應用這種技術，首先應知道對釉料的基本因素要求，如坯釉的適應性；釉水的粘度適當，易于生產操作；釉料比坯體有較低的熱膨脹系數，一般控制在低于20%左右；滿足耐酸堿性基準的要求；沒有易產生氣泡、針孔的因素；日用陶瓷釉料與印花紙的適應性好；熔融時有適當的高溫粘度；熱震穩定性好；良好的釉面；機械強度高；Pb,Cd溶出符合要求；成本低等。

其次了解各原料的基本作用，如SiO2是瓷釉中的主要成分。組成中增加 SiO2的含量，熔融溫度增高，熱膨脹性和高溫流動性降低，硬度和強度增加，耐酸堿性也是增強的。但是，用量超過一定的范圍，就會造成燒成不足，釉面失光。B2O3與SiO2按一定比例共同形成的硼硅酸鹽瓷釉，有良好的化學穩定性。堿金屬氧化物能降低釉的彈性模數，提高釉的彈性。ZrO2和Al2O3可形成玻璃網絡的中間體，能有效地提高化學穩定性、熔融溫度、高溫粘度和硬度，降低釉的熱膨脹系數，有效地防止龜裂等。同樣B2O3對提高釉的彈性非常有利。堿金屬氧化物對瓷釉的耐酸性能影響最大，且K2O>Na2O>Li2O，所以用Li2O來代替部分K2O和Na2O則會改善瓷釉耐酸性能。一般四價氧化物如 SiO2、TiO2等能提高瓷釉的化學穩定性，增強瓷釉的耐腐蝕性。二價金屬氧化物中，BaO對瓷釉的耐堿性能破壞最強烈，MgO和CaO次之，當然，Al2O3、堿金屬和堿土金屬等對釉面的外觀也有非常大的影響。

2.2色料方面

用新合成方法開發色料。傳統的氧化物混合裝缽煅燒合成雖然是主要生產工藝，然而化學法合成、水熱合成法合成能夠得到更理想的顏色和顆粒分布。

傳統色料生產企業為墨水制造商提供納米級色料。當前一些色料生產企業選擇幾個品種，經超細加工后為陶瓷墨水企業提供色料。

干混色料用量逐漸增加。對色料表面進行改性，提高其分散性和流動性，直接干混即可使用。色料使用領域會更加寬闊。除陶瓷行業外，在塑料、涂料、油漆等傳統領域開始使用，發揮無機顏料耐腐蝕、耐光照、持久不變色等特有性能。

2.3陶瓷墨水方面

我國的陶瓷噴墨打印是2009年 5月首次于杭州諾貝爾陶瓷公司的一次燒成墻磚上應用成功的，噴墨打印技術與陶瓷墨水技術的結合，是陶瓷裝飾技術的一次革命，對陶瓷磚的設計、生產、應用等整個價值鏈將產生巨大影響。近兩年，國產陶瓷墨水和設備的研制都取得了長足的進步和驕人的成績，陶瓷噴墨打印技術在我國市場全面鋪開。據不完全統計，目前我國在線運行的噴墨機已超過2000臺以上，未來會成為使用最多的國家。

陶瓷墨水由陶瓷色料粉體、溶劑、分散劑、結合劑、表面活性劑、其他輔料組成。制造方法分為3種：

1)溶膠法。溶膠凝膠法是制備超細粉體和納米材料的一種濕化學方法，已經獲得廣泛應用， 工藝技術也已經成熟；

2)分散法。分散法是最常用的方法，一般是將陶瓷粉末與分散介質球磨混合后再超聲分散，獲得穩定的懸浮液；

3)反相微乳液法。利用反相膠束微反應器的特殊尺寸及反應空間來制備納米粒子，利用反相微乳液制備的陶瓷墨水粒徑一般在幾納米到幾十納米之間，分散性極好，并且可以長期穩定保存，很好地滿足了噴射打印對顆粒度、分散性、 穩定性的要求。

當前，歐洲廠商已將顏色通道擴展到12色，西斯特姆等公司的裝備分別應用于噴墨、噴釉和噴干粉。我國的設備商也推出了8色數字噴墨噴釉一體機，實現噴墨和噴釉功能。新型陶瓷墨水的發展趨勢是：

1)開發特殊裝飾效果的陶瓷墨水(功能墨水)。該墨水能使瓷磚達到如經傳統施釉一般的釉面裝飾效果，如可達到：閃光釉、啞光釉、下陷釉、金屬釉、亮光釉、白花釉等。通過陶瓷噴墨打印噴頭將功能墨水直接通過噴頭噴射到瓷磚表面，呈現出特殊的裝飾效果，可省去施釉線繁雜的工序與設備。

2)大力開發水性陶瓷墨水。目前陶瓷墨水都是油性的，隨著環保的要求，水性陶瓷墨水必將是未來的發展主流趨勢。主要開發水性陶瓷顏料墨水和水性釉料墨水。

3對色釉料產品的質量及技術指標要求

色釉料產品是陶瓷產品制造過程中的原輔材料而非終端制品，質量監督檢驗部門不進行抽樣檢查，在質量控制方面可參考《陶瓷用熔塊》GB/T29758-2013國家標準、《建筑衛生陶瓷用釉料》JC/T1046.1-2007和《建筑衛生陶瓷用色料》JC/T1046.2-2007行業標準。

《陶瓷用熔塊》國家標準中對產品的技術要求有雜質、粒度和厚度、含水率、試燒表面質量、色差、體膨脹系數、軟化點、高溫流動性、可溶性鉛鎘含量、放射性核素限量；《建筑衛生陶瓷用釉料》行業標準中產品質量的要求有外觀、含水率、篩余量、色差、體膨脹系數、放射性核素限量、鉛鎘含量、凈含量；《建筑衛生陶瓷用色料》行業標準中產品質量的要求有外觀、含水率、篩余量、色差、顆粒分布、PH值、放射性核素限量、鉛鎘含量、凈含量。

4結語

陶瓷用色釉料是生產過程不可或缺的原輔材料。向陶瓷制造企業提供性能穩定、使用方便、價格合理的產品是色釉料企業的使命。及時了解本行業發展動態、掌握用戶要求，不斷創新，才能在激烈的市場競爭中取得份額，使企業穩定持續發展。

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