詹建懷 張存浩
(廣東健誠高科玻璃制品股份有限公司 廣東 潮州 515658)
GB/T 30771-2014《日用玻璃陶瓷》標準中,對玻璃陶瓷的定義為“由結晶相和玻璃相構成的一類陶瓷復合材料,一般通過對玻璃進行適當加熱處理以使玻璃體內產生足量結晶相而獲得”,對日用玻璃陶瓷的定義為“供日常使用的玻璃陶瓷制品”。玻璃陶瓷是由大量的微晶體和玻璃組成的復合無機材料,也被稱為微晶玻璃,是一種既不同于陶瓷也不同于普通玻璃的新材料。玻璃陶瓷的生產方法與玻璃近似,與陶瓷不同。玻璃陶瓷是先將晶態原料熔化后進行產品成形,再對產品進行熱處理使之析出大量微晶。與陶瓷相比,玻璃陶瓷材料中的組織更加致密,而且基本無氣孔。
日用玻璃陶瓷是采用玻璃陶瓷材料所制成的日用制品。這類制品的外觀器型、用途與日用陶瓷相近,特別是高白度玻璃陶瓷制品,外觀質量不亞于高檔次的日用陶瓷。日用玻璃陶瓷成套餐具與成套的日用陶瓷類同,可以搭配盤、碗、碟、匙等餐具,產品可供餐館、家居使用。在市場中,有人將日用玻璃陶瓷視為普通玻璃制品,也有人視為陶瓷制品,可見該類產品尚未得到消費者的充分認識。該類產品由美國康寧公司率先生產,近幾年來,國內也有部分企業開始大批量生產,產品外銷多于內銷。在國外,消費者對日用玻璃陶瓷了解和使用的時間較久,產品在國外市場的銷售量大于國內。近幾年來,日用玻璃陶瓷逐步被國內部分消費者認識和接受,產品在國內市場的銷售額逐年增加。
日用玻璃陶瓷在國內屬于新產品,生產企業制定了企業標準,參與制定地區標準。新的國家標準于2014年公布和實施。充分理解標準的要求,才能更好地執行標準,確保產品符合標準的技術要求。筆者根據日用玻璃陶瓷產品的用途和特點,結合相關標準要求,對產品技術要求和質量特點進行探討和分析。
日用玻璃陶瓷屬于餐飲類用品,可用于接觸食物,產品衛生要求包括“鉛、鎘、砷、銻”的溶出量限定。日用玻璃陶瓷的生產中,原料經過1 400 ℃燒結,產品材質屬于耐酸堿腐蝕的結晶物,化學穩定性高,與日用陶瓷相近。產品在使用后易于清洗,適用于盛放食品和低溫且無明火烹調。在日用玻璃陶瓷與日用陶瓷的產品類別中,都有烹調器類品種。日用陶瓷的系列標準中,有《精細陶瓷烹調器》等標準,專門規定用于加熱烹調產品的抗熱震性要求,如用于明火烹調的陶瓷鍋,抗熱震性要求嚴于一般的日用陶瓷餐具;而《日用玻璃陶瓷》國家標準中,規定該標準不適用于玻璃陶瓷烹調器,原因是該標準中不包含烹調器技術要求。國內還沒有生產企業生產日用玻璃陶瓷烹調器,如果今后有生產時,應單列制定《日用玻璃陶瓷烹調器》標準,專門規定烹調器的抗熱震性等技術指標。現行的《日用玻璃陶瓷》標準中,規定了常規產品的抗熱震性和微波爐適應性要求,使產品適應于日常餐飲和在微波爐中的使用。在國內,日用玻璃陶瓷屬于正在推廣使用的產品,產品說明書中明確說明產品的使用范圍是非常重要的。
