陶瓷片密封水嘴产品常见质量问题的

第４期（总第１７３期）
２０１２年８月机械工程与自动化
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．４
Ａｕｇ
．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０４－０２０１－０
２陶瓷片密封水嘴产品常见质量问题的分析
黄旺森，蒋　武，吴　敏，姜永选
（温州市质量技术监督检测院，浙江　温州　３２５０００
）摘要：对陶瓷片密封水嘴在生产和销售过程中常见的产品质量问题如冷热水标志、管螺纹精度、涂镀层耐腐蚀性能、密封性能等加以解释和分析。

并对国家强制标准ＧＢ１８１４５－２００３《陶瓷片密封水嘴》，以及近年来国内外关注的铅镉污染、塑化剂污染等问题加以解释和分析。

关键词：陶瓷片密封水嘴；常见质量问题；分析中图分类号：ＴＨ１３６ 文献标识码：Ｂ
收稿日期：２０１２－０３－２１；修回日期：２０１２－０４－１
１作者简介：黄旺森（１９７９－）
，男，浙江温州人，工程师，本科，主要从事产品质量检测和质量控制。

０　引言
２０世纪８０年代末，
采用陶瓷密封原理的水嘴由欧洲进入我国并迅速蔓延，带动了国内第一次水嘴革命，使我们天天都在用的水嘴从铸铁外壳、螺旋升降杆、橡胶垫圈密封，一下子过渡到了陶瓷密封单柄双控、冷热混合用水的时代。

不到１０年的时间，
我国已成为世界陶瓷阀芯水嘴的生产大国。

陶瓷片密封水嘴是以陶瓷片阀芯为核心部件进行密封的常用生活用水器具，其结构独特，手柄能快速启闭，可节省用水过程
中的无用水。

其密封件是由精密加工的陶瓷制成，
硬度高、耐磨性好、密封性好、经久耐用。

陶瓷片密封水嘴主要有钢质、铜质、塑料３种材质，以钢质水嘴最多，但寒冷地区的室外不宜采用。

目前水嘴生产样式主要有单式、二联式面盆水嘴、便池水嘴；单式、二联式、三
联式淋浴水嘴、
洗涤水嘴、快速加热式水嘴等十几个品种。

本文将就水嘴产品中常见的质量问题和可能存在的质量风险进行具体分析和探讨。

１　冷热水标志
标准ＧＢ１８１４５－２００３《陶瓷片密封水嘴》要求冷热水标志应当清晰，兰色（或Ｃ或冷字）表示冷水，红色（或Ｈ或热）表示热水。

双控水嘴冷水标志在右，热水标志在左。

轮式手柄逆时针方向转动为开启，顺时针方向转动为关闭。

冷热水标志不清晰，容易造成使用混乱，倘若使用不当，可能会带来人身烫伤等危害。

这个问题主要是企业对红色、兰色标志的意思不清楚，对标准要求理解不够。

２　管螺纹精度
标准ＧＢ１８１４５－２００３《
陶瓷片密封水嘴》要求管螺纹精度应符合ＧＢ／Ｔ７３０６．１《５５°
密封管螺纹第１部分：圆柱内螺纹与圆锥外螺纹》或ＧＢ／Ｔ７３０６．２《５５°
密封管螺纹第２部分：圆锥内螺纹与圆锥外螺纹》或ＧＢ
／Ｔ７３０７《５５°非密封管螺纹》的规定，其中，ＧＢ／Ｔ７３０７《５５°非密封管螺纹》规定外螺纹应不低于Ｂ级精度。

管螺纹精度是水嘴的一个重要装配使用指标。

管螺纹精度不合格的产品在实际使用中会出现安装困难甚至无法安装的装况，造成水资源浪费。

管螺纹精度不合格原因可分为３种情况，即通端
不符、
止端不符或二者兼之。

通端不符主要是由于螺纹大径超差引起的，止端不符是由于螺纹中径超差引起的，归根结底都是工厂在加工管螺纹时，由于刀尖太钝或刀片角度不合理等原因而对螺纹精度失去控制。

另外，通规通不过，如安装时强行拧入，造成连接件应
力过大，
在安装和使用中非常容易断裂；止规止不住，则连接时相应螺纹配合间隙过大，虽可以用多缠生料带弥补，但长时间使用会造成滴漏水。

