色料的生产控制对产品质量的影响

+ 混料 $ 工艺 $ 色料生产
&’’引
言
人工合成色料生产过程中原材料的波动对产品品质 的影响很大 % 通常来说 $原材料纯度越高 $ 烧出来的产品就 越好 % 像锑锡灰 #钒锆兰等品种对其原材料的纯度要求都 很高 $ 一 般 纯 度 要 达 到 --,./ 以 上 $ 特 别 是 在 沙 漠 红 色 料 生产中 $ 氧化钇的纯度对产品最终发色的影响十分明显 % 但是出于对产品成本的考虑 $ 有些产品可以适当放低要 求 % 像钛黄系列产品中的原材料氧化锑和钛白粉除根据客 户需要外 $ 还可根据其相互配合的需求来调整纯度 & 当所 用氧化锑纯度在 -.,%0 以上时 $ 可以降低对钛白粉的使用 纯度要求 ’ 同理 $ 当所使用的钛白粉纯度在 -.,%0 以上时 $ 也可以降低对氧化锑的纯度要求 $ 但配方中需要增加 $0
!’’工业固体废弃物
目前 # 在陶瓷行业中应用的工业固体废弃物主要有各
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或同一批次的产品没有色差 # 从而保证产品质量的稳定 $ 质的稳定和性能提高的作用更加重要 $
&’’结
语
(’ 素木洋一 ) 日 *+ 釉及色料 ),*+ 中国建筑工业出版社 #(-.!’ 俞康泰 + 现代装饰色釉料与装饰技术手册 ),*+ 武汉理工大学出
版社 #$---
陶瓷色料生产过程中对产品质量有影响的因素主要 集中在原材料 %混料 %烧成和加工等工艺 #各个工序都对产 品质量起着关键作用 $ 原材料的合理搭配可以在保证质量 的前提下 # 有效降低成本 & 合理的烧成制度可以保证产品 的性能达到最佳 &色料煅烧之前的混料工艺对产品最终品
/’ 秦 威 + 梭式窑烧成制度对产品质量的影响 )0*+ 佛山陶瓷 # !%%1#$%
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佛 山 陶 瓷
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秦 威 &++++范方禄
!& 广东佛山市三水宝力高无机材料有限公司 广东 佛山
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4!.&*-++++! 黄石理工学院
湖北 黄石
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本文主要阐述了陶瓷色料生产企业的生产控制 $ 着重分析了混料工艺控制对产品质量的影响 及应注意的事项 %
*,!,$ 混料方式的影响
色料的混料方式主要有两种 &!$" 干法混料 $ 将各种物 料在干粉状态下进行混合 ’!!" 湿法混料 $ 将不可溶性的原 料按照配比装入球磨机内 $ 加入水或其它的液体进行混 合 % 实际生产中多采用干法混料 $如镨黄 $钴兰 $ 橘黄色料 等 ’ 也有一些产品需要湿法混料 $ 如釉用的金棕色料 $ 金黄 色料的配方中引入氧化铝形式的 23 等 % 需要注意的是 $干 法混料时还应考虑物料的材质 $有的产品需要进一步均化
$’’引
言
种工业尾矿 % 废渣 % 废料 # 如煤矸石 % 粉煤灰 % 赤泥 % 金矿尾 砂 % 冶金矿渣 % 化工废渣 % 玻璃废料 % 陶瓷废料 % 耐火材料废 料等)$*$
随着工业生产的迅速发展 # 工业固体废弃物的种类和 数量也越来越多 #不但对环境造成了污染而且还是一种资 源的严重浪费 # 同时 # 废弃物的处理问题也给企业带来了 无形的压力 $ 随着陶瓷工业的飞速发展 #陶瓷矿产资源消 耗巨大且浪费严重 # 造成许多优质陶瓷原料资源濒临枯 竭 # 而且较高的价格也限制了其应用 # 所以目前工业固体 废弃物的再利用受到了世界各国的重视 $ 大力开发利用 低质原料和工业废料 # 不仅有利于优质陶瓷原料的保护 # 还可以降低生产成本 # 提高企业的经济效益 # 有利于陶瓷 行业的可持续发展 $