日用玻璃陶瓷與日用陶瓷的外觀要求基本相同。由于日用玻璃陶瓷的用料和生產工藝與日用陶瓷不同,日用陶瓷中特有的缺陷,如“石膏臟”、“泥渣”、“釉泡”等,在日用玻璃陶瓷中不存在。日用玻璃陶瓷的特有缺陷(如“結石”、“氣泡”)不但影響其外觀質量,也可能降低其使用質量。“結石”是指制品中沒有熔化的固體夾雜物,不但影響制品的美觀,而且會引起制品內應力集中導致制品易于破裂。“氣泡”是指制品中存在的氣體夾雜物,是生產過程中引起的。標準中對“結石”和“氣泡”的直徑作出限定,降低輕微缺陷對質量影響的程度。日用玻璃陶瓷與日用陶瓷同樣都有彩繪貼花裝飾,裝飾面都是經過高溫處理,使花面與胎體表而結合牢固。標準中已對花面外觀作出規定。
產品的抗熱震通常被視為耐熱性,使產品在一定范圍的冷熱環境變化中不損壞。標準規定成套或系列產品的抗熱震性為:120 ℃~20 ℃熱交換一次不裂;非成套或系列產品中,小型產品120 ℃~20℃熱交換一次不裂,中、大、特型產品110 ℃~20 ℃熱交換一次不裂。標準規定產品應經得起微波爐使用的試驗。在一般的冷熱環境中,日用玻璃陶瓷餐具、水具等產品不易受損,而特殊的烹調方式,如明火爐上加熱或干燒,容易導致產品爆裂。現有的日用玻璃陶瓷制品不允許采用特殊的烹調方式。
日用陶瓷的衛生要求有鉛、鎘溶出量限量,而日用玻璃陶瓷的衛生要求有鉛、鎘、砷、銻溶出量限量。日用玻璃陶瓷的裝飾花可能導致鉛、鎘溶出量超標,在玻璃原料熔煉中起到澄清等作用的砷、銻,可能在產品中會有殘留,并引起砷、銻溶出量超過標準的限量要求。目前,國內日用玻璃陶瓷生產企業對產品的鉛、鎘、砷、銻溶出量控制方面高度重視。筆者抽取企業生產的產品送檢,檢測結果見表1。

表1 日用玻璃陶瓷產品的鉛、鎘、砷、銻溶出量檢測結果
日用玻璃陶瓷產品有規格誤差要求,主要有口徑誤差、高度誤差和質量誤差3個方面。由于日用玻璃陶瓷的成形采用機械化、自動化和連續式生產,成形過程的給料采用準確計量投入方式,使規格誤差減少。生產線上生產的產品基本都能符合標準規定要求。
《日用玻璃陶瓷》標準中沒有產品白度要求,原因是玻璃陶瓷有乳白、半透光和全透光品種。目前常見的高白度日用玻璃陶瓷產品,是生產企業通過特定的原料配方和產品成形后的溫度處理,使產品內部析晶并引起可見光的散射,其顯色原理不同于傳統乳白玻璃的著色劑顯色。生產企業通過對生產過程的控制,生產出外觀似日用陶瓷,白度優于日用陶瓷的日用玻璃陶瓷產品。
日用玻璃陶瓷沒有吸水率質量指標,原因是日用玻璃陶瓷屬于微晶玻璃制品,吸水率極低,在日用制品方面可以忽略。日用陶瓷產品的吸水率是一項重要質量指標:細瓷類產品不大于0.5%;普瓷類產品不大于1.0%;炻瓷類產品不大于5.0%;精陶類產品不大于17%;白云陶產品不大于26%。日用陶瓷的材質不同于日用玻璃陶瓷,產品瓷化程度的不同導致吸水率的變化;而日用玻璃陶瓷的吸水率極低而且變化不大。
日用玻璃陶瓷與日用陶瓷同屬于生活類產品,外觀及用途相近,材質和生產方式有較大差別。通過對日用玻璃陶瓷產品的質量分析,理解標準規定的技術要求,有助于產品生產的質量控制和營銷方面的消費引導,促進國內日用玻璃陶瓷產業的進一步發展。