CN101734912A - 无毒害粉彩颜料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无毒害粉彩颜料及其制备方法，采用天然矿物原料及工业化工原料，重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、滑石0～3％、锆英石2～8％、氧化锡3～6％、氧化钛0～3％、氧化铈0～2％、碳酸钡0～5％、碳酸镁0～3％、硝酸钾0～5％、氟化钠0～5％；采用外加或直接添加着色金属氧化物0.5～2％或无毒陶瓷色料10～20％获得制品，通过采用复合乳浊剂和控制熔剂组分的配比，较好地解决了不添加铅、砷后粉彩颜料彩烤不白、不粉、不柔、膨胀系数大等问题，得到了有景德镇传统粉彩颜料装饰效果的无毒害粉彩颜料。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料(陶瓷)领域，具体涉及一种无毒害粉彩颜料及其制备方法。
背景技术
粉彩瓷是景德镇四大传统名瓷之一，用粉彩颜料装饰的粉彩瓷器，彩之有粉、粉润清逸、有立体感，色彩绚丽、有其独特的艺术风格，在国外陶瓷艺术中独树一帜而享有“东方瑰宝”的盛誉。粉彩是一种装饰性绘画装饰的陶瓷艺术，是科技文化和艺术发展的结果，艺术表现力很强，技法非常丰富。人物、山水、花鸟、走兽、草虫以及各种图案纹样皆可进行装饰，能表现各种题材和各种形式风格，画面渗透着思想文化内涵，是我国具有民族风格的工艺美术品。传统粉彩颜料十分丰富，其以钾-铅-硅为主的彩料配方系列与不同的单一发色金属氧化物一起高温熔融配制而成，用它绘制瓷器，经780～850℃的温度彩烧后，颜色凸于瓷面，呈色晶莹，粉润雅致。粉彩的基本技法按传统的习惯分为二大类：即画粉彩和填粉彩。画粉彩过程是一个从创作设计到制作的步骤，其序为：定题材-构思、构图-画稿子-画线-填色；粉彩填色先后次序为：(拍图-打玻璃白)-洗染-(打底色-填水颜色)这一阶段称为工艺阶段。传统粉彩的颜料可分五大类：一、粉彩红料：包括胭脂红(洋红)、宫粉(粉红)、矾红；二、粉彩绿料：包括大绿、翡翠、苦绿、粉大绿、粉苦绿、石头绿、淡苦绿、淡水绿、墨绿、本地绿、松绿；三、粉彩翠蓝料：有淡翡翠、粉翡翠、广翠、淡翠、淡古紫；四、粉彩黄料：有老黄、锡黄、粉黄、淡黄；五、粉彩白料：有雪白、玻璃白、雪景玻璃白。由于传统粉彩颜料中大量使用了含铅、砷等有毒物质，如：铅丹、铅粉、硅酸铅、白信石等，使粉彩瓷的铅溶出量高达几十到几百甚至几千ppm，严重限制了粉彩装饰日用瓷的生产和出口。随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，世界各国对陶瓷的铅、镉溶出量限制日趋严格，怎样解决粉彩颜料的铅、镉溶出问题，使之达到安全标准，成为人们长期渴望解决而没有解决的重大问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种既不含对人体有毒害的铅、砷等元素，又具有传统粉彩颜料装饰效果的无毒害粉彩颜料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用天然矿物原料及工业化工原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、滑石0～3％、锆英石2～8％、氧化锡3～6％、氧化钛0～3％、氧化铈0～2％、碳酸钡0～5％、碳酸镁0～3％、硝酸钾0～5％、氟化钠0～5％；着色金属氧化物0.5～2％或无毒陶瓷色料10～20％。
所述红色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石15～20％、硼酸20～25％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、滑石1～3％、锆英石2～4％、氧化锡3～6％、碳酸钡1～5％；铬锡红或包裹型镉硒红陶瓷色料10～20％。