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表 !"""" 混料时间对锆铁红色料发色的影响 编 号
处理才能达到设计的标准 $ 如钛黄系列的产品 # 经过锥型 混料机混合后 # 还需经过爪式机打粉均化工序 # 才能保证 产品的性能达到最佳 $ 如表 1 中数据所示 #同一批生料 #1 号没有打粉 #) 号经爪式机打粉 $ 经同一温度烧成后 #结果 显示 ) 号比 1 号发色明显变深 $
表 )666 打粉工序对锰红色料发色的影响 编 号
!,*,1 粗加工控制
经过煅烧的色料半成品 #卸窑后一般要经过粗加工工 序粉碎后才能进入下一道工序 $ 粉碎的主要目的是初步均 化和细度加工 # 经过初步加工的产品细度一般在 1/@)/ 目之间 $ 其中 #坯用产品可使用雷蒙机和微粉机来进行加 工 & 硬质的产品使用前者 #软质的采用后者 $ 坯用产品的细 度一般控制在 1/// 目左右 # 但随着细度的增加 #锰红等钛 黄系列产品在坯体中的发色会逐渐减弱 $
1!0的用量 % 另外 $氧化锑对钛黄系列产品的烧成温度有
着明显的影响 $ 一般随着氧化锑纯度的增加 $ 其最高烧成 温度也会相应增加 %
!’’色料的生产工艺
目前市场上所销售的色料产品 $ 除了包裹色料品种以 外 $大部分的品种是由固相合成法生产的 % 该方法工艺比 液相法更加简单 $容易操作 % 陶瓷色料的生产流程如下 & 配 料 ( 混合 ) 装窑 ) 烧成 ) 卸窑 ) 粗加工 ) 精加工 ) 打包 入仓 %
表 16666 打粉工序对桔黄色料呈色的影响 编 号
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混料时间 !’ "
釉中发色
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1/ 61. 6)/ 6)*
很浅 # 淡红 较暗 # 很红 较鲜艳 # 红 偏黄调 # 浅
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色 差
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!-)-!6混料时间的影响
生产中混料的时间 # 一般根据跟踪取样的品检确定 # 但有些产品需要进一步取样并在实验电炉中煅烧后再确 认 $ 使用锥型混料机的时间一般控制在 )’ 左右 # 使用球型 混料机控制在 1’ 左右 # 搅拌的时间一般在 1/:)/;<= 之 间 $ 需要说明的是 # 当使用搅拌磨来混料时 # 其生料的烧 成温度一般较其它机型低 )/>左右 $ 同时 #混料时间的长 短对产品的发色也有很大的影响 #表 ! 所示的是混料时间 对锆铁红色料发色的影响 $ 烧成是保证色料质量的重要生产工序 $ 烧成控制的三 个关键因素是 &!1" 最高烧成温度的控制 %!)" 烧成曲线的
!-)-)6混料设备的影响
陶瓷色料企业必须在日常生产控制中保持同一产品 的一致性 #从而保证产品品质的稳定 $ 但有时也会因生产 上的其它原因而改变同一产品不同批次的工艺流程 $ 例 如黑色系列的产品 #一般使用搅拌磨来混料 $ 搅拌磨混料 的特点是混料均匀 # 但单次混料只能在 1//78 左右 # 因而 不能满足短时间内大批量生产的需要 % 故当需要进行大批 量生产时 # 就需使用锥型机来混料 # 通常其单次产量在 )9 左右 # 但是需要增加打粉工序 $ 当然也有一些产品是不需 要打粉的 #如锰红系列 #经锥型机混合后 #可直接进入装窑 工序 $ 如表 ) 数据所示 # 未打粉的 1 号色料和打粉后的 ) 号色料的发色基本一样 $
