CN101967042B - 一种静电珐琅粉末及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及珐琅粉末及其制作方法技术领域，特指一种静电珐琅粉末及其制作方法。该静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：A、石英：45-55％；B、硼砂：8-18％；C、密着剂4-6％；D、助熔剂21-38％。本静电珐琅粉末的优点是：1、节省工序，节省能源，无需干燥。2、可实现两搪一烧工艺即底釉面釉分次喷搪、一次烧成。3、资源利用率高，粉末通过回收，利用率可高达98％以上。4、无废水废气产生。5、瓷釉中无需添加粘土和各种电解质，烧成后瓷面光洁致密、气孔率低，杂点、异色明显减少。6、喷涂质量优良，瓷面均匀，厚薄一致。7、自动化操作，省工省力，自动化生产。
Description
技术领域：
本发明涉及珐琅粉末及其制作方法技术领域，特指一种静电珐琅粉末及其制作方法。
背景技术：
珐琅也称搪瓷，传统搪瓷制品具有良好的耐酸、耐碱、耐热、表面光泽美观，被广泛应用于工业和日常用品中。传统搪瓷瓷釉在使用时是借助粘土和电介质的作用使瓷釉先研磨成釉浆，或先磨成粉再加水调制成釉浆后再涂搪到坯体上。
随着社会科技的发展，静电干粉喷涂工艺出现。作为一种新型的喷涂工艺，其原理是：将胚体带正电，喷枪内高压静电发生器产生高压负电压，产生电晕放电现象，使周围的空气电离，从而带上负电荷，当由喷涂的原料喷枪喷出后就带上了负电，在静电作用下向带正电的胚体移动，并沉积在胚体上形成涂层。
虽然，目前有人将静电干粉喷涂工艺应用在珐琅制作工艺中，但是实际的使用效果却存在一些不足。具体而言，传统瓷釉的电阻率低，其传统低温瓷釉的电阻率仅为106-107Ω·cm，高温瓷釉的电阻率最多也不过是1010Ω·cm左右。由于传统瓷釉的电阻率低，当从喷枪中喷出通过电离子的空气时，虽然也能带上一定量的负电荷，但沉积到坯体上后很快就会失去电荷，从坯体上滑落下来不能形成连续完整的涂层。实验证明，当瓷釉的电阻率小于1011Ω·cm时，由于瓷粉自身的导电性，而使瓷粉静电荷很快失去，喷涂后瓷粉很容易从坯体表面滑落。当瓷粉的电阻率达到1012Ω·cm时，虽然进行静电喷涂，但极容易受到环境中温度和湿度变化的影响，导致电性能和喷涂质量的显著下降。只有当瓷粉的绝缘电阻率高达1013-1014Ω·cm以上时，才能形成牢固的静电粉末涂层，而且这种涂层不容易受环境温度和湿度的影响。
传统瓷釉在大气中的稳定性能很差，传统瓷釉在静电喷涂后一个小时电阻率迅速下降，从而不能用于静电干粉喷涂，必须对其进行绝缘化处理，当其电阻率达到相当高的数值后，才能用于静电干粉涂搪。本发明正是基于此，提出如下技术方案。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题就是克服目前珐琅材料所存在的不足，提供一种可大大提高喷涂工艺效果的静电珐琅粉末。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：该静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：A、石英：45-55％；B、硼砂：8-18％；C、密着剂4-6％；D、助熔剂21-38％。
上述技术方案中，所述的助熔剂包括：钠长石、钾长石、氟化钙、氟硅酸钠的一种或几种组合。
上述的助熔剂包括：钠长石、钾长石、氟化钙、氟硅酸钠，各组成部分在珐琅粉末原料中的重量配比为：钠长石为7-12％；钾长石4-6％、氟化钙5-9％、氟硅酸钠5-11％。
上述的密着剂为：氧化镍、氧化钴、氧化锰中的一种。
更具体而言，上述技术方案中，该静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：A、石英：50.1％；B、硼砂：12.47％；C、密着剂：5.6％；D、助熔剂的成份即重量配比为：钠长石为10.87％；钾长石5.15％、氟化钙7.3％、氟硅酸钠8，51％。
本发明还提出一种静电珐琅粉末的制作方法，其采用的技术方案为：该方法其包括以下步骤：一、按照下面的成份及重量配比准备原料：
A、石英 45-55％；
B、硼砂 8-18％；
C、密着剂 4-6％；
D、助熔剂 21-38％；
其中所述的助熔剂包括：钠长石、钾长石、氟化钙、氟硅酸钠，各组成部分在珐琅粉末原料中的重量配比为：钠长石为7-12％；钾长石4-6％、氟化钙5-9％、氟硅酸钠5-11％；所述的密着剂为：氧化镍、氧化钴、氧化锰中的一种；
二、将上述原料置于熔炉中进行熔制，其中熔炉的温度为1200-1300摄氏度，直至原料被熔制成熔融的流体；