３　涂、
镀层耐腐蚀性能标准ＧＢ１８１４５－２００３《陶瓷片密封水嘴》要求涂、镀层耐腐蚀性能按ＧＢ／Ｔ１０１２５《
人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行２４ｈ酸性盐雾试验后，应达到ＧＢ／Ｔ６４６１标准中１０级的要求。

涂、镀层耐腐蚀性能即酸性盐雾试验是考核水嘴在使用环境差、空气湿度大的情况下的腐蚀程度。

酸性盐雾试验不合格的水嘴在使用一段时间后，其表面会产生铜绿、黑色斑点或腐蚀，严重影响美观，而且腐蚀后可能会带有剧毒成分，如铜绿就具有很强的毒性，严重危害身体健康。

造成涂、镀层耐腐蚀性能不合格
的原因有原材料和生产工艺的问题。

３．１　原材料的原因
部分企业在铸造黄铜中掺入大量的废旧铜，使得铸造黄铜里含有大量的杂质，这样制造出的产品表面疏松，含有较多的砂眼，严重影响电镀质量，而电镀层厚度不够，加剧了其腐蚀性，经酸性盐雾试验后出现麻点和点蚀现象。

有的厂家水嘴阀体采用黄铜材质，而手柄和阀盖采用铸铁、塑料等劣质材料，这种产品在２４ｈ酸性盐雾试验后，往往是阀体没有产生腐蚀现象，而手柄和阀盖却出现了较严重的腐蚀。

３．２　生产工艺原因
有些厂家虽然采用材质较好的黄铜铸造，经２４ｈ酸性盐雾试验后，阀体还是会出现失光和锈斑，究其原因是水嘴阀体铸造时，没有处理好铸造工艺的结果。

通常水嘴阀体采用金属型铸造，质量容易保证。

此外，铸造模具设计不合理，合金在熔炼与浇注时疏忽，铸造工艺控制不当，落沙未清理等也是质量不能保证的原因。

其次，合格的水嘴铸件在电镀前需经过打磨、机械加工和抛光工序，抛光质量是保证其电镀质量，提高表面光亮度和消除瑕疵的关键步骤。

夹杂和夹碴非常敏感，即使是极细微的杂质，也有可能造成电镀表面出现毛刺、麻点或者针孔等缺陷，甚至出现镀层烧焦、起泡和起皮，从而导致了涂、镀层耐腐蚀性不符合要求。

４　流量问题
标准要求在动态压力为０．３ＭＰａ±０．０２ＭＰａ水压下，浴盆水嘴（不带附件）流量不小于０．３３Ｌ／ｓ；面盆、洗涤等其他水嘴（不带附件）流量不小于０．２０Ｌ／ｓ。

面盆、洗涤及厨房水嘴（带附件）在动态压力为０．１ＭＰａ±０．０１ＭＰａ水压下，流量不小于０．１５Ｌ／ｓ。

水嘴流量是一项强制性节水指标，流量偏大，浪费水资源；流量偏小，影响正常使用。

因此流量不符合要求会造成不必要的水资源浪费，达不到节能效果，失去产品本身的意义。

流量偏大的不合格原因是产品结构设计不合理，阀芯出水孔设计过大以及过滤网添加不合理引起的。

５　密封性能
标准要求水嘴的连接件、阀芯、冷热水隔墙、上密封、转换开关承受规定压力值，在规定的保压时间内水嘴各部位无渗漏。

目前市场上大多数卫浴品牌厂家生产的水嘴大多已经采用陶瓷片密封。

陶瓷芯片密封物理性能稳定，使用寿命长。

但有些企业为追求利润，降低成本，将产品的材质、壁厚降低，使用已淘汰的铸铁易锈、锌合金不防腐等原料进行水嘴生产，再加上在生产过程中偷工减料、生产技术不过关，致使生产出的产品精度不够，这是造成水嘴密封性能不好、出水口发生渗漏的主要原因。

