CN105731797A - 一种洗碗机用高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法 - Google Patents

一种洗碗机用高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种洗碗机用高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法，其特征在于：按照化学组成百分比：SiO2 24~40%、B2O3 36~44%、Al2O3 16~24%、Li2O 2~6%、KNaO 2~7%、CaO 2~8%、Nb2O5 1~5%、Ta2O5 1~5%，经配料、研磨、高温熔制、低温热处理、自然冷却、球磨、过筛、干燥工序获得陶瓷釉上彩熔剂。利用该方法所制备出的陶瓷釉上彩熔剂，耐碱性优良、适合洗碗机使用的无铅陶瓷釉上彩熔剂，其耐碱性达到欧盟耐洗碗机检测标准最优级的要求，该熔剂可显著提升我国日用陶瓷品质，具有广阔的市场前景。

Description

一种洗碗机用高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷釉上熔剂技术领域，具体涉及一种洗碗机用高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法。
背景技术
近年来，随着人们日益提高的生活水平和不断加快的生活节奏，餐饮、旅游等服务业也随之飞速发展起来，越来越多的餐饮企业甚至普通家庭开始选用洗碗机对日用陶瓷餐具等进行清洗。但对于洗碗机所用的洗涤液来说，其中含有的碱性助洗剂、消泡剂、氧化剂、表面活性剂和增稠剂等，对于传统硅酸盐制品具有很强的腐蚀性，尤其是对传统釉上彩陶瓷制品有较强的腐蚀作用，经洗碗机长期清洗后的釉上彩陶瓷器皿容易产生永久性的表面损伤，如褪色、白色浑浊、晕色、腐蚀痕等，严重影响了它们的重复使用，提高了使用成本。
此外，欧盟对于陶瓷器皿耐机洗性的检测标准越来越苛刻，导致我国釉上彩装饰日用餐具、宾馆用瓷等难以达标，因而无法顺利出口销售，给我国日用陶瓷行业带来了很大的冲击。熔剂作为陶瓷釉上彩的重要组成部分，对于釉上装饰材料耐蚀性的影响是至关重要的。
陶瓷装饰材料指的是用来装饰陶瓷制品的各类颜料、贴花纸等材料，其中以釉上装饰颜料为主。然而陶瓷釉上颜料主要是由大量的熔剂和一定量的色料配制而成，传统的贴花纸是将各种颜料按照特定的配色原理同时加上墨油等印刷而成的。陶瓷装饰材料的铅镉溶出量、耐蚀性等性能除了色料自身的性能外，其主要取决于含量高达70%以上的熔剂，因此在熔剂对耐蚀性等性能具有重大影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、绿色环保、耐碱性优良、适合洗碗机使用的高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法。
本发明通过以下技术方案予以实现：一种洗碗机用高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法，其特征在于：按照化学组成百分比：SiO224~40%、B2O336~44%、Al2O316~24%、Li2O2~6%、KNaO2~7%、CaO2~8%、Nb2O51~5%、Ta2O51~5%，经配料、研磨、高温熔制、低温热处理、自然冷却、球磨、过筛、干燥工序获得陶瓷釉上彩熔剂。
所述高温熔制工序的参数为：升温速率为5℃/min，最高熔制温度为1360~1390℃，保温时间为60min。
所述低温热处理工序为：将高温熔制后的熔体倒入预热至600℃的钢槽中，然后经10~100h升温至700℃。
所述过筛工序为：过380目筛，筛余为0。
本发明利用高铝高硼系统、复合过渡金属氧化物及特殊的热处理制度，制得耐碱性优良、适合洗碗机使用的无铅陶瓷釉上彩熔剂，其耐碱性达到欧盟耐洗碗机检测标准最优级的要求，该熔剂可显著提升我国日用陶瓷品质，具有显著的经济效益。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对本发明进行详细说明：
实施例1
