無(wú)明焰弱燒陶瓷熏香燈的制作及技術(shù)原理

黃志發(fā)

（潮州市華中陶瓷實(shí)業(yè)有限公司，潮州　515647）

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無(wú)明焰弱燒陶瓷熏香燈的制作及技術(shù)原理

黃志發(fā)

（潮州市華中陶瓷實(shí)業(yè)有限公司，潮州515647）

傳統(tǒng)香水燈采用明焰燃燒方式，存在香水消耗量大、部分物料在高溫下被分解破壞、使用中存在不安全等弱點(diǎn)。筆者成功研究一種多孔微孔的陶瓷燃燒頭，并配套工藝陶瓷燈座及專用香水，使熏香燈在使用中具有無(wú)明焰、節(jié)約香水、提高熏香效果、消除不安全隱患等優(yōu)點(diǎn)。

無(wú)明焰；熏香燈；陶瓷燃燒頭

1　前言

熏香燈是家居、賓館、宗教場(chǎng)所中常用的熏香用品，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛使用。傳統(tǒng)的香水燈采用明焰燃燒方式，其原理是采用棉質(zhì)燈芯吸附香水，在明火點(diǎn)燃中持續(xù)燃燒，揮發(fā)出芳香氣味并進(jìn)入到周圍的空氣中，達(dá)到熏香效果。但香水明焰持續(xù)燃燒，香水消耗量大；部分芳香物質(zhì)高溫下分解破壞，影響效果；由于燃燒不完全，易積炭堵塞燈頭，且存在不安全因素。因此，如何解決這些問(wèn)題是目前大家比較關(guān)注的。

本文所述的熏香燈燃燒頭是一種多孔微孔陶瓷，用其制成的熏香燈體現(xiàn)了無(wú)明焰和弱燒等特點(diǎn)，旨在解決傳統(tǒng)明火香水燈的缺點(diǎn)，通過(guò)研制新型陶瓷燈頭，使香水燈在工作時(shí)處于無(wú)火焰弱燒狀態(tài)，保持燈頭合理溫度，讓芳香物質(zhì)在適宜的溫度下?lián)]發(fā)，節(jié)約香水，使熏香燈的使用達(dá)到更經(jīng)濟(jì)，熏香效果更好，消除明焰燃燒帶來(lái)的不安全因素。

2　無(wú)明焰弱燒熏香燈的結(jié)構(gòu)與工作原理

產(chǎn)品參照傳統(tǒng)香水燈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由燈座（壺體）、燃燒頭、棉燈芯、燈罩、密封蓋構(gòu)成，燈座內(nèi)盛有專用香水（芳香物料、異丙醇、水混合液）；燈芯一端浸入香水；另一端穿進(jìn)燃燒頭內(nèi)腔。工作原理如下：熏香時(shí)，壺內(nèi)香水由棉芯上吸后，利用其表面張力附著在多孔微孔陶瓷燃燒頭毛細(xì)孔內(nèi)，香水中異丙醇在經(jīng)預(yù)熱的燃燒頭表面持續(xù)催化氧化（弱燒），使燃燒頭外表面保持在150～250℃，與燈芯接觸的燃燒頭內(nèi)腔表面則保持在50～70℃，香水中芳香物在適宜溫度下?lián)]發(fā)，香氣通過(guò)燃燒頭微孔散發(fā)出來(lái)。不用時(shí)，把密封蓋封閉燃燒頭，切斷空氣供給，熏香燈停止工作；再使用時(shí)，取開(kāi)密封蓋，明火引燃燃燒頭1min預(yù)熱后吹熄火焰，熏香燈啟動(dòng)，持續(xù)催化氧化（弱燒）直至壺內(nèi)香水耗盡自行熄滅。產(chǎn)品應(yīng)用于家庭、辦公場(chǎng)所作室內(nèi)熏香用，能持續(xù)產(chǎn)生芬香氣味。改善環(huán)境空氣質(zhì)量；主體燈座（壺體）是工藝陳設(shè)瓷，具有陳設(shè)欣賞價(jià)值。

