CN102992735A - 一种夹炭黑陶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉属于陶器制备技术领域，具体涉及一种夹炭黑陶的制备方法，其包括选料工序，该选料工序以黄河底泥和粒径10－60μm的牡丹炭为原料，黄河底泥与牡丹炭的重量比为1.5－9：1。该方法添加了牡丹炭作为原料，制得的黑陶内外兼黑、色泽均匀，硬度大，孔隙率小，吸水率在0.5－10%之间；在8～15μm内的法向光谱发射率达到85%以上。

Description

一种夹炭黑陶的制备方法

技术领域

本发明属于陶器制备技术领域，具体涉及一种夹炭黑陶的制备方法。

背景技术

陶器不是中国独特的发明，其起源是多元的，是农耕文化发展到一定阶段的产物，是灿烂古文化的重要组成部分。在考古发掘中，发现有红陶、灰陶、彩陶、白陶、彩绘陶、黑陶和釉陶等系列。

黑陶是指光亮漆黑的陶器，以装饰简朴、造型端庄优美、质感细腻润泽、光泽沉着典雅的特色而独领风骚，是中华民族源远流长的文化长河中孕育的一颗璀璨明珠，被誉为“土与火的艺术，力与美的结晶”。原始黑陶是先民们实践活动的巅峰之作。它的制作工艺先前是在陶土中加入植物炭化而显黑色（如河姆渡陶器、龙山陶器和二里头陶器），后期出现注水烟熏渗碳法，即在器物烧成的最后一个阶段，从窑顶徐徐加水，使木炭产生浓烟，有意让浓烟熏黑器物，使成惊世的黑色（良渚陶器）。

在龙山—二里头黑陶存世较少。资料显示，早期龙山文化的黑陶，主要分布在豫西、晋南和关中一带。二里头文化因其在河南偃师二里头发现而命名。这个时期陶器成型技术基本都是轮制，兼有一些模制与手制。现代复古的工艺流程主要就是模仿这个时期流传的技艺。

黑陶可分两类：一类是胎和器表都呈黑色，通体漆黑光亮，其典型制品器壁薄如蛋壳，技艺精湛。龙山—二里头文化的黑陶属于此类。其制作工艺主要是在陶胎中采用或加入经高温后变黑的材料，如谷物外壳等。另一类胎为灰色或灰褐色，外施黑色陶衣，打磨光亮，亦称黑皮陶或黑衣陶，以良渚文化为典型。其制作工艺主要是在焙烧后期用浓烟熏翳，使烟中的碳微粒渗入，充填陶器的空隙，便能呈现黑色。

黑陶制作工艺失传已久，现在恢复的制作工艺十分复杂，大致是成型前采用二里头文化制陶工艺，后期则是良渚文化烧制工艺。烧制特殊工艺是，开始用氧化焰，使胎体硬结，然后控制为还原焰，使胎体在较低温度/还原气氛中渗碳烧成，无釉或采用低温釉。

黑陶现行制作工艺简介：黑陶现行成型工艺有手工成型法和注浆成型法两种，具体如下：

1）手工成型法：粘土→选料→晾晒→过筛→加水调浆→榨泥→练泥→陈腐→拉坯（手工轮制成型）→一次阴干→抛光→二次阴干→渗碳烧成→检验→包装。

2）注浆成型法：粘土→选料→晾晒→粗碎→中碎→配料→球磨→过筛（120目）→陈腐→搅拌→过筛（60目）→注浆成型→一次阴干→修坯→二次阴干→渗碳烧成→检验→包装。此方法是代替手工成型，改进黑陶质量的一种方法，适合工业化批量生产。

制作黑陶的原材料是构成造型体的基本因素。在制陶过程中，借助于材料的特性，转化制成黑色的陶器。1）泥土制作黑陶时，对泥土要求非常严格。一般要经多次试用和对比，选择适合工艺要求的含金属矿物质粘土，泥土颗粒大小和密度都要均匀、细腻，具有一定的可塑性，满足成坯要求。另外，由于黑陶制品需在800℃以上烧成，因此需要坯土有耐火性和烧结性，在经过一系列复杂的化学变化后，变得更加致密并具有一定的强度。在后期的渗碳工艺中，要使黑色的碳在陶的表面分布均匀、黑亮。2）燃料主要是木柴和煤。3）渗碳碳源一般采用煤、沥青或松枝，控制空气量，使其不能完全燃烧而产生黑烟。尤其当将窑炉密封后，在炉内缺氧情况下，炉内弥漫着高浓度黑烟，黑烟中含有大量微小的碳粒，渗入坯体气孔后沉淀或吸附在坯体上，使坯体呈黑色。