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色 差
1 )
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合理设置 %!!" 保温时间的控制 $ 实际生产过程中 # 应根据 各厂产品的不同以及配方和原材料的差异来进行控制 $ 特 别是镨黄品种 #烧成温度偏高或偏低都达不到产品的设计 要求 $ 烧成曲线控制的原则是 & 前快 #中缓 # 后慢 $ 需要注意 的是 # 当配方中的铝以氢氧化铝的形式引入时 # 要留意其 转化点温度 #必须留有足够的时间使其排净结晶水 $ 总的 来说 #升温曲线的制定原则是 &!1"前段部分要使生料中的 挥发物和结晶水排除 %!)" 后段部分要留有足够的时间使 各晶团结合 $ 保温时间一般在 )?*’ 左右 # 釉用黑色系列 和锆铁红品种的保温时间需要适当延长 $ 大部分色料产品都需要氧化气氛来烧成 #钒兰和部分 坯用黑色系列除外 $
/’’工业固体废弃物在陶瓷工业中的应用
以赤泥 % 粉煤灰等工业固体废料为原料 # 生产的高质 量艺术型清水砖墙体材料可替代传统的粘土砖 $ 此砖不但 节能 % 利废 # 还具有质轻 % 保温 % 隔音等优点 $ 由于原料是工业废料#其成分波动大#故应添加少 量的天然矿物添加剂来调节制砖的工艺性能# 并需对 废 碴 进 行 适 当 的 陈 腐 % 均 化 等 处 理 $ 吴 建 峰 等 )!* 利 用 赤 泥 %粉 煤 灰 等 工 业 废 料 制 备 出 高 性 能 的 清 水 砖 #其 气 孔 率 达 &%231%4 # 抗 折 强 度 可 达 1%56%,78 & 烧 成 温 度范 围在 $$$%9$ $&%: 之间 #在烧成温度范围内 # 样品的性能
人工合成色料的色料晶体具有结构稳定 # 色彩丰富 # 高温稳定性和化学稳定性好 # 在釉中不溶解或溶解量很 少 # 不易与釉中的其它组分发生反应等显著特点 $ 因而保 证了其呈色的稳定 $ 为陶瓷制品的高档化 # 系列化和大规 模工业化生产奠定了基础 $ 但同时也对陶瓷色料生产企 业提出了更高的要求 % 为了应对当前原材料价格的不断 上涨 # 燃料成本的增加和激烈的市场竞争 $ 部分陶瓷色料 企业除了加强科研投入 # 开发新产品外 $ 还不断强化生产 现场的管理 $ 对工艺流程进行跟踪及改造 $ 在现有的机器 设备前提下 $ 将产品的性能提高到最佳 $ 从而达到保证产 品品质稳定 # 降低生产成本 # 提高产品竞争力的目的 %
!""# 年第 $! 期
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佛 山 陶 瓷
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付 鹏 (;’’刘 卫 东 !’
!$ 聊城大学材料学院 山东 聊城
!1!%%%’’’! 华南理工大学材料学院
广东 广州
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本文综述了工业固体废弃物的来源及其在陶瓷工业中的应用 # 并展望了其应用前景 $ 工业固体废弃物 # 陶瓷工业 # 应用
!,*,) 精加工控制
釉用色料产品经过粗加工后 #还要进一步深加工 $ 细 度一般要求控制在 1)// 目以上 $ 釉用色料产品主要使用 球磨机水磨加工 $ 球磨中的料 A 球 A 水的比值一般控制在
1A)A/,+!B9C" 为佳 $ 可根据产品的不同 # 加酸或者碱进行
水洗 #其产品 DE 值一般控制在 3 左右 $ 出球产品需经沉淀 烘干 # 烘干过程中必须避免铁质等的混入 # 以免引起釉面 缺陷 $ 同时 #还须对同一批次的出窑产品进行均化处理 $ 因 为颗粒大小的差别 # 会导致沉淀分离过程产生分层 # 致使 上下色料产生部分差异 $ 经过均化处理后 # 可保证同一窑