簡述衛(wèi)生陶瓷行業(yè)工藝技術(shù)進步＊

王同言 劉繼武

（1唐山北方瓷都陶瓷集團有限責任公司 河北 唐山 063020）（2國家建筑衛(wèi)生陶瓷質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 陜西 咸陽 712000）

簡述衛(wèi)生陶瓷行業(yè)工藝技術(shù)進步＊

王同言1劉繼武2

（1唐山北方瓷都陶瓷集團有限責任公司 河北 唐山 063020）（2國家建筑衛(wèi)生陶瓷質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 陜西 咸陽 712000）

20多年來，我國衛(wèi)生陶瓷制造業(yè)通過科技創(chuàng)新、引進消化吸收和技術(shù)改造，生產(chǎn)工藝技術(shù)發(fā)生了很大變化，主要表現(xiàn)在：泥料及配方、釉料、坐便器結(jié)構(gòu)、模型工藝、成形工藝、坯體干燥、施釉工藝、燒成工藝、產(chǎn)品吸水率、便器用水量、檢測介質(zhì)等。

衛(wèi)生陶瓷 工藝技術(shù) 進步

1 泥料及配方

本埠料→外埠料，塊狀料→粉狀料，少種類、大劑量→多種類、小劑量。過去各地衛(wèi)生陶瓷廠泥料配方中主要使用一些本地廉價優(yōu)質(zhì)的粘土原料和一些硬質(zhì)料。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，當?shù)匾恍﹥?yōu)質(zhì)原料枯竭，或者質(zhì)量變得低劣，一些廠家開始使用一些外埠優(yōu)質(zhì)原料，包括使用一些高粘性的黑泥和白泥；原來泥料配方中使用石英、長石等塊狀原料，這些原料均為大塊料，企業(yè)需要揀選、破碎，而現(xiàn)在則多使用粉狀原料，且石英、長石等原料的使用量越來越少，主要使用一些砂巖、石英巖、瓷石等原料。這樣的配方體系，即使某種原料成分發(fā)生變化，也不會對泥漿性能造成很大的影響。

2 釉料

塊狀料→粉狀料，礦物原料→化工原料。在釉用原料方面，由過去大量使用天然塊狀礦物原料，自行破碎加工的情況減少，而是逐步向使用粉狀化工原料和標準化原料方向發(fā)展。原料進口或由國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)廠家提供。使用標準化原料和化工原料，對生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量大有裨益。過去配方中的氧化鋁成分的來源，主要由粘土原料提供，而目前則由氧化鋁粉、氫氧化鋁等提供；過去各衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)廠所使用的氧化鋅都是自燒自用，都是采購生氧化鋅原料，在廠內(nèi)窯爐占窯位燒制，燒好后經(jīng)人工破碎后使用。占窯位影響產(chǎn)量和窯內(nèi)氣氛的穩(wěn)定性，而且更主要的是所煅燒的氧化鋅的質(zhì)量不穩(wěn)定，影響釉漿性能的穩(wěn)定。目前企業(yè)都使用免燒氧化鋅，保證了生產(chǎn)和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3 坐便器結(jié)構(gòu)

普通虹吸式→噴射虹吸式，靜壓坐便器→壓力坐便器，普通坐便器→智能化坐便器，隱含管道（粘接）→外露管道→隱含管道（一次成形），品種單一→品種多元化。在20世紀七十、八十年代，坐便器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式主要有沖落式和普通虹吸式2種，僅有個別的連體坐便器有旋渦虹吸式的結(jié)構(gòu)。隨著改革開放后對外貿(mào)易交流的增多，坐便器的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了噴射虹吸式新的結(jié)構(gòu)形式。目前沖落式、普通虹吸式與噴射虹吸式結(jié)構(gòu)的坐便器并存。噴射虹吸式結(jié)構(gòu)的坐便器大行其道，逐步代替了普通虹吸式坐便器，成為目前市場主流產(chǎn)品。并且，噴射虹吸式的結(jié)構(gòu)也在不斷改進和創(chuàng)新，使坐便器結(jié)構(gòu)更合理，排污功能更優(yōu)良，更加節(jié)水。連體坐便器產(chǎn)品，在20世紀80年代初期僅有旋渦虹吸式的結(jié)構(gòu)，那時被人們認為是最高檔的產(chǎn)品，僅在個別大廠能小批量生產(chǎn)?，F(xiàn)在連體坐便器產(chǎn)品幾乎在所有衛(wèi)生陶瓷廠都能生產(chǎn)，且有多種結(jié)構(gòu)形式：既有沖落式、普通虹吸式、噴射虹吸式、也有旋渦虹吸式，應有盡有，涵蓋了坐便器的所有結(jié)構(gòu)。過去，沖落式結(jié)構(gòu)的坐便器被認為是低檔產(chǎn)品，主要原因是其體積小、結(jié)構(gòu)簡單、沖水噪音大等?，F(xiàn)在，沖落式分體坐便器和沖落式連體坐便器由于比較重視外型豪華設計，以及講究配套性，檔次水平也提高了很多。而且，人們的觀念也發(fā)生很大變化，不再過多關心坐便器的結(jié)構(gòu)形式，而是關注產(chǎn)品的外型造型、時尚美觀、裝飾色調(diào)等。其實，沖落式坐便器除了噪音大之缺點外，其更容易實現(xiàn)節(jié)水，且不易堵塞。隨著對節(jié)水要求的提高，通過外力輔助的壓力式坐便器誕生，明顯降低了坐便器的耗水量，用水量僅為3～3.5L，這是傳統(tǒng)的靜壓坐便器所不能實現(xiàn)的。在坐便器外型上，過去坐便器的管道（粘接）隱含在內(nèi)部，后來為適應立式澆注一次成形外露管道，再到目前青睞的一次成形隱含管道，主要是為了美觀和便于清洗衛(wèi)生。