夹炭黑陶是古代黑陶中的一种，是河姆渡文化陶器的一大特征，龙山-二里头文化大量出现，他处较罕见。炭素和泥是陶质的主要组成部分，陶胎中加入大量炭素晶粒，颜色墨黑。炭素是植物碎末和稻谷谷壳等，先烧成炭后再羼入泥土。有意加进炭素，一是为了泥土在成型过程中减少收缩，其作用与掺砂的作用一样。二是由于炭素的作用，陶胎内质黑得更浓。

现有的夹炭黑陶制作工艺，熏制出来的黑陶是含有毒性物质的“假黑陶”，制得的陶器只有古陶的外观，而无古人的天然健康。因为陶体的表面是被橡胶或沥青化合物熏黑的，沥青本身含镭Ra、钋Po等放射性元素，吸收了沥青化合物后的陶体对人体健康有一定的危害。此外，陶体内色泽不均匀，多为灰白色，经常出现灰斑、紫斑、黄斑，特别是光亮斑。这种黑陶只能小心翼翼轻拿轻放，做为展示。如果用指甲在其表面划过，可留下明显的划痕。

发明内容

本发明目的在于提供一种夹炭黑陶的制备方法，该方法添加牡丹炭为原料，制得的黑陶内外兼黑、色泽均匀，硬度大，孔隙率小，在8～15μm内的法向光谱发射率达到85%以上。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种夹炭黑陶的制备方法，包括选料工序，其中，该选料工序以黄河底泥和粒径10－60μm（优选35－46μm）的牡丹炭为原料，黄河底泥与牡丹炭的重量比为1.5－9：1。。

所述牡丹炭按下述方法制得：将牡丹原料用pH为1－3、质量浓度20－60%的氯化锌溶液浸渍吸收后，转入碳化炉中于300－500℃密闭碳化1－6小时，出料，冷却至室温即得；所述牡丹原料选自牡丹根、茎和叶中的一种或两种以上，所述氯化锌溶液的用量为牡丹原料重量的1－5倍。使用时可依需求，将牡丹炭粉碎、研磨、过筛至相应粒径即可。

所述夹炭黑陶的制备方法，还包括渗碳烧成工序，该渗碳烧成工序中所用渗碳材料由下述重量百分比的物料组成：植物树脂1－10%，松香1－10%，纳米级二氧化锰1－10%，纳米级电气石粉1－10%，纳米级氧化铁1－10%，余量为牡丹籽。

具体的，渗碳烧成工序在窑内进行，所述渗碳材料置于待烧制坯体下方，投料量按窑内空间计，每立方米添加0.5－10kg（优选1－2kg）渗碳材料。

所述夹炭黑陶的制备方法，具体包括如下步骤：将黄河底泥和牡丹炭混匀后加水调成泥浆，过筛，沉淀晾晒至含水量在45－55%时进行练泥和陈腐，然后拉胚成型，坯体经一次阴干、抛光、二次阴干后转入窑内渗碳烧成，所述渗碳烧成具体为：打开窑门，升温至100℃并保持12h，然后封闭窑门，升温至800℃并保持6h，然后打开部分窑门降温至450℃，向窑内加入渗碳材料，待渗碳材料燃烧至5－6成时，封闭窑门并升温至1000－1200℃（优选1050－1180℃），待窑内燃烧产生的焦油挥发殆尽后（一般需48h以上）打开窑门，自然冷却至室温，取出陶器，用水洗去表面浮尘，阴干即得黑陶成品。

本发明所用的牡丹炭优选按照下述方法制备：将牡丹原料用pH为1、质量浓度35－55%的氯化锌溶液浸渍吸收后，转入碳化炉中于350－450℃密闭碳化2－3小时，其间每隔30分钟彻底搅拌一次，搅拌前将炉温降至100℃以下，搅拌后再升至相应的碳化温度，碳化结束后出料，冷却至室温即得；所述氯化锌溶液的用量为牡丹原料重量的2－3倍。具体可参见中国专利CN201210257312.1。