其次，连接件质量低劣、阀体铸造时出现砂眼等缺陷，容易造成水嘴在密封、阀体强度试验时发生渗漏。

另外，水嘴在装配好后，生产厂家没有做出厂压力试验以及水嘴的软管质量不过关，也是导致密封性能不好的原因之一。

６　重金属铅、镉污染问题
铅是常见的有毒污染物，对人体有明显的危害。

过量的铅会损害神经、造血和生殖系统，对儿童的危害更大，可能会影响儿童的生长发育和智力发展。

目前市场上，水嘴的主要材料是非标５９黄铜（铅质量分数为３％左右），部分高档产品会使用标准的５９黄铜（铅质量分数为２．７％以下），个别卫生要求较高的产品会要求对使用的黄铜进行洗铅处理，以进一步降低材料中的铅含量。

由于水嘴多是由黄铜加工生产而成，材料中含有一定量的杂质重金属，与水接触后，可直接溶出到水中。

尤其是水管中滞留的“隔夜水”，重金属含量更高。

水嘴阀芯包括两个陶瓷片和包裹陶瓷片的塑料件和密封圈，其中陶瓷片、塑料件、密封圈都存在铅、镉元素的污染风险。

阀芯各部件铅镉超标，当通过温、热水时，游离的铅、镉就很容易与水结合。

ＧＢ　１８１４５－２００３《陶瓷片密封水嘴》标准规定，水嘴产品所使用的所有与饮用水直接接触的材料，应符合ＧＢ／Ｔ　１７２１９－１９９８《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》的规定。

规定浸泡水中铅质量分数≤０．００５ｍｇ／Ｌ，镉质量分数≤０．００１ｍｇ／Ｌ。

国际上各大卫浴厂商都对与饮用水直接接触产品的浸泡水卫生要求有严格控制，在美国加州更是推出了“无铅令”，与自来水直接接触的材质，铅质量分数不允许超过０．２５％。

７　塑化剂污染问题
增塑剂，又称塑化剂（台湾汉语），是工业上被广泛使用的高分子材料助剂，在塑料加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强，容易加工，可合法用于工业用途。

２０１１年５月起台湾食品中先后检出ＤＥＨＰ、ＤＩＮＰ、ＤＮＯＰ、ＤＢＰ、ＤＭＰ、ＤＥＰ等６种邻苯二甲酸酯类塑化剂成分。

６月１日卫生部紧急发布公告，将邻苯二甲酸酯（也叫酞酸酯）类物质列入食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单。

塑化剂种类有上百种，邻苯二甲酸酯是最普遍使用的塑化剂，是由二羧酸邻苯二甲酸及醇类所形成的酯类，具有良好的防水性及防油性。

常见的邻苯二甲酸酯类塑化剂有邻苯二甲酸二（２－乙基己基）酯（ＤＥＨＰ）、邻苯二甲酸二异壬酯（ＤＩＮＰ）、邻苯二甲酸二丁酯（ＤＢＰ）、邻苯二甲酸丁苄酯（ＢＢＰ）、邻苯二甲酸二异癸酯（ＤＩＤＰ）和邻苯二甲酸二正辛酯（ＤｎＯＰ）。

由于增塑剂广泛用于食品包装、医疗卫生用品、油漆等工业产品中，环境、饮用水中也存在极其微量的ＤＥＨＰ等邻苯二甲酸酯类物质，通常情况下，人群日常暴露水平极低，对人体健康尚无明显影响。

但是，部分邻苯二甲酸酯类物质具有内分泌干扰作用，长期大量摄入将影响生殖和发育，塑化剂的急性毒性均较低。

动物试验发现长期大量摄入ＤＥＨＰ和ＤＩＮＰ会产生内分泌干扰作用，可造成生殖和发育障碍，并能诱发动物肝癌。

（下转第２０４页）
带钢温度监测数据反馈给一级ＰＬＣ，一级ＰＬＣ将得到的带钢反馈温度值与二级ＰＬＣ设定的带钢设定温度值进行比较，得到热轧带钢轧制时的温度值与带钢设定的温度值之间的差值，一级ＰＬＣ再根据得到的温度差值对驱动电机和挡板进行实际控制。

