CN105646009A - 一种以植物灰为原料制备的复合装饰釉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以植物灰为原料制备的复合装饰釉及其制备方法，所述复合装饰釉包括由高铁底釉和烧成于高铁底釉上的高钙面釉组成的双层釉，所述高铁底釉和高钙面釉经高温釉烧后形成蓝色与白色相间的流纹及褐色斑纹。本发明采用极简配方，严格控制釉料各组分质量比，结合简单烧成温度制度，采用特殊的双层釉装饰工艺，制备出釉色灵动多变的瓷器，具有极高的艺术和研究价值。成品呈色稳定，外观精美。釉面可见天蓝色、白色流纹及褐色斑纹，流纹千变万化，颜色温润柔和。

Description

一种以植物灰为原料制备的复合装饰釉及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种以植物灰为原料制备复合装饰釉的方法。
背景技术
清朝督陶官唐英所著的《陶冶图说》有云：“其三日炼灰，配釉，釉无灰不成。”考古学家曾在堆积的釉灰中发现残留的植物茎枝，内含有玉米、高粱秸秆和树枝等，确认早至北宋徽宗时期，窑工已开始使用不同种类植物煅烧后的灰作为配釉的重要成份。也有文献记载吉州窑出土的黑釉窑变茶盏可能使用了稻草灰、芦苇灰、黄麻梗灰为配釉原料。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种以植物灰为原料制备复合装饰釉的方法，使用的自然原料环保无害、简单易得，制作工艺简便，成本低廉，烧制出的瓷器釉面光滑，釉色素雅，温润细腻，流纹灵动多变。
为了达到这个目的，本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：以植物灰为原料制备的复合装饰釉由高铁底釉和高钙面釉组成。具体而言，本发明受古文献记载及考古发现的启发，选择以竹灰和白杨树干灰为主要原料，配制高铁底釉及高钙面釉，并制备一种复合装饰釉，具有极大的观赏及研究价值。底釉主要以原料，其中中铁含量较高，釉色深。面釉主要以白杨树干灰为原料，其中钙含量高，釉玻璃分相倾向大，颜色浅。釉烧过程中，底釉和面釉在高温下发生一系列物理化学变化：随温度升高，底釉及面釉熔融为玻璃态；高温作用下，底釉中氧化铁分解，不断放出气体，气泡向釉面方向上升、长大，对面釉产生排斥及冲击；底釉与面釉间由于组成差异，离子扩散效应明显，两釉相互融合形成化学组成不均匀的区域；高温下釉粘度降低，釉液流淌，釉面呈现多种颜色及多种形态的流纹及斑纹。经过底釉与面釉的相互扩散、融合、反应及流淌，伴随釉的分相及釉面析晶，最终形成蓝色与白色相间的流纹及褐色斑纹。高铁底釉及高钙面釉的主要原料均为方便易得的植物灰，配方极简，不添加任何化学色剂，烧成制度简单。釉面可见天蓝色与白色相间的流纹及褐色斑纹，流纹形态灵动多变，颜色温润柔和，装饰效果佳。
本发明首先提供了一种以植物灰为原料制备的复合装饰釉，所述复合装饰釉包括由高铁底釉和烧成于高铁底釉上的高钙面釉组成的双层釉，所述高铁底釉和高钙面釉经高温釉烧后形成蓝色与白色相间的流纹及褐色斑纹。
本发明还提供了一种以植物灰为原料制备的复合装饰釉的制备方法，包括：
(1)制备竹枝灰和白杨树干灰；
(2)按照竹枝灰80～90wt％，高岭土10～20wt％，各组分之和为100wt％称取底釉原料，再加入减水剂混合，加水球磨至釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，得到高铁底釉釉浆；
(3)将(2)所得高铁底釉釉浆施釉于坯体上至所需厚度，低温釉烧后得到高铁底釉；
(4)称取白杨树干灰27～36wt％，瓷土54～63wt％，二氧化硅5～8wt％，氧化镁2～5wt％，各组分之和为100wt％，得高钙面釉原料，再加入减水剂混合，加水球磨至釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，得到高钙面釉釉浆；
(5)将(4)所得高钙面釉釉浆施釉于低温釉烧后所得高铁底釉上至所需厚度，升温至1250～1260℃，煅烧0.5～5小时后随炉冷却降温，得到所述复合装饰釉。
本发明中，所述竹枝灰为以竹子茎体经燃烧后得到的灰分再经除高温碳处理所得。较佳地，步骤(1)所述制备竹枝灰包括：采集干枯的竹子茎体，去除竹叶；将竹枝置于耐高温容器中，直接接触空气进行充分燃烧；自然冷却后取出燃烧后的灰，与清水按1:3的质量比，搅拌淘洗数遍，至上层基本为清澈透明液体，下层沉淀即为淘洗后的灰；将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干，干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经3小时由室温升温至800℃，保温1小时，而后自然冷却，所得产物即为竹枝灰。
