影響衛(wèi)生陶瓷防污性能的因素探討- 釉料粒度篇

2024-01-03 07:29:46朱法銀

佛山陶瓷 2023年12期

朱法銀

（佛山市高明安華陶瓷潔具有限公司,佛山 528000）

1 前言

固體表面一般都具有一定的吸附能力，衛(wèi)生潔具也不例外，這主要是因為固體表面層的物質粒子受到指向內部的拉力，這種不平衡力場的存在會導致較大表面自由能的產(chǎn)生，固體物質不能像液體那樣通過收縮表面來降低其表面自由能，但可以利用表面的剩余力，從周圍的介質中捕獲其他的物質粒子，使其不平衡力場得到某種程度的補償，從而降低表面的自由能。這種吸附過程也加劇了衛(wèi)生陶瓷表面的污染。

衛(wèi)生陶瓷在長期使用過程中，釉面吸附大量污漬，這些污漬沉積在表面的凹凸、微孔或裂紋中。由于清潔工具難以深入微孔或裂紋中，這些污漬長期存留會變黃并令釉面失去光澤，大大降低衛(wèi)生陶瓷的美觀度和使用感受。凹凸主要是由未熔石英、難熔的乳濁劑和色料以及釉料顆粒過大導致的；微孔則與漿料和釉料配方、窯爐與漿料、釉料的匹配有關；微裂紋也與未熔顆粒冷卻過程中在玻璃相產(chǎn)生的應力以及晶相生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的晶隙有關。[1]

本文利用高倍放大鏡觀察藍墨水和油性筆在釉面的吸附殘留情況[2]，指出降低釉料顆粒度有助于降低釉面粗糙度（凹凸和微孔），降低污跡在釉面的殘留，進而提升釉面防污性能。

2.實驗

2.1 實驗設計及樣品制備方法

為提升防污能力，多數(shù)企業(yè)開始在普通釉面上噴一層透明自潔釉。由于采用兩層施釉技術，底釉和面釉在成分和成熟溫度存在差異，導致兩層施釉后的釉面出現(xiàn)結晶、細小毛孔等缺陷，不僅沒有提升釉面防污性能，反而導致釉面更差。本實驗選用普通釉面與普通釉面加透明釉樣品進行對比實驗。樣品大小為10cm×10cm×1cm陶瓷片，其中：

S0 為單層普通乳濁白釉，施釉重量為26±0.5g；

S1 為兩層釉面，底釉施釉重量為26±0.5g，面釉重量為5～7g，面釉球磨時間為15min；

S2 為兩層釉面，底釉施釉重量為26±0.5g，面釉重量為5～7g，面釉球磨時間為30min；

S3 為兩層釉面，底釉施釉重量為26±0.5g，面釉重量為5～7g，面釉球磨時間為45min；

藍墨水吸附樣品制備方法：將藍墨水滴在釉面，放置24 小時，待其干燥后，用水清洗，并用紙巾擦拭干凈。油性筆吸附樣品制備方法：用油性筆涂抹一個直徑約2mm 的黑點，涂抹時適當用力并左右旋轉各50 次，10 分鐘后用清水或酒精清洗掉黑點。

2.2 性能測試

用BT-9300S 激光粒度儀測試各種樣品的釉料粒度。

用日本三豐SJ-210 粗糙度儀測量釉面粗糙度。

用米歐特數(shù)碼顯微鏡觀察釉面吸污點數(shù)量并拍攝圖片。

3.結果與討論

3.1 各釉料顆粒粒徑分布

表1 數(shù)據(jù)告訴我們：隨著球磨時間的增加，透明釉粒徑逐漸降低。生產(chǎn)白釉的粒徑相對較粗，D90 超過20μm。

表1 各樣品的釉料顆粒分布

3.2 樣品粗糙度Ra 變化趨勢

將上述樣品入窯燒成，得到燒成后的陶瓷瓷片，并測量各樣品釉面粗糙度。從圖一數(shù)據(jù)可知：隨著釉料整體變得更細，釉面粗糙度明顯下降。這是因為，釉料顆粒變細之后，顆粒與顆粒之間更加致密，間隙更小，有效降低釉面微觀層面上的凹凸。

3.3 藍墨水測試

圖2 至圖5 是樣品進行藍墨水測試后的局部放大圖片。從圖中可以看到，當釉料顆粒相對較粗時，藍墨水殘留比較多，如圖2 和圖3；隨著釉料顆粒變得越來越細，藍墨水殘留越來越少，直至消失。該方法比較直觀的告訴我們：降低釉料顆粒可有效降低藍墨水在釉面上的吸附殘留。

3.4 油性筆測試

圖6 是S0～S4 四組樣品油性筆測試后留下的油性污點平均數(shù)量。整體上看，隨著釉料粒徑的持續(xù)下降，油性污點數(shù)量急劇減小，該測試再一次驗證降低釉料顆粒度可降低釉面吸污能力，提升釉面防污性能。該實驗中，S1 樣品的油性污點數(shù)量有所增加，釉料S1 比S0 偏細一些，但兩層施釉后，該樣品釉面出現(xiàn)較多毛孔，殘留有所增加。

圖7～圖10 是油性筆測試區(qū)域放大后的照片，該照片清晰記錄了殘留在樣品中的油性污點。通過照片發(fā)現(xiàn)，油性殘留滲入到釉面中的微孔中，所以無論怎么擦拭都無法將殘留清除。初步認為，隨著釉料粒度逐漸變小，釉面微孔的大小也在逐漸降低，最終比油性顆粒更加小，有效防止油性顆粒滲入，從而達到防污的效果。