CN111995363A - 一种无釉陶坛及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无釉陶坛及其制造工艺，包括以下重量配比的原料：白泥60％～80％，支撑辅料10％～30％，结晶辅料0％～10％，其制造工艺包括选料、原料预处理、制坯工序、干燥工序、烧制工序、试压检测。该无釉陶坛及其制造工艺，通过坛身结构的设计，使得该坛坛壁具有立体网状微孔结构，易于氧分子渗透，加速酒体分子间氧化还原平衡，加速酒体陈化老熟。通过特定生产工序，提高坛体致密度及均匀度，保证酒体不会渗漏，抗震性好，强度高，使用寿命大于50年。
Description
技术领域
本发明涉及无釉陶坛生产领域，具体涉及一种无釉陶坛及其制造工艺。
背景技术
酒以陶器作为主要的盛酒器具。由于陶坛的结构疏密有度，在贮酒过程中，既不会使酒渗漏出来，又可以使酒通过陶坛的疏孔结构，保持与外界交互贯通的呼吸作用，让酒继续微弱但长期陈化老熟，以达到越陈越香的目的。在我国，用陶制坛来存放黄酒已经有一千多年的历史。
但是现有的普通陶坛，由于材料、结构原因导致采取双面施釉，但双面玻璃质釉体彻底阻断气体交换，对酒的陈化老熟起不到促进作用，与玻璃罐或不锈钢罐无异。
因此有必要提供一种新的无釉陶坛及其制造工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有产品、技术中存在的缺陷，提供一种无釉陶坛及其制造工艺，使得陶坛坛壁存在立体网状结构，该立体网状结构可以透气以及存留液体。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种无釉陶坛，包括以下重量配比的原料：白泥60％～80％，支撑辅料10％～30％，结晶辅料0％～10％。
所述结晶辅料包括高岭土、长石、双气孔结构紫砂，其中高岭土的含量30％～50％、长石的含量50％～69％、双气孔结构紫砂的含量0％～1％，所述支撑辅料包括熟料、碳纤维，其中熟料的含量99％～100％、碳纤维的含量0％～1％，所述熟料为坛碎片粉末。其中熟料中的颗粒根据颗粒度的重量配比为8目40％～60％、40目20％～30％、80目20％～30％。
进一步优选的技术方案是，该无釉陶坛包括坛底、坛身、坛肩，所述坛肩上设有坛口，所述坛底底面向上凸起，所述坛身的中部为筒状，所述坛底竖向截面的底部呈弧形，所述坛底厚度是坛身厚度的1.5～2.5倍，所述坛身厚度从上至下逐渐加厚，该坛的平均壁厚为10～30mm，所述坛身外径为450～1100mm，该坛坛高650～1600mm，该坛容积为50～1000L，该坛的平均壁厚与容积比为2.8mm/100L～12.5mm/100L，该坛的平均壁厚与坛身外径比为2.5％～2.7％，该坛的平均壁厚与坛高比为1.7％～1.9％。
一种无釉陶坛的制造工艺，包括以下工序：
(1)选料：选取至少两种白泥；
(2)原料的预处理：预处理白泥，将不同成分白泥按比例混合，再添加辅料混合后制成泥饼；
(3)制坯工序：将泥饼通过辊压装置成型成坯体；
(4)干燥工序：将坯体放入烘房内，使得干燥后坯体中的自由水含量小于2％；
(5)烧制工序：将干燥好的坯体高温烧制成成品；
(6)试压检测：对成品进行检测，检测成品缺陷；