本发明中，所述白杨树干灰为以白杨树杆经燃烧后得到的灰分再经除高温碳处理所得。较佳地，步骤(1)中所述制备白羊树干灰包括：采集干枯的白杨树枝干，去除树叶；将采集到的树干或树枝置于耐高温容器中，进行充分燃烧；自然冷却后取出燃烧后的灰，与清水按1:3的质量比，搅拌淘洗数遍，至上层基本为清澈透明液体，下层沉淀即为淘洗后的灰；将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干，将干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经3小时由室温升温至800℃，保温1小时，而后自然冷却，所得产物即为白杨树干灰。
较佳地，所述高温除碳的工艺参数为：2～4小时从室温升温至700～900℃，保温0.5～3小时，随炉冷却降温。
较佳地，步骤(3)和/或步骤(5)中所述施釉的方式为浸釉、荡釉、浇釉、刷釉法中的至少一种。
较佳地，步骤(3)和/或步骤(5)中所需厚度为0.2～0.6mm，优选为0.2～0.4mm。
较佳地，所述低温釉烧的工艺参数为：2～4小时从室温升温至550～850℃，保温1～3小时，随炉冷却降温。
较佳地，步骤(3)和/或步骤(5)中所述减水剂为三聚磷酸钠，所述减水剂的加入量为原料质量的0.1～1.5％，优选为0.5％。
较佳地，步骤(5)中所述升温的速率为经2～5小时由室温升温至1250～1260℃。
本发明的有益效果是：使用大量纯天然植物灰为原料，大大减少了各类矿物原料及化工产品的使用量，保护环境的同时原料成本明显降低。采用极简配方，严格控制釉料各组分质量比，结合简单烧成温度制度，采用特殊的双层釉装饰工艺，制备出釉色灵动多变的瓷器，具有极高的艺术和研究价值。成品呈色稳定，外观精美。釉面可见天蓝色、白色流纹及褐色斑纹，流纹千变万化，颜色温润柔和。釉料中采用大量植物灰，采集便捷，工艺简单，烧成的产品极具艺术及研究价值。
附图说明
图1为本发明实施例1中复合装饰釉蓝色区域联通状分相结构的扫描电子显微镜照片；
图2为本发明实施例2中复合装饰釉白色区域联通状分相结构的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
本发明提供了一种以植物灰为原料制备的复合装饰釉，该装饰釉采用双层釉工艺制备的环保型蓝白色复合装饰釉，由高铁底釉和高钙面釉组成。
以下示例说明以植物灰为原料的复合装饰釉的方法。
制备竹枝灰和白杨树干灰。
本发明中所用的竹枝灰，优选为长江中下游江汉平原广泛分布的竹枝燃烧后产物，Si含量较高，是主要的配釉原料。高铁底釉主要原料竹枝灰的制备方法包括：采集干枯的竹子茎体，去除竹叶。将竹枝置于耐高温容器中，直接接触空气进行充分燃烧。自然冷却后取出燃烧后的灰，与清水搅拌淘洗数遍，至上层为清澈透明体，下层沉淀即为淘洗后的灰。将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干，干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经煅烧后自然冷却，所得产物即为竹枝灰。
本发明中所用的白杨树干灰，优选为长江中下游江汉平原多年生白杨树躯干燃烧后产物，Ca含量高，是主要的熔剂原料。高钙面釉主要原料白杨树干灰的制备方法包括：采集干枯的白杨树枝干，去除树叶。将采集到的树干或树枝置于耐高温容器中，进行燃烧。自然冷却后取出燃烧后的灰，与清水搅拌淘洗数遍，至上层基本为清澈透明液体，下层沉淀即为淘洗后的灰。将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干，将干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经煅烧后自然冷却，所得产物即为白杨树干灰。
可按照竹枝灰80～90wt％，高岭土10～20wt％均匀混合配置高铁底釉原料，将所得高铁底釉原料与减水剂及分散剂混合，加水球磨至釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，得到高铁底釉釉浆。减水剂只要满足对制釉原料分散有促进作用并减少单位用水量即可，所述减水剂可为但不仅限于三聚磷酸钠，所述减水剂的加入量可为原料质量的0.1～1.5％，优选为0.5％。
将高铁底釉釉浆施于坯体上，高铁底釉釉浆的厚度可为0.2～0.6mm，优选为0.2～0.4mm。厚度过大，釉快速烧成时气体不易排出产生气泡。厚度过小容易产生干釉等缺陷。低温釉烧后得到高铁底釉。施釉方式可为浸釉、荡釉、浇釉、刷釉法中一种或几种。所述低温釉烧的工艺参数可为：2～4小时从室温升温至550～850℃，保温1～3小时，随炉冷却降温。作为一个示例，将高铁底釉釉浆施于坯体上，高铁底釉釉浆的厚度可为0.4mm，经2小时升温至800℃，保温1小时，随炉冷却降温，得到高铁底釉。
按照白杨树干灰27～36wt％，瓷土54～63wt％，二氧化硅5～8wt％，氧化镁2～5wt％均匀混合配置高钙面釉原料。将所得高钙面釉原料与减水剂及分散剂混合，加水球磨至所得釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，得到高钙面釉釉浆。所述减水剂可为三聚磷酸钠，所述减水剂的加入量可为原料质量的0.1～1.5％，优选为0.5％。
