陶瓷餐具耐磨性測試方法的研究

翁忠良

摘 要 本文提出了一種陶瓷餐具耐磨性的測試方法，即用一定細度的砂紙通過施加一定負荷，在陶瓷餐具表面來回摩擦規定的次數，由此來判斷樣品耐磨性。通過實驗證明，該方法測試方便，減少了測試人員的繁雜工作，保證檢測的正確度。

關鍵詞 陶瓷餐具；耐磨性；測試方法

0 前 言

我國是世界上最大的陶瓷餐具生產和貿易大國，產量和出口量穩居世界第一，陶瓷餐具出口到全球209個國家和地區，隨著消費者收入的提高和消費水平的提升，我國的陶瓷餐具產量還會逐漸增加。

對于日用陶瓷餐具，各國對鉛、鎘溶出量都有相關的測試方法和限量要求，我國及一些發達國家對鉛、鎘溶出量的控制完全符合要求，已能保證銷售的產品鉛、鎘溶出量合格，不會對人體健康產生危害。但是，在日常使用中，陶瓷餐具需要頻繁與筷子、刀、叉等接觸，同時需要重疊堆放，陶瓷餐具沒用多久后表面就出現磨痕、磨損，甚至有小裂紋，這主要由于陶瓷餐具生產工藝的特殊性，陶瓷餐具表面施以不同的釉料和花紙裝飾，長時間的使用，產品表面質量會隨之發生相應的變化，如出現釉面光澤降低、釉面顏色變淡、細裂紋、破裂等缺陷，這一方面導致污垢滲入釉面缺陷中不能清除，造成細菌繁殖，若用這些餐具盛裝酸性食物，很有可能會溶出其中的重金屬等有害物質，對人體健康產生危害；另一方面是有裂紋的產品盛裝食物時，受食物重量或熱燙食物對產品的再次熱沖擊，發生破裂，對使用者造成砸傷或燙傷等傷害。出現這些狀況的原因是陶瓷餐具不耐磨，因此有必要開展對陶瓷餐具耐磨性測試方法的研究，確保消費者的使用安全。

1 陶瓷餐具耐磨性測試的現狀與技術難點

陶瓷餐具為了便于日常使用和獲得裝飾效果，制作生產時在表面施釉和貼花紙，而陶瓷餐具的材質、釉面和花紙等質量影響著陶瓷餐具的使用時間和使用效果。

目前，國內外陶瓷企業在其產品宣傳中都說產品耐磨性好，但不能具體說明耐磨性好到什么程度。世界各國還沒有對日用陶瓷的耐磨性測試方法進行系統的研究，也無相關的檢測設備。另外由于陶瓷餐具有著不同的材質、不同的形狀與大小以及不同的裝飾方式，因此需要尋找一種適合所有陶瓷餐具耐磨性的測試方法。

2 耐磨性測試方法的研究

2.1國內對陶瓷耐磨性的相關測試

國內對陶瓷餐具耐磨性的測試方法有很多種，有的采用標準的莫氏巖石硬度塊（分10級）在陶瓷餐具的表面進行劃試，對比在何級別的巖石上能出現在餐具表面上留下劃痕，報告其等級；有的用一定規格的金屬刀、叉在陶瓷餐具上來回加劃，檢驗在餐具表面留下的劃痕；也有參考有釉磚表面耐磨性的測定方法，在表面上放置研磨介質并旋轉一定的轉數，觀察表面磨損狀況。這些方法有的手工操作，需要考慮測試者的測試力度和測試次數，有的并不能反映實際的使用情況，因此存在一些不確定因素，準確性無法保證。

2.2測試方法的確定

在使用過程中，陶瓷餐具磨損的位置在內表面，主要在餐具的內底部。

考慮以上因素，我們認為采用下述方法較合理。選取一件待測樣品，盡可能把試樣加工成直徑50 mm～65 mm的試片，放置在測試儀器樣品臺上固定，通過選取一定細度的研磨介質（砂紙）裝在磨頭上，另外在磨頭上預先放置一定的重量，往復摩擦一定的次數后，查看表面磨損情況。

3 實驗部分

3.1試驗設備和材料

3.1.1試驗設備主要技術參數

磨耗頻率為49次/分，磨頭負荷范圍為220g和540g，記數范圍為0～999，砂紙細度為150目、320目，試樣尺寸Φ50 mm； 干燥箱工作溫度為（110±5） ℃。

3.1.2試驗樣品

日用精陶盤、碗，日用瓷器盤、碗。

3.2試片的準備

3.2.1試片的制備

試片應具有代表性，考慮日常使用和試驗選取了盤和碗，要求盡可能把試片加工成Φ50 mm～65 mm的圓形，若無法取得，需按相同工藝要求先制成圓餅、素燒、釉燒后制成。

3.2.2試片的數量

每個樣品的試驗至少要制備4塊試片，選取3塊試片做耐磨性測試，與剩余一片對比，觀察耐磨情況。

3.3試驗過程

3.3.1試片的處理

將制作好的試片進行挑選，確保試片表面平整、無缺陷，把準備測試的試片清洗并干燥，備用。

3.3.2試驗步驟

把待測的試片內表面朝上放置在樣品臺上，用金屬夾具夾緊試片，將一定細度的砂紙裝在磨頭上，此時讓磨頭上的砂紙與試片接觸，同時選擇適當的負荷加載在磨頭上，開始啟動儀器，當磨至設定的次數時立即停機，取下試片，接著進行另外二塊試片的測試。測試后的試片在流動水下沖洗，在干燥箱內烘干后與未磨的試片進行比對，觀察表面磨損狀況。

3.3.3試驗結果

陶瓷餐具在不同條件下耐磨性的測試結果見表1。

4 結果討論

（1）考慮人們日常使用習慣，接觸陶瓷餐具的用具材質不是很粗糙，因此選用的砂紙細度為150目和320目；人們在使用這些用具時的力度根據使用者的年齡不同，選擇了加載負荷220g和540g；研磨的頻率已基本體現了人們在使用餐具時接觸的頻度；選擇的研磨次數已能完全反映陶瓷餐具的耐磨情況。

（2）不同種類的陶瓷餐具耐磨性還是有區別的。

（3）為了使檢測結果更具客觀，試片應由測試樣品制備而成，若由于樣品不能滿足制備要求，此時要嚴格按與待測樣品相同生產工藝要求完成試片制備，同時需盡可能選取外觀質量好的試片。

（4）本測試方法實現了檢測自動，減少了測試人員的繁雜工作，減少了人為因素的影響，保證了測試的正確度，能較準確地判定陶瓷餐具的耐磨性。

參 考 文 獻

[1]出口商品技術指南日用陶瓷[M].中華人民共和國商務部.2017.

[2]GB/T 3810.7-2016，陶瓷磚試驗方法：有釉磚表面耐磨性的測定[S].

[3]GB/T 9966.4-2001，天然飾面石材試驗方法：耐磨性試驗方法[S].