鉻鈷鈦體系綠色電光水的制備

王艷香，周時俊，范學(xué)運，黃麗群，鐘 蓉，孫 健

（景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，江西 景德鎮(zhèn) 333001）

鉻鈷鈦體系綠色電光水的制備

王艷香，周時俊，范學(xué)運，黃麗群，鐘 蓉，孫 健

（景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，江西 景德鎮(zhèn) 333001）

采用傳統(tǒng)電光水制備方法制備綠色電光水，即先將各種金屬鹽溶于松脂鈉中制成樹脂鹽，然后再用松節(jié)油制得各種樹脂鹽松節(jié)油溶液，根據(jù)配比將不同的樹脂鹽松節(jié)油溶液混合，然后刷涂在有白色釉的瓷盤上，再經(jīng)彩烤制備出綠色電光水。結(jié)果表明：當樹脂鈷松節(jié)油溶液為15.40，樹脂鉻松節(jié)油溶液為37.30，樹脂鈦松節(jié)油溶液為24.90%，樹脂鉍松節(jié)油溶液為12.80，金水0.14，成膜劑含量為9.46%進行配制，得到的綠色電光水發(fā)色最好，并且和瓷盤的粘附力好。

綠色電光水；鉻鈷鈦體系

0 前 言

電光水，又稱光澤彩，是一種繪制在陶瓷制品釉面上，在700～850 ℃溫度下烤燒后，呈現(xiàn)出金屬或珍珠光彩的有機液體顏料。電光水品種繁多，黃色和綠色是重要的兩個品種，尤其是綠色電光水，以其裝飾的陶瓷制品一直以來備受歐美國家消費者的喜歡[1-3]。

目前，現(xiàn)有技術(shù)綠色電光水大部分都是鈾基綠色電光水[4]。眾所周知, 鈾在自然界中存在三種同位素，均帶有放射性，擁有非常長的半衰期(數(shù)億年～數(shù)十億年)，且鈾及其化合物均有較大的毒性。從鈾及其化合物的生產(chǎn)到使用，不僅對環(huán)境造成嚴重的污染，而且對人類身心健康造成巨大的威脅。此外，含鈾及鈾化合物也十分昂貴，是導(dǎo)致綠色電光水市場價格高的重要原因。為此，目前也針對不含鈾的環(huán)保型綠色電光水進行了研究開發(fā)。例如，以樹脂鉍、樹脂鈷、樹脂鈦、樹脂鋇、樹脂鎳為主要成分的綠色電光水，該體系電光水是根據(jù)顏色互補原理，用已研制出的黃色電光水和以前生產(chǎn)的藍色電光水以一定比例混合而制得的，發(fā)出的是草綠色，綠色較淺，不夠艷亮[5]。然而，目前出口到歐州的以綠色電光水為裝飾的日用陶瓷制品，大多要求的是艷綠色的。因此，目前現(xiàn)有技術(shù)不含鈾的綠色電光水還難以滿足使用及市場的實際需求。本文報道一種不含鈾成份綠色電光水的制備方法和配方。

1 實驗內(nèi)容與結(jié)果

1.1 實驗原料

氫氧化鈉(NaOH)、氯化鉻(CrCl3·6H2O)、氯化鈷(CoCl2·6H2O）、硫銅(CuSO4·5H2O)、次硝鉍(BiNO4)、鈦正丁酯(C16H3O4Ti)、松節(jié)油、松香粉、無水乙醇，所用的藥品是國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)，所有的試劑沒有經(jīng)過任何處理。金水為廣東潮州生產(chǎn)，含金量為8.00%。

1.2 實驗過程

1.2.1 松脂鈉溶液的制備

取80 g松香粉、88 gNaOH溶液、88 g水，加熱并不斷攪拌，使松香完全溶解在NaOH溶液中，再倒入800 ml開水稀釋，得到透明的松脂鈉溶液。

1.2.2 各種樹脂鹽溶液的制備

樹脂鈷溶液的制備。稱取15 gCoCl2溶于45 ml去離子水制成CoCl2水溶液，然后將CoCl2水溶液逐滴滴入1000 ml松脂鈉溶液中，攪拌至松脂鈉溶液pH值為7左右，停止滴定，用溫水洗滌所得沉淀物后放入烘箱，保持60 ℃，干燥后加入溶劑(環(huán)己酮和松節(jié)油比例為2∶1)，完全溶解后得到樹脂鈷溶液，陳放、密封備用。樹脂鉻溶液、樹脂銅溶液制備工藝與樹脂鈷制備的工藝一樣。

樹脂鈦溶液的制備。把40 g松香粉加入到400 ml無水乙醇，配制成醇松香溶液，再把15 ml鈦四正丁酯緩緩滴入到醇松香溶液中，不斷攪拌均勻至溶液中出現(xiàn)深黃色物質(zhì)后，用溫水洗滌該深黃色物質(zhì)，靜置一段時間，將上層懸浮的黃色物質(zhì)過濾得到樹脂鈦鹽；然后用溫水將所得到的樹脂鈦鹽反復(fù)洗滌，以洗去其中的水溶性物質(zhì)，將洗滌后的樹脂鈦鹽60 ℃烘干，加入溶劑中，充分溶解后得到樹脂鈦溶液，陳放、備用。