根據(jù)熏香燈的使用性能要求，確定其技術(shù)要求如下：

（1）產(chǎn)品點(diǎn)燃容易，熄滅方便，工作可靠、安全；

（2）配以專用香水，燃燒頭工作溫度保持在150～250℃；

（3）整體造型美觀、平穩(wěn)，各配件配合牢妥，操作方便；

（4）主體瓷燈座（壺體）釉面光滑，色澤均稱，無(wú)影響外觀的變形、落渣、毛孔、斑點(diǎn)、溶洞、色臟、疙瘩、釉泡、缺釉等缺陷，吸水率≤0.5%；

（5）燈罩、密封蓋、壺口、棉芯座等金屬配件造型端正，表面光滑、鍍層不露底、不脫皮，經(jīng)受4 h鹽霧試驗(yàn)，耐腐蝕性不低于7級(jí)。

3　產(chǎn)品核心件“陶瓷燃燒頭”的設(shè)計(jì)與制備

熏香燈通過(guò)帶催化功能多孔微孔陶瓷燃燒頭來(lái)實(shí)現(xiàn)香水無(wú)明焰弱燒，使芳香物在適宜溫度下?lián)]發(fā)。

在設(shè)計(jì)方面，一是恰當(dāng)選擇燃燒頭的內(nèi)在微孔孔經(jīng)、疏松度和外形尺寸，力求熏香燈工作時(shí)，香水吸附、滲透、氧化均衡，以控制適宜工作溫度。香水吸附、滲透、氧化太快，溫度過(guò)高，造成芬芳物質(zhì)分解破壞，影響熏香效果，也浪費(fèi)香水；香水吸附、滲透、氧化太慢，溫度過(guò)低，熏香效果差，甚至無(wú)法持續(xù)弱燒。二是采用催化技術(shù)。將燃燒頭浸漬以特定工藝制備的鉑系催化材料液，再經(jīng)熱處理，催化材料以微小顆粒均勻固著于燃燒頭表面。由于鉑催化劑表面積大，活性中心多，吸附性能強(qiáng)，熏香燈工作時(shí)固著在燃燒頭表面催化材料呈現(xiàn)高效表面效應(yīng)，使?jié)B透到燃燒頭表面香水中的異丙醇與周圍空氣發(fā)生了強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng)，這一結(jié)果使傳統(tǒng)香水燈燃燒頭表面在低于異丙醇燃點(diǎn)溫度下不能進(jìn)行的氧化反應(yīng)，在催化劑作用下得以實(shí)現(xiàn)。

在工藝方面，一是借鑒多孔微孔陶瓷制品制備方法，恰當(dāng)確定燃燒頭原料組成、配比及各配料的粒度、坯體成型工藝、煅燒溫度與時(shí)間，以保證制備的陶瓷燃燒頭內(nèi)在的孔徑、疏松度和應(yīng)有的強(qiáng)度。二是催化劑薄層制備與復(fù)合固定化技術(shù)。嚴(yán)格控制催化材料、溶劑、燃燒頭浸漬時(shí)間和適宜的熱處理干燥。使所制備的燃燒頭形成恰當(dāng)?shù)拇呋牧媳?，且薄層與燃燒頭之間形成強(qiáng)固結(jié)合的化學(xué)鍵。

陶瓷燃燒頭的形狀大小、造型類同傳統(tǒng)香水燈燃燒頭，其制備工藝參照多孔微孔陶瓷制品，根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)不同造型、規(guī)格的熏香燈，其燃燒頭的形狀與尺寸相應(yīng)有所差異，但關(guān)鍵指標(biāo)微孔孔徑定型為3～8微米。原料配方如表1所示。

表1　原料配方

表1中碳酸鈣和木炭粉起到造孔作用；粘土在器件成型和低溫?zé)Y(jié)方面發(fā)揮作用；玻璃砂在燒結(jié)中起到粘結(jié)劑作用，使器件不易破裂；氧化鋁起到骨架和強(qiáng)度作用。

器件成型：模具采用優(yōu)質(zhì)鋼制作，分為公模和母模，采用壓力機(jī)進(jìn)行擠壓成型。成型的投料量應(yīng)準(zhǔn)確稱量，使各次的料量適中，器件的原料達(dá)到滿模，并具有一定的密度，成型器件在燒結(jié)前可以存取并不易破碎。成型件的下端預(yù)留出棉芯可以插入的小孔。成型件的下端尺寸與熏香燈底座口徑相吻合。