将高钙面釉釉浆施釉于低温釉烧后的高铁底釉上，高钙面釉釉浆的施加厚度可为0.2～0.6mm，优选为0.2～0.4mm。厚度过大，釉快速烧成时气体不易排出产生气泡，过小容易产生干釉等缺陷。经2～5小时由室温升温至1250～1260℃，煅烧0.5～5小时后随炉冷却降温，得到所述复合装饰釉。高温釉烧过程中，底釉与面釉发生相互扩散、融合、反应及流淌，并伴随釉的分相及釉表面析晶，最终形成蓝色与白色相间的流纹及褐色斑纹。作为一个示例，将高钙面釉釉浆施釉于低温釉烧后的高铁底釉上，高钙面釉釉浆的施加厚度可为0.4mm。然后采用高温箱式电炉，3小时由室温升温至1250～1260℃，保温1小时，随炉冷却降温，得到所述复合装饰釉。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
环保型蓝白色复合装饰釉由高铁底釉和高钙面釉组成。高铁底釉主要原料质量分数为竹枝灰80％，高岭土20％，高钙面釉主要原料质量分数为白杨树干灰27％，瓷土63％，二氧化硅6％，4％氧化镁；
高铁底釉主要原料竹枝灰的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：采集干枯的竹子茎体，去除竹叶；
步骤二：将竹枝置于耐高温容器中，直接接触空气进行充分燃烧；
步骤三：自然冷却；
步骤四：取出燃烧后的灰，与清水按1:3的质量比，搅拌淘洗数遍，至上层为清澈透明液体，下层沉淀即为淘洗后的灰；
步骤五：将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干；
步骤六：干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经3小时由室温升温至800℃，保温1小时，而后自然冷却，所得产物即为竹枝灰；
高铁底釉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比称取竹枝灰及高岭土作为制釉原料；
步骤二：高铁底釉原料与碱水剂及分散剂混合，按1:0.8的质量比加入清水，湿法球磨至得到的釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，制得底釉；
步骤三：采用浸釉、荡釉、浇釉、刷釉法中一种或几种施底釉于胎上，控制高铁底釉层厚度为0.2mm；
步骤四：将施底釉后成品置于高温箱式电炉中，低温釉烧，经2小时由室温升温至600℃，而后随炉冷却降温；
高钙面釉主要原料白杨树干灰的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：采集干枯的白杨树枝干，去除树叶；
步骤二：将采集到的树干或树枝置于耐高温容器中，进行燃烧；
步骤三：自然冷却；
步骤四：取出燃烧后的灰，与清水按1:3的质量比，搅拌淘洗数遍，至上层基本为清澈透明液体，下层沉淀即为淘洗后的灰；
步骤五：将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干；
步骤六：将干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经3小时由室温升温至800℃，保温1小时，而后自然冷却，所得产物即为白杨树干灰；
高钙面釉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比称取高钙面釉原料；
步骤二：将高钙面釉原料与减水剂及分散剂混合，湿法球磨至得到的釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，制得面釉；
步骤三：采用浸釉、荡釉、浇釉、刷釉法中一种或几种施面釉于低温釉烧后的高铁底釉上，控制高钙面釉层厚度为0.2mm；
步骤四：高温釉烧过程使用高温箱式电炉，经3小时由室温升温至1250℃，保温1小时，随炉冷却降温。
实施例2
环保型蓝白色复合装饰釉主要由高铁底釉和高钙面釉组成。高铁底釉主要原料质量分数为竹枝灰85％，高岭土15％，高钙面釉主要原料质量分数为白杨树干灰36％，瓷土54％，二氧化硅8％，2％氧化镁；
高铁底釉主要原料竹枝灰的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：采集干枯的竹子茎体，去除竹叶；
步骤二：将竹枝置于耐高温容器中，直接接触空气进行充分燃烧；
步骤三：自然冷却；
步骤四：取出燃烧后的灰，与清水按1:3的质量比，搅拌淘洗数遍，至上层为清澈透明液体，下层沉淀即为淘洗后的灰；
步骤五：将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干；
步骤六：干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经3小时由室温升温至800℃，保温1小时，而后自然冷却，所得产物即为竹枝灰；
高铁底釉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比称取竹枝灰及高岭土作为制釉原料；