樹脂鉍溶液的制備。稱取次硝鉍10 g、松香粉30 g。先將松香粉在瓷蒸發(fā)皿中熔融，在不斷攪拌下將次硝鉍慢慢加入，待前一小部分完全融化后，繼續(xù)加入另一部分，直至加完為止。當熔融物變?yōu)楹稚珪r停止加熱。待其完全固化后，再加入60 ml松節(jié)油將其加熱熔化，得到樹脂鉍溶液，陳放備用。

1.3 成膜劑的制備

表1 單種樹脂鹽的發(fā)色及含量Tab.1 The color and content of the single resin

稱取松香50 g、松節(jié)油50 ml。先將松香在瓷蒸發(fā)皿中熔融，在不斷攪拌下慢慢滴入松節(jié)油，制成成膜劑。

1.4 涂覆和彩烤

按一定比例稱取樹脂鹽松節(jié)油溶液，混合并攪拌均勻后，用干凈的筆刷將配置好的電光水均勻地涂覆到釉燒后的白色瓷盤上，65 ℃下進行干燥，然后進行彩烤。燒成制度為：從室溫升至400 ℃，升溫速率為10 ℃/min，通風強氧化；然后從400 ℃升至820 ℃，升溫速率為8 ℃/min，在820 ℃保溫10 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 各種樹脂鹽中氧化物含量和發(fā)色

首先測量了各種樹脂鹽中氧化物的含量。具體是：稱取一定量的樹脂鹽放入坩堝中，一步煅燒至820 ℃。待其冷卻后利用公式(1)計算出樹脂鹽中氧化物的含量。

其中，W代表樹脂鹽中氧化物的百分含量，M1代表坩堝的凈重，M2代表煅燒前樹脂鹽和坩堝的總重量，M3代表煅燒后樹脂鹽和坩堝的總重量。

其次每種樹脂鹽用松節(jié)油溶解，然后進行彩烤，各種樹脂鹽彩烤后的結(jié)果見表1。

2.2 樹脂鹽配比對電光水效果的影響

將樹脂鈷粉體、樹脂鉻粉體、樹脂鈦粉體、樹脂銅粉體、樹脂鉍溶于松節(jié)油溶液中，其中樹脂鈷溶液的固含量為59.00%，樹脂鉻溶液的固含量為60.27%，樹脂鈦溶液的固含量為60.02%，樹脂銅溶液的固含量為60.70%，樹脂鉍的溶液的固含量為55.00%。然后稱取各種樹脂鹽松節(jié)油溶液進行配方。具體配方見表2。

實驗結(jié)果表明，以上六個配方均能發(fā)綠色，其中以1#和2#配方發(fā)色最好，顏色明亮。在傳統(tǒng)陶瓷中氧化銅在氧化氣份下可以發(fā)綠色，本實驗加入銅成份后綠色顏色加深，但是明亮降低。1#和2#發(fā)綠色的原因可能是形成鈷鈦鉻尖晶石，在傳統(tǒng)陶瓷中鈷鈦尖晶石是一種很穩(wěn)定的綠色顏料[6]。在配方中，鉍成份主要是增加綠色電光水與瓷盤的粘附力的，隨著鉍含量的增加，粘附力增加，但是綠色變淺。

表2 配方組成Tab.2 The composition of the formula

3 結(jié) 論

本文以鈷鉻鈦為主要發(fā)色體系，以松節(jié)油為溶劑，采用傳統(tǒng)的濕法工藝制備綠色電光水，經(jīng)過涂刷和彩烤后，得到發(fā)色好的綠色電光水。該電光水不含鈾、色澤鮮艷、穩(wěn)定、附瓷效果較好，能夠滿足使用標準和市場需求。

[1] 馬鐵城. 陶瓷工藝學(xué)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2011.

[2] 杜海清. 陶瓷釉彩[M]. 長沙: 湖南人民出版社, 1976.

[3] 汪建. 鐵紅電光水實驗室制法[J]. 河北陶瓷, 1991, (2): 41-42.

[4] 素木洋一. 釉及色料[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社, 1979.

[5] 易月華. 黃色及草綠色電光水的研制[J]. 陶瓷工程, 1996, (30): 17-20.

[6] 王海峰. 鈦鈷尖晶石顏料制備與性能研究[D]. 南京理工大學(xué), 2010.

Preparation of Chromium Cobalt Titanium System Green Liquid Luster

WANG Yanxiang, ZHOU shijun, FAN Xueyun, HUANG liqun, ZHONG Rong, SUN Jian
(Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333001, Jiangxi, China)

Green liquid luster was prepared by using traditional method in this paper. Results show that when cobalt tallate turpentine solution, chromium tallate turpentine solution, titanium tallate turpentine solution, bismuth tallate turpentine solution, goldwater content, fi lm-forming agent were 15.40, 37.30, 24.90, 12.80, 0.14 and 9.46, repectively, the color of the obtained green liquid luster was best and the adhesion of the liquid luster to the plate was good.

green liquid luster ; chromium cobalt titanium system

TQ174.75

A

1006-2874(2014)04-0012-03

10.13958/j.cnki.ztcg.2014.04.003

2014-06-01。

2014-06-05。

王艷香，女，教授。

Received date: 2014-06-01. Revised date: 2014-06-05.

Correspondent author:WANG Yanxiang, female, Professor.

E-mail:yxwang72@163.com