(7)喷砂刻字：对成品坛体进行装饰。
进一步优选的技术方案是，所述工序(2)的具体步骤如下：
a.将原料白泥放置在露天存放场，使得白泥风化至少3个月；
b.对原料白泥进行筛选，筛出颗粒度大于20目的泥块，并将泥块重新放回露天存放场继续风化；
c.将筛出的白泥原料破碎、粉碎至颗粒度150目～250目，形成白泥粉末；
d.将至少两种白泥粉末放入搅拌池，加水搅拌；
e.添加结晶辅料和支撑辅料，混合均匀；
f.将浆泥压滤成泥饼；
g.将泥饼放入练泥机轧制。
通过原料的预处理工序，可以提高原料的密度以及原料的混合程度，保证该坛坛壁的均匀度，另外通过结晶辅料的添加，提升该坛坛壁的结晶度，保证坛壁质地细密，不易渗漏，通过支撑辅料的添加，提升该坛的强度。
进一步优选的技术方案是，所述至少两种白泥混合形成的泥料成分含量为二氧化硅50％～70％、三氧化二铁小于4.5％、三氧化二铝10％～30％、氧化钙小于0.5％、其他成分0％～40％，所述白泥的烧制后质量损失量要小于6.8％。
进一步优选的技术方案是，所述辊压装置包括下模、上模、成型单元，所述上模包括两个对称设置的半弧部，所述成型单元包括转动辊和仿形部，所述转动辊上设有驱动转动辊转动的电机，所述仿形部为柔性袋且套设在转动辊上，所述仿形部上设有至少两个碾压辊；所述工序(3)的具体步骤如下：
a.将泥饼贴在下模和半弧部上；
b.将成型单元放入下模中，且下模与转动辊同轴设置；
c.两个半弧部抵靠在下模上，形成上模；
d.仿形部充流体膨胀，碾压辊与泥饼接触，电机驱动成型单元转动，碾压辊将泥饼碾压成坯体；
e.仿形部排液收缩，取出成型单元；
f.常温干燥5分钟，先取下半弧部，再从下模中取出坯体。
流体为沙子与水的混合流体或水。
通过制坯工序，在增加壁厚的基础上，保证坛壁质的致密度，提高该坛的强度和防渗性能。
进一步优选的技术方案是，所述工序(4)的具体步骤如下：
a.常温干燥2～3天；
b.烘房内均匀干燥5～6天；
所述烘房温度从入口的常温，均匀升至出口的70℃～80℃，所述烘房的长度为90m～150m，所述烘房的高度为1.8m～2.5m。
通过干燥工序，可以有效地将增厚的坛壁中的水分排出，保证该坛中的自由水含量低于2％，以保证烧制的安全。
进一步优选的技术方案是，所述工序(5)的具体步骤如下：
a.将坯体放置在预热窑中以70℃～100℃预热12h～24h；
b.将坯体输送至隧道窑内，1300℃～1400℃烧制3～4天；
所述隧道窑包括预热段、烧制段和冷却段，所述烧制段的长度为40m～60m，所述进料段的长度为50m～80m，所述冷却段的长度为70m～80m；
坯体在烧制过程中会产生立体网状微孔结构，所述网状微孔结构为孔径100～200微米的微孔相互连通的立体结构。
原料白泥、40目粉末、80目粉末会分布在8目粉末周围，原料白泥在高温烧结收缩后生成连接支撑辅料颗粒的结晶部，结晶部会连接40目粉末、80目粉末和8目粉末，从而形成微孔结构，由于40目粉末、80目粉末分布在8目粉末之间，可以减小微孔的孔径，提升结晶部的数量，提高坛壁的强度。