器件燒結(jié)：采用電熱窯或燃?xì)飧G進(jìn)行器件燒結(jié)，燒結(jié)溫度為900～1000℃，燒結(jié)周期為3～4 h。器件在燃燒窯中，可采用晶石板作托架，也可以使用專用窯具，充分利用窯爐空間。

催化劑制備與陶瓷燃燒頭的復(fù)合固定化技術(shù)：可用氯化鉑、硝酸等反應(yīng)制備鉑系列催化劑；陶瓷燃燒頭在催化材料液中浸漬10～20 s后，在400～500℃中燒烤固化。

4　陶瓷燈座、金屬配件及成品裝配

燈座是熏香燈的主體，按美術(shù)日用瓷器設(shè)計(jì)和工藝制作。座體的外觀器型可以使圓形、方形等形狀，也可以制成動(dòng)物或人物形。座體頂端為一個(gè)開(kāi)口，其尺寸與陶瓷燃燒頭相匹配，使陶瓷燃燒頭可以固定在座體的開(kāi)口處。其工藝流程為：瓷泥配漿——注漿成型——修坯上水——干燥——施釉——燒成——貼花或彩繪——烤彩——檢驗(yàn)。

熏香燈的燈罩、密封蓋、座口、芯座等采用金屬件，委托五金廠加工；棉芯外購(gòu)。

成品裝配：將棉燈芯穿入陶瓷燃燒頭的預(yù)留內(nèi)孔中，采用不銹鋼固件進(jìn)行固定，使棉燈芯不易脫離燃燒頭。將連接有棉燈芯的陶瓷燃燒頭裝在熏香燈座體的上端開(kāi)口處，棉燈芯的一端連接陶瓷燃燒頭，另一端接觸到座體的內(nèi)腔底部。陶瓷燃燒頭與座體開(kāi)口處應(yīng)保持良好配合，陶瓷燃燒頭一半進(jìn)入座體開(kāi)口，另一半露出在座體開(kāi)口的頂面。在座體需要加入香水時(shí)，燃燒頭可以自由取出后再放回原位置。

5　無(wú)明焰弱燒熏香燈的創(chuàng)新性

熏香燈新穎性體現(xiàn)在改革了傳統(tǒng)香水燈明火燃燒為無(wú)火焰弱燒，解決其存在的缺點(diǎn)。其創(chuàng)造性是引進(jìn)多孔微孔陶瓷和催化氧化高新技術(shù)，設(shè)計(jì)、制備新型陶瓷燃燒頭，取代傳統(tǒng)香水燈燃燒頭。

本文所述的熏香燈采用了新型陶瓷燃燒頭，有效實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)香水燈性能的改革。特點(diǎn)是傳統(tǒng)香水燈采用普通陶瓷燃燒頭，而熏香燈使用帶催化劑微孔陶瓷燃燒頭，工作時(shí)前者香水明火燃燒，存在香水耗用量過(guò)大，部分芳香料分解破壞、產(chǎn)生積炭堵塞燃燒頭等缺點(diǎn)；后者香水處于無(wú)火焰催化、氧化（弱燒）狀態(tài)，具有節(jié)約香水、熏香效果好，燈頭不堵塞，安全實(shí)用（即使燈座翻倒，香水流出，碰到燃燒頭，也無(wú)法引燃）等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品呈現(xiàn)出先進(jìn)、新穎等特性。

6　結(jié)語(yǔ)

該無(wú)明焰弱燒陶瓷熏香燈使用無(wú)明焰，可以達(dá)到節(jié)約香水的目的，提高了熏香效果，消除了使用過(guò)程中存在的不安全隱患，給人們提供了一個(gè)舒適、安全的生活環(huán)境。

黃志發(fā)，出生年月：1983年11月，性別：男，籍貫：廣東省潮州，學(xué)歷：高中，職務(wù)：潮州市華中陶瓷實(shí)業(yè)有限公司董事長(zhǎng)，職稱：中級(jí)工程師，研究方向：陶瓷。