所述黄色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、锆英石4～8％、氧化锡3～5％、氧化钛1～3％、氧化铈1～2％、氟化钠3～5％；锆镨黄陶瓷色料10～15％。
所述蓝色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、锆英石2～8％、氧化锡3～5％、氟化钠3～5％、碳酸镁1～3％、硝酸钾3～5％或碳酸钡1～5％；氧化钴1.5～2％或钒锆蓝陶瓷色料10～20％。
所述绿色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、锆英石2～8％、氧化锡3～5％、硝酸钾3～5％；氧化铜1.5～2％或氧化铬0.5～1％。
制备上述无毒害粉彩颜料的方法：
a、按基础熔剂原料组成进行配料，经混合均匀，高温1280℃熔融、保温30分钟，淬冷后，采用外加法添加着色金属氧化物或无毒陶瓷色料，再经600-680℃复烧，球磨，过筛，干燥后即制得无毒害粉彩颜料。
b、按基础熔剂原料组成进行配料，采用直接熔制法添加着色金属氧化物或无毒陶瓷色料，经混合均匀，高温1280℃熔融、保温30分钟，淬冷，球磨，过筛，干燥后即制得无毒害粉彩颜料。
本发明符合国家环保与产业政策，对于保障人体免受铅、砷等有害元素的毒害，克服技术贸易壁垒，推动景德镇传统名瓷-粉彩瓷出口具有现实意义。研究的无毒害新型粉彩颜料，是陶瓷装饰材料领域中的一项重大突破，填补了无机非金属材料(陶瓷)领域的空白。优点具体为：
①采用治本的办法，不添加铅、砷等有毒害元素，从源头上杜绝了铅、砷等有毒害元素污染，铅、镉溶出量低于ISO 6486-2：1999(E)规定和美国加州标准，确保清洁生产、人体健康；
②首次在粉彩颜料中采用包裹型镉硒红色料和无毒铬锡红、锆镨黄、钒锆蓝等陶瓷釉用色料，拓展了传统粉彩颜料的类型和品种；
③不同类型和品种的颜料通过添加不同助色剂和改变其添加量的办法，确保各种新型无毒粉彩颜料的发色纯正，达到了传统粉彩颜料的装饰效果；
④创新了传统粉彩颜料的制备工艺，采用外加着色金属氧化物或陶瓷色料后再复烧的方法制备粉彩颜料，不但减少了色料用量，降低了生产成本，而且保证了颜料呈色均匀稳定。
具体实施方式
实施例1：
红色粉彩颜料的制备。按下表组成配制熔块，熔制温度为1280℃，保温30分钟，淬冷后外加铬锡红陶瓷色料12％，经660℃复烧，球磨，过筛，干燥后备用。
| 石英 | 长石 | 硼酸 | 氧化铝 | 碳酸锂 | 碳酸钙 | 滑石 | 锆英石 | 氧化锡 | 碳酸钡 |
| 30 | 20 | 20 | 7 | 2 | 9 | 1 | 3 | 6 | 2 |
实施例2：
黄色粉彩颜料的制备。按下表组成配制熔块，熔制温度为1280℃，保温30分钟，淬冷后外加锆镨黄陶瓷色料10％，经620℃复烧，球磨，过筛，干燥后备用。
| 石英 | 长石 | 硼酸 | 氧化铝 | 碳酸锂 | 碳酸钙 | 锆英石 | 氧化锡 | 氧化铈 | 氧化钛 | 氟化钠 |
| 29 | 12 | 25 | 5 | 6 | 9 | 6 | 3 | 1 | 1 | 3 |
实施例3：
蓝色粉彩颜料的制备。按下表组成配制熔块，熔制温度为1280℃，保温30分钟，淬冷后外加钒锆蓝陶瓷色料15％，经640℃复烧，球磨，过筛，干燥后备用。
| 石英 | 长石 | 硼酸 | 氧化铝 | 碳酸锂 | 碳酸钙 | 锆英石 | 氧化锡 | 碳酸钡 | 碳酸镁 | 氟化钠 |
| 33 | 15 | 20 | 8 | 5 | 6 | 3 | 3 | 2 | 2 | 3 |
实施例4：
绿色粉彩颜料的制备。按下表组成配制熔块，熔制温度为1280℃，保温30分钟，淬冷后外加氧化铜2％，经600℃复烧，球磨，过筛，干燥后备用。
| 石英 | 长石 | 硼酸 | 氧化铝 | 炭酸锂 | 碳酸钙 | 锆英石 | 氧化锡 | 硝酸钾 |