步骤二：高铁底釉原料与碱水剂及分散剂混合，按1:0.8的质量比加入清水，湿法球磨至得到的釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，制得底釉；
步骤三：采用浸釉、荡釉、浇釉、刷釉法中一种或几种施底釉于胎上，控制高铁底釉层厚度为0.4mm；
步骤四：将施底釉后成品置于高温箱式电炉中，低温釉烧，经2小时由室温升温至600℃，而后随炉冷却降温；
高钙面釉主要原料白杨树干灰的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：采集干枯的白杨树枝干，去除树叶；
步骤二：将采集到的树干或树枝置于耐高温容器中，进行燃烧；
步骤三：自然冷却；
步骤四：取出燃烧后的灰，与清水按1:3的质量比，搅拌淘洗数遍，至上层基本为清澈透明液体，下层沉淀即为淘洗后的灰；
步骤五：将淘洗后的灰置于电热鼓风干燥箱中烘干；
步骤六：将干燥后的灰置于高温箱式电炉中除碳，经3小时由室温升温至800℃，保温1小时，而后自然冷却，所得产物即为白杨树干灰；
高钙面釉的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按质量比称取高钙面釉原料；
步骤二：将高钙面釉原料与减水剂及分散剂混合，湿法球磨至得到的釉浆325目筛余质量分数小于0.5％，制得面釉；
步骤三：采用浸釉、荡釉、浇釉、刷釉法中一种或几种施面釉于低温釉烧后的高铁底釉上，控制高钙面釉层厚度为0.4mm；
步骤四：高温釉烧过程使用高温箱式电炉，经4小时由室温升温至1260℃，保温1小时，随炉冷却降温。
根据样品断面的光学显微镜观察，紧挨着胎可见深色底釉区，底釉和面釉之间呈现波纹状的模糊界限，釉层断面显现蓝白相间的眩目色彩。釉面流纹中蓝色与白色区域均与由液-液分相产生的非晶光子结构有关，两者分相尺度存在差异。蓝色区域分相结构特征尺寸较小(见图1)，对短波段入射光产生选择性散射。白色区域分相结构特征尺寸较大(见图2)，对全波段入射光产生散射。小尺度分相产生的蓝色结构色与白色区域相伴产生。釉面棕色区域的产生与底釉的“沸腾”效应有关，釉面此处铁含量高于其它区域，常伴随着由于局部组成过饱和产生的析晶现象。

Claims (10)

1.一种以植物灰为原料制备的复合装饰釉，其特征在于，所述复合装饰釉包括由高铁底釉和烧成于高铁底釉上的高钙面釉组成的双层釉，所述高铁底釉和高钙面釉经高温釉烧后形成蓝色与白色相间的流纹及褐色斑纹。
2.一种如权利要求1所述的复合装饰釉的制备方法，其特征在于，包括：
（1）制备竹枝灰和白杨树干灰；
（2）按照竹枝灰80～90wt%，高岭土10～20wt%，各组分之和为100wt%称取底釉原料，再加入减水剂混合，加水球磨至釉浆325目筛余质量分数小于0.5%，得到高铁底釉釉浆；
（3）将（2）所得高铁底釉釉浆施釉于坯体上至所需厚度，低温釉烧后得到高铁底釉；
（4）称取白杨树干灰27～36wt%，瓷土54～63wt%，二氧化硅5～8wt%，氧化镁2～5wt%，各组分之和为100wt%，得高钙面釉原料，再加入减水剂混合，加水球磨至釉浆325目筛余质量分数小于0.5%，得到高钙面釉釉浆；
（5）将（4）所得高钙面釉釉浆施釉于低温釉烧后所得高铁底釉上至所需厚度，升温至1250～1260℃，煅烧0.5～5小时后随炉冷却降温，得到所述复合装饰釉。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）和/或步骤（5）中所述施釉的方式为浸釉、荡釉、浇釉、刷釉法中的至少一种。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）和/或步骤（5）中所需厚度为0.2～0.6mm，优选为0.2～0.4mm。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述低温釉烧的工艺参数为：2～4小时从室温升温至550～850℃，保温1～3小时，随炉冷却降温。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）和/或步骤（5）中所述减水剂为三聚磷酸钠，所述减水剂的加入量为原料质量的0.1～1.5%，优选为0.5%。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述升温的速率为经2～5小时由室温升温至1250～1260℃。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述竹枝灰为以竹子茎体经燃烧后得到的灰分再经除高温碳处理所得。
9.根据权利要求2-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述白杨树干灰为以白杨树杆经燃烧后得到的灰分再经除高温碳处理所得。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述高温除碳的工艺参数为：2～4小时从室温升温至700～900℃，保温0.5～3小时，随炉冷却降温。
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