CN105753324A

CN105753324A - 一种磨加硅溶胶制备高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的方法

Info

Publication number: CN105753324A
Application number: CN201610044095.6A
Authority: CN
Inventors: 卢希龙; 叶正隆; 曹春娥; 董俊方; 冯涛
Original assignee: Jingdezhen Ceramic Institute
Current assignee: Jingdezhen Ceramic Institute
Priority date: 2016-01-23
Filing date: 2016-01-23
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2036-01-23
Also published as: CN105753324B

Abstract

本发明公开一种磨加硅溶胶制备高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的方法，按以下配方重量百分比组成：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%，采取熔剂配料时不加入石英原料，待熔剂熔制后将缺少的石英原料用硅溶胶的形式加以配合补充，然后彩烤。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，同时降低了熔剂的熔制温度，大幅降低了能耗，因此具有广阔的市场前景。

Description

一种磨加硅溶胶制备高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的方法

技术领域

本发明属于陶瓷釉上熔剂技术领域，具体涉及一种磨加硅溶胶制备高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的方法。

背景技术

近年来，人们生活水平的日益提高和生活节奏的不断加快，极大地促进了餐饮、旅游等服务业的飞速发展，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。但洗碗机所用的洗涤液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。

传统的陶瓷釉上熔剂的制备工艺包括配料、混匀、高温熔制、水淬、球磨、干燥等过程，其中高温熔制工艺需要在1300℃以上保温一定时间，如此高的熔制温度，不仅消耗了大量的能源，而且还导致了大量二氧化碳温室气体的排放。

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：一种磨加硅溶胶制备高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：按以下配方的重量百分比组成：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%，称量除石英外的其他原料；

步骤二：将步骤一称量的混合料研磨均匀，过60目筛后，装入刚玉坩埚中，然后将刚玉坩埚放入电炉中熔制，按5℃/min的升温速率，升温至1150℃，并保温60min后，将高温熔体迅速倒入冷水中淬冷，再经湿法球磨后，过380目筛，烘干备用；

步骤三：将步骤二所得粉末与硅溶胶按重量百分比35～38﹕62～65混合后，烘干获得高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂。

所述硅溶胶中氧化硅的重量百分含量为30%，平均粒径为6nm。

所述高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的彩烤工序为：将熔剂均匀涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的升温速率，升温至900℃，并保温30min。

本专利采用磨加硅溶胶的方法，熔剂配料时不加入石英原料，使得熔剂配料能够在较低的温度下熔制，缺少的石英用硅溶胶以不同的比例与熔剂配合补充，然后彩烤。一方面，与石英大颗粒相比，由于加入的是纳米级的硅溶胶，其中的SiO₂能在较低的彩烤温度下与熔剂形成低共熔，所得样品具有较高的光泽度；另一方面，由于溶入了相等甚至更多的SiO₂，使得玻璃网络结构更致密，熔剂彩烤样品的化学稳定性、物理性能均有大幅提高；第三，由于熔制时不加入难熔的石英原料，比传统釉上熔剂的熔制温度大大降低。

综上所述本发明通过采用硅溶胶取代石英和过渡金属氧化物复合添加及采用高铝高硼系统等三重保护，制得耐碱性优良、适合洗碗机使用的无铅陶瓷釉上彩熔剂，其耐碱性最高达到欧盟耐洗碗机检测标准的0级标准，同时降低了熔剂的熔制温度，大幅降低了能耗，因此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：按以下配方重量百分比组成：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%，称量除石英外的其他原料；

步骤三：将步骤二所得粉末38g与硅溶胶62g混合后，烘干获得高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂，所述硅溶胶中氧化硅的重量百分含量为30%，平均粒径为6nm。

将上述制备的熔剂均匀涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的升温速率，升温至900℃，并保温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2级。

实施例2

步骤三：将步骤二所得粉末37g与硅溶胶63g混合后，烘干获得高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂，所述硅溶胶中氧化硅的重量百分含量为30%，平均粒径为6nm。

将上述制备的熔剂均匀涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的升温速率，升温至900℃，并保温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1级。

实施例3

步骤三：将步骤二所得粉末36g与硅溶胶64g混合后，烘干获得高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂，所述硅溶胶中氧化硅的重量百分含量为30%，平均粒径为6nm。

将上述制备的熔剂均匀涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的升温速率，升温至900℃，并保温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1级。

实施例4

步骤三：将步骤二所得粉末35g与硅溶胶65g混合后，烘干获得高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂，所述硅溶胶中氧化硅的重量百分含量为30%，平均粒径为6nm。

将上述实施例制备的熔剂均匀涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的升温速率，升温至900℃，并保温30min。经自然冷却获得样品，彩烤后样品经检测，其光泽度为96%，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

1.一种磨加硅溶胶制备高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硅溶胶中氧化硅的重量百分含量为30%，平均粒径为6nm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高耐碱性陶瓷釉上彩熔剂的彩烤工序为：将熔剂均匀涂覆在平瓷板上，干燥后放入电炉彩烤，按5℃/min的升温速率，升温至900℃，并保温30min。