步骤一：按化学组成百分比：SiO224%、B2O338%、Al2O322%、Li2O2%、KNaO7%、CaO2%、Nb2O51%、Ta2O54%，进行配料的物料组成的重量百分比为：石英17%、硼酸47.8%、氧化铝15.6%、碳酸锂3.5%、硝酸钾7.5%、碳酸钠2.4%、轻质碳酸钙2.5%、五氧化二铌0.8%、五氧化二钽2.9%；
步骤二：将步骤一的物料混合并研磨均匀后，装入刚玉坩埚中；
步骤三：将刚玉坩埚放入电炉中，按5℃/min的速率升温，升温至1390℃，并保温60min；
步骤四：将步骤三制得的高温熔体倒入600℃的钢槽中，然后经10h升温至700℃后自然冷却；
步骤五：将冷却后的颗粒状熔块放入球磨罐中，球磨后过380目筛，筛余为0，经干燥后获得陶瓷釉上彩熔剂粉末备用；
步骤六：将陶瓷釉上彩熔剂粉末与水按重量比2:1拌合均匀后，涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的速率升温，升温至930℃，保温时间均为30min，经自然冷却获得样品，彩烤后样品经检测，其光泽度为101%，耐碱性等级为0级。
实施例2
步骤一：按化学组成百分比：SiO228%、B2O343%、Al2O316%、Li2O3%、KNaO3%、CaO4%、Nb2O52%、Ta2O51%，进行配料的物料组成的重量百分比为：石英19.4%、硼酸53%、氧化铝11.1%、碳酸锂5.2%、硝酸钾3%、碳酸钠1.1%、轻质碳酸钙5%、五氧化二铌1.4%、五氧化二钽0.8%；
步骤二：将步骤一的物料混合并研磨均匀后，装入刚玉坩埚中；
步骤三：将刚玉坩埚放入电炉中，按5℃/min的速率升温，升温至1360℃，并保温60min；
步骤四：将步骤三制得的高温熔体倒入600℃的钢槽中，然后经20h升温至700℃后自然冷却；
步骤五：将冷却后的颗粒状熔块放入球磨罐中，球磨后过380目筛，筛余为0，经干燥后获得陶瓷釉上彩熔剂粉末备用；
步骤六：将陶瓷釉上彩熔剂粉末与水按重量比2:1拌合均匀后，涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的速率升温，升温至950℃，保温时间均为30min，经自然冷却获得样品，彩烤后样品经检测，其光泽度为105%，耐碱性等级为0级。
实施例3
步骤一：按化学组成百分比：SiO232%、B2O336%、Al2O318%、Li2O5%、KNaO2%、CaO2%、Nb2O53%、Ta2O52%，进行配料的物料组成的重量百分比为：石英22.5%、硼酸45%、氧化铝12.6%、碳酸锂8.7%、硝酸钾1.5%、碳酸钠1.2%、轻质碳酸钙5%、五氧化二铌2.1%、五氧化二钽1.4%；
步骤二：将步骤一的物料混合并研磨均匀后，装入刚玉坩埚中；
步骤三：将刚玉坩埚放入电炉中，按5℃/min的速率升温，升温至1380℃，并保温60min；
步骤四：将步骤三制得的高温熔体倒入600℃的钢槽中，然后经40h升温至700℃后自然冷却；
步骤五：将冷却后的颗粒状熔块放入球磨罐中，球磨后过380目筛，筛余为0，经干燥后获得陶瓷釉上彩熔剂粉末备用；
步骤六：将陶瓷釉上彩熔剂粉末与水按重量比2:1拌合均匀后，涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的速率升温，升温至920℃，保温时间均为30min，经自然冷却获得样品，彩烤后样品经检测，其光泽度为99%，耐碱性等级为0级。
实施例4
步骤一：按化学组成百分比：SiO227%、B2O338%、Al2O318%、Li2O4%、KNaO4%、CaO3%、Nb2O55%、Ta2O51%，进行配料的物料组成的重量百分比为：石英19.1%、硼酸47.7%、氧化铝12.7%、碳酸锂7%、硝酸钾3%、碳酸钠2.4%、轻质碳酸钙3.8%、五氧化二铌3.5%、五氧化二钽0.8%；
步骤二：将步骤一的物料混合并研磨均匀后，装入刚玉坩埚中；
步骤三：将刚玉坩埚放入电炉中，按5℃/min的速率升温，升温至1370℃，并保温60min；
步骤四：将步骤三制得的高温熔体倒入600℃的钢槽中，然后经60h升温至700℃后自然冷却；
步骤五：将冷却后的颗粒状熔块放入球磨罐中，球磨后过380目筛，筛余为0，经干燥后获得陶瓷釉上彩熔剂粉末备用；