三、将熔制完成的流体由熔炉中倒出，并采用急速冷却方式对其冷却，形成固化的混合体；
四、将固化的混合体进行干燥；
五、对干燥完成后的混合体进行冷却；
六、对冷却后的混合体进行粉碎处理；
七、对粉碎处理完成后的材料进行包裹处理，采用高分子聚合物为包裹剂，最终得到静电珐琅粉末。
上述制作方法的技术方案中，静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：
A、石英：50.1％；B、硼砂：12.47％；C、密着剂：5.6％；D、助熔剂的成份即重量配比为：钠长石为10.87％；钾长石5.15％、氟化钙7.3％、氟硅酸钠8，51％。
上述制作方法的技术方案中，所述制作方法第七步中采用的包裹剂为硅烷或硅氧烷。
上述制作方法的技术方案中，所述制作方法中第六步中冷却后的混合体进行粉碎处理，其粉碎后的颗粒度为200目。
本发明中静电珐琅粉末的优点是：
1、节省工序，节省能源，无需干燥。
2、资源利用率高，粉末通过回收，利用率可高达98％以上。
3、绿色环保，无废水废气产生。
4、在喷涂过程中，可实现自动化操作，省工省时。
5、喷涂质量优良，瓷面均匀，气孔率低，厚薄一致。
6、喷涂后所形成的瓷面具有耐热、耐磨、高硬度、容易清洁和耐腐蚀等优点。
7、喷涂后的瓷面符合食品安全规定，无毒副作用。
附图说明：
图1是本发明中制作静电珐琅粉末的步骤图。
具体实施方式：
实施例一：
见图1，本实施例中静电珐琅粉末制作方法包括以下步骤：
一、按照下面的成份及重量配比准备原料：
A、石英 45％；
B、硼砂 18％；
C、密着剂 5％；
D、助熔剂 32％；
其中所述的助熔剂包括：钠长石、钾长石、氟化钙、氟硅酸钠，各组成部分在珐琅粉末原料中的重量配比为：钠长石为8％；钾长石4％、氟化钙9％、氟硅酸钠11％。所述的密着剂为：氧化镍、氧化钴、氧化锰中的一种。本实施例采用氧化镍。
上述原料中，石英的主要成份是二氧化硅。其物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源。本发明中是用于制作珐琅粉末的主体材料。
硼砂是本发明作为珐琅粉末中的另一个主体材料。硼砂是含有10个水分子的四硼酸钠(分子式为：的Na2B4O7.10H2O)。将其作为本发明材料中的一种主体材料，其可使瓷釉不易脱落而使其具有光泽。另外，由于本发明为静电珐琅粉末，相对于传统珐琅粉末材料中氧化钾、氧化钠、氧化锂的含量较高，而本发明则必须令钾、钠、锂等高子的含量不能过高，否则将影响产品的电阻率和带电性能。所以为了密闭上述离子的不足而导致熔剂量不足，本发明增加了硼砂，其氧化物为氧化硼，可作为增加釉瓷介电常数的氧化物，提高本发明珐琅粉末的电阻率。
作为密着剂的氧化镍，通常其可用作陶瓷和玻璃的颜料以及搪瓷工业用作瓷釉的密着剂和着色剂。本实施例采用氧化镍作为密着剂可以令本发明的珐琅粉末在涂布在物体表面时可增强其附着性能，并且令整个喷涂面的延展性和耐击性，提高喷涂面的性能。氧化钴和氧化锰也具有同样的性质。这里不再一一赘述。
作为助熔剂的钠长石是长石的一种，为钠的铝硅酸盐(NaAlSi3O8)。其有助于提高制品的机械强度，电气性能和半透明度，并且在高温时对石英、粘土、莫来石的熔解快，溶解度大，另外，其熔融温度低，透明度好。钠长石为现有制作珐琅材料中的一种常用材料，在现有珐琅材料中，其含量一般为20-30％。本发明中由于制作静电珐琅粉末，所以对其含量有一定限制，一般在原料成份中的比重为7-12％。
钾长石(KAlSi3O8)通常也称正长石，它具有熔点低，熔融间隔时间长，熔融粘度高等特点，广泛应用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、电瓷行业中。
氟化钙(CaF2)俗称萤石，其具有能降低难熔物质的熔点的作用。
氟硅酸钠(Na2SiF6)，作为制作珐琅的助熔剂。
二、将上述原料充分混合，置于熔炉中进行熔制，其中熔炉的温度为1200-1300摄氏度，本实施例采用1250摄氏度，直至原料被熔制成熔融的流体。
三、将熔制完成的流体由熔炉中倒出，并采用急速冷却方式对其冷却，形成固化的混合体。急速冷却的方式可采用水冷方式。本实施例采用的冷却方式为：流体由熔炉中被倒出后，经过一组压辊进行压制成片状，其中压辊中流经有冷却水。这样当流体经过压辊后就被冷却压制成片状固化的混合体。
四、将固化的混合体进行干燥。干燥的方式可采用热风吹拂的方式。上一步骤中得到的片状混合体可通过输送带进行传输，在输送带的两侧设置风机，向片状混合体上吹拂热风，对其进行干燥。
五、对干燥完成后的混合体进行冷却。可采用自然冷却或者风冷方式。
六、对冷却后的混合体进行粉碎处理。本实施例中，可在输送带末端设置一个粉碎机，冷却后的片状混合体直接进入粉碎机中进行粉碎处理。粉碎后的粉末颗粒度在200目左右。