| 25 | 10 | 28 | 10 | 3 | 10 | 6 | 4 | 4 |
以上实施例均可在基础熔剂原料中直接加入各种着色金属氧化物或无毒陶瓷色料，采用直接熔制法，经混合均匀，高温1280℃熔融、保温30分钟，淬冷，球磨，过筛，干燥后即制得无毒害粉彩颜料。
将上述各实施例所得颜料，按所设计的图案、起稿、拍图画线或拷贝丝印釉颜料线条，平涂厚水色底洗染或先洗染再罩填平涂水色工序装饰，然后经800～850℃进行彩烤。
所得粉彩瓷彩烤效果及铅、镉溶出量检测结果见下表：
铅、镉溶出量：依据ISO6486-2：1999(E)规定和美国加州标准，参照GB/T3534-2002检验。
| 实施例编号 | 呈色 | 釉面适应性 | 铅、镉溶出量 |
| 1 | 粉润、明快 | 结合完好、不开裂 | 低于上述标准 |
| 实施例编号 | 呈色 | 釉面适应性 | 铅、镉溶出量 |
| 2 | 粉润、明快 | 结合完好、不开裂 | 低于上述标准 |
| 3 | 粉润、明快 | 结合完好、不开裂 | 低于上述标准 |
| 4 | 粉润、明快 | 结合完好、不开裂 | 低于上述标准 |
本发明所述粉彩颜料成色不限于实施例所述红、黄、蓝、绿四种颜色，包括通过添加着色金属氧化物或无毒陶瓷色料获得的其它各种粉彩颜色。
Claims (7)
1.一种无毒害粉彩颜料，采用天然矿物原料及工业化工原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、滑石0～3％、锆英石2～8％、氧化锡3～6％、氧化钛0～3％、氧化铈0～2％、碳酸钡0～5％、碳酸镁0～3％、硝酸钾0～5％、氟化钠0～5％；着色金属氧化物0.5～2％或无毒陶瓷色料10～20％。
2.根据权利要求1所述无毒害粉彩颜料，其特征在于：红色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石15～20％、硼酸20～25％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、滑石1～3％、锆英石2～4％、氧化锡3～6％、碳酸钡1～5％；铬锡红或包裹型镉硒红陶瓷色料10～20％。
3.根据权利要求1所述无毒害粉彩颜料，其特征在于：黄色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、锆英石4～8％、氧化锡3～5％、氧化钛1～3％、氧化铈1～2％、氟化钠3～5％；锆镨黄陶瓷色料10～15％。
4.根据权利要求1所述无毒害粉彩颜料，其特征在于：蓝色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、锆英石2～8％、氧化锡3～5％、氟化钠3～5％、碳酸镁1～3％、硝酸钾3～5％或碳酸钡1～5％；氧化钴1.5～2％或钒锆蓝陶瓷色料10～20％。
5.根据权利要求1所述无毒害粉彩颜料，其特征在于：绿色粉彩颜料原料，其基础熔剂和助色剂的重量百分比组成为：石英25～40％、长石10～20％、硼酸20～30％、氧化铝5～15％、碳酸锂2～6％、轻质碳酸钙5～15％、锆英石2～8％、氧化锡3～5％、硝酸钾3～5％；氧化铜1.5～2％或氧化铬0.5～1％。
6.根据权利要求1-5中任一所述的无毒害粉彩颜料，其制备方法为：按基础熔剂原料组成进行配料，经混合均匀，高温1280℃熔融、保温30分钟，淬冷后，采用外加法添加着色金属氧化物或无毒陶瓷色料，再经600-680℃复烧，球磨，过筛，干燥后即制得无毒害粉彩颜料。
7.根据权利要求1-5中任一所述的无毒害粉彩颜料，其制备方法为：按基础熔剂原料组成进行配料，采用直接熔制法添加着色金属氧化物或无毒陶瓷色料，经混合均匀，高温1280℃熔融、保温30分钟，淬冷，球磨，过筛，干燥后即制得无毒害粉彩颜料。
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