步骤六：将陶瓷釉上彩熔剂粉末与水按重量比2:1拌合均匀后，涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的速率升温，升温至900℃，保温时间均为30min，经自然冷却获得样品，彩烤后样品经检测，其光泽度为97%，耐碱性等级为0级。
实施例5
步骤一：按化学组成百分比：SiO233%、B2O336%、Al2O316%、Li2O2%、KNaO2%、CaO5%、Nb2O51%、Ta2O55%，进行配料的物料组成的重量百分比为：石英24%、硼酸46.7%、氧化铝11.7%、碳酸锂3.7%、硝酸钾1.6%、碳酸钠1.2%、轻质碳酸钙6.5%、五氧化二铌0.7%、五氧化二钽3.9%；
步骤二：将步骤一的物料混合并研磨均匀后，装入刚玉坩埚中；
步骤三：将刚玉坩埚放入电炉中，按5℃/min的速率升温，升温至1370℃，并保温60min；
步骤四：将步骤三制得的高温熔体倒入600℃的钢槽中，然后经80h升温至700℃后自然冷却；
步骤五：将冷却后的颗粒状熔块放入球磨罐中，球磨后过380目筛，筛余为0，经干燥后获得陶瓷釉上彩熔剂粉末备用；
步骤六：将陶瓷釉上彩熔剂粉末与水按重量比2:1拌合均匀后，涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的速率升温，升温至940℃，保温时间均为30min，经自然冷却获得样品，彩烤后样品经检测，其光泽度为102%，耐碱性等级为0级。
实施例6
步骤一：按化学组成百分比：SiO234%、B2O336%、Al2O322%、Li2O2%、KNaO2%、CaO2%、Nb2O51%、Ta2O51%，进行配料的物料组成的重量百分比为：石英25.3%、硼酸47.6%、氧化铝16.4%、碳酸锂3.7%、硝酸钾1.6%、碳酸钠1.3%、轻质碳酸钙2.7%、五氧化二铌0.7%、五氧化二钽0.7%；
步骤二：将步骤一的物料混合并研磨均匀后，装入刚玉坩埚中；
步骤三：将刚玉坩埚放入电炉中，按5℃/min的速率升温，升温至1390℃，并保温60min；
步骤四：将步骤三制得的高温熔体倒入600℃的钢槽中，然后经100h升温至700℃后自然冷却；
步骤五：将冷却后的颗粒状熔块放入球磨罐中，球磨后过380目筛，筛余为0，经干燥后获得陶瓷釉上彩熔剂粉末备用；
步骤六：将陶瓷釉上彩熔剂粉末与水按重量比2:1拌合均匀后，涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的速率升温，升温至910℃，保温时间均为30min，经自然冷却获得样品，彩烤后样品经检测，其光泽度为98%，耐碱性等级为0级。
光泽度及耐碱性的测试与评价方法
用上海昕瑞仪器仪表有限公司生产的WGG-60A型光泽度计测试彩烤样品的光泽度，以欧盟标准BSEN12875-4:2006“Mechanicaldishwashingresistanceofutensils-Part4：Rapidtestfordomesticceramicarticles”对样品进行耐碱性测试，以欧盟标准BSEN12875-2:2002标准中的评价分级方法评价分级，其标准如下表所示：
欧盟评价分级标准
等级 外观变化
0 无可视变化
1 轻微可视变化
2 明显可视变化

Claims (4)

1.一种洗碗机用高耐碱性无铅陶瓷釉上彩熔剂的制备方法，其特征在于：按照化学组成百分比：SiO224~40%、B2O336~44%、Al2O316~24%、Li2O2~6%、KNaO2~7%、CaO2~8%、Nb2O51~5%、Ta2O51~5%，经配料、研磨、高温熔制、低温热处理、自然冷却、球磨、过筛、干燥工序获得陶瓷釉上彩熔剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高温熔制工序的参数为：升温速率为5℃/min，最高熔制温度为1360~1390℃，保温时间为60min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述低温热处理工序为：将高温熔制后的熔体倒入预热至600℃的钢槽中，然后经10~100h升温至700℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述过筛工序为：过380目筛，筛余为0。
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