4 模型工藝

普通石膏粉→高強石膏粉，低水、膏比→高水、膏比，簡單模型→復雜模型，地攤模型→立式澆注模型，石膏灰胎→樹脂、玻璃鋼胎。過去，由于成形工藝落后，多為地攤成形，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，對模型強度等指標要求不高。那時各廠使用自炒（自己采購石膏礦石、破碎加工炒制）的普通石膏粉（β石膏粉）制作石膏模型。水膏比例小，模型強度低，使用次數(shù)少（僅70次左右）。模型制造中使用的母模胎型也落后、質(zhì)量差。那時的母模胎型主要是水泥與石膏粉混合制做的灰胎，使用次數(shù)少（僅50次左右），倒出的模型內(nèi)表面光滑度差、模型有縫隙、易變形，這也決定了模型的使用次數(shù)少。隨著國外先進設備和技術(shù)的引進，尤其是機械化組合澆注成形新工藝和一次成形工藝的采用，對模型強度等指標提出了很高的要求，各廠自己不再炒制石膏粉，而是外購專業(yè)廠家生產(chǎn)的高強石膏粉和混合石膏粉。這些石膏粉在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)得到廣泛的使用，在石膏模型制造中也廣泛采用緩凝增強劑等新技術(shù)。水、膏比例大為提高，由以前的1∶1.2提高到1∶（1.4～1.5）；模型的強度得到很大的提高，使用壽命明顯延長，由70次提高到了120次。模型制造使用的母模胎型制作工藝技術(shù)也有了很大進步，使用一些輕型樹脂胎、玻璃鋼胎、水泥胎、玻璃鋼水泥復合胎等胎型。這些胎型不變形、表面光滑，做出的模型均一，質(zhì)量穩(wěn)定性好，對口縫隙小、不易漏漿，為增加模型的使用次數(shù)創(chuàng)造了條件。從另一方面而言，模型結(jié)構(gòu)的改進和制模工藝技術(shù)水平的提高，再輔之于成形機械設備，使成形變得越來越簡單，一次成形得以實現(xiàn)，對操作工的技能要求也大大降低。產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和合格率也得到大幅度提高。

5 成形工藝

地攤靜壓澆注→組合微壓澆注→高壓注漿成形，粘接成形→一次成形，濕法修坯→干法修坯。20多年前，成形工藝落后、簡單，機械設備少，都是地攤式、多塊粘接生產(chǎn)，半成品合格率、成品合格率低。以坐便器產(chǎn)品為例，成形工藝方式很落后，一套模型的塊數(shù)多，占地面積大。大胎和附件基本都是單面吸漿成形，為地攤單面吸漿多塊粘接成形生產(chǎn)，包括排污管道也是粘接的，故生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品開裂多，半成品合格率低，對工人的操作技術(shù)水平要求高，工人的勞動強度大，操作環(huán)境差，最終的產(chǎn)品合格率也低。隨著衛(wèi)生陶瓷行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進步，無論是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)還是成形生產(chǎn)工藝方式都發(fā)生了很大的變化，目前產(chǎn)品一般采用一次成形。即便是現(xiàn)在的地攤成形，產(chǎn)品也可以是整體一次成形或至少2塊粘接成形，而且產(chǎn)量提高了1倍多。企業(yè)現(xiàn)在普遍采用組合立式微壓澆注一次成形機械化生產(chǎn)，為一次性成形創(chuàng)造了條件，產(chǎn)量、質(zhì)量都得到很大提高。模型外觀整齊，模型組合排列，占地少，工人的勞動強度減輕，操作環(huán)境改善。目前個別先進企業(yè)采用了更先進的成形技術(shù)——高壓注漿成形新工藝，大大提高了勞動效率和產(chǎn)品質(zhì)量。而且采用濕法修坯，改善了作業(yè)環(huán)境，減少了粉塵。原來在落后成形工藝條件下不能生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)復雜品種以及異型產(chǎn)品，現(xiàn)在都可以在現(xiàn)有機械設備工藝條件下大批量生產(chǎn)，比如連體便器、婦女洗滌器、掛式坐便器等。