酒体进入新陶坛中时，酒体会渗入微孔中，酒体与氧分子反应形成一层氧化膜，这层氧化膜易于氧分子的渗透，不影响坛壁的透气性，但是会防止酒体的挥发和渗出，从而保证该陶坛坛壁的防渗漏性；另外该陶坛长期使用或存放后，坛外壁表面会与空气、灰尘发生反应形成包浆，包浆会使得坛外壁的致密度增加，防渗漏性能进一步提高，既不影响坛壁的透气性，又可以防止酒体的渗出。
通过烧制工序，能够快速有效地对该壁厚增大的坛进行烧制成型，烧制效率高，烧制效果好。
进一步优选的技术方案是，所述工序(6)的具体步骤如下：
a.对成品注入液体，液体压力0.6Mpa～1.6MPa；
b.密封静置0.5h～2h，检测成品渗漏情况；
c.在成品上固定密封橡胶盖，通过真空泵将成品内气压抽至0.5MPa；
d.静置0.5h～2h，定时观察并记录压力表的度数，检测成品透气情况；
所述密封橡胶盖上设置有抽气孔和压力表。
通过试压检测工序，能够对该坛坛壁上的裂缝等损伤、防渗性能和透气性进行检测，检测效率高，且检测成本低。
本发明的优点和有益效果在于：
1、通过坛身结构的设计，使得该坛坛壁具有利于酒体陈化老熟的立体网状微孔结构，易于氧分子渗透交换。
2、存在立体网状微孔结构的坛体使用中浸透已陈化老熟的酒体，该酒体对新加入陶坛中酒体的陈化老熟起到引发和促进作用，加速新加入酒体的陈化老熟。
3、该酒坛的坛底直径较大，坛底厚度远厚于坛身厚度，且坛身厚度从上至下逐渐加厚，使得酒坛的重心降低，该酒坛的稳定性好，抗震性强。
4、稳定的结构、致密的坛体、超高温烧制工艺，使得酒坛的使用寿命大于50年。
5、随着使用年限的增加，坛体中的立体网状微孔结构中浸润的老酒的年份也随之增加，对新加入酒体的陈化老熟引发和促进作用更加显著，坛体的价值也随之增加。
6、通过壁厚的增加，延长坛壁热量传导的时间，使得外界温度变化导致坛体内温度改变所需的时间增加，使得该陶坛具有较好的隔热及抗温变能力，保证陶坛内储存的酒体不会由于温度剧烈变化而影响老熟效率。
附图说明
图1是本发明的无釉陶坛的结构示意图；
图2是本发明的无釉陶坛的一体辊压成型装置的结构示意图；
图3是本发明的无釉陶坛的烧结后坛壁的内部结构示意图；
图4是本发明的无釉陶坛的1000L坛体负压试验气压变化图；
图5是本发明的无釉陶坛的1000L坛体注水试验下降液位变化图；
图中：1.坛身，2.坛肩，3.坛底，4.坛口，5.上模，6.转动辊，7.仿形部，8.碾压辊，9.下模，10.8目粉末，11.40目粉末，12.80目粉末，13.结晶部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种无釉陶坛，由以下重量配比的原料制成：白泥70％、支撑辅料25％、结晶辅料5％，其中支撑辅料中的颗粒根据颗粒度的重量配比为8目50％、40目20％、80目30％。
烧制而成的成品的容积为100L，该坛的壁厚为12mm，所述坛身1外径为460mm，该坛坛高660mm。
实施例2：
一种无釉陶坛，由以下重量配比的原料制成：白泥70％、支撑辅料25％、结晶辅料5％，其中支撑辅料中的颗粒根据颗粒度的重量配比为8目50％、40目20％、80目30％。
烧制而成的成品的容积为250L，该坛的壁厚为16mm，坛身1外径为610mm，该坛坛高900mm。
实施例3：
一种无釉陶坛，由以下重量配比的原料制成：白泥70％、支撑辅料25％、结晶辅料5％，其中支撑辅料中的颗粒根据颗粒度的重量配比为8目50％、40目20％、80目30％。
