CN103664230A

CN103664230A - 一种低温釉上无铅陶瓷颜料

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Publication number: CN103664230A
Application number: CN201210361799.8A
Authority: CN
Inventors: 邱伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-03-26

Abstract

一种低温釉上无铅陶瓷颜料，由重量8～30％的无铅色剂和70～92％的无铅溶剂组成，溶剂的重量百分组成为：SiO₂30～60％、B₂O₃5～35％、Al₂O₃1.5～15％、K₂O1.5～10％、Na₂O1.5～10％、Li₂O0～8％、ZnO0～15％、CaO0～5％、CoO 0～10％、BaO0～5％、MgO1～5％、ZrO₂0～10％、SnO₂0～10％和TiO₂0～5％。本发明所述一种低温釉上无铅陶瓷颜料，无毒副作用，结构致密、化学稳定性好、烧烤温度低、色系齐全完美、耐酸碱侵蚀、热膨胀系数匹配、呈色纯正、色彩艳丽、光泽度高，装饰效果好。

Description

一种低温釉上无铅陶瓷颜料

技术领域

本发明涉及一种低温釉上无铅陶瓷颜料，属于陶瓷颜料技术领域。

背景技术

陶瓷制品最为广泛的装饰方法是釉上彩。釉上彩是在750℃～850℃的低温下使用，所以传统的生产工艺中加入30～50%的氧化铅，以使陶瓷釉上颜料的烧烤温度范围宽且发色纯正。但铅在陶瓷颜料的生产和使用过程中，对大气、水资源的污染和对人体的伤害己经引起世人关注，尤其是餐、饮具表面的铅溶出更是潜在的致癌物质，对人们的健康构成威胁。为了减少和根除铅的毒害，国内外陶瓷装饰业的科研及生产部门一直做着不懈的努力。陶瓷釉上颜料温度低、光亮的特点，都不同程度的应用了Bi₂O₃溶点低的优点，但铋的毒性不亚于铅，尤其Bi₂O₃的引入容易导致玻璃分相，不易形成均匀的玻璃体造成溶剂结构疏松，因而影响化学稳定性，耐酸、耐碱侵蚀的性质也会下降，也会导致色剂在溶剂中的呈色不正，而且其颜料烧烤温度均在830～950℃之间，温度较高，能耗大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温釉上无铅陶瓷颜料，无毒副作用，结构致密、化学稳定性好、烧烤温度低、色系齐全完美、耐酸碱侵蚀、热膨胀系数匹配、呈色纯正、色彩艳丽、光泽度高，装饰效果好。

本发明所述的低温釉上无铅陶瓷颜料，由重量8～30％的无铅色剂和70～92％的无铅溶剂组成，溶剂的重量百分组成为：SiO₂30～60％、B₂O₃5～35％、Al₂O₃1.5～15％、K₂O 1.5～10％、 Na₂O 1.5～10％、 Li₂O 0～8％、ZnO 0～15％、CaO 0～5％、CoO 0～10％、BaO 0～5％、MgO 1～5％、ZrO₂0～10％、SnO₂0～10％和TiO₂0～5％。

适合于绿色、兰绿、海兰、湖兰、钒兰、深黑、银灰、白色、铁赤、西赤、赭石和豆茶颜料的溶剂重量百分组成为：SiO₂30～60％、B₂O₃5～35％、Al₂O₃1.5～10％、K₂O 1.5～10％、 Na₂O 1.5～10％、Zn0 l～15％、Ca0 0～5％、Zr0₂ 0～10％、Ti0₂ 0～5％和Mg0 1～5％。

适合于无金桃红、无镉黄色颜料的熔剂重量百分组成为：Si0₂30～60％、B₂0₃ 5～35％、Al₂0₃ 1.5～10％、K₂0 1.5～10％、Na₂0 1.5～10％、Li₂0 1.5～8％、Sn0₂ 0～5％、Ca0 0～5％、Mg0 l～5、Ba0 0～5％和Ti0₂ 0～5％。

适合于有金桃红、深红、紫红、紫兰类颜料的熔剂重量百分组成为：Si0₂30～60％、B₂0₃ 5～35％、Al₂0₃ 1.5～10％、K₂0 1.5～10％、Na₂0 1.5～10％、Li₂0 1.5～8％、Sn0₂ 3～10％、Ti0₂ 0～5％、Mg0 l～5％、Ba0 0～5％和Zn0 0～5％。

适合于含镉类色剂，镉黄、镉红、镉绿颜料的熔剂重量百分组成为：Si0₂30～60％、B₂0₃ 5～35％、Al₂0₃ 1.5～10％、K₂0 1.5～10％、Na₂0 1.5～10％、Li₂0 1.5～8％、Ti0₂ 3～5％、Zr0₂ 3～10％、Zn0 0～10％和Mg0 l～5％。

适合于钴兰类颜料的熔剂重量百分组成为：Si0₂30～60％、B₂0₃ 5～35％、Al₂0₃1.5～10％、K₂0 1.5～10％、Na₂0 1.5～10％、Li₂0 1.5～8％、Zr0₂ 3～10％、Co0 0～10％、Sn0₂ 3～10％、Zn0 l～10％、Mg0 l～5％和Ba0 0～5％。