6 坯體干燥

慢干燥→快速干燥，原位干燥→集中干燥。以前，大多數(shù)衛(wèi)生陶瓷企業(yè)存在一個很大的共性問題，即坯體干燥沒有專門的快速干燥（室）設備，坯體在成形室原位干燥，不但占地面積大，而且要考慮到成形工人的勞動環(huán)境，烘干溫度不宜過高，所以坯體干燥速度慢，也不利于模具的干燥。因為成形室干燥廠房面積大，干燥溫度低，濕度也無法控制，能源浪費嚴重，達不到應有的效果，很難達到既能合理干燥坯體又能合理干燥模具的目的。目前，一些企業(yè)將坯體干燥和模具干燥分開，建造了衛(wèi)生陶瓷坯體快速干燥室，將成形后的濕坯在第二天移入快速干燥室集中干燥，加快了坯體的干燥速度，使坯體的干燥周期由原來的5～7d縮短到12h。同時，夜間把成形室的溫度可提高到45～50℃，對模具進行強化干燥，有利于延長模具的使用壽命。

7 施釉工藝

浸釉→噴釉，靜壓噴釉→壓力噴釉，人工噴釉→機械手噴釉。早期的衛(wèi)生陶瓷施釉方法為浸釉，后來因浸釉工藝落后、效率低、破損大、釉面質(zhì)量差而被淘汰，代之為噴釉。噴釉是衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)普遍采用的一種施釉方法。噴釉從靜壓施釉，到壓力泵施釉（壓力罐施釉），再到機械手施釉。壓力罐施釉是目前常用的噴釉方法。通過壓力施釉工藝技術(shù)的應用，使釉料與坯體的附著力增強，釉層厚度增加，釉面光亮細膩，釉面缺陷少。機械手施釉新工藝目前僅在個別企業(yè)得到使用，其大大提高了工效和產(chǎn)品的釉面質(zhì)量。為了滿足出口外商的要求以及提高坐便器的排污功能，坐便器彎管普遍采用了管道施釉新工藝，以使坐便器管道內(nèi)部順滑、防漏氣，提高了坐便器的排污功能。

8 燒成工藝

慢燒→快燒，高溫→低溫，燃煤→燃重油→燃氣。過去因燒成工藝裝備落后，以煤、重油為燃料，人工看火燒窯，窯車笨重，隔焰燒成，故燒成溫度高（1 220℃左右），燒制時間長（23h左右），耗能高。通過先進設備的引進和國內(nèi)消化吸收，目前國內(nèi)衛(wèi)生陶瓷燒成普遍采用寬斷面節(jié)能隧道窯，以潔凈的煤氣、天然氣、液化氣或輕柴油為燃料，采用輕型節(jié)能窯車，微機自動控制，燒成工藝向低溫快燒方向發(fā)展，燒成最高溫度為1 180℃左右，燒成周期為14h左右。大幅度降低了能耗，減少了對環(huán)境的污染，改善了操作環(huán)境。與此同時，也顯著地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

衛(wèi)生陶瓷廠普遍配備了梭式窯。過去，衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)企業(yè)主要以隧道窯為燒成窯爐，很少建造梭式窯。釉面很少修補，產(chǎn)品也不回火重燒，僅僅是修粘產(chǎn)品的隱蔽面?，F(xiàn)在，為了提高產(chǎn)品的優(yōu)等品率和合格率，適應客戶和新的國家標準的要求，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量與國際先進標準接軌，企業(yè)普遍建造配備了梭式窯，對大件高檔、高附加值產(chǎn)品進行燒制或修補后重燒，大大提高了產(chǎn)品的優(yōu)等品率，為產(chǎn)品一個等級出廠創(chuàng)造了條件。

9 產(chǎn)品吸水率

大→小。過去舊的國家標準GB 6952－1999，吸水率要求不大于3%，而現(xiàn)行新的國家標準GB 6952－2005，瓷質(zhì)潔具吸水率要求不大于0.5%。標準的變化，體現(xiàn)了行業(yè)技術(shù)的進步，與國際標準的接軌。