二级ＰＬＣ和一级ＰＬＣ之间通过ＴＣ－ＮＥＴ进行网络传输。

在生产过程中，当触发边部遮挡使用信号时，挡板打开至设定宽度；当没有触发边部遮挡使用信号时，挡板处于完全打开状态。

挡板开度可由操作工通过按钮干预或通过一级ＰＬＣ程序进行干预。

图２为二级ＰＬＣ和一级ＰＬＣ与边部遮挡控制系统结构图。

在轧制生产过程中，边部遮挡挡板的开度通过带钢出加热炉炉口时根据带钢的品种、规格、温度要求，由二级ＰＬＣ设定，传送给一级ＰＬＣ控制，控制齿轮电机，调节边部遮挡设备动作到设定宽度。

根据实际生产轧制的需要，也可由操作工手动设定边部遮挡挡板的实际开度，调节带钢横向方向的温度精度。

４　结论
边部遮挡系统结构简单，程序控制容易，在热轧带钢生产中对板型控制取得了良好的效果，提高了带钢的横向温度精度，避免了带钢轧制过程中的“边浪”问题，在很多热轧带钢的轧制中得到了广泛推广和应用。

图２　二级ＰＬＣ和一级ＰＬＣ与边部遮挡控制系统结构图
参考文献：
［１］　刘玠，杨卫东，刘文仲．热轧生产自动化技术［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００６．
［２］　刘占英，李军．轧钢［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００５．
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｄｇｅ－ｍａｓｋｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｈｏｔ　Ｓｔｒｉｐ　Ｒｏｌｌｉｎｇ
ＫＡＮＧ　Ｗｅｉ
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｔｅｄ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ　０６３００９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌａｍｉｎａｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｆｒａｍｅ　ｉｎ　ｈｏｔ　ｓｔｒｉｐ　ｒｏｌｌｉｎｇ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｍａｎｄ　ｏｆｅｄｇｅ－ｍａｓｋｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ　ｅｄｇｅ　ｍａｓｋｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃａｎ　ｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｅｄｇｅ　ｗａｖｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｒｉｐ　ｔｏ　ａ　ｇｒｅａｔ　ｅｘｔｅｎｔ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌａｍｉｎａｒ　ｃｏｏｌｉｎｇ；ｅｄｇｅ－ｍａｓｋｉｎｇ；ｈｏｔ　ｒｏｌｌｅｄ　ｓｔｒｉ
櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆
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（上接第２０２页）
水嘴的阀芯中存在塑料部分和橡胶密封部分。

这部分材料有可能是厂家使用回收塑料添加塑化剂以增加塑料的可塑性制成的。

由于这部分直接与水接触，这样就有可能导致部分塑化剂进入水中。

通过检测阀芯中塑料、橡胶部分塑化剂的含量来调研阀芯是否存在塑化剂污染水的情况。

塑化剂的检测目前常用的方法有ＧＢ／Ｔ　２２０４８－２００８《玩具及儿童用品聚氯乙烯塑料中邻苯二甲酸酯增塑剂的测定》，该方法采用气质联用仪检测塑料中塑化剂的含量。

若存在污染风险，则应加强原材料的质量控制，使用不含塑化剂的塑料和橡胶作为阀芯部件，避免出现此类风险。

８　结语
近年来，水嘴行业由于采用先进的设备和加工工艺、完善的管理，以及对质量的重视，使水嘴产品质量有明显的提高。

通过对水嘴产品的质量问题和可能存在的风险进行分析，能使水嘴产品性能得到进一步的完善和提高，取得更可观的经济和社会效益。

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　Ｃｅｒａｍｉｃ　Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ　Ｆａｕｃｅｔｓ
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