烧制而成的成品的容积为500L，该坛的壁厚为22mm，坛身1外径为860mm，该坛坛高1220mm。
实施例4：
一种无釉陶坛，由以下重量配比的原料制成：白泥70％、支撑辅料25％、结晶辅料5％，其中支撑辅料中的颗粒根据颗粒度的重量配比为8目50％、40目20％、80目30％。
烧制而成的成品的容积为750L，该坛的壁厚为25mm，坛身1外径为980mm，该坛坛高1400mm。
实施例5：
一种无釉陶坛，由以下重量配比的原料制成：白泥70％、支撑辅料25％、结晶辅料5％，其中支撑辅料中的颗粒根据颗粒度的重量配比为8目50％、40目20％、80目30％。
烧制而成的成品的容积为1000L，该坛的壁厚为28mm，坛身1外径为1060mm，该坛坛高1520mm。
一种无釉陶坛的制造工艺，包括以下工序：
(1)选料：选取至少两种白泥；
(2)原料的预处理：预处理白泥，将不同成分白泥按比例混合，再添加辅料混合后制成泥饼，具体如下：
a.将原料白泥放置在露天存放场，使得白泥风化至少3个月；
b.对原料白泥进行筛选，筛出颗粒度大于20目的泥块，并将泥块重新放回露天存放场继续风化；
c.将筛出的白泥原料破碎、粉碎至颗粒度150目～250目，形成白泥粉末；
d.将至少两种白泥粉末放入搅拌池，加水搅拌；
e.添加结晶辅料和支撑辅料，混合均匀；
f.将浆泥压滤成泥饼；
g.将泥饼放入练泥机轧制；
(3)制坯工序：将泥饼通过一体辊压成型装置制成坯体，具体步骤如下：
a.将泥坯贴在下模9和半弧部上；
b.将成型单元放入下模9中，且下模9与转动辊6同轴设置；
c.两个半弧部抵靠在下模9上，形成上模5；
d.仿形部7充流体膨胀，碾压辊8与泥坯接触，电机驱动成型单元转动，碾压辊8将泥坯碾压成坯体；
e.仿形部7排液收缩，取出成型单元；
f.常温干燥5分钟，先取下半弧部，再从下模9中取出坯体。
如图2所示，所述辊压装置包括下模9、上模5、成型单元，所述上模包括两个对称设置的半弧部，所述成型单元包括转动辊6和仿形部7，所述转动辊6上设有驱动转动辊6转动的电机，所述仿形部7为柔性袋且套设在转动辊6上，所述仿形部7上设有至少两个碾压辊8。
(4)干燥工序：将坯体放入烘房内，使得干燥后坯体中的自由水含量小于2％，具体如下：
a.常温干燥3天；
b.烘房内均匀干燥5天；
所述烘房温度从入口的常温，均匀升至出口的70℃，所述烘房的长度为120m，所述烘房的高度为2m；
(5)烧制工序：将干燥好的坯体高温烧制成成品，具体如下：
a.将坯体放置在预热窑中以100℃预热24h；
b.将坯体输送至隧道窑内，1400℃烧制4天；
所述隧道窑包括预热段、烧制段和冷却段，所述烧制段的长度为50m，所述进料段的长度为60mm，所述冷却段的长度为70m；
坯体在烧制过程中会产生立体网状微孔结构，网状微孔结构为孔径100～200微米的微孔相互连通的立体结构；
如图3所示，原料白泥、40目粉末11、80目粉末12会分布在8目粉末10周围，原料白泥在高温烧结收缩后生成连接支撑辅料颗粒的结晶部13，结晶部13会连接40目粉末11、80目粉末12和8目粉末10，从而形成微孔结构，由于40目粉末11、80目粉末12分布在8目粉末10之间，可以减小微孔的孔径，提升结晶部7的数量，提高坛壁的强度.