七、对粉碎处理完成后的材料进行包裹处理，采用高分子聚合物为包裹剂，最终得到静电珐琅粉末。所谓的包裹处理就是对材料进行绝缘处理，提高产品的电阻率。包裹剂为硅烷或硅氧烷，本实施例采用含氢甲基硅氧烷作为包裹剂。作为本发明中的包裹剂，含氢甲基硅氧烷具有如下几个条件：
1、电阻率较高；
2、表面张力较小，能够很好的铺展在瓷粉周围；
3、烧制过程中可以充分分解并逸出，不会给瓷面带来任何负面影响；
4、可提高静电干粉的流动性，便于喷涂和回收；
5、性能稳定，受环境影响不明显。
在包裹处理中，加入含氢甲基硅氧烷后，粉碎的粉末与含氢甲基硅氧烷产生化学反应，形成憎水性的有机胶体膜。该胶体膜可大大提高产品的电阻率，并且改善了珐琅粉末的流动性、开裂性、凝聚性和储藏性。
通常包裹工艺可采用气相包裹的工艺，即通过装置将硅氧烷汽化，然后将上述粉碎的粉末放入，在高温气化环境中进行包裹处理，最终得到包裹层均匀、性能稳定的静电干粉。
经过包裹处理后，最后就得到了最终的静电珐琅粉末产品。
实施例二，这是本发明的较佳实施例，与上述实施例所不同的是：本发明中静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：
A、石英 50.1％；
B、硼砂 12.47％；
C、密着剂 5.6％；
D、助熔剂的成份即重量配比为：钠长石为10.87％；钾长石5.15％、氟化钙7.3％、氟硅酸钠8.51％。
当然，以上所述仅仅为本发明实例而已，并非来限制本发明实施范围，故，凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (6)
1.一种静电珐琅粉末，其特征在于：该静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：
A、石英 45-55％；
B、硼砂 8-18％；
C、密着剂 4-6％；
D、助熔剂 21-38％；
所述的助熔剂包括：钠长石、钾长石、氟化钙、氟硅酸钠，各组成部分在珐琅粉末原料中的重量配比为：钠长石为7-12％；钾长石4-6％、氟化钙5-9％、氟硅酸钠5-11％；
所述的密着剂为：氧化镍、氧化钴、氧化锰中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种静电珐琅粉末，其特征在于：该静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：
A、石英 50.1％；
B、硼砂 12.47％；
C、密着剂 5.6％，采用氧化镍作为密着剂；
D、助熔剂的成份及重量配比为：钠长石为10.87％；钾长石5.15％、氟化钙7.3％、氟硅酸钠8.51％。
3.一种静电珐琅粉末的制作方法，其特征在于：其包括以下步骤：
一、按照下面的成份及重量配比准备原料：
A、石英 45-55％；
B、硼砂 8-18％；
C、密着剂 4-6％；
D、助熔剂 21-38％；
其中所述的助熔剂包括：钠长石、钾长石、氟化钙、氟硅酸钠，各组成部分在珐琅粉末原料中的重量配比为：钠长石为7-12％；钾长石4-6％、氟化钙5-9％、氟硅酸钠5-11％；所述的密着剂为：氧化镍、氧化钴、氧化锰中的一种；
二、将上述原料混合后置于熔炉中进行熔制，其中熔炉的温度为1200-1300摄氏度，直至原料被熔制成熔融的流体；
三、将熔制完成的流体由熔炉中倒出，并采用急速冷却方式对其冷却，形成固化的混合体，冷却方式为：流体由熔炉中被倒出后，经过一组压辊进行压制成片状，其中压辊中流经有冷却水，当流体经过压辊后就被冷却压制成片状固化的混合体；
四、将固化的混合体进行干燥，干燥的方式采用热风吹拂的方式，即上一步骤中得到的片状混合体通过输送带进行传输，在输送带的两侧设置风机，向片状混合体上吹拂热风，对其进行干燥；
五、对干燥完成后的混合体进行冷却；
六、对冷却后的混合体进行粉碎处理；
七、对粉碎处理完成后的材料进行包裹处理，采用高分子聚合物为包裹剂，最终得到静电珐琅粉末。
4.根据权利要求3所述的一种静电珐琅粉末的制作方法，其特征在于：该静电珐琅粉末的原料种类及重量配比为：
A、石英 50.1％；
B、硼砂 12.47％；
C、密着剂 5.6％；
D、助熔剂的成份即重量配比为：钠长石为10.87％；钾长石5.15％、氟化钙7.3％、氟硅酸钠8.51％。
5.根据权利要求3所述的一种静电珐琅粉末的制作方法，其特征在于：所述制作方法第七步中采用的包裹剂为硅烷或硅氧烷。
6.根据权利要求5所述的一种静电珐琅粉末的制作方法，其特征在于：所述制作方法中第六步中冷却后的混合体进行粉碎处理，其粉碎后的颗粒度为200目。
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