黄河底泥选取自洛阳或郑州段的黄河底泥。

在本发明工艺中，特意添加牡丹炭作为陶器原料，具有如下优点：①使得产出的器物内外兼黑，具备了夹炭黑陶的特征。②由于牡丹炭素的作用，使黄河底泥的性质与紫砂泥的性质相似，质地较原泥更细腻，制品密度介于陶和瓷之间，吸水率介于0.5%至10%之间，透气性适当，耐热性和隔热性强，冷热骤变时不易炸裂，具备了半瓷的特征。③由于牡丹炭素的作用，加工成型过程形变减少，成品率提高。④由于牡丹炭素的作用，陶泥的可塑性更强，便于成形加工，能丰富器物的造型，更适宜制作高档观赏器具以及茶壶、酒杯等生活用小器皿。⑤采用半瓷的烧成温度（介于1000℃－1200℃之间）后，出现发射远红外线的效果，可用于需要改变所盛放液体性质的场合，如水的小分子团化和防腐、酒和醋的酯化等。

采用本发明所述制作、烧制工艺，所得到的陶器成品具有如下特点：1）内外兼黑，色泽均匀；2）硬度大，指甲无划痕；3）孔隙小，吸水率在0.5－10%之间；4）在8～15μm内的法向光谱发射率（采用IRP restige-21型 傅立叶变换红外光谱仪测定）达到85%以上；5）用来盛放食醋、酒水等，可加速小分子团簇化、酯化和防腐；6）因渗碳材料中添加了松香，陶器成品有极淡的果木香味，可保持2年以上。

黑陶本身具有深厚的文化内涵、特殊的含义，成为人们追求时尚、彰显财富的象征。在本发明工艺中，以黄河底泥为原料扩大了黄河泥的用途，渗碳材料中使用牡丹籽可使炭陶制品浸润牡丹油脂，所得黑陶制品色泽更亮泽协调，气味清香宜人，重现河姆渡—龙山—二里头文化陶器厚重、质朴的特点，实为馈赠和收藏之上品。此外，渗碳材料避免使用沥青、橡胶等有毒害材料，所得黑陶成品也更有益人类健康。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种夹炭黑陶的制备方法，具体包括如下步骤：

1）选料：选择颗粒大小和密度均匀、细腻，无杂质、无杂色的来自洛阳段的黄河底泥及粒径在35－46μm的牡丹炭，黄河底泥和牡丹炭的重量比为2:1。

2）晾晒：在室外进行晾晒，使牡丹炭和黄河底泥内外干湿度一致、均匀。

3）过筛：将晾晒好的牡丹炭和黄河底泥粉碎，过160－200目筛。

4）水解和榨泥：将黄河底泥与牡丹炭混合均匀，然后加入水调成泥浆（水的添加量为黄河底泥和牡丹炭总重的65%左右），过120－160目筛后，取沉淀，晾晒。

5）练泥与陈腐：晾晒至含水量在45－55%时开始练泥。练泥的目的在于使泥料软硬均匀，将泥中空气充分地排出，以防止在烧制的过程中存在气泡而发生断裂。完全无气的泥表面光滑，弹性好，无裂纹，手感细腻，内部层次分明，土质看上去很细。

泥条须练4－5遍，第一次练2－3遍，陈腐3－5天，湿润、踩踏、摔练，反复多次；第二次重练2遍，陈腐2－3天，湿润、踩踏、摔练，反复多次。

6）拉坯成型：熟泥用手揉搓成一定的塔形，置于转轮机上利用惯性拉坯。

待毛坯晾放达到适宜干湿度时，再进行修坯，手工成型。

7）一次阴干：将制成的坯体，在阴暗干燥密闭室内阴干至含水量40－45%。

8）抛光：先用机器抛光，去掉坯体表面的杂质，有气泡的用黄泥填补，使坯体光洁。然后手工抛光，使坯体表面无气泡、无划痕、无凸凹，光亮均匀。

9）二次阴干，一般采用梯度温度阴干法，具体为：①将坯体置于阴暗干燥密闭低温（15－20℃）室内阴干至水分25－30%；②将坯体放置在阴暗干燥密闭室温（20－25℃）处阴干至水分在20%左右；③将坯体放置到干燥室（45－55℃），干燥至水分2－5%。