(6)试压检测：对成品进行检测，检测成品缺陷，具体如下：
a.对成品注入液体，液体压力0.1MPa；
b.密封静置2h，检测成品渗漏情况；
c.在成品上固定密封橡胶盖，通过真空泵将成品内气压抽至0.5MPa；
d.静置2h，定时观察并记录压力表的度数，检测成品透气情况；
所述密封橡胶盖上设置有抽气孔和压力表，所述液体为酒液或水。
(7)喷砂刻字：对成品坛体进行装饰。
如图4为1000L坛体的负压试验，可以看出对坛体抽负压以后，坛体内的气压随着时间的增加而逐渐增加，说明坛体具有一定的透气性能。
如图5上图为1000L坛体注水试验，可以看出对坛体住满水以后，坛体内水面会随着时间的增加而逐渐下降，但是2小时静置后，水面下降高度小于2mm，与1000L坛体高度1520mm相比，水面下降高度及其微小，说明坛体具有抗渗漏性能优异。
补充说明：
1.各种白泥的具体成分如下表：
2.白泥原料中含有石块，这些石块可以经过风化，碎裂成白泥粉末，因此，白泥原料的露天摆放风化可以提升白泥的可使用率，另外，白泥原料经过风化，可以分解溶解减少一些对制坛起不利影响的成分，保留对制坛起有利影响的成分，可以提升白泥的品质。
3.该无釉陶坛包括台型坛底3、坛身1、台型坛肩2，坛肩2上设有坛口4，坛底3底面向上凸起，坛身1的中部为筒状，坛底3底部边缘呈弧形。
坛底3不是锥形，可以提高该坛的稳定性，避免该坛受到轻微震动就倾覆，该坛的抗震性较现有的锥形底坛好，可以承受7-8级地震；筒状的坛身1可以便于该坛的堆放，便于储存；坛底3底面向上突起以及坛身1底部边缘呈弧形，既可以分散该坛内的液体对坛底3的压力，提高该坛的强度，又可以防止地面上的石头对坛底3点支撑，防止坛底3碎裂；该坛的壁厚较传统坛的壁厚厚1～2倍，密封性能和强度均大大提高。
4.烧制前的坯体中的自由水含量等于或者超过2％时，坯体烧制时容易发生炸窑事故，危险性极大，因此烧制前的坯体中的自由水含量必须小于2％。
5.坯体在烧制过程中会产生网状微孔结构，所述网状微孔结构为孔径100～200微米的微孔相互连通的立体结构，该网状微孔结构可以允许气体分子通过，而液体无法通过。
该无釉陶坛及其制造工艺的优点和有益效果在于：
1、通过坛身1结构的设计，使得该坛坛壁具有利于酒体陈化老熟的立体网状微孔结构，易于氧分子渗透交换。
2、存在立体网状微孔结构的坛体使用中浸透已陈化老熟的酒体，该酒体对新加入陶坛中酒体的陈化老熟起到引发和促进作用，加速新加入酒体的陈化老熟。
3、该酒坛的坛底3直径较大，坛底3厚度远厚于坛身1厚度，且坛身1厚度从上至下逐渐加厚，使得酒坛的重心降低，该酒坛的稳定性好，抗震性强。
4、稳定的结构、致密的坛体、超高温烧制工艺，使得酒坛的使用寿命大于50年。
5、随着使用年限的增加，坛体中的立体网状微孔结构中浸润的老酒的年份也随之增加，对新加入酒体的陈化老熟引发和促进作用更加显著，坛体的价值也随之增加。
6、通过壁厚的增加，延长坛壁热量传导的时间，使得外界温度变化导致坛体内温度改变所需的时间增加，使得该陶坛具有较好的隔热及抗温变能力，保证陶坛内储存的酒体不会由于温度剧烈变化而影响老熟效率
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种无釉陶坛，其特征在于，包括以下重量配比的原料：白泥60％～80％，支撑辅料10％～30％，结晶辅料0％～10％。
2.如权利要求1所述一种无釉陶坛，所述结晶辅料包括高岭土、长石、双气孔结构紫砂，其中高岭土的含量30％～50％、长石的含量50％～69％、双气孔结构紫砂的含量0％～1％，所述支撑辅料包括熟料、碳纤维，其中熟料的含量99％～100％、碳纤维的含量0％～1％，所述熟料为坛碎片粉末。
