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      陶瓷靜電粉末噴涂新技術的研發(fā)

      2014-03-18 02:32:26孟永德吳云影蔡鋒盛
      江西化工 2014年3期
      關鍵詞:良品率施釉胎體

      孟永德 吳云影 蔡鋒盛

      (1.韓山師范學院,廣東 潮州 521041;2.潮州市加佳陶瓷制作有限公司,廣東 潮州 521000)

      一、液體施釉工藝

      在日用陶瓷制作過程中,施釉工藝是非常重要的環(huán)節(jié)之一。通過對成型的陶瓷坯體表面施以釉漿,不僅賦予陶瓷平整光亮的釉面,而且可以提升陶瓷制品的美觀欣賞價值。傳統(tǒng)的液體施釉工藝主要有蘸釉、蕩釉、澆釉、刷釉、灑釉、輪釉等七種方法,依據(jù)坯體的形狀、厚薄,采用相應的施釉方法。其中,最基本的施釉方法是先將坯體浸入釉漿中,靜置片刻后取出。利用坯體的吸水性,使釉漿均勻地附著于坯體表面。釉層厚度由坯體的吸水率、釉漿濃度和浸入時間決定。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平日益提高,人們對陶瓷行業(yè)的環(huán)保問題和能耗等問題提出了更高的要求。但是,傳統(tǒng)的施釉工藝并不能滿足人們的要求,主要是因為存在如下缺陷:(1)人們?yōu)槭固沾僧a(chǎn)品的外觀色彩豐富靚麗,在制作過程中,大量使用有機原料,這樣不僅引起環(huán)境污染,而且危害人體健康;(2)陶瓷燒成產(chǎn)品,需要經(jīng)過高溫燒結工藝,因而造成燃料損耗升高;(3)材料的利用率低;(4)陶瓷制成品的良品率低。因此,在日用陶瓷制作過程中,開發(fā)低能耗,綠色環(huán)保的施釉新工藝,提高原材料的利用率和陶瓷制品的良品率就顯得非常有必要,而且具有重要意義。

      二、靜電粉末噴涂技術

      該工藝完全摒棄傳統(tǒng)的施釉做法,采用新材料、新工藝,在坯體瓷泥和粉末兩方面進行研究試驗,成功開發(fā)出適合于噴彩的靜電粉末噴涂技術。與液體施釉工藝相比,靜電粉末噴涂技術的優(yōu)點是:(1)綠色環(huán)保,無廢水廢氣產(chǎn)生;(2)釉料燒結溫度低,節(jié)省能源;(3)原材料利用率和陶瓷良品率高。目前,在國內尚未有其他企業(yè)能研發(fā)成功此技術并予以運用,發(fā)展前景相當可觀。

      1.坯體瓷泥配方和粉末涂料

      通過實驗發(fā)現(xiàn),在瓷泥配方中(表1),添加一定比例的硅藻土,在靜電粉末噴涂過程中,可以提高坯體的導電性和對靜電粉末的吸附能力。這是由于硅藻土中含的有機物質,在燒成過程中,有機物質分解揮發(fā),在產(chǎn)品中生成大量氣孔,導致產(chǎn)品具有較大的比表面積和吸水率。瓷泥通過研磨,過篩,與色料混合等工序,所得粉末顆粒細微、均勻。在靜電作用下,粉末均勻的吸附在坯體的表面。

      表1 瓷泥成分及重量配比

      2.技術路線和工藝流程

      技術路線:①按上述比例制成陶瓷瓷泥,經(jīng)成型制成陶瓷胎體之后,不經(jīng)施釉便進行素燒,燒制溫度為950-1180℃,經(jīng)素燒后的陶瓷胎體吸水率控制在16-28%;②將陶瓷胎體置放在空氣溫度為10-40℃的環(huán)境下,置放0.5小時以上,將陶瓷胎體掛在帶電的金屬鉤上通電,電流為85-90毫安;③用槍將經(jīng)導電處理的粉末涂料噴向帶電的陶瓷胎體,粉末涂料均勻地吸附在陶瓷胎體表面;④將吸附有粉末涂料的陶瓷胎體吊放于窯爐內加熱10-40分鐘,溫度控制在150-180℃;⑤將加熱后的陶瓷胎體出爐自然冷卻,制得產(chǎn)品。

      圖1 工藝流程

      3.原材料利用率

      靜電粉末噴涂技術,選用合適的粉末回收裝置,靜電粉末通過回收再用,原材料利用率可高達99%以上(圖2)。

      圖2 不同工藝原材料利用率

      4.釉料燒結溫度

      靜電噴涂技術中,釉料燒結溫度低。這是由于坯體具有較大的比表面積,對粉末產(chǎn)生較強附著。另外細微的粉末具有較大的表面能,有利于降低燒結溫度(表2)。

      表2 釉料燒結溫度比較

      5.良品率

      與液體施釉工藝相比,采用靜電粉末噴涂技術,粉末均勻吸附在坯體的表面。干粉釉面經(jīng)烤燒,熔融固化后,形成穩(wěn)定平整光亮的永久性的裝飾釉面,燒成產(chǎn)品規(guī)整度好,質量穩(wěn)定、良品率高(圖3)。

      圖3 不同工藝產(chǎn)品的良品率

      6.經(jīng)濟效益

      我們以某一個產(chǎn)品進行比較分析,即以一噸瓷泥能生產(chǎn)出900只18"中溫色釉陶瓷古凳,運用粉末噴涂技術與運用傳統(tǒng)施釉技術的經(jīng)濟效益比較,詳見下表(表3)。

      表3 經(jīng)濟效益比較

      從上表分析,每消耗一噸瓷泥,采用粉末噴涂技術,可以節(jié)約生產(chǎn)成本9252元,減少產(chǎn)生陶瓷廢品117只。由此可以推斷如果在全市全省或全國范圍內運用此技術來生產(chǎn)同類陶瓷所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是如此驚人。所以,研究推廣靜電粉末噴涂技術的意義重大。

      三、結論

      與液體施釉工藝相比,粉末靜電噴涂新工藝具有綠色環(huán)保,能耗低,經(jīng)濟效益高的優(yōu)點。其發(fā)展前景相當可觀。

      [1]呂鵬程,靜電粉末噴涂工藝實施,電鍍與涂飾,1989,2,36-39.

      [2]成先之,張國鈞.靜電粉末噴涂綜述,工程建設與設計,1982,3,7-13.

      [3]過孝瑚,齊家珍.淺評粉末靜電噴涂的工藝性,電工技術雜志,1991,2,41-48.

      [4]劉宏,胡彩玲,劉碧雄.鋁型材粉末涂料靜電噴涂固化工藝過程的分析,涂料工業(yè),2014,3,64-67.

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