10 坐便器管道直徑

細管道→粗管道（過球直徑38mm→直徑41mm→直徑45mm→直徑48mm→直徑50mm）。過去，虹吸式坐便器由于管道細，使用時易堵塞。現(xiàn)在，由于國家標準的要求及客戶定貨標準的需求，虹吸式坐便器的管道直徑都往粗的方向發(fā)展，由過去的過直徑38mm球體，到過直徑41mm球體，再到過直徑45mm、直徑48mm或50mm球體，管道直徑不斷擴大。粗管道虹吸式坐便器大行其道，成為目前市場主流產(chǎn)品。目前市場上一提及粗管徑坐便器，一般是指管道過直徑50mm球體的。細管道虹吸式坐便器容易實現(xiàn)節(jié)水，而粗管道虹吸式坐便器實現(xiàn)節(jié)水且達到4.8L，難度相當大，但目前許多企業(yè)實現(xiàn)了這一目標，并形成產(chǎn)業(yè)化，體現(xiàn)了企業(yè)技術(shù)水平，促進了行業(yè)技術(shù)進步。

11 便器用水量

15L→13L→9L→6L→4.8L→3.8L。坐便器用水量的減少是隨著衛(wèi)生陶瓷國家標準的變化，與國際標準水平接軌，以及客商要求對用水量的不斷減少而實現(xiàn)的。過去國家標準，對于虹吸式坐便器而言，用水量標準：聯(lián)體為15L，噴射虹吸式用水量為13L，普通虹吸式坐便器用水量為9L，沒有節(jié)水型便器這個概念。后來，出現(xiàn)了節(jié)水型便器6L水標準，虹吸式坐便器用水量要求最大不超過9L，市場上用水量9L以上的坐便器限制生產(chǎn)和出售。近些年來，隨著水價飛漲及外商定貨要求，4.8L水及以下的超節(jié)水型虹吸式坐便器，很受用戶的喜愛，促進了節(jié)水熱潮和超節(jié)水坐便器的開發(fā)。陶瓷企業(yè)都加大了節(jié)水型坐便器的研發(fā)力度。通過努力，研制生產(chǎn)出4.8L水及其以下的超節(jié)水型虹吸式坐便器，而且這種超節(jié)水虹吸式坐便器是在粗管道（過直徑50mm球體）、靜壓苛刻條件下實現(xiàn)的?？梢哉f，目前國內(nèi)產(chǎn)品和技術(shù)已處于國際先進水平。

12 檢測介質(zhì)

單一介質(zhì)→多樣介質(zhì)。過去，衛(wèi)生陶瓷使用的檢測介質(zhì)一般是放3個標準的乒乓球（質(zhì)量26g±0.2g）作為坐便器排污功能的檢測介質(zhì)，一次排水過2個即合格。改革開放以來，隨著對外貿(mào)易的發(fā)展，產(chǎn)品標準逐步與國際接軌，因產(chǎn)品出口目的地不同，質(zhì)量標準、檢測標準和手段呈多樣化，檢測介質(zhì)有多種：有空乒乓球、空心大球、直徑19mm聚丙烯球、海綿條、衛(wèi)生紙、聚乙烯顆粒、豆包布、煙絲、豆泥等，驗證坐便器的排污、虹吸水平?？傊鞣N檢測方法和介質(zhì)盡可能逼真地模仿人們?nèi)粘Ｉ钪屑S便等污物的實際情況。

1 同繼鋒，等.我國建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與科技創(chuàng)新.全國性建材核心期刊——陶瓷，2010（11）：16～19

2 王同言.衛(wèi)生陶瓷兩種坐便器技術(shù)特點淺析.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（9）：47～50

3 閆加旺，等.國內(nèi)外新型衛(wèi)生潔具功能宗數(shù).全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（11）：34～35

4 王同言，等.沖落式坐便器設計生產(chǎn)中應注意的問題.全國性建材核心期刊——陶瓷，2007（9）：42～43

5 王同言.衛(wèi)生陶瓷出口產(chǎn)品的技術(shù)特點.全國性建材核心期刊——陶瓷，2007（4）：14～16

6 溫門生.高效節(jié)水坐便器.佛山陶瓷，2002（增刊）：102～121

7 王心超.林馬桶節(jié)水的關鍵問題.佛山陶瓷，2002（增刊）122～124

8 王同言.一種粗管徑虹吸式節(jié)水坐便器的研制.全國性建材核心期刊——陶瓷，2008（3）：40～42

TQ174.76

A

1002－2872（2012）07－0012－03

王同言（1963－），本科，高級工程師；主要從事衛(wèi)生陶瓷新技術(shù)開發(fā)。