3.如权利要求1所述一种无釉陶坛，其特征在于，包括坛底、坛身、坛肩，所述坛肩上设有坛口，所述坛底底面向上凸起，所述坛身的中部为筒状，所述坛底竖向截面的底部呈弧形，所述坛底厚度是坛身厚度的1.5～2.5倍，所述坛身厚度从上至下逐渐加厚。
4.如权利要求1所述一种无釉陶坛的制造工艺，其特征在于，包括以下工序：
(1)选料：选取至少两种白泥；
(2)原料的预处理：预处理白泥，将不同成分白泥按比例混合，再添加辅料混合后制成泥饼；
(3)制坯工序：将泥饼通过辊压装置成型成坯体；
(4)干燥工序：将坯体放入烘房内，使得干燥后坯体中的自由水含量小于2％；
(5)烧制工序：将干燥好的坯体高温烧制成成品；
(6)试压检测：对成品进行检测，检测成品缺陷；
(7)喷砂刻字：对成品坛体进行装饰。
5.如权利要求4所述一种无釉陶坛的制造工艺，其特征在于，所述工序(2)的具体步骤如下：
a.将原料白泥放置在露天存放场，使得白泥风化至少3个月；
b.对原料白泥进行筛选，筛出颗粒度大于20目的泥块，并将泥块重新放回露天存放场继续风化；
c.将筛出的白泥原料破碎、粉碎至颗粒度150目～250目，形成白泥粉末；
d.将至少两种白泥粉末放入搅拌池，加水搅拌；
e.添加结晶辅料和支撑辅料，混合均匀；
f.将浆泥压滤成泥饼；
g.将泥饼放入练泥机轧制。
6.如权利要求4所述一种无釉陶坛的制造工艺，其特征在于，所述至少两种白泥混合形成的泥料成分含量为二氧化硅50％～70％、三氧化二铁小于4.5％、三氧化二铝10％～30％、氧化钙小于0.5％、其他成分0％～40％，所述白泥的烧制后质量损失量要小于6.8％。
7.如权利要求4所述一种无釉陶坛的制造工艺，其特征在于，所述辊压装置包括下模、上模、成型单元，所述上模包括两个对称设置的半弧部，所述成型单元包括转动辊和仿形部，所述转动辊上设有驱动转动辊转动的电机，所述仿形部为柔性袋且套设在转动辊上，所述仿形部上设有至少两个碾压辊；所述工序(3)的具体步骤如下：
a.将泥饼贴在下模和半弧部上；
b.将成型单元放入下模中，且下模与转动辊同轴设置；
c.两个半弧部抵靠在下模上，形成上模；
d.仿形部充流体膨胀，碾压辊与泥饼接触，电机驱动成型单元转动，碾压辊将泥饼碾压成坯体；
e.仿形部排液收缩，取出成型单元；
f.常温干燥5分钟，先取下半弧部，再从下模中取出坯体。
8.如权利要求4所述一种无釉陶坛的制造工艺，其特征在于，所述工序(4)的具体步骤如下：
a.常温干燥2～3天；
b.烘房内均匀干燥5～6天；
所述烘房温度从入口的常温，均匀升至出口的70℃～80℃，所述烘房的长度为90m～150m，所述烘房的高度为1.8m～2.5m。
9.如权利要求4所述一种无釉陶坛的制造工艺，其特征在于，所述工序(5)的具体步骤如下：
a.将坯体放置在预热窑中以70℃～100℃预热12h～24h；
b.将坯体输送至隧道窑内，1300℃～1400℃烧制3～4天；
所述隧道窑包括预热段、烧制段和冷却段，所述烧制段的长度为40m～60m，所述进料段的长度为50m～80m，所述冷却段的长度为70m～80m；
坯体在烧制过程中会产生立体网状微孔结构，所述网状微孔结构为孔径100～200微米的微孔相互连通的立体结构。
10.如权利要求4所述一种无釉陶坛的制造工艺，其特征在于，所述工序(6)的具体步骤如下：
a.对成品注入液体，液体压力0.06Mpa～0.16MPa；
b.密封静置0.5h～2h，检测成品渗漏情况；
c.在成品上固定密封橡胶盖，通过真空泵将成品内气压抽至0.5MPa；
d.静置0.5h～2h，定时观察并记录压力表的度数，检测成品透气情况；
所述密封橡胶盖上设置有抽气孔和压力表。
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