10）渗碳烧成：一）无釉；二）烧成与渗碳方法：关键在于烧制时窑温由低到高，开始用氧化焰，使胎体硬结；然后控制为还原焰，使胎体在还原气氛中渗碳烧成。具体为：

①敞开窑门，温度升至100℃，保持12小时。目的是将未完全干燥的坯体烘干，防止高温时产生爆裂。

②封闭窑门，将温度升至800℃，保持6小时。目的在于使胎体硬结。

③打开部分窑门，将温度降至450℃。目的是准备向窑内加入渗碳材料。

④向窑内加入渗碳材料，所述渗碳材料由下述重量百分比的物料组成：植物树脂8%，松香8%，纳米级二氧化锰3%，纳米级电气石粉2%，纳米级氧化铁2%，余量为牡丹籽。

加入方法：将各原料按比例混合均匀后，用托盘放置在待烧制坯体的下方。投料量：按窑内空间计，每立方米添加2kg渗碳材料。

⑤引燃渗碳材料，待渗碳材料燃烧至5―6成时，封闭窑门，将温度升至1050℃，保持48小时。目的是使陶器渗碳并浸润牡丹油脂。

⑥打开窑门，将温度降至100℃以下后，开窑，继续冷却至常温，取出陶器。取出的陶器用水洗去表面浮尘，阴干后即得黑陶成品。

所得夹炭黑陶成品内外兼黑，色泽均匀且带有极淡的果木香味；指甲无划痕；孔隙小，吸水率在5%左右；在8～15μm内的法向光谱发射率达到85%以上。

实施例2

步骤1）选料时，黄河底泥和牡丹炭的重量比为5:1；步骤10）中渗碳烧成时，所用渗碳材料由下述重量百分比的物料组成：植物树脂4%，松香6%，纳米级二氧化锰5%，纳米级电气石粉10%，纳米级氧化铁8%，余量为牡丹籽。投料量：按窑内空间计，每立方米添加7kg渗碳材料。待渗碳材料燃烧至5―6成时，封闭窑门将温度升至1180℃并保持48小时。其它步骤参照实施例1。

所得夹炭黑陶成品内外兼黑，色泽均匀且带有极淡的果木香味；指甲无划痕；孔隙小，吸水率在6%左右；在8～15μm内的法向光谱发射率达到85%以上。

实施例3

步骤1）选料时，黄河底泥和牡丹炭的重量比为8:1；步骤10）中渗碳烧成时，所用渗碳材料由下述重量百分比的物料组成：植物树脂2%，松香3%，纳米级二氧化锰8%，纳米级电气石粉5%，纳米级氧化铁4%，余量为牡丹籽。投料量：按窑内空间计，每立方米添加4kg渗碳材料。待渗碳材料燃烧至5―6成时，封闭窑门将温度升至1120℃并保持48小时。其它步骤参照实施例1。

所得夹炭黑陶成品内外兼黑，色泽均匀且带有极淡的果木香味；指甲无划痕；孔隙小，吸水率在6.8%左右；在8～15μm内的法向光谱发射率达到85%以上。

Claims (5)

1.一种夹炭黑陶的制备方法，包括选料工序，其特征在于，该选料工序以黄河底泥和粒径10－60μm的牡丹炭为原料，黄河底泥与牡丹炭的重量比为1.5－9：1。

2.如权利要求1所述夹炭黑陶的制备方法，其特征在于，所述牡丹炭按下述方法制得：将牡丹原料用pH为1－3、质量浓度20－60%的氯化锌溶液浸渍吸收后，转入碳化炉中于300－500℃密闭碳化1－6小时，出料，冷却至室温即得；所述牡丹原料选自牡丹籽壳、根、茎和叶中的一种或两种以上，所述氯化锌溶液的用量为牡丹原料重量的1－5倍。

3.如权利要求1所述夹炭黑陶的制备方法，其特征在于，还包括渗碳烧成工序，该渗碳烧成工序中所用渗碳材料由下述重量百分比的物料组成：植物树脂1－10%，松香1－10%，纳米级二氧化锰1－10%，纳米级电气石粉1－10%，纳米级氧化铁1－10%，余量为牡丹籽。

4.如权利要求3所述夹炭黑陶的制备方法，其特征在于，渗碳烧成工序在窑内进行，所述渗碳材料置于待烧制坯体下方，投料量按窑内空间计，每立方米添加0.5－10kg渗碳材料。

5.如权利要求4所述夹炭黑陶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将黄河底泥和牡丹炭混匀后加水调成泥浆，过筛，沉淀晾晒至含水量在45－55%时进行练泥和陈腐，然后拉胚成型，坯体经一次阴干、抛光、二次阴干后转入窑内渗碳烧成，所述渗碳烧成具体为：打开窑门，升温至100℃并保持12h，然后封闭窑门，升温至800℃并保持6h，然后打开部分窑门降温至450℃，向窑内加入渗碳材料，待渗碳材料燃烧至5－6成时，封闭窑门并升温至1000－1200℃，待窑内燃烧产生的焦油挥发殆尽后打开窑门，自然冷却至室温，取出陶器，用水洗去表面浮尘，阴干即得黑陶成品。