本发明熔剂中的组分所用原料均为工业纯化工原料或试剂纯化工原料，无铅色剂使用通常的行业无铅色剂即可，市场有售，可直接购买。

本发明熔剂，不仅不用铅的氧化物，也不用现有的国内外相关技术所利用的影响稳定性和发色的价格昂贵的Bi₂0₃，只用常规的贮量丰实且价廉的Si0₂。Al₂0₃和B₂0₃等形成均匀致密的网络构成体，这对制备呈色纯正、化学稳定性好的陶瓷颜料奠定了基础。由大量的碱金属和碱土金属组成的复合助熔剂，在降低熔剂熔融温度的同时借助混合碱效应大大提高了颜料的耐酸性能。大分子量低膨胀的酸性氧化物Zr0₂、Ti0₂、Sn0₂等不仅使熔剂的结构更加紧密，而且削减了碱金属和碱土金属的加入引起的膨胀系数的增加。熔剂中的各组分经过大量的科学严谨的配方实验，不仅使其各项理化性能指标均满足国际标准，且避免了国内外同类产品的烤烧温度高、价格高的弊端。

本发明低温釉上无铅陶瓷颜料的制备方法，简便易行，首先制备熔剂，然后再制备颜料，依次按照下述步骤进行：

(1)熔剂的制备：将过80～120目筛的各熔剂组分原料混合，高温熔融后，经冷水水淬后，烘干制得无铅熔剂备用；

(2)颜料的制备：将无铅熔剂和无铅色剂混合球磨后烘干粉碎制得半成品粉料；

(3)将半产品粉料复烧，增加颜料的密度和鲜艳度，再经过二次球磨粉碎制得颜料产品。其中控制的最佳工艺参数分别为：

熔剂的熔融温度为1250～1350℃。

复烧温度为700～800℃。

复烧前球磨粉碎细度控制为粒径<10 um，复烧后球磨粉碎细度控制为粒径<5 um。

本发明低温釉上无铅陶瓷颜料，无铅镉溶出，无毒副作用，结构致密、化学稳定性好、烤烧温度低、色系齐全完美、耐酸碱浸蚀、热膨胀系数匹配、呈色纯正、色彩艳丽、光泽度高，装饰效果好。

本发明低温釉上无铅陶瓷颜料，使用方法与通常的陶瓷颜料的相同，使用温度为700～800℃，保温时间8～20分钟。

经网板印刷、直接印刷或喷涂于陶瓷制品表面，经700～800℃温度下保温8～20分钟，测其理化性能如下：

①光泽度：80～90％，利用日本株式公社村上色彩技术研究所生产的GM-26D型数字式光泽仪，按照其技术条件测得45°的光泽度。

②热膨胀系数：4.0～7.0×10^一6 C^一1，利用西德产402E型电子膨胀仪。

③化学稳定性：铅溶出量为0. 00 mg／dm²，部分含镉色剂的颜料品种镉溶出量为0.1～0.26mg／dm²，经22±2℃下4％醋酸溶液中浸泡24小时，或60±2℃下0.5％NaC0₃溶液中浸泡40小时后，色调、色泽均无变化。

与现有陶瓷颜料相比，本发明低温釉上无铅陶瓷颜料具有以下优点：

①彻底根除铅的毒害，环保健康。

②烤烧温度低，在能源日益紧俏的现实情况下，节能降耗就显得意义非凡。

③成本降低，因没有价格昂贵的Bi₂0₃的引入使得生产成本大大降低。

④呈色纯正，光泽度好，烤烧温度范围宽，化学稳定性好，耐酸碱浸蚀。

⑤工艺性能良好，适用于筛网印刷、平板印刷、喷彩、手绘、修补等工艺方法。

⑥使用范围广，可用于硬质瓷、软质瓷、炻器、精陶器、骨质瓷、玻璃陶瓷等多种陶瓷。

制品的装饰，特别适用于无铅釉陶瓷的装饰。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明低温釉上无铅陶瓷颜料实施例1—8熔剂重量百分组成及配用色剂见表l。

表l、实施例1—8熔剂重量百分组成(％wt)及配用色剂情况表。

实施例	1	2	3	4	5	6	7	8
									Si0₂	44.0	47.3	50.5	39.0	44.6	52.5	50.5	53.5
B₂0₃	28.5	27.6	20.5	26.5	29.5	20.1	22.1	19.1
									Al₂0₃	2.5	2.1	3.5	2.8	3.8	2.8	3.0	2.7
Li₂0	0.0	0.0	1.8	2.5	4.5	2.9	2.7	3.0
									Na₂0	7.8	6.8	5.0	5.5	5.8	4.5	4.0	5.5
K₂0	3.5	4.5	2.2	7.5	3.6	4.5	5.0	3.5

Claims

1.一种低温釉上无铅陶瓷颜料，其特征在于：由重量8～30％的无铅色剂和70～92％的无铅溶剂组成，无铅溶剂的重量百分组成为：SiO₂30～60％、B₂O₃5～35％、Al₂O₃1.5～15％、K₂O 1.5～10％、Na₂O 1.5～10％、Li₂O 0～8％、ZnO 0～15％、CaO 0～5％、CoO 0～10％、BaO 0～5％、MgO 1～5％、ZrO₂0～10％、SnO₂0～10％和TiO₂0～5％。